Страница 15 из 30 Первая ... 5131415161725 ... Последняя
Показано с 281 по 300 из 586

Тема:

  1. #1 Показать/скрыть первое сообщение.
    Старый знакомый
    Автор темы
    Аватар для semimat
    Регистрация
    06.03.2014
    Адрес
    Москва
    Сообщений
    748

    По умолчанию Предусилители электретных микрофонов для работы с повышенными уровнями звуковой мощности.

    В теме дается обзор схемотехнических решений, повышающих перегрузочную способность электретных микрофонов по допустимому звуковому давлению (SPL), и предлагается для опробования простая, но эффективная и неприхотливая схема предусилителя, снижающая (в симулировании) нелинейные искажения его электрической части до значений 0,003% и менее при амплитудном значении сигнала на затворе встроенного полевого транзистора до 6 Вольт (что формально соответствует более 140 дБ акустической мощности для типового электретного капсюля).
    Те, кто знаком с вопросом, могут перейти во второй раздел к описанию самой схемы, а для новичков в первой части поясняется суть проблемы и рассмотрены технические варианты ее решения, предлагавшиеся в период с 2005 года до настоящего времени. Проблема пока полностью не решена, поэтому материал будет полезен тем, кто хочет подключиться к ее решению.
    Я благодарен участникам форума: Alickkk, Andey Orloff, Bobby_ii, Carbon, Dzymytch, Fenyx, Kamikaze, mAxSpace, Mr-marlen, Nota Bene, Olvicgor и всем другим, кто в ветках: «выбираем измерительный микрофон» и «пред для электретного микрофона» рассказывали о своих изысканиях в данном вопросе, а также проделали колоссальную работу по поиску ценной информации из всевозможных источников и щедро делились ей в своих постах. Именно оттуда взяты все ссылки.

    Первая часть. Суть проблемы.

    Современные электретные микрофонные капсюли можно считать уникальными изделиями по соотношению цена/качество. Благодаря этому микрофоны на их основе вытеснили другие типы микрофонов почти во всех сферах применения.
    Тем не менее, у распространенных моделей капсюлей есть одно «слабое место»: встроенный в них полевой транзистор, работающий по схеме с общим истоком (ОИ), при типовом включении имеет «классическую» квадратичную вольтамперную характеристику (ВАХ), изображенную на рис. 1 .
    Рис.1. Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	2SK3372ВАХ.png 
Просмотров:	1654 
Размер:	13,3 Кб 
ID:	207911

    Естественно, такая квадратичная нелинейность незаметна лишь при небольших уровнях входных сигналов. Однако с увеличением входного напряжения неизбежно происходит рост нелинейных искажений вплоть до недопустимых значений.
    Для электретных микрофонов верхнюю границу акустического динамического диапазона условно принято определять величиной, при которой искажения достигают 0.5% (http://www.sengpielaudio.com/calcula...sferfactor.htm). У распространенных моделей капсюлей она обычно ограничена значением 100 дБ именно из-за квадратичности ВАХ. Тем не менее, это всех устраивает, поскольку в большинстве применений такие искажения вполне допустимы, а уровни в 100 дБ встречаются не часто. Поэтому производители капсюлей не заморачиваются проблемой устранения квадратичной нелинейности, тем более, что она немного нейтрализуется внутренней ООС за счет эффекта Миллера.
    Другое дело - измерение искажений высококачественной акустической аппаратуры, например, колонок, у которых они (искажения) иногда не превосходят нескольких десятых долей процента при создаваемых уровнях акустической мощности более 120 дБ. Значит надо иметь измерительный микрофон, дающий при такой громкости на порядок меньшие искажения, чем сам исследуемый объект. Вот тут-то и становится ясно, что электретный капсюль в стандартном включении для этих целей совершенно непригоден. Не поможет здесь и обычный линейный предусилитель - он не только не способен ослабить искажения капсюля (поскольку снимает с него уже искаженный сигнал), он вообще просто войдет в ограничение. Фирменные измерительные микрофоны для таких задач стоят очень дорого, ограничивая массовость подобных измерений, поэтому очень важно найти дешевое решение. Значит, если мы захотим попробовать использовать электретный капсюль, надо попытаться изменить его электрическую схему включения так, чтобы «выпрямить» или «обойти» квадратичность ВАХ полевика.
    Расчеты и эксперименты показали, что компенсация только лишь квадратичности ВАХ способна уменьшить нелинейные искажения в десятки раз. Это дает значительное увеличение верхней границы динамического диапазона капсюля. Сразу предупрежу: как только удается исключить влияние квадратичности и, тем самым, устранить главный источник искажений, обнаруживается, что существуют и другие источники нелинейности, поэтому желательно искать универсальный способ борьбы с ними.
    За последнее десятилетие было предложено несколько подходов к решению проблемы.

