移频器

移频器还用于抑制声反馈现象。与声反馈抑制器不同，它是提高（频移）扬声器发出的声音信号的频率，使音频频率增加5Hz（或3Hz，7Hz）。
它偏离原始麦克风声音的频率，并且不能形成正反馈，因此不会发生声反馈。与声反馈抑制器一样，频移器也在声音增强系统中的混合器和压缩器之间或在混合器上串联连接。
由于移频器的低频调制失真很大，它只适用于以语音为主要内容的扩声系统;声反馈抑制器的失真小，可用于音乐扩声系统。除了用于抑制扩声系统中的声反馈的反馈抑制器之外，还使用移频器。
频移器像混频器和压缩器之间的反馈抑制器一样连接。减少声反馈的频移的基本概念是使用偏移频率的方法来破坏反馈声和原始信号同相的条件。
在扩声系统中，环路增益超过0 dB并且系统振荡。因此，放大器的最大允许增益取决于传输响应的最大峰值，对应于最高峰值的环路增益必须低于0 dB。
对于频移，反馈系统的振荡条件取决于传输响应的平均增益。只要反馈系统的平均增益低于0 dB，其工作状态仍然稳定。
因此，频移方法允许增加的增益近似等于房间的稳态传输响应中的最大增益和平均增益之间的差值，其大约为10dB。最佳移位量等于传输响应峰值与相邻谷值之间的平均距离，因为增益峰值处产生的多余能量在谷值处被快速吸收，最佳频移约为4 / T. ，其中T是房间里的混响时间。
人耳可以感知到更大量的频移，例如超过7Hz，从而影响扩声的质量。有几种方法可以实现频移。
常见的移频器使用单边带调制方法。它调制和解调输入信号。
如果两个载波频率保持给定的频率偏移，则输出信号可以在频率轴上移位。该移频器的优点是简单，稳定和可靠。
获得频移Δf的移频器的框图如图8-9所示。来自前置放大器的频率为庀的信号被施加到调制器。
调制器输出被放大，并且带通滤波器用于提取频率f0 + fe的上边带信号，其中载波频率fe1（和fe2）由晶体振荡器使用。供应。
上边带信号由解调器解调，具有频率f0 + fe1-fe2的有用信号由低通滤波器取出，其在频率轴上的偏移为Δf= fe1-fe2，即3- 8赫兹。调制器通常使用平衡电路来抑制载波频率信号并简化带通滤波器的设计。
在标准布拉格腔中，由于光弹性效应，传播声波在晶体中形成可变折射率光栅。当与声波方向成一定角度的频率ω0的光穿过光栅时，会发生衍射，如图7.10（a）所示。
同时，光波频率产生ωa的移动，ωa是声波频率。其相对于入射角的衍射角由光波长λ0和声波波长λa确定。
并且满足sinθ=λ0/λa，衍射光束可以通过角度相关的空间滤波器与初始载波分离。该器件类似于单边带移频器，典型工作频率范围为40至1000 MHz。
如果频率ω0的载波和称为ω0+ωa或ω0-ωa的偏移波是光纤的导模，则可以在光纤中获得类似的声光效应。声学波长λa应满足Δβ=2π/λa，其中Δβ是载波和频率偏移模式之间的传播常数差。
该条件完全确定声波频率ωa2πva/λa（va是声波速度）和偏移频率。这两种模式可以是高双折射光纤的两个相互正交的偏振模式，或双模光纤中的两个横向空间模式（LP01和LP11）。
模式1中激发的光波与传播中的声波相互作用。并且耦合到模2，频率发生在幅频的偏移处。
第一模式滤波器确保模式2中的任何初始能量不能进入交互区域。继续向下光纤，模2包含频率偏移分量，并通过第二模式滤波器与模1分离。
模式1中剩下的是没有频率偏移的组件。当声波以与光波相同的方向传播时，从快速模式（小传播常数）到慢速模式（较大传播常数）的耦合将导致频率向上移动;从慢速模式到快速模式耦合或声波和光波传播。
在相反方向上，发生频率向下的变化。声能转换器和工作长度中的声波数N限制以最佳值ωa（ωa=vaΔβ）为中心的声频的变化范围Δωa（Δωa/Δωa<1 / N），即，频率偏移的变化范围。
切换速度受到声波通过动作长度的时间的限制。单边带移频器已应用于信号处理和用于光纤传感器外差检测的开关。
光纤移频器的特别引人注目的应用是光纤陀螺仪的闭环操作。块光学移频器（例如标准布拉格晶体）难以应用于光纤电路，因为它们难以校准并且缺乏机械稳定性。
这里讨论的移频器仅包括那些光波仍然在光纤中传播的移频器。变频器的重要参数因应用而异。
对于陀螺仪，高载波和图像边带抑制（考虑惯性导航应优于60dB），并且需要1至2MHz的频率调节范围。对于光开关，需要快速开关速度和高开关速率。
但是，无论何种应用，总是需要高转换效率。