خفض الضجيج

تعريفًا بالموضوع، خفض الضجيج أو خفض الضوضاء هي وسيلة في الإلكترونيات التناظرية لخفض ضجيج مصاحب لإشارات الاتصال أو تخزين الحديث أو الموسيقى على شرائط مغناطيسية. ويميز هنا بين نوعين من الوسائل: وسائل ديناميكية (تتغير مع الزمن) ووسائل ساكنة. ففي التقنية الرقمية مثلما في قرص مضغوط عليه أصوات أو موسيقى أو في تخزين الموسيقى طبقا لنظام MP3 فهذه تكون خالية من الضجيج نظرا لطريقة تخزينها الرقمي، حيث يتم تخزينها بـ 0 أو 1. أما مجال خفض الضجيج فهو خاص بالنظام التناظري حيث يكون تسجيل الصوت والموسيقى على أسطوانات الأغاني أو الشرائط المغناطيسية أو الكاسيت. وتكثر تقنية خفض الضجيج في مجالات الإذاعة والتلفزيون وفي الاتصالات اللاسلكية التي لا تزال تستعمل النظام التناظري في نقل الإشارات. ونتناول فيما يلي مزيدًا من التفاصيل.
أسباب الضجيج
علاوةً على ذلك، في حالة الفيلم الفوتوغرافي والشريط المغناطيسي للتسجيل يحدث ضجيجا فيهما سواء كان ضجيجا صوتيا أو ضجيجا «ضوئيا» وهذ بسبب الحبيبات الحساسة التي تقوم بالتسجيل. في فيلم الصور يزداد حساسية الحبيبة للضوء كلما زاد حجمها (إذ يزداد احتمال إصابتها بشعاع ضوء). وفي الشريط المغناطيسي فالحبيبات التي تقوم بتسجيل الصوت تكون من مادة مغناطيسية مثل أكسيد الحديد أو ماغنتيت، وكلما زادت أحجام الحبيبات زاد الضجيج.
في هذا الإطار، وبغرض تفادي حدودث ضجيج كبير فنلجأ إلى استخدام مساحة كبيرة من الفيلم أو من شريط التسجيل.
وفي هذا الصدد، في الدوائر الإلكترونية وأجهزة التسجيل يحدث ضجيج بسبب حركات عشوائية لبعض الإلكترونات بسبب الحرارة. تلك الحركات العشوائية للإلكترونات تتسبب في تغييرات في الجهود الكهربائية للمخرج فينشأ الضجيج.
الاتصالات الصوتية
في هذا الإطار، أصبح من المعتاد تزويد أجهزة الراديو وأجهزة الاتصالات بدوائر خفض الضجيج.
في هذا الإطار، عندما يكون استقبال الاتصالات الصوتية (سلكية أو لاسلكية) ضعيفا يظهر الضجيج واضحا، لهذا فتزود أجهزة الاستقبال بدائرة إلكترونية خاصة لخفض الضجيج، وهذه تعمل على «كتم» أو «تهدئة» صوت الضجيج عندما تقل الإشارة المستقلبة في الهوائي عن حد معين.
تحليل فورييه، والترشيح
في هذا الإطار، في المثال العملي التالي سنوضح حالة إشارة مرغوبة «مشوشرة» مما يمكن حدوثها في تقنية الأجهزة الصوتية:
- توضيح تحليل فورييه وإعادة تركيبه بالرسومات المتحركة:
- اقرأ كذلك
- مرشح الترددات العالية
- مرشح إيقاف النطاق
- مرشح الترددات المنخفضة
- دولبي ديجيتال
إضافةً إلى ذلك، عند استخدام تحليل فورييه تعين جميع التردادت ومطالاتها وأطوارها. يمكن التفريق بين الإشارات المرغوبة وإشارات الضجيج عن طريق معرفة نطاقات أطياف تردداتها. ومن المستحسن معرفة ترددات الضجيج أولا في غياب الإشارات المرغوبة. حينئذ يمكن التأكد من طيف الضجيج (مجموعة ترددات الضجيج، شكلها، وتتابعها، وشدة كل منها). وبهذه الطريقة يمكن فيما بعد فصل طيف ترددات الضجيج من الإشارات المرغوبة.
علاوةً على ذلك، طريقة هامة لخفض الضجيج هي تطبيق تحليل فورييه للإشارات المتراكبة مع تمريرها بمرشح للتردد مفصّل لها ثم إعادة تراكبها عن طريق تحويل فورييه. تستعمل الطريقة تحليلا رياضيا ولكن أمكن بواسطة برمجة دوائر إلكترونية لوجيستية التوصل إلى خفض ضجيج أجهزة إلكترونية. ويتم ذلك بواسطة حواسيب رقمية تستطيع أداء ما يسمى تحويل فورييه السريع FFT.
📝 هل في هذه المقالة خطأ؟
إذا وجدت معلومة تحتاج تصحيحاً أو إضافة، أو أردت حذف المقالة، أرسل لنا طلباً وسنراجعه.
ما رأيك في هذه المقالة؟