|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Je hudební sluch vada ucha?
|
|
|
|
Ano, z hlediska technického určitě, z hlediska uměleckého je to samozřejmě přínos. Jak jsem na to přišel? Na to přišel už pračlověk, když své šakalí vytí zkultivoval a pokusil se zpívat. Okamžitě zjistil, že některé tóny znějí lahodně a jiné falešně. A už tehdy začaly vznikat hudební stupnice a soustavy. Přirozená, pythagorejská, později ve středověku i matematicky odvozená temperovaná. Teprve moderní metody pomohly zjistit pravou příčinu proč vlastně máme hudební sluch. Za všechno může intermodulační zkreslení ucha! Všichni známe záznějové rázy při současném poslechu dvou blízkých tónu (třeba při ladění kytary). Analyzátor spektra s mikrofonem však žádné rázy nezaznamená. Ty vnikají až na zakřivené charakteristice našeho ucha. Zkreslení lidského ucha se uvádí pro střední hlasitosti 10%, pro vysoké hlasitosti 30%. To jsou však hodnoty průměrné. Pokud zprůměrujeme dámské poprsí, dostaneme asi velikost trojku. Ale všichni máme praktickou zkušenost,
že to může být v rozmezí od třešniček až po melouny. S ušima je to podobné.
Udělejme jednoduchý pokus: Pomocí dvou generátorů vytvořme interval čisté kvinty (může to být libovolný jiný interval). Aby se to dobře počítalo dáme první tón 1000 Hz.
Kvinta je 3/2 druhý tón tedy dáme 1500 Hz. Na rovné charasteristice budou tyto signály v superpozici a nebudou se směšovat. Na zakřivené charakteristice vzniknou jak harmonické tak i intermodulační produkty. Samotné harmonické nepůsobí na člověka špatně, tón se stane barevnější, ale není falešný.
Podívejme se co udělá intermodulace. První produkt je rozdíl, tedy 500 Hz. Ale to je přece oktáva od 1000 Hz, to ladí. Produkt intermodulace 3. řádu je 2000 Hz, to je o oktávu výš, taky ladí. Produkt 7. řádu je 3000, to je oktáva k tomu druhému tónu. A tak můžeme pokračovat dál. Produkty intermodulace jsou "schovány" za harmonickými.
A teď přivedeme dva lidi, jednoho "křivouchého" a jednoho "rovnouchého". Jeden tón rozladíme o 100 Hz. Produkty intermodulace se dostanou ze zákrytu a akord začne "drnčet", bude falešný. "Křivouchý" vyskočí ze židle, postaví se mu všechny chlupy a bude očividně trpět. Když mu dáme do ruky knoflík, tak s neomylnou přesností najde správnou polohu, kde jeho utrpení přestane. Tento člověk tedy má hudební sluch, dokáže se přesně naladit. "Rovnouchý" bude hledět, co tady blbnem. Jemu žádné intermodulační produkty v uchu nevznikají, tóny se mu líbí ve všech polohách, naladění nepozná, nemá hudební sluch.
A teď udělejme druhý pokus: Vezměme zesilovač, pusťme do něj muziku a přebuďme ho. Teď vyskočí ze židle pro změnu "rovnouchý" a pokryje se červenými pupínky.
"Křivouchý" je spokojen protože má vlastní zkreslení ucha tak vysoké, že už další přídavné nemůže slyšet.
Takže kdybych měl ty dva zaměstnat, tak z "křivouchého" udělám muzikanta a z "rovnouchého" zvukaře.
A co z toho plyne pro radioamatéry? Nekonečné dohady na pásmu 80 m o modulacích. Někdo se neumí přesně naladit, jiný zase neslyší zkreslení. Buďte na sebe hodní. Každý má to ucho skutečně jiné a kdyby se sebevíc snažil, tak to nezmění.
|
|
|
|
|
Pivní řeči o technice.
Máme tady v Olomouci takovou partu a léta chodíme na pivo. Sedíme u jednoho stolu operátoři všech tříd včetně CB a vedeme "pivní řeči". Jsme dobrá parta. Sem tam padne technický dotaz, ale hospodský hluk není to pravé prostředí na odborné vysvětlování. Tak mne napadlo odpověď napsat doma, vytisknout a příště to kamarádům přinést do hospody. Hned potom mne napadlo, že je škoda papíru, všichni mají internet, tak jim to dám někam na server. No a nakonec mne napadlo, že by to třeba mohlo zajímat i ostatní, tak to budu dávat sem.
Dotaz první:
Jak je to s kapacitou koaxiálu?
Když má koax kapacitu třeba 70 pF na metr a já ho mám 20 m, tak je celková kapacita 1400 pF, to přece musí "sežrat" všechen výkon!
