Пульсовая волна - Pulse wave

Эта статья про пульс форма волны. Для сердцебиения см. Пульс. Для последовательности импульсов Дирака см. Функция выборки. Для апериодической версии см. Импульсная функция.

Для использования в других целях см. Пульс (значения).

Форма пульсовой волны определяется ее рабочим циклом D, который представляет собой отношение длительности импульса (${\displaystyle \tau }$) и период (T)

Рабочие циклы

А пульсовая волна или последовательность импульсов это своего рода несинусоидальный форма волны это включает квадратные волны (рабочий цикл 50%) и аналогично периодические, но асимметричные волны (рабочий цикл, отличный от 50%). Это термин, общий для синтезатор программирование, и это типичная форма волны, доступная на многих синтезаторах. Точная форма волны определяется рабочий цикл из осциллятор. Во многих синтезаторах рабочий цикл может модулироваться (иногда это называется широтно-импульсной модуляцией) для более динамичного тембра.^[1]Пульсовая волна также известна как прямоугольная волна, то периодический версия прямоугольная функция.

Средний уровень прямоугольной волны также задается рабочим циклом, поэтому, изменяя периоды включения и выключения, а затем усредняя эти указанные периоды, можно представить любое значение между двумя ограничивающими уровнями. Это основа широтно-импульсная модуляция.

В Ряд Фурье разложение для прямоугольной пульсовой волны с периодом Т и время импульса τ является

${\displaystyle f(t)={\frac {\tau }{T}}+\sum _{n=1}^{\infty }{\frac {2}{n\pi }}\sin \left({\frac {\pi n\tau }{T}}\right)\cos \left({\frac {2\pi n}{T}}t\right)}$

Обратите внимание, что для симметрии время начала (т = 0) в этом расширении проходит половину первого импульса. Фазу можно сместить в соответствии с прилагаемым графиком, заменив т с участием т - τ/2.

Пульсовую волну можно создать, вычитая пилообразная волна из сдвинутой по фазе версии самого себя. Если пилообразные волны ограниченный диапазон, результирующая пульсовая волна также имеет ограниченную полосу пропускания. Другой способ создать его - использовать одиночную волну пандуса (пилообразную или треугольник ) и компаратор с пилообразной волной на одном входе и переменным постоянным током^{[требуется разъяснение ]} порог с другой. Результатом будет точно регулируемая ширина импульса, но без ограничения полосы пропускания.

Ряд Фурье 33.3% пульсовой волны, первые пятьдесят гармоник (сумма красным цветом)

Приложения

В гармонический спектр пульсовой волны определяется скважностью.^{[2][3][4][5][6][7][8][9]} С акустической точки зрения прямоугольная волна описывалась по-разному как имеющая узкую^[10]/ тонкий,^{[1][3][4][11][12]} носовой^{[1][3][4][10]}/ buzzy^[12]/ кусаться,^[11] Чисто,^[2] резонансный,^[2] богатые,^[3][12] круглый^[3][12] и яркий^[12] звук. Пульсовые волны используются во многих Стив Уинвуд песни, такие как "Пока вы видите шанс ".^[10]

В цифровая электроника, а цифровой сигнал представляет собой последовательность импульсов ( амплитудно-импульсная модуляция сигнал), последовательность фиксированной ширины прямоугольная волна электрические импульсы или световые импульсы, каждый из которых занимает один из двух дискретных уровней амплитуда.^[13][14] Эти последовательности электронных импульсов обычно генерируются полевой транзистор металл – оксид – полупроводник (MOSFET) из-за их быстрого включения-выключения электронное переключение поведение, в отличие от BJT транзисторы которые медленно генерируют сигналы, более похожие на синусоидальные волны.^[15]

Смотрите также

• Феномен Гиббса
• Формирование импульса
• Функция Sinc
• Синусоидальная волна

использованная литература

1. Рид, Гордон (февраль 2000 г.). "Секреты синтезатора: модуляция ", SoundOnSound.com. Проверено 4 мая 2018 года.
2. Холмс, Том (2015). Электронная и экспериментальная музыка, с.230. Рутледж. ISBN  9781317410232.
3. Сувинье, Тодд (2003). Петли и канавки, стр.12. Хэл Леонард. ISBN  9780634048135.
4. Канн, Саймон (2011). Как сделать шум, ^{[без страницы]}. BookBaby. ISBN  9780955495540.
5. Пейроло, Андреа и Меткалф, Скотт Б. (2017). Создание звуков с нуля, стр.56. Издательство Оксфордского университета. ISBN  9780199921881.
6. Сноман, Рик (2013). Руководство по танцевальной музыке, стр.11. Тейлор и Фрэнсис. ISBN  9781136115745.
7. Скиадас, Христос Х. и Скиадас, Харилаос; ред. (2017). Справочник по приложениям теории хаоса, ^{[без страницы]}. CRC Press. ISBN  9781315356549.
8. "Интерактивная электронная музыка: 14. Квадратные и прямоугольные волны ", UOregon.edu.
9. Хартманн, Уильям М. (2004). Сигналы, звук и ощущения, стр.109. Springer Science & Business Media. ISBN  9781563962837.
10. Коварский, Джерри (15 января 2015 г.). "Synth Soloing в стиле Стива Уинвуда". KeyboardMag.com. Получено 4 мая, 2018.
11. Айкин, Джим (2004). Электроинструменты для программирования синтезаторов, с.55-56. Хэл Леонард. ISBN  9781617745089.
12. Хуртиг, Брент (1988). Основы синтезатора, стр.23. Хэл Леонард. ISBN  9780881887143.
13. Б. СОМАНАТАН НАИР (2002). Цифровая электроника и логический дизайн. PHI Learning Pvt. ООО п. 289. ISBN  9788120319561. Цифровые сигналы представляют собой импульсы фиксированной ширины, которые занимают только один из двух уровней амплитуды.
14. Джозеф Мигга Кицца (2005). Безопасность компьютерных сетей. Springer Science & Business Media. ISBN  9780387204734.
15. «Применение полевых МОП-транзисторов в современных схемах переключения мощности». Электронный дизайн. 23 мая 2016. Получено 10 августа 2019.