Интермодуляционные искажения в электроакустике.
Теория и практика: способ уменьшения ИМИ.
Филип Ньюэлл. Перевод Александра Кравченко
Выдержки из упомянутой статьи. Скучно, но желательно.
"Во многих публикациях неоднократно упоминалось о том, что между точными цифровыми значениями гармонических искажений и субъективно воспринимаемым качеством звучания практически не существует никакого прямого соответствия - по крайней мере, ниже определённого порога, который находится на удивление высоко. В своей книге "Воспроизведение звука" Гилберт Бриггс (Gilbert Briggs) начинает главу, которая посвящается интермодуляционным искажениям, словами Милтона (Milton): "Ужасен был шум битвы..." Может быть, что в этом и заключается причина того, что объективные измерения гармонических искажений удручающе плохо соотносятся с их субъективным восприятием.
Например, если взять волну синусоидальной формы, то вследствие привносимых нелинейных искажений её форма изменяется, становится другой, и синусоидальный сигнал какой-то определённой частоты в результате этих искажений начинает содержать также сигналы других частот. Другими словами, если форма колебания не синусоидальна, значит, в его составе обязательно есть ещё какие-то иные частоты.
Если с помощью спектроанализатора просмотреть получаемый в итоге выходной сигнал с клиппирующего усилителя, мы увидим гармоники, частота которых в 2 раза, 3 раза, 4 раза и так далее выше основной частоты волны синусоидальной формы. Точно таким же образом прогрессирующая нелинейность громкоговорителей создаёт другие (возможно более утончённые и менее заметные) искажения, которые постепенно нарастают по мере увеличения громкости. Однако музыкальные сигналы не являются синусоидальными. Они содержат одновременно большое количество разных частот, и степень их присутствия в сигнале постоянно изменяется во времени.
Когда сигнал, состоящий из двух частот, подаётся на вход усилителя с не очень линейной характеристикой, это приведёт к генерированию гармоник (обертонов) не только от этих двух частот (гармонические искажения), но также и от частот, являющихся их математической суммой и математической разницей (интермодуляционные искажения).
Например, если у нас есть сигнал, состоящий из двух частот - 1000Hz и 1100Hz, - то на выходе усилителя будут также генерироваться сигналы частотой 2100Hz (1000Hz плюс 1100Hz) и частотой 100Hz (1100Hz минус 1000Hz). Причём это лишь производные гармоники первого порядка. Если же мы берём две частоты, которые отстоят друг от друга на квинту - например, сигналы частотой 1000Hz и 1500Hz, - то первыми парами гармонических искажений будут сигналы на частотах 2000Hz и 3000Hz (гармоники второго порядка), а также сигналы на частотах в 3000Hz и 4500Hz (гармоники третьего порядка). Относительно сигнала частотой 1000Hz гармоники частотой в 2000Hz, 3000Hz и 4500Hz являются соответственно октавой, квинтой через октаву (дуодецимой - А.К.), и секундой через две октавы (ноной через октаву - А.К.). Относительно сигнала частотой 1500Hz гармоники частотой в 2000Hz, 3000Hz и 4500Hz являются соответственно квартой, октавой и квинтой через октаву (дуодецимой - А.К.). Таким образом, производные гармоники обеих частот в музыкальном смысле соотносятся с обоими основными тонами. Это не удивительно, потому что все музыкальные инструменты создают естественные гармоники (обертоны).
Теперь, если мы рассмотрим интермодуляционные составляющие, то они будут представлять собой на просто генерирование сигналов с увеличением частот в определённое количество раз (что, собственно, и является обертонами), а генерирование сигналов, частоты которых являются суммой и разностью частот генерируемых обертонов, например: f1 + f2, f1 - f2, 2*f1 - f2, 2*f2 + f1, и т.д. Эти комбинации могут производить интермодуляционные частоты, которые в музыкальном смысле не всегда соотносятся с основными частотами.
Более того, когда создаётся или воспроизводится комплексный музыкальный сигнал, то сложное спектральное распределение результатов интермодуляции не только не способствует обогащению гармонической структуры музыки (как это происходит за счёт проявления гармонических искажений, по крайней мере, гармоник-обертонов низших порядков), но и всё больше начинает напоминать обычное добавление шума."
Взято из Инета. Интермодуляця усилка: два синуса 19 и 20 кГц по уровню -12дб.