Скрытые искажения УМЗЧ: за гранью стандартных тестов

[Petr-51]

Еще более 70-ти лет назад стало известно что традиционный метод тестирования THD не коррелирует с качеством звука. Тогда же был предложен и метод тестирования двумя сигналами на ИМИ. Но и он не оправдал ожиданий. С тех пор предлагались и предлагались новые методы тестирования, но все они выявляли искажения в частотной области. Искажения во временной области можно выявить только с помощью компенсационного метода тестирования который и предлагается к рассмотрению.
p.s.
Заменил основной документ, дополнил его рисунком структурной схемы тестирования
p.s.2
дополнил документ поясняющий механизм вращения фронтов сигналов

Тест Хафлера и ответы на вопросы

Искажения первого периода к примеру. Временные искажения. Искажения вращения фронтов.
Это все от неумения оперировать классическими терминами и понимать их суть.

Искажения первого периода (полупериода).
Возьмите в качестве сигнала прямоугольный. У него искажения будут одинаковыми что на первом периоде,что на последующих. Возьмите от него только один полупериод, получите импульсный сигнал используемый для проверки отклика акустических систем. Измерьте его отличия от оригинала поданного на вход. Именно с помощью импульсных сигналов коллега на зарубежном форуме и обнаружил отличие хорошо звучащих усилителей от звучащих неестественно.
Если усилитель не способен точно усиливать сигнал с самого начала его появления на входе — грош цена такому усилителю!

Искажения во временной области.
Странно что вы не слышали о представлении сигналов помимо частотной области еще и во временной области. Искажения в частотной области представляют в виде Кг — цифра которая ничего не говорит о спектре, а ведь именно спектр, а не количество нулей после запятой определяет качество звука. Кг невозможно измерить во время переходных процессов, требуется время для окончания переходных процессов. В этом и заключается обман доверчивого потребителя. Ведь слушать ему приходится во всей красе искажения во временной области со всеми переходными процессами.

Вращение фронтов сигналов.
От физики происходящих процессов никуда не деться. В зарубежной литературе это выглядит так: Slewing lndused Distortion. В переводе означает искажения вызванные вращением сигнала. Как отмечал JungW.G. этот вид искажений являются сегодня самым крупным механизмом искажения в твердотельных аудиоусилителях. Вращение фронтов происходит в любых сигналах отличных от чистой синусоиды, наиболее наглядно это проявляется в атаке сигналов.

Смесь двух синусов после 20мс вас не устраивает в качестве примера атаки? Что-то не то с ней стало, потеряла былой блеск?

В чем проблема? Вот вам ваши изменения амплитуды, атака-релиз... Вон между "пачками" даже кусочки малой амплитуды красивые какие, наверняка там и микродинамика должна прятаться где-то. Куда же она волшебным образом после 20мс испаряется?

Вы до сих пор так и не поняли разницы между искажениями в частотной области и искажениями во временной области. Могу только посочувствовать. Не зря японский дизайнер Като назвал измерения в частотной области проклятием Фурье.
Во временной области искажения никуда не деваются хоть через 1000 периодов... упражняйтесь, модель у вас есть!

 

[Александр Бокарёв]

Для себя нашел свой метод, выслушивания контрольного динамика , подкинутого к нагрузке и отбирающего малую часть выходной мощности. Тон беру в районе 800 Гц-900Гц, он не утомляет при долгой прослушке. Смысл в том. что на полной мощности выходного сигнала мы слушаем чистоту самого тона, звучащего тихо и ясно. Малейшая грязь в сигнале слышна как смена тембра. Если тон меняется с УУУ на ААА- сливай воду, пошли искажения. Хотя на экране как бы все неплохо. Еще полезно параллельно нагрузке подкинуть второй резистор на ходу, проверка усилителя на нагрузочную способность. И тоже редко , чтобы тон не портился. Зато можно убавить мощность до очищения звука , получив реально измеренный неискаженный выходной сигнал.

ПС. Валяются без дела динамички от сотового телефона, капсюли. Есть мыслишка их в коробочку, получится даже не мини, а микроколонка для всяких замеров на слух.Контролька.

 

[Читатель]

Для себя нашел свой метод, выслушивания контрольного динамика , подкинутого к нагрузке и отбирающего малую часть выходной мощности. Тон беру в районе 800 Гц-900Гц, он не утомляет при долгой прослушке. Смысл в том. что на полной мощности выходного сигнала мы слушаем чистоту самого тона, звучащего тихо и ясно. Малейшая грязь в сигнале слышна как смена тембра. Если тон меняется с УУУ на ААА- сливай воду, пошли искажения. Хотя на экране как бы все неплохо. Еще полезно параллельно нагрузке подкинуть второй резистор на ходу, проверка усилителя на нагрузочную способность. И тоже редко , чтобы тон не портился. Зато можно убавить мощность до очищения звука , получив реально измеренный неискаженный выходной сигнал.

