فاز و جابجایی فاز

ارسال شده در تاریخ ژوئن 27, 2020 در دانش نامه | ۰ دیدگاه

فاز موج عبارت است از موقعیت هر نقطه از موج نسبت به مبداء و بر حسب درجه بیان می شود. یک سیکل کامل از یک موج به ۳۶۰ درجه تقسیم می شود. در مبداء موج فاز صفر و در نقطه اوج فاز ۹۰ درجه و در انتهای سیکل مقدار فاز ۳۶۰ درجه است. شکل ۱ زاویه فازهای گوناگون را در یک موج نشان می دهد.

اگر دو موج یکسان در محیطی وجود داشته باشند اما یکی از آنها نسبت به دیگری دارای تأخیر باشد می گوییم بین این دو موج، جابجایی فاز وجود دارد. تأخیر بیشتر سبب جابجایی بیشتر فاز می شود. مقدار جابجایی فاز با درجه اندازه گیری می شود. شکل ۲، دو موج را با ۹۰ درجه (یک چهارم یک سیکل کامل) جابجایی فاز نشان می دهد.

هنگامی که مقدار جابجایی فاز بین دو موج یکسان ۱۸۰ درجه باشد نقاط اوج یکی از آن دو موج بر نقاط قعر دیگری منطبق می شود و اگر این دو موج با هم ترکیب شوند، یکدیگر را حذف می کنند. این پدیده به حذف فاز (Phase Cancellation) شناخته می شود.

فرض کنید سیگنالی با محدوده ای گسترده از فرکانس ها مانند صدای آواز وجود داشته باشد. اگر به این سیگنال تأخیر داده شود و نتیجه با سیگنال اولیه ترکیب شود برخی فرکانس ها دارای ۱۸۰ درجه جابجایی فاز شده و یکدیگر را حذف می کنند و صدا میان تهی و فیلتر شده شنیده خواهد شد.

چگونگی رخداد این اتفاق با یک مثال روشن می شود. در نظر بگیرید که برای ضبط صدای خواننده ای که گیتار هم می نوازد، میکروفنی را در نزدیکی دهان خواننده و میکروفنی دیگر را در نزدیکی گیتار قرار داده اید به طوری که هر دو میکروفن صدای خواننده را دریافت می کنند. میکروفن خواننده در نزدیکی دهان وی قرار دارد و شما صدای وی را بدون تأخیر می شنوید. هنگامی که شما سیگنال های خروجی میکروفن ها را با هم ترکیب می کنید، اغلب کیفیت صدا کاهش می یابد که علت آن، همان پدیده حذف فاز است. مثالی دیگر از ایجاد پدیده فاز هنگام ضبط نمایش بر روی صحنه می باشد. بدین ترتیب که فرض کنید برای ضبط صدای نمایش از میکروفنی با پایه کوتاه بر روی کف صحنه استفاده کرده اید. در این حالت میکروفنی صدای مستقیم هنرپیشگان را دریافت می کند اما صدای هنرپیشگان به کف صحنه نیز برخورد کرده و پس از مدت زمان بسیار کوتاهی به میکروفن دیگر می رسد که در واقع، نسبت به صدای مستقیم تأخیر یافته اند. صدای مستقیم و تأخیریافته به صورت ترکیب شده به میکروفن رسیده و سبب حذف فاز می گردد. در نتیجه باز هم با صدایی فیلتر شده که کیفیت آن با حرکت هنرپیشگان بر روی صحنه تغییر می کند، مواجه می شوید.

اگر علاقه دارید اطلاعات خود در زمینه فاز را تکمیل کنید، پیشنهاد می کنیم به مطالعه مطلب آشنایی با مفهوم فاز و نکات لازم برای کاربرد آن در صدابردای بپردازید.