    Рассмотрим сначала решения, не требующие внесения изменений в конструкцию капсюля.

    Первое возможное решение состоит в существенном изменении режима работы полевого транзистора, а именно, понижении напряжения на его стоке до величины 0,2…0,3 В. При таких малых напряжениях, как известно, ток стока транзистора может зависеть относительно напряжения на затворе не квадратично, а линейно. Этот режим позволяет снизить КНИ при акустической мощности 100 дБ с 0,5% до примерно 0,05% (#151 и http://www.ant-audio.co.uk/Theory/Parametric_Rus2.htm). Но теперь уже при мощности 120 дБ искажения все равно увеличиваются до 0,2….0,5% . И, увы, крутизна транзистора в этом режиме намного меньше, что в итоге ухудшает чувствительность схемы.
    Другое решение состоит в замене обычного стокового резистора на элемент, вольтамперная характеристика которого нелинейна таким образом, чтобы компенсировать квадратичную ВАХ полевика. Лучше всего с этим справляется другой полевой транзистор, включенный в сток встроенного полевика (http://www.johncon.com/john/wm61a/ и http://home.comcast.net/~rc1618/WM61A). Причем, второй транзистор не обязательно должен быть идентичен первому! Но, увы, и в этом случае, резкое снижение искажений, получаемое на стандартном уровне мощности в 100 дБ, все равно, отодвигает предельную рабочую границу лишь до 120 дБ.
    Еще одно решение, рассмотренное здесь (#2480 и последующие посты от olvicgor), использует сразу два эффекта. Первый из них: эффект Миллера - это фактически внутренняя отрицательная обратная связь (ООС) транзистора за счет паразитной емкости сток-затвор, которая способствует снижению искажений. Второй эффект - это зависимость крутизны полевика от напряжения на его стоке, способная при удачном выборе режима, компенсировать основную нелинейность в ограниченном диапазоне звуковых мощностей. К тому же этот метод может в некоторой степени устранить не только искажения электрической части микрофона, но и скомпенсировать искажения всей связки мембрана - предусилитель.
    Увы, и в последенем случае границу, при которой искажения вырастают до десятых долей процента, удается отодвинуть лишь к 120 дБ. Это значение можно назвать общей границей для работы внутреннего транзистора в режиме ОИ. Чтобы понять причину этого перейдем от акустических дБ к напряжениям на его затворе. Можно показать расчетами, что при стандартном включении, для типичного встроенного в капсюль полевика, искажения в 0,5% за счет квадратичности достигаются уже при амплитуде входного сигнала, равного 10…20 мВ. Рассмотренные выше схемотехнические решения, компенсируя квадратичность, доводят допустимый уровень до 200…300 мВ при искажениях, составляющих в некоторых случаях менее десятой доли процента. Но при дальнейшем увеличении сигнала, искажения начинают стремительно расти в силу множества факторов уже другой природы. Вот лишь некоторые из них. Во-первых, напряжение отсечки встроенного полевика, как правило, составляет 0,3…0,4 В, и при приближении амплитуды сигнала к этому значению, транзистор попросту начинает закрываться, его ток меняется в разы; во-вторых, при этих уровнях сигнала p-n переход транзистора уже нельзя рассматривать как бесконечное сопротивление - он начинает приоткрываться; в-третьих, при таких больших колебаниях напряжений на затворе относительно истока и стока, существенную роль начинают играть нелинейности паразитных емкостей исток-затвор и сток-затвор. Это особенно сказывается из-за малой емкости источника сигнала (≈ 5 пФ).

