Транзисторный ламповик Сергея Рубальского

[toro]

Кто нибудь уже макетировал/отслушивал усилитель Сергея Рубальского с последнего Суховского РадиоХобби, №5-6 2014, стр.38, С.Рубальский «Транзисторная альтернатива ламповому однотакту». Отличительная функция - регулируемый уровень гармонических искажений. Собираюсь повторить схема довольно проста, и в статье описаны и классифицированы "новые" искажения в УМ и простые способы их измерения. Могу скрины с приложить если это можно здесь.

Сергей Рубальский структурировал информацию о "транзисторном ламповике",
частично с 3 -го пункта по 9 пункт ссылки на результаты, полученные в макете - "железе".
1.Статья и тут
2.Файлы эмуляции в МС10
3.Принципиальная схема ВК и варианты макетных плат 1 2 3
4. Фото макета
5. Диф фильтр
6. Спектр гармоник макета ВК
7. Регулировка спектра гармоник макета ВК, меандр
8.Искажения при мягком клиппинге в макете 1 2
9.Оценка искажений амплитудно-фазового спектра сложного сигнала в макете

Дополнительно в теме рассматривались вопросы:
1. Искажения амплитудно-частотной характеристики (полюса)
2. Зависимость линейных и нелинейных искажений
3. Связь искажений АХ и ГВЗ в динамике.
4. Искажения фазо-частотной характеристики, запас фазы, устойчивость
5. Статическое и динамическое входное сопротивление ВК в полосе частот и нагрузок и
выходное динамическое сопротивление ВК в диапазоне токов покоя
6. Статическая и динамическая амплитудные характеристики
7. Переключательные искажения
8. Амплитудные искажения.
9. Клиппинг
10. Стресс тест
11. Искажения Амплитудно-фазового спектра сложных сигналов.
12. "Транзисторный ламповик" для наушников.

[bukvarev]

Предлагаю применить внутренний генератор МС, как у меня в тестах, многотоновый сигнал, синусы с разными фазами.

Так ведь я только за . Какой тип сигнала выбрать - дело хозяйское.
Если на выходе модели будет два wav-файла 32бита/192 кГц: этот многочастотный и прошедший через усилитель, так и вопросов нет .
Тогда в Wavке исходной будут эти -150 дБ в первозданном виде, а после усилителя ..

[wert]

Так ведь я только за . Какой тип сигнала выбрать - дело хозяйское.

Подготовил тот же эксперимент только с wav фрагментом.
на первом рисунке искажения резистора на wav
на втором рис. искажения МС.
Собственно этот тест подтверждает, что вычитатель спектров МС достаточно точен.
Теперь можно дальше пойти.
Создать фрагмент муз файла в МС в wav формате и сравнить его таким же образом как в предыдущем эксперименте с исходником.
Тут мы увидим искажения кодека МС, если сегодня успею, сделаю.

[bukvarev]

Только просьба не использовать резисторы с нулевым сопротивлением. Обработчик модели может и "оптимизировать" по случаю . Для полной уверенности я бы поставил делитель на 2 в канале чистого сигнала, и соответствующий делитель на выходе модели исследуемого усилителя.

[wert]

Только просьба не использовать резисторы с нулевым сопротивлением.

Есть такое правило.
Нулевой резистор шумит меньше, это говорит о том, что проводник тоже шумит и вносит искажения
Резистор с конечным сопротивлением искажает больше чем проводник.
Нужно будет глянуть разные модели резисторов как они шумят и искажают.

[bukvarev]

Судя по графикам из предыдущих постов, введение 1-0много резистора уменьшило точность компенсации на ~60 дБ (с -200 до -140)? или я не прав?
Кстати, мне еще немного не понятна нормировка. На "парном" графике имеем плотность мошности на низах ~-60 дБ, а разность -140дБ. Это означает подавление на 80 дБ, или где-то еще есть масштабный коэффициент? Что будет, если один из сигналов занулить? Впрочем, это все должно стать понятно из анализа результирующих Wavок.

[wert]

Судя по графикам из предыдущих постов, введение 1-0много резистора уменьшило точность компенсации на ~60 дБ (с -200 до -140)? или я не прав?

Замечание об обнулении параметра резистора совершенно справедливо, модель может работать не корректно.
Так что введение значения резистора не равного нулю привело к увеличению точности.
Однако, расширение нормировщика с трех знаков до шести после запятой, снова привело к значению искажений с нулевым резистором.

Кстати, мне еще немного не понятна нормировка.

