"Имя Цобель, пожалуй, самый известный в связи с сопротивлением сети компенсации за громкоговорители. Очевидно, что его конструкции применяются в этой области. Однако ни один из патентов Цобель или появляются статьи обсуждать эту тему. Неясно, является ли он на самом деле ничего разработан специально для акустических систем. Ближайший мы дойдем до этого, где он говорит о импеданса на датчик, но здесь он обсуждает схему, чтобы уравнять подводного кабеля или в другом случае, когда очевидно, он имеет в виду гибридный трансформатор , которая заканчивается линия, идущая в телефон прибор на фантомные цепи "
Переводчик Гугл...
и добавил...Жаль на русском нету.
Отто Юлия Zobel
Материал из Википедии, свободной энциклопедии
Отто Юлия Zobel
Рожденный 20 октября 1887
Ripon, Висконсин
Умер Января 1970 года (в возрасте 82 лет),
Морристаун, Нью-Джерси
Проживание Нью-Джерси
Национальность Американский
Поля Электротехника
Учреждений AT & T Co, Bell Labs
Альма-матер Университет Висконсина
Известная Фильтры, эквалайзеры и согласующие цепи
Подпись
Примечания
Цобель подпись в его draughtsmanlike стороны, как кажется на патент
Отто Юлия Цобель (20 октября 1887 - января 1970) был инженер-электрик, который работал на американской телефонной и телеграфной компании (AT & T) в начале 20-го века. Цобель работы по фильтров была революционной и привела, в связи с работами Джона Р. Карсон , значительные коммерческие достижения для AT & T в области частотным разделением мультиплексирования (FDM) передача телефона. [ 1 ]
Хотя большая часть работы Цобель была заменена более современной конструкции фильтра, остается основой теории фильтрации и его работы по-прежнему ссылаются и сегодня. Цобель изобрел м производных фильтр [ 2 ] и постоянного сопротивления фильтра , [ 3 ] , которая остается в эксплуатации.
Цобель и Карсон помогли установить характер шума в электрических цепях, заключив, что, вопреки основной веры [ 4 ] , это даже теоретически не возможно, чтобы отфильтровать шум полностью, и что шум всегда будет сдерживающим фактором в том, что можно передачи. [ 5 ] Таким образом, они ожидали более поздние работы Клода Шеннона , который показал, как теоретическая скорость передачи информации в канале, связанных с шумом канала.
Содержание [ скрыть ]
1 Жизнь
2 Теплопроводность
3 Предыстория AT & T исследований
4 инновации
5 громкоговорителей выравнивание
6 шума
7 Использование средств работы в области генетических исследований программирования
8 Примечания
9 Ссылки
[ править ] Жизнь
Отто Юлия Цобель родился 20 октября 1887 года в Ripon, Висконсин . [ 6 ] Он сначала учился в колледже Рипон , где он получил степень бакалавра в 1909 году, защитив диссертацию [ 7 ] на теоретическое и экспериментальное лечение электрических конденсаторов . Позднее он получил премию заслуженный выпускника из Ripon. [ 8 ] Затем он отправился в Университет Висконсина и окончил со степенью магистра по физике в 1910 году. Цобель остался в университете штата Висконсин в физике преподаватель с 1910 по 1915, и закончил докторскую степень в 1914. Диссертации касается "теплопроводности и излучения" [ 9 ] Это было сделано после его 1913 соавтором книги по этой теме из геофизических термодинамики . [ 10 ] С 1915 по 1916 год он преподавал физику в Университете Миннесоты. [ 2 ] [ 11 ] Переехав в Maplewood, Нью-Джерси , он присоединился к AT & T в 1916 году, где он работал над передачей технологий. В 1926 году, до сих пор с компанией, он переехал в Нью-Йорке и в 1934 году, он был переведен в Bell Telephone Laboratories ( Bell Labs ), исследовательская организация, созданная совместно с AT & T и Western Electric несколько лет назад. [ 12 ]
Последний его плодовитый список патентов [ 13 ] [ 14 ] произошло по Bell Labs в 1950 году, когда он проживал в Морристаун, Нью-Джерси . [ 15 ] Он умер в январе 1970 года. [ 16 ]
[ редактировать ] Теплопроводность
Гармонический анализатор, в связи с лордом Кельвином, предназначенных для использования в предсказании приливов . Ingersoll и Цобель нашел дизайн ограниченное применение для анализа Фурье из-за очень небольшого количества частот измерения.
