Что такое динамический сигнал

Статические и динамические сигналы.

Статистические сигналы фиксируют устойчивые состояния, положения объекта(в простейшем случае некоторый текст)

Динамические сигналы фиксируют быстрое изменение во времени изменяемых параметров системы.

Непрерывные сигналы – непрерывная функция, изменяющая свое значение при изменениях параметров.

Дискретные сигналы– конечное множество значений, отражающих определенное состояние объекта.

Формализация реальных сигналов:

1) f(t) – непрерывная функция непрерывного аргумента. Определяется для СРВ как мгновенное значение функции в любой момент времени.

2) f(ti) – непрерывная функция дискретного аргумента. Устанавливается шаг квантования Dt, он задается из спектральных свойств исходного физического процесса (Т. Котельникова).

3) fj(t) – дискретная функция непрерывного аргумента. Дискретизация значения функии осуществляется путем выбора шкалы квантов на оси ф-ии. Шаг квантования определяется требуемой точностью: бывает равномерный или неравномерный, это зависит от спектральных характеристик.

4) fj(ti) – дискретная функция дискретного аргумента (набор точек). Используется для датчиков.

Свойства обогащения. Классификация информационных процессов. Теорема Котельникова.

Информационный процесс – это процесс взаимодействия объектов, сопровождаемый фиксацией информации (сигналов) этого взаимодействия. Информационный процесс должен обладать свойством обогащения.

Свойства обогащения:

1.Структурное обогащение, зависит от

-Частотного спектра исследуемого процесса

— Скорости обслуживания источника информации

— От требуемой точности

2 Статистическое обогащение (снижение избыточности)

— функция накопления статистических данных

— функция вычисление статистик

3.Семантическое обогащение (обогащение инфы и устранение противоречивости)

— Минимизация логических форм

— Смена системы счислений и системы высказываний

4.Прагматическое – отбор наиболее ценной инфы, отвечающей целям и задачам пользователя.

Классификация информационных процессов по назначению:

Из курса ИТ: сбор, подготовка, передача, ввод в ЭВМ, обработка, накопление, вывод из ЭВМ, представление, регистрация

Для СРВ: сбор-подготовка-передача-хранение-накопление-обработка-представление

Т. Котельникова:Для систем со стационарными процессами частота дискретизации сигнала должна быть как min в 2 раза выше верхней граничной частоты их спектра.

Если объект управления имеет широкополосный переходный процесс, то с помощью АЦП преобразования в буферной памяти сначала накапливается вся инфа, затем производится ее анализ и регистрация. Причем время tнак+tан+tрег должно быть

8. Основные функции АСУ ТП. Типовая функциональная структура АСУ ТП в АСОИУ дискретного производства.

АСУТП – сист реализации технол-ого процесса на базе выч-ной техники, кот обесп-ет упр-ние технол-им процессом на основе централизованно обработанной инф-ции по заданным технол-им и экономическим критериям опр-щим кач-ные и колич-ые рез-ты выработки продукта. Сист вкл в себя технич ср-ва, прогр обесп и оператора (чел). Совок-ть АСУТП и технол-ого процесса наз автоматизир-ым технол-им комплексом. АСУТП бывают: Комплексные и локальные. Компл-е охватывают все стор технол-ого процесса. Вкл-т оценку пр-ва по экон-им критериям. Локальные – сист частичного упр-ия технол-им процессом. Они м входить как подсист в комплексную сист. Осн ф-ции АСУТП: *сбор, обработка, передача и хранение данных; *упр-ие технол-ими процессами; *ведение архива технических и др пар-ов; *оповещение об аварийных ситуациях, в том числе голосом; *выдача док-тов. Ф-ии АСУ ТП подразделяются на упр-щие, инф-нные и вспомогательные. К упр-щим относятся: *регулирование отдельных технол-их переем-х; *однотактное лог упр-ие операциями или аппаратами; *прогр-ое лог упр-ие группой оборудования; *оптимальное упр-ие установившимися либо переходными режимами или отд-ыми стадиями процесса; *адаптивное упр-ние объектом в целом. К инф-ным относятся: *централизованный контроль и измерение технол-их пар-ов; *косвенное измерение; *выч-ние технико-экон-х пар-ов процесса и его внутр переем-х; *формирование и выдача данных оперативному персоналу АСУ ТП; *подготовка и передача инф-ции на более высокий уровень АСУ ТП; *обобщенная оценка и проверка состояния технического комплекса и его оборудования. Вспом-ные ф-ции АСУ ТП сост в обеспечении контроля за сост-ем функц-ния технич-х и прогр-х средств автоматизации системы.

