Azt a frekvenciasávot, ahol a szűrő mindent átenged, áteresztő tartománynak, az azon kívül esőket záró tartományoknak hívjuk. A tökéletes szűrő az áteresztő tartományban mindent változtatás nélkül enged át, a záró tartományban meg semmit, vagyis a töréspontokon a meredeksége -∞/oktáv. A valódi szűrő sosem ilyen: az áteresztő tartományban ingadozik egy kicsit a frekvenciamenete, amit hullámosságnak hívunk. Természetesen a meredeksége sem tökéletes. Azt a két frekvenciaértékbeli különbséget, amelyeken az átvitel adott értékre csökken, a szűrő sávszélességének nevezzük. Ha ez az érték pl. -3 dB (0,707 arány), akkor 3 dB-s sávszélességnek. Gyakran ennél kisebb csökkenést engedünk meg – értelemszerűen a kisebb csökkenéshez tartozó sávszélesség is kisebb.

Rögtön hozzáteszem, hogy nem mindig hátrány, ha a szűrő átvitele nem tökéletes.

A következő jellemző nagyon ronda értékekkel fejezhető ki, és többnyire grafikusan, hullámforma időképpel ábrázoljuk. A szűrő a jel frekvenciáinak összetevőibe, pontosabban annak arányaiba ás egymáshoz képesti fázisába avatkozik be. Ha például tökéletesen egyenletes volna az átvitel, akkor a már sokat emlegetett négyszögjel az átvitel vagy rögzítés során is tökéletes maradna. Valójában sosem ilyen. Ha a szűrő elsőfokú aluláteresztő, akkor kisebb, alacsony frekvenciákon még csak-csak viselkedik valahogy, de a záró tartományban ellustul. Az ilyen szűrőt integrálónak is hívják.

Az elsőfokú felüláteresztő szűrő éppen ellentétesen torzít: a kisebb frekvenciákon tüskéket gyárt, aztán észhez tér. Az ilyen szűrőt deriváló vagy differenciáló szűrőnek is nevezzük.

A következő ábrasorozaton azt is fölfedezheted, hogy a négyszögjel teteje ferde, ez a tetőesés. Az amplitúdója nagyobb lehet, mint amekkora az eredeti jelé volt – ez pedig a túllövés. Ráadásul kis rezgéseket is láthatsz, amit berezgésnek nevezünk.

Ezek a jellemzők gyors impulzusokkal vizsgálhatók, a hangjelek gyors szakasza pedig a jel elején, a megszólaláskor, vagyis a tranziens szakaszon van, ezért tranziens torzítás a torzítási paraméter neve.

Vannak azonban olyan esetek, amikor nem lehet impulzussal vizsgálni egy rendszert vagy eszközt, mert olyan szertelen a viselkedése, hogy a vizsgálat nem mond semmit. Ilyenkor egy ügyes cselhez folyamodunk: olyan jelet választunk, ami ugyan ártatlan szinusznak tűnik, mégis úgy viselkedik, mintha négyszögjel lenne, mert a burkolója négyszög.. Az ilyen, szaggatott szinusz a burst jel.

Hallgassad is meg!

Sokszor írtam már, hogy mindennel vissza lehet élni, a mérésekkel meg különösen. Az alábbi ábra azt bizonyítja, hogy ha csak egyetlen frekvencián, a példában 1 kHz-en ábrázolják a burst jelre adott válaszfüggvényt, akkor lehet, hogy csak ezen a frekvencián jó, miközben egy kis frekvencia eltéréssel már pocsék az átvitel. Tehát mindig győződj meg róla, mit és hogyan mértek, és ha te méricskélsz, akkor legyél körültekintő!

Eleddig olyan mérésekről és torzításokról volt szó, amikor egyetlen mérőjelet használtunk. Mint láttuk, a hallórendszerünk egészen másképp viselkedik akkor, ha több jel is van. Igaz ez az elektromos, elektronikus áramkörökre is. A kétjeles mérésekkel újabb torzítási paraméterekhez érkeztünk. E jellemzőket modulációs torzításoknak nevezik, ami azt jelenti, hogy az egyik jel hat a másikra, s e hatás eredményeként – a transzfer karakterisztika görbültsége és e görbültség változása miatt – újabb jelek keletkeznek. Ezeket a paramétereket nem szűrők, hanem erősítők jellemzésére találták ki elsősorban.