А я просто сижу и слушаю новости. И меня от них коробит. И я точно знаю, что новости в этом не виноваты. Я слышу и знаю, что это - искажения!
ПС С чистым тоном тоже самое, как у вас.

 

[Alex TV]

А я просто сижу и слушаю новости. И меня от них коробит. И я точно знаю, что новости в этом не виноваты. Я слышу и знаю, что это - искажения!

Это белый шум.

 

[Читатель]

Это белый шум.

Розовый. Белый шум не выношу.

 

[Алексей1]

Кстати, про белый шум:
между представлением сигнала во временной области и частотной существует однозначное соответствие;
это выяснил тов. Фурье 200 лет назад.
Он же предложил способы преобразования сигнала из одной области в другую.
Эти манипуляции называются преобразованиями Фурье.
Из временной области в частотную - прямое,
а из частотной во временную - обратное преобразование Фурье.

После совершения этого открытия, исследовать сигнал можно в любой области - в смысле, в той в которой это делать удобнее.
Можно выбрать путь страданий, как это сделал гр. Петров,
а можно легко и просто получить спектр сигнала и работать с ним.

Как известно из школьного курса физики, принцип суперпозиции распространяется на электрическое поле,
поэтому использование всевозможных широкополосных сигналов для исследования УНЧ является чистым безумием,
поскольку чрезвычайно усложняет понимание полученных результатов
и не даёт ничего нового в сравнении с исследованием однотоновым или двухтоновым сигналом.

Кроме того, поскольку человек воспринимает звук множеством узкополосных датчиков
и совершенно не воспринимает сигналы выше определённой частоты, т.е. работает как спектроанализатор,
то является предельно логичным использовать для исследования УНЧ именно спектральное представление сигнала.

При этом можно игнорировать все искажения формы сигнала, которые в частотной области выходят за границу 20 кГц.

Утверждения о том, что человек слышит эти искажения, являются ложью и мошенничеством.

 

[Распони Туринский]

Старик месье Фурье все правильно предсказал, ничего при этом не зная о звуковых сигналах: белый шум в частотной области примерно выглядит как розовый, но во временн0й области, и наоборот.
Интересен опыт амплитудной модуляции генератора ро0зового шума звуковыми сигналами.
Можно добавить, что принцип суперпозиции актуален и для звуковых сигналов (в смысле передачи от АС до микрофона или уха)
Деятели из института Фраунгофера поставили спектральный анализ на службу по разработке кодеков типа mp3 и иных еретических. Сам давно перестал гоняться за плавающими нулями искажений после запятой

 

[IgorE]

Сам давно перестал гоняться за плавающими нулями искажений после запятой

Практически все пришли к выводу, что с современной, качественной техникой, очень часто классические измерения не соответствуют реальности. Худший агрегат впереди лучшего.
Парадокса и божественного влияния в этом нет. Методы измерений не показывают всю полноту картины. Вчера они были вполне достаточны, сегодня с умопомрачительными нолями нет.
...........................
Так и давайте подойдём с этой платформы к работе Петрова, диалектически. Каждое мнение имеет право на существование, кроме ошибочного. Критическа масса ошибок может привести к истине.
Дизель умер, сделав колосальную ошибку всей своей жизни. И все ему за это благодарны.

 

[Алексей1]

Сам давно перестал гоняться за плавающими нулями искажений после запятой

За ними не надо гоняться, они не убегают. При желании, получаются легко и непринуждённо.
Но если тяму нет, то да, получается гонка без шансов догнать, остаётся только нахваливать искажения.

 

[Александр Бокарёв]

А я просто сижу и слушаю новости. И меня от них коробит. И я точно знаю, что новости в этом не виноваты. Я слышу и знаю, что это - искажения!
ПС С чистым тоном тоже самое, как у вас.

Старый из 90-х магнитофон Панасоник звучит ласково, красиво и неназойливо.
А слушать звук от цифровой теле приставки просто невыносимо, толченое стекло и мерзость.

Розовый. Белый шум не выношу.

Розовый шум музыкальный, если слушать его через правильно настроенную систему. Напоминает шум прибоя. А если розовый шум шкварит по ушам- можно музыку не включать, будет крикливая лажа.

 

[Читатель]

Старый из 90-х магнитофон Панасоник звучит ласково, красиво и неназойливо.
А слушать звук от цифровой теле приставки просто невыносимо, толченое стекло и мерзость.

Поменяйте динамики или слушайте через внешние качественные устройства. Мне помогает последнее.

