Отсечение — это форма искажения , которая ограничивает сигнал , как только он превышает пороговое значение. Отсечение может возникнуть, когда сигнал регистрируется датчиком , имеющим ограничения на диапазон данных, которые он может измерить, оно может возникнуть, когда сигнал оцифровывается , или оно может возникнуть в любой другой момент, когда аналоговый или цифровой сигнал преобразуется, особенно при наличии усиления или выброса и недоброса .
Отсечение можно описать как жесткое, в случаях, когда сигнал строго ограничен порогом, производя плоский срез; или его можно описать как мягкое, в случаях, когда отсеченный сигнал продолжает следовать за оригиналом с уменьшенным усилением. Жесткое отсечение приводит к появлению множества высокочастотных гармоник ; мягкое отсечение приводит к появлению меньшего количества гармоник более высокого порядка и компонентов интермодуляционных искажений.
В частотной области ограничение создает сильные гармоники в диапазоне высоких частот (поскольку ограниченная форма волны приближается к прямоугольной ). Дополнительное высокочастотное взвешивание сигнала может сделать повреждение твитера более вероятным, чем если бы сигнал не был ограничен.
Многие исполнители на электрогитаре намеренно перегружают свои усилители (или вставляют «fuzz box»), чтобы вызвать ограничение сигнала и получить желаемый звук (см. искажение гитары ).
В целом искажения, связанные с ограничением, нежелательны и видны на осциллографе, даже если их не слышно. [1]
В области изображений обрезка выглядит как ненасыщенные (размытые) яркие области, которые становятся чисто белыми, если все цветовые компоненты обрезаются. В цифровой цветной фотографии также возможно обрезание отдельных цветовых каналов, что приводит к неточной цветопередаче.
Разработчик схемы может намеренно использовать ограничитель или фиксатор, чтобы удерживать сигнал в требуемом диапазоне.
Когда усилитель вынужден создавать сигнал большей мощности, чем он может поддерживать, он будет усиливать сигнал только до максимальной мощности, после чего сигнал больше не будет усиливаться.
В цифровой обработке сигналов отсечение происходит, когда сигнал ограничивается диапазоном выбранного представления. Например, в системе, использующей 16-битные целые числа со знаком , 32767 является наибольшим положительным значением, которое может быть представлено, и если во время обработки амплитуда сигнала удваивается, значения выборки 32000 должны стать 64000, но вместо этого они усекаются до максимума, 32767. Отсечение предпочтительнее альтернативы в цифровых системах — переноса — который происходит, если цифровому оборудованию разрешено « переполняться », игнорируя самые значимые биты величины, а иногда даже знак значения выборки, что приводит к грубому искажению сигнала.
Частота усечения может быть значительно снижена за счет использования чисел с плавающей точкой вместо целых чисел. Однако числа с плавающей точкой обычно менее эффективны в использовании, иногда приводят к потере точности , и они все еще могут усечь, если число очень большое или маленькое.
Обрезку можно обнаружить, просматривая сигнал (например, на осциллографе) и наблюдая, что верхние и нижние части волн больше не являются гладкими. При работе с изображениями некоторые инструменты могут выделять все пиксели чисто белого цвета, что позволяет пользователю идентифицировать более крупные группы белых пикселей и решать, произошло ли слишком большое обрезание.
Чтобы избежать клиппинга, сигнал можно динамически уменьшить с помощью ограничителя . Если не сделать это аккуратно, это все равно может вызвать нежелательные искажения, но это предотвращает полную потерю данных.
При возникновении клиппинга теряется часть исходного сигнала, поэтому идеальное восстановление невозможно. Таким образом, гораздо предпочтительнее избегать клиппинга в первую очередь. Однако, когда единственным вариантом является ремонт, цель состоит в том, чтобы создать правдоподобную замену для клиппинга части сигнала.