2014-02-13
4630
Фаза
Разница во времени между звуковой волной (или аудиосигналом) и определенной точкой отсчета, начальным моментом времени, называется "фазой сигнала". Фаза измеряется в градусах, и один полный период синусоидальной волны равен 360 °.
За начальный момент времени может быть выбрано любое произвольное значение на оси времени. На рис. 1.2.1 аудиосигнал представлен в виде синусоидальной волны. (Синусоидальная волна - это чистый тон с одной основной частотой). Фаза синусоидальной волны на этом рисунке определяется относительно начального момента времени T0, который совпадает с началом первого периода волны (но в качестве точки отсчета можно было бы принять любую точку внутри периода волны).
Точкой отсчета фазы может служить и другой сигнал. В этом случае опорный сигнал должен повторять форму сигнала, фазу которого измеряют. На рис. 1.3.1 показан процессор аудиосигналов с одним входом VIN и одним выходом VOUT. Здесь фаза выходного сигнала определяется относительно входного.
|
|
|
|
| Рис. 1.3.1 Соотношение фаз сигналов на входе и выходе процессора |
На рис. 1.3.1б представлен выходной сигнал, фаза которого совпадает с фазой входного сигнала: обе синусоидальные волны пересекают точку начала координат в одно и то же время, и они имеют одинаковое направления. На рис. 1.3.1в выходной сигнал отстает от входного на 90°: синусоидальная волна пересекает точку начала координат, соответствующей максимуму другой волны, направление обеих волн совпадает. На рис. 1.3.1г фазы выходного и входного сигналов отличаются на 180° (обе синусоидальные волны пересекают точку начала координат в один и тот же момент времени, но они имеют разное направление). На разных частотах относительная фаза сигнала может быть различной, именно такие сигналы чаще всего присутствуют в реальных аудиосхемах.
Фаза сигнала имеет очень большое значение, так как от нее зависит то, как будет происходить наложение сигналов. При микшировании сигналов на микшерском пульте или смешивании звуковых волн в воздухе, их фазы складываются алгебраически. На рис. 1.4.1 показано сложение двух синусоидальных сигналов с одинаковыми уровнем и частотой, но разными фазами.
|
| Рис. 1.4.1 Сложение двух синусоидальных сигналов с одинаковыми уровнем и частотой, но разными фазами |
Синусоидальные волны, показанные на рис. 1.4.1а, синфазны, поэтому при их сложении получается волна с удвоенной амплитудой. Синусоидальные волны, изображенные на рис 1.4.1б отличаются по фазе на 90°, поэтому амплитуда образующейся в результате их сложения синусоидальной волны в 1,414 больше, чем амплитуда исходных волн. Фаза синусоидальных волн на рисунке 1.4.1в отличается на 180°, поэтому при их сложении происходит полное подавление сигнала.