 

[Распони Туринский]

Бывают схемы с принципиально неустранимыми большими искажениями, а слушать ой, как хочется, но звук толченого оргстекла режет ушную перепонку среднего уха.
Есть выход, применяемый в схемах АЦП: к входному сигналу подмешивают широкополосТную компоненту, уменьшая так называемый гранулярный шум – очень субъективно неприятный и вредный для среднего уха (одновременно неизбежно ухудшая отношение сигнал/шум).
На вход к таким УНЧ (преимущественно класса D) тоже рекомендуется подмешивать розоватый шум, чтобы замаскировать мерзопакостные искажения, когда нет другого УНЧ. Невербально призываю убрать все УНЧ класса Dэ в самый дальний и пыльный угол чулан@!

 

[IgorE]

Принципы цифровой технике не подходят к аналоговой.
В цифровой технике сочень сложно работать с малыми сигналами. По этому и подмешивают дополнительный сигнал, завуалировать системные ошибки математики.
В аналоговой наоборот. Проблемы с малыми сигналами нет.

 

[Petr-51]

в дополнение к философии Нельсона Пасса набрал модель его усилителя Aleph-3 и сделал несколько тестов. Искажений типа SID не обнаружил...
Правда уровень искажений оказался несколько ниже чем в реальном усилителе
p.s. более внимательно проанализировал тест на атаку и спад сигнала и заменил рисунок

 

[IgorE]

Александр.
Вы слишком много вывалили на наши головы. Надо постепенно.
И второе, картинки из симулятора это замечательно, а обьективные данные есть у Вас?
Вы наверное знаете, сколько было величайших, колосальных открытий которые, оказались блефом.
Даже в моей специальности, это произошло с людьми, которых я прекрасно знал. Целую кафедру разогнали\поснимали\разжаловали.

 

[Petr-51]

IgorE​

"Вы слишком много вывалили на наши головы. Надо постепенно.
И второе, картинки из симулятора это замечательно, а обьективные данные есть у Вас?"

Я набрал модель старой разработки усилителя Нельсона Пасса, он неоднократно тестировался редакторами журналов и на него публиковались обзоры как по параметрам, так и по прослушиванию. В том числе было сравнение с ламповым усилителем Sonic Frotiers Power-1 с соизмеримыми параметрами как по выходной мощности, так и по другим параметрам. В результате он вышел победителем по качеству звука. Как видите у него нет на входе радиочастотного фильтра и на выходе индуктивности (как в усилителе Батя)
p.s.
обратите внимание на подход Нельсона к подбору транзисторов: "Мы подбираем входные
устройства друг к другу с точностью до 0,2%, а выходные устройства — с точностью до 2%."

 

[Александр Бокарёв]

IgorE​

"Вы слишком много вывалили на наши головы. Надо постепенно.
И второе, картинки из симулятора это замечательно, а обьективные данные есть у Вас?"

Я набрал модель старой разработки усилителя Нельсона Пасса, он неоднократно тестировался редакторами журналов и на него публиковались обзоры как по параметрам, так и по прослушиванию. В том числе было сравнение с ламповым усилителем Sonic Frotiers Power-1 с соизмеримыми параметрами как по выходной мощности, так и по другим параметрам. В результате он вышел победителем по качеству звука. Как видите у него нет на входе радиочастотного фильтра и на выходе индуктивности (как в усилителе Батя)

Есть грустный опыт моего знакомого, повторившего в точности какой-то Алеф от Нельсона Пасса. Получился кубик раскаленного железа с ужасающим звучанием. Позже к нему был сооружен ламповый пред, заметно облагородивший изначально людоедский звук. И все равно, его старинный унч от Филипса звучал лучше.
Поэтому заранее молиться на чужие схемы не имеет смысла . Красивая картинка к такому же звучанию имеет отношение примерно такое , как пить водку по телефону.

 

[NEULO]

Есть грустный опыт моего знакомого, повторившего в точности какой-то Алеф от Нельсона Пасса. Получился кубик раскаленного железа с ужасающим звучанием. Позже к нему был сооружен ламповый пред, заметно облагородивший изначально людоедский звук. И все равно, его старинный унч от Филипса звучал лучше.
Поэтому заранее молиться на чужие схемы не имеет смысла . Красивая картинка к такому же звучанию имеет отношение примерно такое , как пить водку по телефону.

Была бы ещё картинка красивой. Тут никакой красоты нет. Наредкость убогая схема, с чудовищным потреблением и низким качеством звука. То что у неё нет входного фильтра и выходной катушки говорит лишь об очень малой глубине ООС. Помои, что с них взять то? Как Игорь их не лайкает- суть не меняется.

 

[Vik]

у неё нет входного фильтра и выходной катушки говорит лишь об очень малой глубине ООС.

Общее усиление схемы 25 дБ без ООС, мечта лампадника.