Ранние работы Цобель по теплопроводности [ 10 ] не было, проводимой в его будущей карьеры. Есть, однако, некоторые интересные связи. лорд Кельвин в своей ранней работе по линии передачи [ 17 ] получены свойства электрической линии по аналогии с теплопроводностью. [ 18 ] Это основано на законе Фурье и уравнения Фурье проводимости . Ingersoll и Цобель описание работы Кельвина и Фурье в своей книге [ 19 ] и подход Кельвина представлению передача функций будет, следовательно, были хорошо знакомы Цобель. Поэтому не удивительно, что в работе Цобель на электрический волновой фильтр [ 20 ] очень похожи представление находится на передаточной функции фильтра.
Решения уравнения Фурье могут быть предоставлены ряд Фурье . [ 21 ] Ingersoll и Цобель утверждают, что во многих случаях расчет участвуют делает решение "почти невозможно" аналитическим путем. Современные технологии, такие расчеты тривиально проста, но и Ingersoll Цобель рекомендуем использовать гармонические анализаторы, которые являются механический аналог сегодняшнего анализаторы спектра . Эти машины складываются механические колебания различной частоты, фазы и амплитуды, объединяя их с помощью набора шкивов или пружины, по одному для каждого генератора. Обратный процесс также возможно, вождение машины с функцией измерения и фурье-компоненты на выходе. [ 22 ]
[ править ] Предыстория AT & T исследований
После работы Джона Р. Карсон в 1915 году [ 23 ] стало ясно, что мультиплексированных передач телефон может быть значительно улучшена за счет использования одной боковой полосе с подавленной несущей (SSB) передачи. По сравнению с основными амплитудной модуляции (АМ) SSB имеет то преимущество, половину пропускной способности и доля мощности (одна боковая полоса может иметь не более 1/6 от общего количества и, как правило, намного меньше). Русская проанализированы в частотной области состоит из носителя и два боковых . Несущую частоту в AM представляет большинство передаваемой мощности, но не содержит никакой информации. Два боковых и содержат одинаковую информацию таким образом только один требуется, по крайней мере с точки передачи информации зрения. До этого момента фильтрация была простой настроенных схем . Однако, SSB требуется плоский ответ на боковой интересов и максимального отклонения другой боковой с очень резким переходом между ними. Как эта идея была поставить другой (совершенно разные) сигнал в слот освобожденные нежелательной боковой полосы было важно, чтобы все ее следы были удалены для предотвращения перекрестных помех . В то же время минимальные искажения (например, плоскую), очевидно, желательно, чтобы боковой быть сохранена. Это требование привело к большим исследовательским усилиям в разработке электрических фильтров волны. [ 24 ]
Электрические фильтры волны
Термин электрический волновой фильтр был очень используются во время Цобель, чтобы означать фильтр, предназначенный для передачи или отклонить волны указанных частотах по группе. Похоже, в многочисленных статьях, опубликованных в начале 20 века. Иногда используется, чтобы различать эти более сложные конструкции из простых настроенной схемы, которые им предшествовали. В современном понимании термин простой фильтр будет использоваться и однозначна в области электроники.
Джордж А. Кэмпбелл и Цобель работал над этой проблемой извлечения однополосная с амплитудной модуляцией составной волны для использования в мультиплексирования каналов телефонной и связанная с ней проблема извлечения (демультиплексирования) сигнала на дальнем конце передачи. [ 1 ] [ 2 ]
Изначально полосы спектра проходят использовал от 200 Гц до 2500 Гц, но позже Международного союза электросвязи установил стандарт 300 Гц до 3,4 кГц, 4 кГц с расстояния. Таким образом, фильтрация должна была перейти от полностью перейти на полностью остановить в пространстве 900 Гц. Этот стандарт в телефонии используется до сих пор и остались широко, пока не стал вытесняться цифровой техники с 1980 года. [ 25 ]
Кэмпбелл ранее использовали условие обнаружено в работе Оливера Хевисайда без потерь передачи для улучшения частотной характеристики линии электропередачи сосредоточенными компоненты индуктивности ( катушки загрузки ). Когда Кэмпбелл начали исследовать электрические волны фильтров с 1910 года, это предыдущие работы, естественно, привело его в фильтры с помощью лестницы сеть топологии использованием конденсаторов и катушек индуктивности. нижних , верхних частот и полосовой фильтры были разработаны. Sharper отключений и выше стоп-зоны отказ в произвольной спецификации дизайн может быть достигнут только за счет увеличения длины лестницы. Фильтр конструкций используются Кэмпбелл [ 26 ] были описаны Цобель как постоянный фильтр к хотя это не термин, используемый Кэмпбелл себя. [ 27 ]