    Решения, предполагающие внесение изменений в конструкцию капсюля.

    Из приведенных выше соображений следует, что дальнейшее увеличение диапазона допустимых акустических мощностей требует изменения схемы включения полевика, а, следовательно, внесения изменений в капсюль. К счастью, их изготовители в какой-то степени предусмотрели такую возможность. Капсюль конструктивно выполнен так, что исток транзистора легко отсоединить от корпуса (на TouTubе есть даже видеоролик: Linkwitz Mod of WM-61A Condenser Microphone), и, тем самым, возникает возможность использовать разные схемы включения. Впервые такая «операция» была предложена Линквицем (http://www.linkwitzlab.com/sys_test.htm#Mic). Он перевел транзистор в режим истокового повторителя (рис.2).
    Рис.2.Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	linkwitzlab.gif 
Просмотров:	4215 
Размер:	20,7 Кб 
ID:	207898
    Это стало революцией в направлении расширения допустимых входных напряжений. Данная схема при достаточно большом сопротивлении в истоке обеспечивает следующие преимущества (создающие условия для достижения малого КНИ): даже при значительных входных сигналах токовый режим полевика остается почти неизменным; напряжение затвор-исток почти не меняется (что также минимизирует влияние емкости исток-затвор на работу каскада); максимальное напряжение сигнала уже ограничивается не напряжением отсечки, а напряжением питания. Из недостатков можно выделить отсутствие усиления (что ухудшает пороговую чувствительность) и сохранение влияния паразитной емкости затвор-сток (которое можно уменьшить, повышая напряжение питания на стоке).
    Тем не менее, в различных вариациях, в том числе с заменой истокового резистора на источник тока, данная схема позволила в симуляторе получать искажения в сотые доли процента для входных напряжений около 1В при разумных напряжениях питания.
    Еще один вариант схемы включения транзистора промелькнул на форуме в теме "пред для электретного микрофона" (пост #259, Vlad Zhdanov) и, возможно, его также имел в виду другой участник (тема «выбираем измерительный микрофон», пост #1057, ANEK). К сожалению, этот вариант не был доведен до участников форума в более полной проработке, поэтому не получил развития в обсуждениях. Суть его состоит в том, что встроенный транзистор используется в обычном усилительном режиме, когда сигнал снимается со стока, но в исток тоже добавлен некоторый резистор. Хоть этот резистор уже сам по себе снижает искажения каскада, на него дополнительно подается сигнал ООС с выхода предусилителя. Получается типичный, охваченный ООС, УНЧ, в составе которого полевик капсюля выполняет роль входного каскада. Сначала была мысль продолжить этот путь, доведя его до рабочей схемы. Но потом родилось более простое и, как оказалось по результатам моделирования, более эффективное решение, о котором пойдет речь во второй части.

    Вторая часть. Предлагается схема..