Дата добавления: 2018-08-06 ; просмотров: 730 ; Мы поможем в написании вашей работы!

Источник

Что такое динамический диапазон, и какие бывают его разновидности?

Односигнальный динамический диапазон по блокированию, Динамический
диапазон по перекрёстным помехам, Динамический диапазон по интермоду-
ляции.

А поскольку в последнюю фразу без пол-литра не въедешь, приведу рисунок.

Рис.1

Описанная динамическая характеристика устройства в первую очередь характеризует его односигнальный динамический диапазон, который определяется методом подачи на вход изучаемого объекта сигнала одной частоты. Иногда этот параметр в радиотехнике именуется динамическим диапазоном по блокированию и обозначается DD1 или DB1.

В высокочастотной электронике это свойство может быть использовано для преобразования частот в устройствах, называемых «смеситель».

Ну вот мы медленно, но верно подобрались к определению понятия «динамический диапазон по интермодуляции«.

Рис.2

Процесс измерения этого параметра подобен предыдущему описанию и сводится к определению величины продуктов 2-го порядка с частотами (f1 ± f2) и нахождению точки интермодуляции (IP2) посредством построения такого же графика.
Кривая интермодуляционных продуктов 2-го порядка растёт медленнее, чем 3-го (всего лишь в 2 раза быстрее идеальной передаточной характеристики), а потому и точка пересечения, обозначающая значение IP2, находится дальше от начала координат.

Источник

Часто задаваемые вопросы по динамической обработке аудио сигнала

Что такое динамический диапазон?

Для чего нам компрессия?

Допустим, вы работаете над сведением роковой записи, средний динамический диапазон у нее 20 дБ. И вы хотите добавить в микс необработанный компрессором вокал. Средний динамический диапазон у вокала равен примерно 40 дБ. Чем это чревато для микса? Слишком тихие вокальные куски будут просто не слышны, а слишком громкие будут выпирать из общей картины. В данной ситуации компрессор необходим для уменьшения (компрессии) динамического диапазона вокала в пределах 10 дБ.

Тот же самый принцип работает для любого инструмента в миксе. У каждого инструмента есть свое место в миксе, а хороший компрессор помогает звукорежиссеру правильно их смешать.

Разве компрессор нужен для всего?

Зачем нам нойз-гейты?

Если вы когда-либо пробовали сводить живую запись, вы знаете сколько проблем возникает с ударной установкой, а именно с железом, которое проникает в микрофоны, установленные на томах. Как только вы добавляете верхов на эквалайзере, чтобы сделать томы более яркими, начинают лезть наверх тарелки. И это особенно хорошо слышно через ВЧ громкоговорители в мониторах. Если же мы используем гейты на микрофонах, записывающих томы, так что железо больше не будет звучать через них в паузах, мы очень сильно прочистим общий микс и сделаем его в разы разборчивее.

Типы динамической обработки

Компрессор и лимитер

В сущности, компрессия – это процесс ослабления входного сигнала в заданной пропорции. Используется для сужения динамического диапазона голоса или музыкального инструмента, позволяет производить запись без искажений. Также применяется при создании микса, уменьшая разницу частот каждой дорожки.

Вокалист, допустим, постоянно перемещается перед микрофоном и сигнал на выходе колеблется вверх-вниз, что звучит странно. В данном случае компрессор решит проблему, ослабив громкость отдельных фраз так, что в результате будет ровный вокал.