[ править ] инновации
После Цобель прибыла в технический отдел AT & T он использовал свои математические навыки для дальнейшего совершенствования конструкции электрофильтров волны. Карсон и Цобель разработали математический метод анализа поведения фильтров теперь известна как образ метод, посредством которого импеданса и передачи параметров каждого раздела рассчитаны, как будто это часть бесконечной цепочки из одинаковых секций. [ 28 ]
[ править ] Волна фильтры
Оригинальный рисунок Цобель из полосовой фильтр используется для импеданса
Цобель изобрел м производных (или М-типа) фильтр раздела в 1920 году, отличительной особенностью этой конструкции будучи полюс затухания рядом с фильтром частоты среза . В результате этого конструкция фильтра ответ, который падает очень быстро мимо частоты среза. Чтобы использовать выражение известного причудливый инженера он "уходит как стороны дома». Быстрый переход между полосой пропускания и стоп-зоны , конечно, одним из основных требований к зубрежке как много телефонных каналов возможно в одном кабеле. [ 2 ] [ 29 ]
Одним из недостатков м тип раздела в том, что на частотах мимо полюса затухания характеристики фильтра вновь начал расти, достигнув своего пика где-то в стоп-зоны, а затем опять падает. [ 30 ] Цобель преодолели эту проблему, разработка гибридного фильтра с использованием смеси постоянной К и М-типа разделов. Это дало Цобель преимущества обоих. Быстрый переход М-типа и хорошей стоп-зоны отказ от постоянной к [ 31 ]
К 1921 Цобель еще более усовершенствовал свою композитных конструкций фильтров. Он был теперь используют, кроме того, М-1/2 типа участков на концах его составной фильтров для улучшения импеданса фильтра к источнику и нагрузки, [ 2 ] метод, в котором он провел патента. [ 32 ] трудности, которые он пытался преодолеть в том, что изображение сопротивление методов, используемых для разработки фильтра разделы только дал математически предсказать ответ, если они были прекращены в своих сопротивлений изображения. Технически, это было легко сделать в фильтре, как это всегда можно было решено, что смежные разделы фильтр был соответствующий образ сопротивления (одна из характеристик М-типа секций, что одна или другая сторона т-тип раздела будет Изображение сопротивление идентично эквивалентные постоянного сечения к). Тем не менее, прекращение сопротивления это совсем другая история. Они, как правило, должны быть резистивным, но изображение сопротивление будет сложно. Хуже того, это даже не математически можно построить фильтр сопротивление изображения из дискретных компонентов. В результате несоответствия является отражение и деградированных фильтров. Цобель обнаружил, что значение т = 0,6 [ 33 ] [ 34 ] в конце раздела 1/2, а не математически точное, дала хороший матч для резистивных окончаний в полосе пропускания. [ 1 ] [ 35 ]
Около 1923 года Цобель в фильтр конструкции достигали пика своей сложности. Теперь у него фильтр раздел, к которому он применяется двойной т-вывода процесс в результате фильтр разделы, которые он назвал mm' типа. Это было все преимущества предыдущего м-типа, но в большей степени. Еще быстрее переходит в стоп-зоны и еще более постоянного характеристического импеданса в полосе пропускания. В то же время одна сторона будет соответствовать в старом М-типа, так же, как м-типа может совпадать с А-типа . Поскольку в настоящее время существует два произвольных параметров (М и М '), что фильтр дизайнер может регулировать, гораздо лучше, соответствующие концу половины разделы могут быть разработаны. Составной фильтр, используя эти разделы были бы самое лучшее, что можно было бы достичь в то время. Тем не менее, mm' тип раздела не стал так широко и хорошо известны, как м-тип раздела, возможно, потому, что их большая сложность была удержать дизайнеров. Они были бы неудобны для реализации технологии микроволновой печи и увеличения количества компонентов, особенно раны компонентов, делает их более дорогостоящими с традиционной технологии ЖК . Конечно, трудно найти учебник из любой период, который охватывает своей конструкции. [ 36 ]
[ править ] ЛЭП моделирования