    Итак, стало ясно, что при попытке расширить диапазон входных напряжений встроенного полевика до напряжений порядка одного Вольта и более, необходим отказ от схемы с ОИ и использование, как минимум, истокового повторителя с исполнением процедуры разрезания металлизации на задней контактной площадке капсюля. О замене полевика на принципиально другую электронику путем вскрытия капсюля речи не идет - слишком деликатная процедура, чтобы рекомендовать ее для массового повторения.
    Второе, что стало ясно - это необходимость вообще постараться заставить полевик работать так, чтобы все его режимы почти не менялись даже при больших напряжениях сигнала. Тогда, можно ожидать, что и все факторы, приводящие к нелинейностям, одновременно будут минимизированы.
    Один из возможных вариантов схемы, в которой реализованы эти принципы, представлен на рис.3.
    Рис.3.Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	ПУ semimat.png 
Просмотров:	6113 
Размер:	12,2 Кб 
ID:	207899
    Рассмотрим, как в этой схеме реализованы методы стабилизации режимов…
    В первую очередь надо стабилизировать ток полевика. Проще всего это делать истоковым повторителем. Однако обычный резистор в цепи истока должен быть очень большим (более 100 кОм), чтобы рассчитывать на максимальное снижение искажений. Но тогда при типичном токе полевика 0,2…0,4 мА потребуется напряжение питания до 40 Вольт и более. К тому же, схема будет иметь низкую температурную стабильность, поскольку у полевика температурный коэффициент тока составляет примерно 2 мкА/C° (см. температурную зависимость на рис. 1 ). В связи с этим, вместо резистора в цепи истока использована несложная схема на транзисторе Q2, дающая по постоянному току и на частотах ниже 0,25 Гц дифференциальное сопротивление менее 10 кОм, а на частотах выше 20 Гц, наоборот - более 250 кОм. Кроме того, резистор R4 подобран так, что температурный коэффициент тока схемы равен 2 мкА/C°. Таким образом, если конкретный экземпляр полевика будет действительно обладать указанным температурным коэффициентом тока, то каскад окажется стабилизирован в диапазоне температур ‑25...+75 C°.
    Это схемотехническое решение также практически полностью исключает влияние паразитной емкости затвор-исток одновременно и на работу схемы, и на входную емкость каскада, поскольку напряжение на истоке полностью повторяет напряжение на затворе.
    Осталось придумать схемное решение, чтобы и напряжение на стоке повторяло напряжение на затворе: тогда транзистор будет всегда находиться примерно в одном режиме. Для этого можно всего лишь немного изменить типичную цепочку R1-C2-R5 отрицательной обратной связи операционника (с привычной R-R-C на R-C-R) и замкнуть её не на землю, как обычно, а на плюс питания. Теперь, если сток полевика подключить к резистору R1 (в точку b), то задача оказывается решенной. Вот и вся схема… Настраивается она одним резистором R2 так, чтобы напряжение на выходе операционника (точка d) было примерно равно половине питания. Напряжения в точках a и c также автоматически станут равными этому значению.
    Согласующая цепочка R6‑C3‑R7 служит для отсекания постоянной составляющей с выхода операционника и снижения громкости щелчка при «горячем» подключении преда ко входу последующего усилителя, а также для уменьшения влияния емкостной нагрузки в виде длинного выходного соединительного кабеля на работу операционника.