Показал на графиках спектра генератора. Там видно, если несущая генератора напряжения 0,1 В, то и уровень несущей спектра, разложенного через функцию от FFT Harm(V(IN)) равен 0,1 В, правда значение выведено в дБ, немного сбивает с мысли. Если добавить к сигналу шумы любого уровня, то уровень тональной несущей остается неизменным, т.е. уровень гармоник выводится в абсолютных значениях. Если использовать функцию Harmn(V(IN),F), тогда захват и нормировка пойдет по первой гармонике частоты F.
DB(Z) относится к трансцендентным функциям. Z это комплексное число. Z=x+jy.
Вычисляется DB=20*log(lzl).
В нашем случае функция harm(V(IN)) отражает действительную часть без мнимой, или амплитудное значение без фазы, соответственно выведя функцию гармоник через дБ получаем амплитудное значение.
Нормировка между каналами интересный вопрос, ведь нормировка по напряжению не всегда дает адекватный результат.
В связи с этим добавил в нормировщик значения до 6 знаков после запятой и уточненка практически совпадает с резистором сопротивлением 0 Ом.
Т.е. работать с микродрахмами нужно и во всех расчетах. График искажений резистора прикрепляю рис.1.

Впрочем, это все должно стать понятно из анализа результирующих Wavок.

Вчера после дачи и работы на земле сил не хватило завершить анализ. Сегодня покажу преобразования wavок.

---------- Сообщение добавлено 11.30 ---------- Предыдущее сообщение было 07.42 ----------

Впрочем, это все должно стать понятно из анализа результирующих Wavок.

Напряжение на входе резистивной цепочки преобразовал в wav errorМС_ref.WAV 192/32
Выход резистивной цепочки в wav errorМС_OUTres.WAV 192/32
Теперь разница между wav файликами показывает ошибку внесенную резистором. Этот график искажений резистора (рис. 2) практически совпадает с искажениями резистора, расcчитанными без применения wav преобразований, ошибка внесенная кодеком МС при расчетах автоматически вычитается.
Отдельно искажения кодека МС уже показывал.
Файлики имеют длительность 500 мсек, Евгений, для анализа достаточно надеюсь, файлы залил на внешний диск https://drive.google.com/folderview?id=0BxskpuM2S2OMemFnTHh0STB6eDA&usp=sharing .

Собственно можно показать какая ошибка МС накопилась при разных источниках, при расчете искажений резистора, однако получится такой микродрахм, что даже златоухий Orion33 такое не услышит, хотя Андрей, можешь попробовать оценить такую ошибку.

Измерять искажения вносимые моделями резистора, дело экзотическое, но необходимое, дабы понять возможность применения МС для тонких расчетов с применением wav файлов. Интересно как поведет себя RC цепочка с разными частотами среза, какие искажения она внесет на живых композициях Eagles.
На рис 3 отрывок композиции пропущенный через диф цепи с частотами среза 23 Гц и 3 Гц. Искажения при разных частотах среза RC цепей кардинально отличаются. Конечно, искажения в амплитудном спектре не так высоки, как мы их ощущаем.

[Orion33]

Чтобы получить искажения МС нужно вычесть в МС из эталона эталон, если есть искажения МС мы их увидим. Но их нет.

Ну пока никто не показал, что их действительно нет. Вычитать сигналы с разной тактовой частотой некорректно, а сигнала с выхода wavesource в 16/44 у нас нет
Так что утверждение для меня голословное, потому что я слышу разницу.

[wert]

Ну пока никто не показал, что их действительно нет.

Сколько постов и сколько экспериментов поставлено.
Учту, очевидно не нужно этого делать.
Я в день слушаю некоторые композиции по несколько раз и играю на гитаре каждый день и все звучит по разному.
Так что тут удивительного, можно один файл слушать и каждый раз новое находить, а можно и разные файлы слушать и все одинаково звучать будет.
Субьективизм подкрепленный эмоциональным предубеждением сильнейшая вещь, а тут какие то формулки, графики, зачем???
Хотя по последним wav файлам что Евгений подскажет по поводу искажений МС, может действительно муз редакторы значительно точнее в расчетах, чем специализированные мат.программы.
Андрей, а вообще откуда вывод что МС искажает, может есть пояснение.

[bukvarev]

Файлики имеют длительность 500 мсек, Евгений, для анализа достаточно надеюсь, файлы залил на внешний диск

Сергей, у меня ссылка на облако нормально не открывается. Пожалуйста, проверьте ее.

[wert]

Сергей, у меня ссылка на облако нормально не открывается

Попробуйте
файлы отдельно
https://drive.google.com/file/d/0Bxs...ew?usp=sharing
https://drive.google.com/file/d/0Bxs...ew?usp=sharing

ссылка на папаку с файлами
https://drive.google.com/open?id=0Bx...mFnTHh0STB6eDA

[bukvarev]

Все нормально открылось. Отношение энергии разностного файла к средней энергии исходных составила "минус" 166,6 дБ.
Естественно, сэмплы "errorМС_ref.WAV" были умножены на 10/11 .
Остаток - "белый" шум.

