振铃

✍ dations ◷ 2025-08-03 11:14:42 #暂态响应特性,滤波器理论

振铃(Ringing)是电子学、信号处理中的名词,是系统因输入突然变化,产生的阶跃响应信号中,不希望出现的振荡,和系统的过冲及欠冲有很大的关系,一般振铃会在过冲之后出现,然后渐渐下降。像时脉方波讯号就常有振铃问题。

在电子学中的振铃是指在电压或电流上不想要的振荡,可能是因为脉波造成电路中的寄生电容及寄生电感(不是在设计中加入的元件,因是因为电路中的材料或摆放位置而产生的副作用)在其特征频率共振所产生。振铃也会在方波中出现,参照吉布斯现象。

振铃会让系统流入过多的电流,会产生额外的热,一般会希望降到越低越好。振铃会使系统较慢进入稳态,使安定时间变长,在数位电路中会造成双稳态元件的误触发,在通讯上会造成假解码(英语:falsing);传送端没有发出信号,但接收端认为已有信号的情形。

振铃也会因为信号反射(英语:Signal reflection)而造成,可用阻抗匹配使振铃降到最小。

在影像相关电路中,振铃会造成鬼影,也就是垂直的边由亮点转变为暗点,或是由暗点亮点转变为亮点。在CRT电视中,若要电子束由暗到亮或是由亮到暗,电子束不是快速变化,然后停在最后的状态。而是会出现数次过冲或欠冲(undershoot)的情形。若是影像太过锐利,就可能会出现这种现象。

音响系统中,音响扩大机(英语:Audio power amplifier)可能会因为其设计而引入振铃,不过音响系统的信号不太会有可以产生振铃的快速变化讯号。

像麦克风及扬声器也会产生振铃。扬声器上的机械振铃是比较常见的,因为其中运动的物体更大,系统阻尼较小,不过除非一些极端的情形,不然很难识别出机械振铃。

在数位音响讯号中,可能会因为像砖墙滤波器(英语:brickwall filter)等滤波器造成振铃,此处的振铃在阶跃前后都会出现。

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