 

[Petr-51]

Не помню откуда взял это высказывание:

"Согласно психоакустике, изменение искажений (Кг) в диапазоне от 0,0001% до 1% при прочих равных условиях не даст возможности различить аппараты при слепом прослушивании.
Дело в том, что прочих равных условий никогда не бывает. Более простой малокаскадный
усилитель, имеющий более высокий Кг, как правило дает более прозрачный и естественный звук,
чем сложная многокаскадная схема с меньшим Кг. Это не изотерика, на форумах можно найти
полно фактов типа "два года собирал Lynx17, а в итоге простой на 2-х транзисторах И.Семынина
звучит лучше". В сложных схемах очень трудно избежать потерь (искажений) микроуровневых
сигналов "

Если кто знает кому принадлежит это высказывание или откуда оно взято убедительно прошу напомнить, дать ссылку.

Я сам встречал высказывание Е.Букварева что усилитель И.Семынина по качеству звука не уступил более сложному усилителю Букварева. Там же Букварев предоставил и тесты ИМИ трех усилителей. Третьим усилителем был усилитель Маршала Лича который проиграл первым двум как по качеству звука, так и по спектру в тесте ИМИ мультитоном.

DDoS protection | CleanTalk

(см. п.746 и п.812)

 

[Корвет 200УМ-088С]

Я сам встречал высказывание Е.Букварева что усилитель И.Семынина ...

Вы тоже говорите!
(из анекдота)

 

[NEULO]

Согласно психоакустике, изменение искажений (Кг) в диапазоне от 0,0001% до 1% при прочих равных условиях не даст возможности различить аппараты при слепом прослушивании.

это немножко враньё. Такое знаешь, когда чужие рекламные проспекты цитируют.)
Шушурин в стоке отчётливо отличим от Шушурина улучшенного на слух. Условия ровнее некуда. Всё одинаковое кроме апгрейда собственно усилителя.
Не знаю как там у глухих, мне пока рано, но слышу просто отлично разницу.
Инструментально это выглядит так, от ступени к ступени:

И каждую ступень слышно. От звука как из ведра, до прозрачного уверенного звучания.
ЗЫ. кто из дурней это нёс я не в курсе. Что линкс что семынин- одно и тоже гамно.

 

[Petr-51]

Общее усиление схемы 25 дБ без ООС, мечта лампадника.

с чего такое заключение? Разомкнем ООС и снимем график усиления

 

[YPL]

Если кто знает кому принадлежит это высказывание или откуда оно взято убедительно прошу напомнить, дать ссылку.

DDoS protection | CleanTalk

 

[Petr-51]

Есть статья Филипа Ньюэлла: «Влияние различных типов кабелей на эксплуатационные показатели высокочастотных громкоговорителей»
Перевод и техническое редактирование Александра Кравченко.

После ряда исследований, в конце статьи, автор делает вывод:
«... утверждение, что нагрузочные кабели изменяют сигнал, кажется неопровержимым.
Однако слышимость различных эффектов все еще нуждается в дальнейших исследованиях.»

В качестве дальнейшего исследования предлагаю результаты тестов 2-х моделей 3-х метровых кабелей.
Параметры кабелей взял из статьи И.Алдошиной

 

[Russ]

А поставить 1 микросхемку компенсатора кабелей религия не позволяет?

 

[Александр Бокарёв]

А поставить 1 микросхемку компенсатора кабелей религия не позволяет?

Случай был, когда настраивал усилители , бегущие далеко за сотню кГц парой несвитых проводов. идущих к нагрузке. И на выходе усилителя все было волшебно, но на нагрузке куда что девалось. Свитые провода уравняли обе точки измерения.

 

[Sergei_S]

А поставить 1 микросхемку компенсатора кабелей религия не позволяет?

Падение сигнала это скомпенсирует конечно,но интересно sid искажения устранит или нет.Глянуть бы результаты в Micro cap.

 

[Корвет 200УМ-088С]

ВЧ ГД следует подключать к УНЧ с высоким выходным сопротивлением.
Да и вообще, - АС должна быть построена так, чтобы каждый ГД в ней управлялся своим усилителем.
СЧ ГД, скорее всего, - тоже следует подключать к УНЧ с высоким выходным сопротивлением, а НЧ ГД - в зависимости от акустического оформления, - к УНЧ с отрицательным или нулевым.

 

[NEULO]

Сид искажения. прекрасная вещь, жаль что не существует.
В "моделях" проводов второй провод - идеальный, попросту земля. И это ошибка. В итоге если смотреть некие "сид" искажения возникающие между кобелями то окажется что их просто нет. Кабель симметричен.
Тема вообще неправильно названа. Надо бы переназвать "заблуждения господина пертова и мошенничество с их помощью". Вот так будет правильно.