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事实揭露 揭密真相
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削波是全国科学技术名词审定委员会审定、公布的一个科技名词。

语言文字是一个民族文化的结晶。这个民族[1]过去的文化靠着它来流传,未来的文化也仗着它来推进,从大约是在公元前14世纪,殷商后期的“甲骨文”被认为是“汉字”的第一种形式[2]西周后期,汉字发展演变为大篆,后秦始皇统一中国,中国文字才逐渐走上了发展的道路,直至今天。

名词解释

削波是一种失真形式,一旦超过阈值就会限制信号。信号由可以测量的数据范围受到限制的传感器记录时可能发生,当信号被数字化时,或者在任何其它时间发生模拟或数字信号转换时,可能发生剪切,特别是在的存在增益或过冲和下冲。

在信号被严格限制在阈值的情况下,剪切可能被描述为很难,产生平坦的截止;或者在被削减的信号以减小的增益继续跟随原始的情况下,它可以被描述为软的。硬削波导致许多高频谐波 ;软削减导致更少的高次谐波和互调失真分量。

音频

在音频领域,裁剪可能会听到一般的失真或作为流行音乐

由于被削波的波形比较小的未削波波形在其下方具有更多的面积,所以在削波时,放大器产生比其额定输出更多的功率。这种额外的功率可能会导致扬声器的任何部分,包括低音扬声器或高音扬声器,造成过度偏移或音圈过热。这可能会损坏放大器的电源或者只是吹一下保险丝。

在频域中,削波会在高频范围内产生强大的谐波。可能使得高音扬声器损坏的可能性比信号未被限幅时更大。然而,大多数扬声器被设计来处理碰撞信号,比放大器剪辑产生的频率更高,因此由这种特性造成的损坏很少见。

许多电吉他手故意过度驱动放大器,导致剪辑,以获得所需的声音(请参阅吉他失真)。

一些发烧友认为,几乎没有或没有负反馈的真空管的剪切行为优于晶体管,因为真空管比晶体管(即,软限幅,大部分甚至是谐波)更缓慢地夹持,导致谐波失真不太令人反感。一般来说,与削波有关的失真是不需要的,即使听不见,也可以在示波器上看到。即使在具有硬限幅的晶体管放大器中,随着输出电流的增加晶体管的增益将会降低(导致非线性失真),并且晶体管两端的电压降低接近饱和电压(对于双极型晶体管),因此“满功耗“是为了测量放大器的失真,通常取在削波以下几个百分点。

原因

模拟电路

电路设计者可能有意使用削波器或钳位器将信号保持在期望的范围内。

当放大器被推动产生一个比它能支持的功率更大的信号时,它将放大信号直到其最大容量,此时信号将不会被放大。

一个集成电路或分立固态放大器不能给出输出电压比它由供电电压(通常是24或30伏的传播在线路级设备之间使用的运算放大器)放大。

甲真空管只能移动有限数量的电子在一定量的时间,这取决于它的尺寸,温度,和金属。

甲变压器时,其(在管设备级之间最常用的)将夹铁磁核心变得电磁饱和的。

数字处理

在数字信号处理中,当信号受到所选表示范围的限制时发生削波。例如,在使用16位有符号整数的系统中,32767是可以表示的最大正值,如果在处理过程中信号的幅度加倍,则32000的采样值应该变为64000,而是被截断为最大值为32767.在数字系统中,剪切优于数字系统的选择 - 包装 - 如果数字硬件被允许“溢出”,忽略幅度的最高有效位,有时甚至是样本值的符号,则产生信号的严重失真。

使用浮点数而不是整数可以大大减少限幅的发生。但是,浮点数的使用效率通常较低,有时会导致精度损失,而且如果数字非常大或者很小,它们仍然可以剪辑。

如何避免削波

可以通过查看信号(例如在示波器上)来检测剪切,并观察波的顶部和底部不再平滑。处理图像时,某些工具可以突出显示纯白色的所有像素,从而允许用户识别更大的白色像素组,并确定是否发生过多的裁剪。

为了避免削波,可以使用限幅器动态降低信号。如果不仔细,这仍然会导致不希望的失真,但是可以防止任何数据完全丢失。

参考文献