Цобель направлена большая часть его усилий в 1920 году на строительство сетей, которые могут имитировать линии. Эти сети были выведены из фильтра секции, которые сами были получены из передач теория линии и фильтры используются на линии передачи сигналов. В свою очередь, эти искусственные линии были использованы для разработки и тестирования лучше фильтр раздела. [ 37 ] [ 38 ] [ 39 ] Цобель использовали дизайн методика, основанная на его теоретическое открытие, что импеданс глядя в конце цепочки фильтров практически то же самое (в пределах допусков компонент) как теоретическая импеданс бесконечной цепи после того, как лишь небольшое количество секций были добавлены в цепочку. Эти "изображения" сопротивления имеют математические характеристики нельзя построить просто из дискретных компонентов, а может быть только приближенным. Цобель обнаружили, что использование этих сопротивлений построена из небольших цепочек фильтров в качестве компонентов в большей сеть позволила ему построить реалистичные симуляторы линии. Это были не в коей мере не предназначен в качестве практического фильтры в полевых условиях, а целью было построить хороший контролируемый тренажеров линии без неудобств километров кабеля, чтобы бороться с. [ 40 ]
[ править ] Компенсаторы
Цобель изобрел несколько фильтров, отличительной чертой было постоянное сопротивление в качестве входного импеданса. Сопротивление остается постоянным по полосе пропускания и полосе задерживания. С помощью этих конструкций Цобель полностью решена проблема импеданса. Основное применение этих участках было не так много для фильтрации нежелательных частот, к-типа и м-фильтры остался лучшим для этого, а для выравнивания ответ в полосе пропускания для плоских ответ. [ 41 ]
Возможно, одним из самых интересных изобретений Цобель является решетка фильтра секции. Этот раздел как постоянное сопротивление и затухание плоской нулевой отклик по всей группе, но он построен из катушки индуктивности и конденсаторы. Единственный параметр сигнала изменяется является фаза сигнала на различных частотах. [ 42 ]
[ править ] импеданса
Общей темой работы Цобель является вопрос о импеданса. Очевидный подход к конструкции фильтра является разработка непосредственно для затухания характеристики желаемого. В современных вычислительных мощностей, грубый подход можно и легко, просто постепенно настройки каждого компонента при пересчете в итерационный процесс до получения желаемого ответа достигнута. Тем не менее, Цобель разработали более косвенной линии атаки. Он понял очень рано, что несоответствие сопротивления неизбежно означало, отражений и отражений означало потерю сигнала. Улучшение импеданса, наоборот, будет автоматически улучшать полосу пропускания ответ фильтра. [ 36 ]
Это импеданса подход не только к лучшему фильтры, но методы, разработанные могут быть использованы для построения схем, единственной целью которых было, чтобы соответствовать вместе два разных сопротивления. [ 43 ] [ 44 ] Цобель продолжал изобретать импеданса сети на протяжении всей своей карьеры. Во время Второй мировой войны он перешел на волноводных фильтров для использования во вновь осваиваемых радиолокационной техники. [ 45 ] Маленькая была опубликована во время войны по понятным причинам, но к концу с Bell Labs в 1950 году, Цобель конструкций на участках в соответствии с физически различных волновода размеров появляться. [ 13 ] [ 14 ] Тем не менее, схема уже отмечалось выше которой до сих пор носит имя Цобель сегодня, постоянное сопротивление сети, можно рассматривать как сопротивление согласующие цепи и остается лучшим достижением Цобель в этом отношении. [ 3 ]
[ править ] Громкоговоритель выравнивание
Имя Цобель, пожалуй, самый известный в связи с сопротивлением сети компенсации за громкоговорители. Очевидно, что его проекты имеют применения в этой области. Однако ни один из патентов Цобель или появляются статьи обсуждать эту тему. Неясно, является ли он на самом деле ничего разработан специально для акустических систем. Ближайший мы дойдем до этого, где он говорит о импеданса на датчик, но здесь он обсуждает схему, чтобы уравнять подводного кабеля, [ 3 ] или в другом случае, когда очевидно, он имеет в виду гибридный трансформатор , который заканчивается линия вдаваясь в телефон прибор на фантомные цепи . [ 43 ]
[ править ] шума
В то время как Карсон повел теоретически, Цобель был вовлечен в разработку фильтров для снижения уровня шума в системах передачи. [ 46 ]
[ править ] Справочная информация
В начале 1920-х годов и до 1930-х годов, мышление на шум доминирует озабоченность радио инженеров с внешними статическими . В современной терминологии это будет включать в себя случайные ( тепловые и выстрел ) шума, но эти понятия были относительно неизвестны и мало понимали в то время, несмотря на ранний работе Шоттки в 1918 году на дробовой шум. [ 47 ] Для радио инженеров того времени, статический означает, внешне порожденных помех. Линия нападения на шум от радиоинженеров включали разработку направленности антенны и переход к более высоких частотах, где эта проблема была известна не столь серьезными. [ 48 ]