[wert]

Все нормально открылось. Отношение энергии разностного файла к средней энергии исходных составила "минус" 166,6 дБ.
Естественно, сэмплы "errorМС_ref.WAV" были умножены на 10/11 .

Евгений, благодарю.
Минус 166,6 дБ это разница между wav файлами, созданными в МС. Эта разница получена, как понимаю в муз редакторе?
Один файлик использовался как эталон.
Второй файл создан на выходе модели резистивного делителя.
Эксперимент был проведен с целью подтверждения того, что математический аппарат МС не искажает.
Оба wav файла были созданы в МС, поэтому сотые доли процента искажений кодека МС вычитаются при измерении, остается только искажение резистивного делителя.
Не думаю, что есть возможность услышать разницу между файлами в -166 дБ.
В МС эти файлы показывают разницу в НЧ диапазоне -180дБ, а далее по диапазону до -240 дБ.
Т.е. вывод можно сделать однозначный - МС вполне годится для создания файлов wav формата и более чем годится для пост обработки внешних wav файлов.
Что касается прослушивания моделей УНЧ в МС тут нужно отдавать себе отчет в адекватности применяемых моделей, а затем принимать решение о возможной прослушке в wav.

[bukvarev]

Эта разница получена, как понимаю в муз редакторе?

И в редакторе (CE pro), и в Matlab.
Только коэффициент уж больно неудобный:-0,82785370316450081500399942486048 дБ.
Лучше делать, чтобы простые числа в вычислении коэффициента делителя не участвовали ))).

[wert]

И в редакторе (CE pro), и в Matlab.
Только коэффициент уж больно неудобный

Мне сложно подбирать нормирующий коэффициент по напряжению, так как в моих измерениях фаза задействована.
И когда фаза плывет, не устойчива, либо имеет большие динамические искажения, тогда по напряжению нормирующий коэффициент не подберешь.
Только по отношению спектров сигнала дает адекватный коэффициент и с коэффициентом по напряжению может не совпадать.

[bukvarev]

Мне сложно подбирать нормирующий коэффициент по напряжению, так как в моих измерениях фаза задействована

Да не, я про расчетный коэффициент передачи испытуемого УНЧ. Он же точно считается, исходя из петлевого. Выбрать, скажем, 0 Гц, или 1 КГц, и на ней посчитать. Если будет небольшая ошибка, то ее слышно как неискаженный исходный сигнал в соответствующем диапазоне частот.

[wert]

Чтобы видеть как УНЧ устойчив по коэффициенту передачи в диапазоне частот и мощностей, лучше нормировать ближе к постоянному току на минимальных мощностях. Тогда погрешности усилителей будут более явными в исследуемых диапазонах. О методике договоримся.

[Orion33]

Андрей, а вообще откуда вывод что МС искажает, может есть пояснение.

Я сравнил 01 Eagles - Hotel California - Live(1).wav, 01 Eagles - Hotel California - Live(MC_DAC)48_16.wav, 01 Eagles - Hotel California - Live(MC_DAC)192_24.wav и услышал разницу.
Поскольку эти файлы появились после моей просьбы сделать чистый прогон звука с выхода wavesource, я предположил, что была выполнена именно моя просьба, а не что-то иное.

[wert]

Я сравнил 01 Eagles - Hotel California - Live(1).wav, 01 Eagles - Hotel California - Live(MC_DAC)48_16.wav, 01 Eagles - Hotel California - Live(MC_DAC)192_24.wav и услышал разницу.

Отлично, я как раз об этом и пишу.
Исходник и пропущенные файлы через кодек МС, это совершенно разные файлы, они отличаются искажениями математического кодека МС (это общее для всех программ и девайсов). Эти искажения на графиках показывал и описывал.
192/24 wav формат пока самый чистый с комплексными искажениями в сотые доли процента, 48/16 wav отличается от исходника до процента искажений в полосе частот, это очень много.
А последние эксперименты были посвящены тому, что математический аппарат МС по преобразованиям спектров не врет и его можно использовать для анализа, пост обработки и генерации сигналов. А не большие искажения кодека в режиме 192/24 автоматически вычитаются при расчетах искажений.
Кривая модель Ланзар, она совсем плоха, но модернизированный вариант значительно лучше, подготовлю файлы по модернизированному УНЧ выложу в облако для сравнения.