Степень ослабления сигнала зависит от соотношения компрессии и порогового уровня. Соотношение 2:1 или меньше считается слабой компрессией, при которой сигнал на выходе, превышающий пороговый уровень, уменьшается в два раза. Соотношения выше 10:1 можно называть сильным лимитированием.

Чем ниже пороговый уровень, тем большая часть сигнала подвергается компрессии (при определённом уровне входного сигнала). Важно знать меру, так как слишком сильная компрессия убивает динамику записи (при этом некоторые звукорежиссёры убивают её специально в качестве эффекта)!

Лимитирование – вид обработки сигнала, при котором подавляются всплески громкости (скачки амплитуды).

Компрессор/лимитер используется при выполнении многих задач при обработке звука, например:

Звук бочки ударной установки может затеряться среди электрогитар. И не важно, как громко звучит дорожка, бочка звучит “грязно”. Компрессия выправит звук бочки на фоне гитар.

Диапазон голоса на записи достаточно широк. Пики громкости могут сильно выпирать из общего звучания. Таких пиков может быть много, и они все разные, так что почти невозможно их выровнять через микшер. Компрессор/лимитер автоматически контролирует громкость, не искажая тонкостей вокала.

Соло гитара глушится ритмом. Не выкручивайте фейдер до предела, компрессия поставит ведущую гитару на своё место в миксе.

Экспандер

Существует два основных вида экспансии: динамическая и нисходящая. Экспансия расширяет динамический диапазон сигнала, когда он выше порогового значения. Динамическая экспансия – это, по сути, компрессия наоборот.Динамическая экспансия применяется на ТВ и радио, чтобы отменить компрессию непосредственно до передачи аудио сигнала. Компрессию с последующей экспансией называют компандированием.На данный момент чаще всего применяют нисходящую экспансию. В отличие от компрессии, которая понижает сигнал выше порогового значения, экспансия понижает сигнал ниже порога экспансии. Степень понижения определяется соотношением экспансии. Например, соотношение 2:1 понижает сигнал вдвое (это значит, что если сигнал ниже порогового значения на 5дБ, экспандер понизит его до 10дБ).Экспансию часто используют для уменьшения шумов, это очень мощный и простой нойз-гейт. Главное различие между экспандером и нойз-гейтом в том, что экспансия зависит от того, насколько сильно сигнал ушёл “под порог”, тогда как при работе нойз-гейта это не имеет значения.

Шумоподавление

Шумоподавление – процесс устранения нежелательного шума из записи посредством ограничения сигнала ниже заданного порогового значения. Как было написано выше, работа нойз-гейта не зависит от уровня сигнала ниже порога. Выход устройства открыт, пока сигнал находится выше порога.

Длительность открытия выхода определяется скоростью атаки. Длительность работы устройства, когда сигнал ниже порогового называется временем удержания. Скорость закрывания выхода определяется временем возврата. Уровень подавления нежелательного сигнала в закрытом положении определяется диапазоном.

Краткий словарь терминов

Научно доказано, что если вы хотите быстро изучить какой-то предмет, вы должны для начала разобраться с основными понятиями. Тот же принцип действует и в звукозаписи и в дальнейшей работе со звуком. Большинство инструкций и учебников предполагают наличие базовых знаний, без которых читать их затруднительно. Надеюсь, что следующий раздел поможет вам навести порядок в голове и окончательно разобраться с основами.

Компрессоры

Атака (Attack).

Атака определяет скорость действия компрессора на входной сигнал. Долгая атака (регулятор по часовой стрелке до упора) вначале позволяет сигналу (т.н. начальный переходный процесс) проходить необработанным через компрессор, тогда как короткая атака (против часовой стрелки до упора) сразу же обрабатывает сигнал согласно соотношению компрессии и установленному пороговому уровню.

Авто (Auto).

Компрессор работает в режиме автоматической атаки и возврата. Регуляторы в этом случае не влияют на процесс, а используются запрограммированные значения параметров.