Для телефонных инженеров, что тогда называлось «флуктуационного шума", и теперь будет описан как случайный шум, то есть выстрел и тепловые шумы, было гораздо более заметным, чем с ранними системами радиосвязи. Карсон расширили концепцию радио инженеров сигнала к статическим отношению к более общему сигнал-шум и ввели показатель качества по шуму. [ 49 ] [ 50 ]
[ править ] Невозможность шумоподавления
Радиоинженеров "озабоченности со статическими и методы используются для сокращения это привело к тому, что шум может быть полностью устранены, в некотором роде, компенсируя это или отменить его. Кульминацией этой точки зрения была высказана в 1928 статье Эдвин Армстронг . [ 51 ] Это привело к известным реторты Карсон в следующей статье, "Шум, как и бедные, всегда будет с нами». [ 52 ] Армстронг технически неправильно в этом обмене, но в 1933 году, по иронии судьбы, и это ни парадоксально, продолжал изобретать широкополосного FM которые чрезвычайно улучшить шумовые характеристики радио по повышению пропускной способности. [ 53 ]
Карсон и Цобель в 1923 году было окончательно доказано, что фильтрация не может удалить шум в той же степени, как, например, помехи от другой станции, могут быть удалены. Для этого они проанализировали случайных шумов в частотной области, и предположил, что она содержит все частоты в спектре. Это было первое использование анализ Фурье для описания случайного шума и, следовательно, описал его с точки зрения распространения частот. Кроме того, впервые опубликованной в настоящем документе, была концепция, что мы сейчас назвали бы ограниченный по полосе белого шума . Для Цобель это означает, что характеристики приемного фильтра полностью определяют добротность в присутствии белого шума и фильтров имеет ключевое значение для достижения оптимальной производительности шума. [ 5 ]
Хотя эта работа Карсон и Цобель был очень рано, не было общепризнано, что шум может быть проанализирована в частотной области таким образом. По этой причине вышеупомянутого обмена между Карсон и Армстронг еще можно было лет спустя. Точные математические отношения между властью шума и полосу пропускания для случайного шума, наконец, определяется Гарри Найквиста в 1928 году, что дает теоретический предел того, что может быть достигнуто путем фильтрации. [ 54 ]
Эта работа на шум, производимый этой концепции, и привел Цобель продолжать разработку, в соответствующих фильтров . Это концепция, что шум работы оборудования оптимальным, когда фильтр идеально соответствует сигналу один попытку передачи и является кульминацией теоретического исследования в применении удаления шумов с помощью линейных фильтров . Это стало важным в развитии радиолокационной во время Второй мировой войны, в которой Цобель сыграли свою роль. [ 55 ]
[ править ] Использование работы в области генетических исследований программирования
Цобель работы в последнее время нашли применение в исследованиях генетического программирования . Целью данного исследования является попытка продемонстрировать, что результаты, полученные от генетического программирования можно сравнить с человеческими достижениями. Две меры, которые используются для определения генетического программирования является результатом человеческой конкуренции являются: [ 56 ]
В результате запатентованного изобретения.
Результат равен или лучше, чем результат, который считался достижением в своей области во время открытия.
Одной из таких проблем установить в качестве задачи для генетической программы заключается в разработке кроссовера фильтр для НЧ и ВЧ динамики. Выход дизайн был идентичным в топологии по проекту содержится в патенте Цобель в [ 57 ] для фильтра, чтобы отделить мультиплексированных низких и высоких частот на линии электропередачи. Это был признан человек, сопоставимые, а не только потому, что патент, но и потому, ВЧ и НЧ-секции " разложить "как в дизайне Цобель, но специально не должны быть так в программе параметров. [ 56 ] или нет фильтров Цобель был бы хорош для привет-Fi системы это другой вопрос. Дизайн на самом деле не пересекаются, а, скорее, существует разрыв между двумя полосы пропускания, где сигнал не передается ни выхода. Необходим для мультиплексирования, но не так желательны для воспроизведения звука. [ 58 ]
Позже генетического программирования [ 59 ] эксперимент дал фильтров, который состоял из цепи постоянных сечений к прекращены в м-типа 1/2 часть. Это также было определено, была запатентована конструкция Цобель. [ 32 ]
Тема: Цепь Цобеля. (Прочитано 52923 раз)
07 Мая 2014, 11:56:32