    Чтобы проиллюстрировать способность данной схемы работать с большими уровнями входных сигналов, на рис. 4а представлен ее вариант с двуполярным питанием, где операционник использует +/- 15 В (чтобы не было ограничения по выходу), а основной каскад питается лишь от +/- 6 В. Как видно из моделирования, при амплитуде входного сигнала в 6 В искажения составляют 0,002%. Если же не предвидится таких больших входных сигналов, полное питание этого каскада можно снизить вообще до 6 В.
    Рис.4. а)Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	макс сигн схема.png 
Просмотров:	3929 
Размер:	15,1 Кб 
ID:	207900 б)Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	макс сигн АЧХ.png 
Просмотров:	1357 
Размер:	4,7 Кб 
ID:	207901 в)Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	макс сигн КНИ.png 
Просмотров:	1256 
Размер:	3,8 Кб 
ID:	207902
    На рисунках 3 и 4 были представлены самые простые варианты схемы для знакомства с принципом ее работы и возможностями. На практике еще надо позаботиться о том, чтобы пульсации и шумы источника питания не попали на инвертирующий вход операционника через цепь R1-C2, а затем на его выход. Поэтому в рабочем варианте схемы надо поставить фильтрующую цепочку R8‑C4 (или две), как показано на рис. 5а).
    Рис.5. а)Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	питание 12В схема.png 
Просмотров:	5081 
Размер:	16,0 Кб 
ID:	207904 б)Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	питание 12В АЧХ.png 
Просмотров:	1452 
Размер:	4,7 Кб 
ID:	207905 в)Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	питание 12В КНИ.png 
Просмотров:	1134 
Размер:	3,9 Кб 
ID:	207906
    Также, если операционник в силу своих особенностей дает подъем АЧХ на своих предельных частотах, может быть полезной корректирующая емкость Cк. Как видно из рис. 4б, там имеется небольшой подъем АЧХ на 6 МГц, а в схеме на рис. 5б его уже нет благодаря этой емкости.
    Чтобы другие могли самостоятельно повторить симулирование, я привожу используемую модель полевика (рис. 6). Естественно, могут вызвать вопросы значения некоторых параметров. Я принял их такими на основе анализа разных моделей, использовавшихся участниками форума, усреднив и округлив их (ведь это лишь типовые значения, которые меняются от экземпляра к экземпляру). Некоторые спорные значения, которые приводили к противоречивым результатам (например, не давали правильной величины реального тока транзистора), я заменил на значения по умолчанию для симулятора «Multisim 12» или старался подобрать их так, чтобы такие стандартные характеристики, как напряжение отсечки, начальный ток и удельная крутизна остались соответствовать реальности, определяемой формой графика на рис. 1. Ваше право изменить их.
    Рис.6.Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	спайс.png 
Просмотров:	1344 
Размер:	13,8 Кб 
ID:	207907
    В заключение сделаю несколько итоговых замечаний по представленному материалу.
    1. Предолженная схема преда нужна для работы с большими уровнями звуковых мощностей, которые используются в некоторых акустических измерениях. Пороговая чувствительность у неё несколько хуже, чем у обычных схем предусилителей, поскольку внутренний полевой транзистор используется в режиме истокового повторителя, а не как усилитель напряжения. Поэтому, чем более малошумящий ОУ вы используете, тем шумы будут меньше. Я рекомендую ОУ с биполярными транзисторами на входе, схема это допускает, а шумы напряжения у них меньше. Надо только, чтобы токовые входные шумы не превосходили 2…3 пА/√Гц. Например, AD8671, он очень дешевый и имеет шумы напряжения 2,8 нВ/√Гц, в этом случае ухудшения по шумах практически не произойдет. Моделирование на нем (как видно из рисунков) дает отличные результаты.
    2. Пред не устраняет искажения, возникающие из-за акусто-механических нелинейностей мембраны капсюля. Я рассчитываю, лишь на минимизацию электрических искажений до уровня, когда они становятся пренебрежимо малы по сравнению с мембранными, что позволит подойти к вопросу изучения этих искажений.
    3. Лучше всего использовать данную схему совместно с капсюлем WM-61. У него маленький диаметр, благодаря чему он обладает широким частотным диапазоном и одновременно уже сам по себе допускает повышенные входные уровни акустической мощности по сравнению с капсюлями большего диаметра.
    4. Снова повторю: чтобы исключить проникновение пульсаций источника питания надо хорошо зафильтровать напряжение в точке подключения R1 к источнику. Питание операционника этого не требует.
    5. При симулировании схемы с вариацией параметров в очень широких пределах иногда может наблюдаться интересный эффект - небольшой подъем АЧХ на частоте около 1 Гц. Он легко устраняется изменением номиналов любого из конденсаторов С1 в пределах 10…20 мкФ или С2 в пределах 50….100 мкФ. Или снижением емкости C3 так, чтобы частоты ниже 10…20 Гц не проходили на выход.
    6. Верхняя граница рабочих частот схемы в моделировании определяется частотными свойствами операционника. Для современных ОУ она намного шире звукового диапазона. Это может быть недостатком с точки зрения увеличения шумов, если используемая система оцифровки сигнала не имеет хорошего фильтра, отрезающего шумы выше половины частоты дискретизации. И на нормальном осциллографе, конечно, это визуально увеличит шумовую дорожку. Тогда можно дополнить схему еще одним каскадом-фильтром.
    7. Лучше всего иметь усиление схемы 6 дБ (при R5=2кОм) или 10 дБ (при R5=4,3кОм). Вряд ли мембрана сможет реально выдать напряжения, которые приводились в моделировании. Поэтому на практике даже с таким усилением выходной сигнал будет не больше 5 Вольт амплитуды. Если операционник запитать напряжением 15 Вольт (или +/- 9…12 В при двуполярном питании), то он без проблем выдаст такой сигнал в нагрузку. Зато это позволит использовать меньшее усиление в звуковой карте и, тем самым, уменьшить ее собственную шумовую дорожку. Использование коэффициента усиления, равного единице (при R5=0), снижает требования по борьбе с пульсациями питания, но в симуляторе несколько увеличивает искажения на больших уровнях. В этом случае надо также внимательно смотреть, допускает ли ваш операционник работу на нагрузку 2 кОм. Если нет, то R1 надо будет соответственно увеличивать.