Боковой канал компрессора (Compressor Sidechain).

Жёсткая и мягкая компрессия (Hard/Soft Knee)

При жёсткой компрессии ослабление сигнала происходит максимально быстро в момент превышения пороговой величины. При мягкой, сигнал ослабляется более плавно, после того, как он превысил заданный порог, что обеспечивает более естественное для музыки звучание.

Лимитеры.

Лимитер – это компрессор, не допускающий увеличения сигнала выше уровня порога. Например, если порог установить на 0 дБ, параметр “Ratio” выкрутить полностью по часовой стрелке, то компрессор начнёт работу в режиме лимитера при 0 дБ, и выходной сигнал никогда не превысит этого значения.

Компенсирующее усиление (Makeup Gain).

При компрессии, сжатие сигнала обычно влияет на общий уровень громкости. Регулятор усиления позволяет восстановить утерянный при компрессии уровень.

Соотношение (Ratio).

Соотношение – это зависимость между выходным и входным сигналами, этот параметр устанавливает крутизну компрессии. Например, установив соотношение 2:1, любой сигнал выше порогового подвергнется компрессии в соотношении 2:1. На каждый децибел на входе компрессора приходится 0.5 дБ на выходе, таким образом образуется компрессия, сжимающая сигнал в два раза. При увеличении соотношения, компрессор постепенно переходит в режим работы лимитера.

Время возврата (Release).

Threshold.

Пороговый уровень компрессии (порог компрессии) определяет значение, выше которого начинается ослабление сигнала. Обычно поворот регулятора порога влево увеличивает сигнал, который подвергается компрессии (при соотношении выше, чем 1:1).

Экспандеры

Нисходящая экспансия (Downward Expansion).

Нисходящая экспансия чаще всего применяется в профессиональной звукозаписи. Сигнал ослабляется ниже порогового значения. Это стандартный способ подавления шумов.

Соотношение (Ratio).

Соотношение экспансии определяет уровень ослабления сигнала, когда он опустился ниже порога. К примеру, при соотношении экспансии 2:1 каждый децибел ниже порогового значения ослабляется в два раза. При соотношении 4:1 и выше экспандер работает почти как нойз-гейт, только без возможности регулирования времени атаки, задержки и возврата.

Нойз гейты (Noise Gate)

Атака (Attack).

Параметр «время атаки» устанавливает величину, при которой открывается гейт. Быстрая атака подходит для перкуссивных инструментов, в то время как вокал и бас-гитара требуют плавного открытия. Применение к ним слишком быстрой атаки приведёт к появлению ощутимого “шёлкания” при сведении. Щелчок при открытии присущ любому гейту, но при правильной настройке его не слышно.

Время удержания (Hold).

Время удержания – фиксированный период времени, при котором гейт находится в открытом состоянии при уровне сигнала ниже порогового. Значение этого параметра играет роль при гейтировании, например, малого барабана – после удара по нему проходит определённое время, после которого гейт резко закрывается.

Диапазон (Range).

Время возврата (Release).

Время возврата гейта определяет скорость, с которой гейт переходит из открытого в полностью закрытое состояние. Время возврата обычно настраивают так, чтобы сохранить естественное затухание звука инструмента или вокала. Высокая скорость возврата убирает шумы, но может вызвать “заикание” ударных инструментов, которое устраняется низкой скоростью возврата. Внимательно настраивайте этот параметр для наиболее естественного эффекта.

Пороговый уровень (Threshold).

Общие рекомендации по компрессии аудио сигнала

Ниже приведены пресеты компрессии, используемые в PreSonus BlueMax. Данные пресеты – стандартные установки, своего рода отправные точки для работы со звуком.

Вокал

Тёплый вокал. Это параметры для лёгкой компрессии с низким соотношением и расширенным диапазоном, в основном для лирических песен в живом исполнении. Вокал “на своём месте”.

Кричащий. Параметры для громкого вокала. Довольно жёсткая компрессия для вокалистов, которые не следят за расстоянием до микрофона. Голос сильно выступает из микса, создавая эффект присутствия.

