剪輯(信號處理)

放大器剪輯的示波器屏幕。放大器應輸出帶有圓形頂部和底部的干淨正弦波,而是將其切開或剪裁

剪輯是一種限制信號超過閾值的失真形式。當傳感器記錄信號的傳感器對其可以測量的數據范圍有限的傳感器記錄時,可能會發生剪輯,當信號數字化時可能發生,或者可能發生任何其他時間,模擬數字信號會轉換,尤其是在有增益過沖和散發的存在。

如果信號在閾值處受到嚴格限制並產生平坦的截止,則可以將剪輯描述為硬剪。或者可以將其描述為柔軟的情況,如果剪切信號繼續以減少的增益遵循原件。硬剪切會導致許多高頻諧波;軟剪接會導致較少的高階諧波和間調節失真成分。

聲音的

PCM波形夾在紅線之間

頻域中,剪輯在高頻範圍內產生強諧波(隨著剪裁的波形靠近方形波形)。與未剪輯信號相比,信號的額外高頻加權可能會使高音揚聲器損壞更有可能。

許多電吉他播放器故意其放大器(或插入“模糊盒”)過度驅動以引起剪裁以獲得所需的聲音(請參閱吉他失真)。

通常,與剪裁相關的失真是不需要的,即使示波器聽不清,也可以在示波器上看到。

圖片

示例圖像展示了爆炸的亮點。頂部:原始圖像,底部:標記為紅色的區域

在圖像域中,剪輯被視為脫飽和(洗淨)明亮的區域,如果所有顏色組件夾子夾,則變成純白色。在數字顏色攝影中,單個顏色通道也有可能夾緊,從而導致顏色繁殖不准確。

原因

模擬電路

電路設計人員可以故意使用剪裁器夾具將信號保持在所需的範圍內。

當將放大器推動以創建功率超過其支持的信號時,它將僅擴大信號至最大容量,此時信號將不進一步放大。

  • 集成電路或離散的固態放大器不能給出大於由其供電的電壓(通常是在線路級設備中使用的操作放大器的24伏或30伏的傳播)。
  • 真空管只能在一定時間內移動有限數量的電子,取決於其尺寸,溫度和金屬。
  • 變壓器(在管設備中最常用的階段之間使用的最常用)將夾緊其磁芯在電磁上飽和

數字處理

數字信號處理中,當信號受選定表示的範圍限制時,發生剪輯。例如,在使用16位簽名整數的系統中,32767是可以表示的最大正值,如果在處理信號的幅度加倍時,樣品值應為32000,而應變為64000,而是將其截斷為截斷為最大32767。剪輯比數字系統中的替代方案更可取- 包裝- 如果允許數字硬件溢出”,忽略了大小的最重要位,有時甚至是樣本值的符號信號的總畸變。

通過使用浮點數而不是整數,可以大大降低剪輯的發生率。但是,浮點數通常效率較低,有時會導致精確度損失,如果數字非常大或很小,它們仍然可以夾緊。

避免剪裁

可以通過查看信號(例如在示波器上)來檢測剪輯,並觀察波的頂部和底部不再光滑。使用圖像時,某些工具可以突出顯示所有純白色的像素,從而使用戶可以識別較大的白色像素組,並決定是否發生了太多的剪輯。

為了避免剪輯,可以使用限制器動態減少信號。如果不仔細完成,這仍然會導致不良的失真,但是它可以防止任何數據完全丟失。

修復剪裁信號

當剪輯發生時,一部分原始信號會丟失,因此不可能完美的修復。因此,首先避免剪裁是很有可能的。但是,當維修是唯一的選擇時,目標是為信號的剪輯部分構成合理的替換。

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