---------- Сообщение добавлено 21.59 ---------- Предыдущее сообщение было 14.55 ----------

Подготовил тест сигналы для оценки УНЧ, DAC, ACD, импедансов шнуров, соединителей, переключателей, колонок, всего, что относится к звуковому тракту.
Находятся по ссылке https://drive.google.com/open?id=0BxskpuM2S2OMUmNIS3dPazFYVlE

Три тест сигнала:
1. Test_Dist_192_24.WAV и второй формат 192_32
предназначен для оценки гармонических и интермодуляционных искажений в трех спектрах амплитудно-фазовом, амплитудном, фазовом.
2. Test_Dist_LowFreq_192_24.WAV и второй формат 192_32
предназначен для оценки НЧ диапазона с 20 Гц до 300 Гц на все перечисленные виды искажений, плюс форматные искажения.
3. Test_Form_Dist_192_24.WAV и второй формат 192_32
предназначен для измерения форматных искажений во всем звуковом диапазоне, плюс все остальные виды искажений в трех спектрах.

Измерение обьекта можно провести с помощь звуковой карты, либо в паре DAC со звуковой картой на прием.
После DAC или звуковой карты лучше использовать один выход, тот, что по вашему мнению лучше.
Как измерять.
1. Тест сигнал с одного выхода подается на оба входа звуковой карты, проводим запись сигнала. Это нужно для определения идентичности каналов карты по входу и определения искажений самой звуковой карты.
2. Тест сигнал подается на вход L звуковой карты.
Тест сигнал подается на исследуемое устройство и после нормирования по уровню подается на вход R звуковой карты.
Проводим запись.
Два сигнала высылаете мне для пост обработки в МС и получения графиков форматных, амплитудных (гармонических и интермодуляционных) и графика фазовых динамических искажений.
К графикам дам необходимые комментарии.

Успехов в усилении отличного звука.

[Orion33]

Так я вот и не понимаю, если ошибки кодека МС есть и они значительны даже на простом линейном элементе, как можно что-то рассуждать об ошибках более сложной модели усилителя? Зачем тратить на это время, тем более, что рендеринг такой медленный, если априори известно, что с реальной действительностью эти искажения ничего общего не имеют?

[wert]

Так я вот и не понимаю, если ошибки кодека МС есть и они значительны даже на простом линейном элементе, как можно что-то рассуждать об ошибках более сложной модели усилителя?

Предлагаю Вам измерить искажения нескольких кодеков в разных форматах, может тогда и ответ сам собой появится.
Дело в том, что это ошибка не МС, а математического аппарата кодека формата wav для любых программ.
Только ранее никто похоже это не измерял.
Как это делать я показал в графиках и формулки не убирал на рис.
Общее относительно измерения, в сложном сигнале в двух каналах на входе звуковой карты присутствует одинаковая синфазная ошибка кодека, если Вы занимались когда радиосвязью, компенсацией помех, фазовыми методами компенсации и проч, тогда легко будет компенсировать ошибку и искажения кодека.
В предлагаемом варианте применяется компенсация ошибки кодека MC и звуковой карты, в остатке искажения исследуемого обьекта.
На примере измерения искажений резистора показаны даже далеко не максимальные возможности МС, у Евгения на внешних wav сигналах, созданных в МС, получился уровень искажений резистора минус 166 дБ! Тут совершенно не важно, на сколько реалистичны сами искажения резистора, важно, что при помощи wav сигналов можно измерять любые внешние устройства. Обратите внимание сам МС может считать до уровня минус 1000 дБ.
Посмотрите еще раз цепочку эксперимента по МС, по Вашему вопросу все это проделал. Если вопросы останутся, будем по шагово снимать.

---------- Сообщение добавлено 22.53 ---------- Предыдущее сообщение было 22.22 ----------

Зачем тратить на это время, тем более, что рендеринг такой медленный, если априори известно, что с реальной действительностью эти искажения ничего общего не имеют?

А пост обработка сигналов живых усилителей это не реальная действительность?
Такой опыт уже есть на многих УНЧ и искажения на wav сигналах фиксируются до десятков микро процента в пост обработке МС и на живом оборудовании до тысячных долей процента.
Конечно, легко реализовать экзотические измерения искажений резисторов, проводников, линий передач... в живую, для этого понадобится NI PCI-4461 24-Bit, 204.8 kS/s, 2 Inputs/2 Outputs.
Для этого добра программу уже написал в LabView. В моем АУРИС не достаточно чувствительности, а 6,5 штук зелени пока останавливают.
А пост обработкой wav в МС и звуковой картой можно условно заменить сверх дорогой прибор от NI и проводить практически любые измерения внешних обьектов.