Перкуссия

Малый барабан/бас-барабан. Данный пресет пропускает пики и сжимает остальную часть сигнала, при этом слышим чёткий звук с затуханием.

Левый/правый (стерео) оверхэды. Параметры «соотношение» и «порог» здесь низкие, что даёт широкий диапазон, в который помещаются даже тарелки. Глубокие низы, общее звучание живое с невысокой реверберацией. Более пробивной звук, меньше эффекта комнаты.

Струнные инструменты

Бас-гитара. Быстрая атака и медленный возврат пресета “сожмут” бас так, чтобы он хорошо сидел в миксе.

Акустическая гитара. Пресет подчёркивает атаку акустической гитары и обеспечивает ровность звучания, что позволят гитаре оставаться слышимой.

Электрогитара. Настройки для плотного ритма. Небольшое время атаки придаёт ритм-партии напор и живость

Клавишные инструменты

Фортепиано. Особый пресет для выравнивания всего диапазона фортепиано – от нижнего звука до пятой октавы. Чётко слышны партии обеих рук.

Синтезатор. Быстрая атака и возврат подходят как для духовых, так и басовых партий на синтезаторе.

Оркестр. Настройки подходят как для струнных, так и других оркестровых “наборов” синтезатора. Общий динамический диапазон снижен для удобного добавления в микс.

Стерео микс

Стерео лимитер. Исходя из названия, у этого пресета жёсткое лимитирование, что делает его идеальным для сведения двух дорожек или двух моно-каналов в один стерео.

Контур. Настройки расширяют диапазон основного микса.

Источник

Динамическое представление сигналов

Многие задачи радиотехники требуют специфической формы представления сигналов. Для решения этих задач необходимо располагать не только мгновенным значением сигнала, но и знать как он ведет себя во времени, знать его поведение в “прошлом” и “будущем”.

ПРИНЦИП ДИНАМИЧЕСКОГО ПРЕДСТАВЛЕНИЯ.

Широкое применение нашли два способа динамического представления.

Первый способ в качестве элементарных сигналов использует ступенчатые функции, которые возникают через равные промежутки времени D (рис. 1.1). Высота каждой ступеньки равна приращению сигнала на интервале времени D.

При втором способе элементарными сигналами служат прямоугольные импульсы. Эти импульсы непосредственно примыкают друг к другу и образуют последовательность, вписанную в кривую или описанную вокруг нее (рис. 1.2).

Рассмотрим свойства элементарного сигнала, используемого для динамического представления по первому способу.

Допустим имеется сигнал, математическая модель которого выражается системой :

Такая функция описывает процесс перехода некоторого физического объекта из “нулевого” в “единичное” состояние. Переход совершается по линейному закону за время 2x. Если параметр x устремить к нулю, то в пределе переход из одного состояния в другое будет происходить мгновенно. Эта математическая модель предельного сигнала получила название функции включения или функции Хевисайда :

В общем случае функция включения может быть смещена относительно начала отсчета времени на величину t0. Запись смещенной функции такова :

ДИНАМИЧЕСКОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ПРОИЗВОЛЬНОГО СИГНАЛА ПОСРЕДСТВОМ ФУНКЦИЙ ВКЛЮЧЕНИЯ.

Теперь, если произвести подстановку формулы (6) в (7) предварительно разделив и умножив на величину шага D, то

Обобщенные функции как математические модели сигналов.

Каждой функции j(t) отвечает, в свою очередь, некоторое конкретное числовое значение. Поэтому говорят, что формула (8) задает некоторый функционал на множестве пробных функций j(t). Непосредственно видно, что данный функционал линеен, то есть

И в заключение следует сказать, что в настоящее время теория обобщенных функций получила широкое развитие и многочисленные применения. На ее основе созданы математические методы изучения процессов, для которых средства классического анализа оказываются недостаточными.

Ошибка в тексте? Выдели её мышкой и нажми

Источник