Войти
Измененные пики и впадины формы синусоидальной волны, отображаемые на этом осциллографе, указывают на то, что сигнал был «ограничен». Ограничение является формой форма волны искажение, которое возникает, когда усилитель перегружен и пытается выдать выходное напряжение или ток, превышающие его максимальные возможности. Включение усилителя в режим ограничения мощности может привести к тому, что он будет выдавать мощность, превышающую его номинальную мощность.
Когда усилитель нажимается для создания сигнала с больше мощности, чем может произвести его источник питания, он будет усиливать сигнал только до максимальной мощности, после чего сигнал больше не может быть усилен. Поскольку сигнал просто «отсекает» или «отсекает» при максимальной мощности усилителя, сигнал называется «отсечением». Дополнительный сигнал, который выходит за рамки возможностей усилителя, просто отсекается, в результате чего синусоидальная волна становится искаженной формой сигнала прямоугольной формы.
Усилители имеют ограничения по напряжению, току и температуре. Ограничение может произойти из-за ограничений в блоке питания или выходном каскаде. Некоторые усилители могут выдавать пиковую мощность без ограничения на короткие промежутки времени, прежде чем энергия, запасенная в источнике питания, истощится или усилитель не начнет перегреваться.
Разница между ограниченными и максимальными не ограниченными формами сигналов 
Спектрограф, показывающий гармоники нечетного порядка синусоидальной волны, подвергнутые жесткому ограничению Дополнительная высокочастотная энергия в гармониках, генерируемых усилителем работа в режиме ограничения может повредить высокочастотный динамик в подключенном громкоговорителе из-за перегрева.
Ограничение может произойти в системе как обработка (например, всепроходный фильтр ) может изменять фазовое соотношение между спектральными компонентами сигнала таким образом, чтобы создавать чрезмерные пиковые выходные сигналы. Чрезмерные пики могут быть ограничены, даже если система может воспроизводить любые простые синусоидальные сигналы того же уровня без ограничения.
Электрогитаристы часто и намеренно перегружают свои гитарные усилители, чтобы вызвать клиппирование и другие искажения, чтобы получить желаемый звук.
Этот сигнал PCM ограничивается между красными линиями В цифровой обработке сигнала ограничение происходит, когда сигнал ограничивается диапазоном выбранного представительства. Например, в системе, использующей 16-разрядные целые числа со знаком, 32767 - это наибольшее положительное значение, которое может быть представлено. Если во время обработки амплитуда сигнала удваивается, значения выборки, например, 32000 должны стать 64000, но вместо этого вызовут целочисленное переполнение и насыщение до максимума, 32767. Отсечение предпочтительнее альтернативы в цифровых системах - переноса, которая происходит, если цифровому процессору разрешено переполнение, игнорируя старшие биты величины, а иногда даже знак значения выборки, что приводит к сильным искажениям сигнала.
Самый простой способ избежать клиппинга - снизить уровень сигнала. В качестве альтернативы система может быть улучшена для поддержки более высокого уровня сигнала без ограничения. Некоторые аудиофилы будут использовать усилители, рассчитанные на выходную мощность, в два раза превышающую номинальную мощность динамика. Ограничитель может использоваться для динамического понижения уровней громких частей сигнала (например, бас и малый барабан ).
Многие разработчики усилителей включили схемы для предотвращения клиппирования. Простейшие схемы действуют как быстрый ограничитель, который срабатывает примерно на один децибел до точки отсечения. Более сложная схема, называемая «soft-clip», использовалась с 1980-х годов для ограничения сигнала на входном каскаде. Функция мягкого клипа начинает работать до клиппирования, например, начиная с 10 дБ ниже максимальной выходной мощности. Форма выходного сигнала сохраняет округлую характеристику даже при наличии входного сигнала перегрузки на 10 дБ выше указанного максимального значения.
Желательно избегать ограничения, но Если запись была обрезана и не может быть перезаписана, возможен вариант восстановления. Цель ремонта - подобрать подходящую замену обрезанной части сигнала.
Сложные жестко ограниченные сигналы не могут быть восстановлены в их исходное состояние, потому что информация, содержащаяся в ограниченных пиках, полностью потеряна. Сигналы с мягким ограничением могут быть восстановлены в исходное состояние в пределах допуска, зависящего от регистра, поскольку никакая часть исходного сигнала не теряется полностью. В этом случае степень потери информации пропорциональна степени сжатия, вызванного ограничением. Слегка обрезанные сигналы с ограниченной полосой пропускания, которые сильно передискретизированы, могут быть полностью исправлены.
Некоторые методы могут частично восстановить ограниченный сигнал. Как только обрезанная часть известна, можно попытаться частичное восстановление. Одним из таких методов является интерполяция или экстраполяция известных выборок. Расширенные реализации могут использовать кубические сплайны, чтобы попытаться восстановить непрерывно дифференцируемый сигнал. Хотя эти реконструкции являются лишь приближением к оригиналу, субъективное качество может быть улучшено. Другие методы включают в себя копирование сигнала непосредственно из одного стереоканала в другой, так как может случиться так, что ограничивается только один канал.
Существует несколько программных решений с различными результатами и методами для восстановления клиппирования: CuteStudio Declip, Sony Sound Forge, iZotope Rx3 и Rx7, Adobe Audition, Nero AG Wave Editor, Stereo Tool, решения для декапирования от CEDAR Audio и плагины, такие как Clip Fix.
В аналоговом звуковом оборудовании существует несколько причин клиппирования:
Ограничение в цепи может быть обнаружено путем сравнения исходного входного сигнала с выходным сигналом с регулировкой приложенного усиления. Например, если схема имеет приложенное усиление 10 дБ, ее можно проверить на ограничение, ослабив выходной сигнал на 10 дБ и сравнив его с входным сигналом. Разница между двумя сигналами может использоваться для включения индикаторов обнаружения ограничения и может использоваться для уменьшения усиления предыдущей схемы для управления ограничением.
