Współczynnik zawartości harmonicznych

Przedstawiony tutaj aplet ma na celu wizualizację zniekształceń nieliniowych sygnału. Aby uruchomić aplet należy kliknąć na jego powierzchni myszą i można zacząć zabawę. Sterowanie apletem odbywa się za pomocą klawiatury. Klawiszami strzałka lewo/prawo zmieniamy aktywną harmoniczną sygnału, klawiszami ze strzałkami góra/dół zmieniamy poziom aktywnej harmonicznej. W górnej części apletu rysowany jest kształt zniekształconego sygnału oraz wyświetlana jest aktualna wartość współczynnika zniekształceń harmonicznych (THD) w procentach. Dla osób bardziej dociekliwych poniżej zamieszczono szczegółowy opis programu.

Szczegółowy opis

Aplet to nazwa programu, który może być osadzony na stronie internetowej i uruchamiany wewnątrz przeglądarki. Po załadowaniu strony aplet pokazuje się jako jej część składowa, tak jak ma to miejsce w przypadku niniejszej strony. Prezentowany tu aplet przeznaczony jest do graficznej wizualizacji zniekształceń nieliniowych sygnału. Sposób prezentacji i obsługi został dostosowany do filozofii prezentowania jakości wzmacniaczy elektroakustycznych w niektórych pismach audiofilskich. Okienko apletu zostało podzielone na dwa obszary. Górny to oscyloskop, który pokazuje bieżącą postać czasową sygnału. Dolny to analizator widma, który pokazuje składową podstawową sygnału (pierwszy prążek w kolorze zielonym) oraz jej harmoniczne do 11-tej włącznie. Przyjęto, że składowa podstawowa ma częstotliwość 1000Hz, a jej harmoniczne 2000Hz, 3000Hz itd. Okienko analizatora pokazuje wartości w decybelach. Składowa podstawowa jest przeskalowana tak, że odpowiada poziomowi 0dB. Poziomy harmonicznych można zmieniać w zakresie od 0dB do -100dB w stosunku do składowej podstawowej. Aby uaktywnić aplet należy na jego powierzchni kliknąć lewym klawiszem myszy. Obsługa programu jest prosta. Za pomocą klawiszy ze strzałkami lewo/prawo wskazujemy harmoniczną, której poziom chcemy zmienić. Aktywna harmoniczna wyróżniona jest kolorem czerwonym i białą linią z liczbą wskazującą wartość poziomu. W momencie załadowania apletu aktywny jest prążek odpowiadający pierwszej harmonicznej, której poziom wynosi -90dB. Kolejne harmoniczne mają poziomy: -3dB, -50dB, -35dB, -40dB, -30dB, -70dB, -70dB, -80dB, -80dB. W górnej części apletu wyświetlana jest wartość współczynnika zniekształceń nieliniowych THD (ang. Total Harmonic Distortion). Dla podanych wartości poziomów harmonicznych wynosi on około 57,8%. Wartość THD wyznaczana jest z zależności:

Proponuję obserwację sygnału dla poziomów harmonicznych pokazanych na wykresach w działach testów sprzętu audio w czasopismach. Szczególnie interesujące może być porównanie postaci sygnału dla różnych typów wzmacniaczy lampowych. Na zakończenie przypominam, że ponieważ poziomy są podawane w decybelach, czyli skala analizatora jest logarytmiczna, więc wpływ harmonicznej na postać sygnału jest duży dla poziomów zbliżonych do poziomu składowej podstawowej i maleje w miarę zmniejszania poziomów.

[teoria i narzędzia obliczeniowe]

© 2000-2002 FonAr Sp. z o.o. e-mail: waw@fonar.com.pl