Odpověď: nesežere. Koax má naštěstí taky indukčnost a jak je známo opačné reaktance se dokáží kompenzovat. K dokonalé kompenzaci ale dojde jen v případě, že je koax nebo libovolné jiné vedení zatíženo svou jmenovitou impedancí. Kapacita i indukčnost se dokonale vyruší a přitom nezáleží ani na frekvenci ani na délce. Jmenovitá impedance vedení je právě dána poměrem indukčnosti ku kapacitě ale pod odmocninou (nemohu na klávesnici tu odmocninu najít). Když má koax malý průměr vnitřního vodiče a velký průměr stínění, tak má samozřejmě menší kapacitu, ale současně bude mít větší indukčnost, takže jeho impedance bude vyšší. OK, ale co se stane když vedení nebude na konci zatíženo svou jmenovitou impedancí? V tom případě se vedení "rozvlní" a to tím víc, čím větší bude rozdíl mezi jeho impedancí a impedancí zátěže. Rozvlnění se projeví několika příznaky. Vyskytnou se kmitny napětí i proudu. Se změnou délky se budou střídat kapacitní a induktivní reaktance, ty ale v každé kmitně vymizí. Zhorší se PSV ale bude po celé délce stejné. To ale dokáže málokterý PSV metr, většina se nechá zmást právě těmi kmitnami a PSV bude kolísat (ale ve skutečnosti nekolísá). Impedance ale samozrejmě kolísat bude v obou svých složkách (resistanci i reaktanci). A co se stane když na konci vedení nebude žádná zátěž? No když budeme postupně prodlužovat délku, tak začne napřed narůstat kapacita. Při délce lambda/4 se ale dostane do sériové rezonance s vlastní indukčností a vedení udělá zkrat. Při dalším prodlužování se vedení začne chovat jako indukčnost a při dosažení délky lambda/2 indukčnost uletí do nekonečna. A teď když vedení o 1 mm prodloužíme, tak se vrátí, ale z druhé strany, ze záporného nekonečna jako kapacita! No není to psycho?
|
|
|
|
|
|
Otázka druhá: Mám dvě dlouhodrátové anteny a v každé mám žárovku. Jedna antena mnohem lépe "táhne", žárovka svítí víc.
Je to pravda? Odpověď: V prvé řadě záleží na impedanci. Antena dlouhá lambda/2 bude "táhnout" výborně a přitom žárovka skoro nesvítí, impedance je vysoká a proud malý. Za druhé, žárovka nepozná jestli je proud činný nebo jalový. Jalový proud totiž na reálném odporu žárovky vytvoří úbytek napětí, který je ve fázi s tím jalovým proudem a tím pádem se vytvoří reálný výkon, který tu žárovku rozsvítí. Pokud bychom anténu uzavřeli do plechového válce a znemožnili ji vyzařovat, tak její vyzařovací odpor klesne k nule (stal by se z toho vlastně dutinový rezonátor). Veškerý proud do antény tekoucí bude potom jalový, žárovka bude svítit jak divoká a přitom to "netáhne". Nejvíc svítit budou asi krátké mobilní anteny. Totéž platí i pro doutnavku. Žárovky i doutnavky je možno použít jako indikátor vyladění, maximum svitu bude souhlasit s optimem, ale nelze je použít pro srovnávání "kvality" různých anten.
|
|
|
|
|
|
Otázka třetí: Musí být antena v rezonanci?
Existují anteny s postupnou vlnou (rhombiky a polorhombiky), které v rezonanci nejsou, ale musí být obrovské.Všechny ostatní anteny "normálních rozměrů" rezonanci potřebují, jinak to moc nevysílá. Rezonance díky svému činiteli Q vlastně násobí napětí i proud na anteně. Nikde ale není psáno, že antena musí být samorezonanční, může být do rezonance dotažena externími LC prvky, např. krátké mobilní anteny. Nebo třeba dipol "nerezonanční" délky napájený žebříkem. Tam potom rezonuje celá soustava antena - napáječ - tuner. A kdyz mám dipól nerezonanční délky s koaxem a přetahuju to tunerem? Tam to taky rezonuje jako celá soustava, ale za moc to nestojí, ten koax svými ztrátami tu rezonanci tlumí. Je to stejné jako když si uděláme rezonanční obvod, cívku dáme do jedné místnosti a kondenzátor do druhé a propojíme to koaxiálem, to Qvéčko asi za moc stát nebude. A anténa má mít vysoké Q? Jak se to vezme. Měřením Q anteny nepoznáme jestli je tlumena svým vyzařovacím odporem nebo ztrátovým odporem. Ten první je blahodárný, ten druhý samozřejmě špatný. Běžný dipól by měl mít Q asi tak 15 - 20, smyčkové anteny méně, protože mají větší vyzařovací odpor. Když budeme u dipólu ramena svírat k sobě, tak Q půjde nahoru, protože anténě zabraňujeme vyzařovat. Největší Q, řádově stovky, mají krátké mobilní anteny, protože energii se nechce ven, vyzařovací odpor je pár ohmů, napětí i proud díky vysokému Q dosahují extrémních hodnot a přesto to moc nevysílá, protože ztrátový odpor je taky pár ohmů. A ten poměr vyzařovacího a ztrátového odporu udává právě účinnost anteny.
|
|
|
|
|
Otázka čtvrtá: Když antena dobře přijímá, bude taky dobře vysílat?
V antenařině platí přísný zákon reciprocity, to znamená, že antena má stejný zisk pro příjem i vysílání. Mohla by to ovlivnit nelinearita prostředí, třeba rezavý drátěný plot kde jsou tisíce polovodivých přechodů, které by se mohly při větším výkonu "otvírat" a při příjmu zůstávají zavřené. Snad i některé druhy jílovité půdy mohou mít polovodivé vlastnosti. Ale to jsou extrémní případy, s tím se asi nesetkáme. Jak je tedy možné, že na kus drátu slyším výborně, ale nemohu se nikam dovolat když zisk (nebo spíš ztráta) je v obou případech stejný? A co třeba beverage? Poslouchá krásně a vysílat se na to nedá. Za všechno může externí atmosférický šum. Ten na nižších KV pásmech podstatně převyšuje vlastní šum přijimače. Takže když je naše antena o 20 dB slabší, tak se na příjmu vlastně o nic neošidíme, ale samozřejmě bude taky o 20 dB méně vysílat a to už je nešťastné. Na VKV pásmech je atmosférický šum mnohonásobně slabší a operátoři jsou zvyklí, že když slyší, tak musí být i slyšeni (se srovnatelným výkonem). Na KV to ale neplatí, přesto, že reciprocita zisku platí i zde.
|
|
|
|