Az egyik ilyen torzítási paraméter a különbségi torzítás, amelyet megátalkodott szabványemberek CCIF IM-nek jelölnek. A CCIF egy a sok szabványosítási szervezet közül, amelynek ajánlása nemzetközileg elfogadottá vált, az IM pedig az intermoduláció (egymás közötti hatás) rövidítése.

A különbségi torzítás bemenő jele egy 15 kHz-es és egy 16 kHz-es szinusz. a két jel szintjének összege 1 dB-vel kisebb, mint a maximális bemenő szint. A spektrumképen e két összetevő látható, a hullámforma időképen pedig az eredőjük.

Ez a hullámforma ismerős lehet, ha még emlékszel a lebegésre, amikor két frekvencia oly közel van egymáshoz, hogy két hang helyett egyet hallasz, változó erősséggel. Az erősödés-halkulás ismétlődése, vagyis a lebegés frekvenciája azonos a két eredeti frekvencia különbségével. Persze, hogy emlékszel rá, de ismétlésképpen kattints ide!

http://nagysandor.eu/harrisonia/Beats_HU.html

Azóta már azt is tudod, hogy a lebegés oka az, hogy a hallórendszer felbontó képessége korlátozott, a csiga alaphártyája fölött bizonyos távolságokon belül elhelyezkedő szőrsejtek nem képesek a frekvenciát szelektálni, két hangmagasságot érzékeltetni az agyunkkal.

A különbségi torzítás nagyobb frekvenciakülönbségek esetében önálló hangot termel. Nem is egyet, de a legjellemzőbb a két eredeti frekvencia különbsége, ami piszkosul zavaró.

A többi torzítási termék úgy keletkezik, hogy ez a rezgés rácsücsül a két eredeti rezgésre, modulálja azt. Na hallga csak meg!

Először az egyik bemenő jelet...

majd a másikat...

végül a kettőt együtt!

Ha elég jó volt a hangrendszered, és nem parányi számítógép hangsugárzó volt a végén, legalább az 1 kHz-es jelet meg kellett hallanod. A különbségi torzítás mértékét egyébként %-osan vagy dB-ben adjuk meg.

A másik torzítási paramétert az SMPTE nevű szervezet javaslatára SMPTE IM-nek hívják, és ez az, amit magyarul csak intermodulációs torzításként emlegetünk. Ennek a jellemzőnek a méréséhez szintén két szinuszt használunk: egy 100 Hz-eset 0 dB amplitúdóval, meg egy 3 kHz-eset -12 dB amplitúdóval. Már vágod is, hogy a -12 dB a 0 dB-nek egynegyede; a két jel aránya 4:1. A kisebbik, de szaporább jel ül most rá a nagyobbik jelre.

Nézzük, mi is lesz ebből!

Kicsit hasonló, mint az előbb, de nincs különbségi hang, viszont a nagyobb frekvenciájú jelre nemcsak a nagyobb és a kisebb különbsége, hanem annak összege is modulálódik, hogy aztán még a kisebb frekvencia többszörösei is beleszóljanak a végeredménybe.
Hallgassad meg ezt is; először a mély hangú bemenő jelet...

most a magasat....

végül a kettőt együtt!

Nem biztos, hogy túl sok torzítási terméket fedeztél föl, de néhányat biztosan. Az SMPTE IM értékét is %-ban vagy dB-ben adjuk meg.

Van még egy érdekes torzítási jellemző is, amit tranziens intermodulációs torzításnak – TIM-nek hívunk. Mindenféle ismeretterjesztő irományokban gyakran találkozhatsz vele, noha napjainkban már alig-alig van jelentősége. Hazánkban kegyeleti oka is van a gyakori említésnek, mert néhányan beleszerelmesedtek a TIM-be, és hűségesek maradtak hozzá, hiszen ebből írták a diplomatervüket 40-50 évvel ezelőtt.

A TIM mérőjele egy 3,15 kHz-es alapfrekvenciájú 0 dB-es négyszögjelre modulált , -12 dB-es, 15 kHz frekvenciájú szinusz, amellyel a rendszer fürgeségét vagy lomhaságát vizsgálják.

A TIM kiértékelése sem könnyű. Te viszont büszke lehetsz magadra, ha úgy értékeled, megértetted az eddigi torzítási paramétereket. Szerencsére, van erről egy fasza összefoglaló prezi:

https://prezi.com/a8a6z0kllrbt/csatorna-torzitasok/

Ne lepődj meg, ha az ábrák egy része nagyon hasonlít azokra, amiket itt láttál, mert a prezi szerzője vélhetően onnan lopta őket, ahonnan én: egykori barátom, Kishonti István jegyzetéből.