    Прямо признаюсь, я не проверял эту схему даже в макете, а только моделировал в Мультисиме-12. При моделировании схема оказалась удивительно устойчива к изменению номиналов деталей, параметров модели полевика и операционника. Проверить полученные результаты в «железе» у меня нет ни возможности, ни времени (я не связан с акустикой, мне просто интересно было «решить задачку»). Но как же после этих трудов все-таки хочется сравнить теорию с реальностью! Поэтому я очень заинтересован, если бы кто‑то это воплотил в жизнь.

    В общем, друзья, все кто хочет и может поэкспериментировать со схемой, пожалуйста, расскажите, как она у вас заработала, на каких операционниках, какие были проблемы. В случае успеха будет здорово, если вы поделитесь с другими конструкцией и разводкой платы. Обратите внимание, как она будет работать на длинный кабель с большой емкостью. Ведь не все операционники способны устойчиво работать на емкостную нагрузку. В этом случае может понадобиться еще буферный каскад. Может также оказаться, что в реальности существуют неожиданные проблемы, и вы придумаете, как усовершенствовать схему, чтобы устранить их.

    P.S. Пока писались последние строки и проходило финальное обсуждение идеи обратной связи по стоку, появились посты, где люди стали делиться своими практическими наработками именно в этом вопросе. Даю ссылку уже на опробованное решение #2696 . Радует, что процесс пошел!
    Последний раз редактировалось semimat; 22.04.2014 в 00:05. Причина: опечатка

  2. Завсегдатай Аватар для Fenyx
    Регистрация
    21.12.2004
    Адрес
    г.Саратов
    Возраст
    42
    Сообщений
    1.977

    По умолчанию Re: Предусилители электретных микрофонов для работы с повышенными уровнями звуковой мощности.

    Цитата Сообщение от semimat Посмотреть сообщение
    Словом, я не вижу проблем с работой распрямлятора когда микрофон используется как измерительный, то есть, когда на вход микрофона приходит либо синус постоянной амплитуды (измерения НИ), либо медленно меняющейся амплитуды (при измерениях АЧХ, когда происходит медленное сканирование по частоте).
    Вообще-то говоря, медленно меняющимся синусом мерить АЧХ за пределами безэховой камеры значит заниматься профанацией измерений. АЧХ в условиях обычного помещения меряют или RMS сигналом (близок к блому или розовому шуму) или импульсами "нулевой" длительности, т.е. нестационарным сигналом.
    Делай хорошо, а хреново и само получится!

  3. Старый знакомый Аватар для Bobby_ii
    Регистрация
    16.03.2011
    Адрес
    Spb
    Сообщений
    806

    По умолчанию Re: Предусилители электретных микрофонов для работы с повышенными уровнями звуковой мощности.

    а никто не просит зараз АЧХ и искажения мерить.
    "Лучше промолчать и показаться дураком, чем раскрыть рот и развеять все сомнения" Марк Твен.

  4. Старый знакомый
    Автор темы
    Аватар для semimat
    Регистрация
    06.03.2014
    Адрес
    Москва
    Сообщений
    748

    По умолчанию Re: Предусилители электретных микрофонов для работы с повышенными уровнями звуковой мощности.

    Цитата Сообщение от Fenyx Посмотреть сообщение
    Вообще-то говоря, медленно меняющимся синусом мерить АЧХ за пределами безэховой камеры значит заниматься профанацией измерений. АЧХ в условиях обычного помещения меряют или RMS сигналом (близок к блому или розовому шуму) или импульсами "нулевой" длительности, т.е. нестационарным сигналом.
    Ну вообще, я считаю, что при измерениях АЧХ искажения не важны, если они не близки по величине к самомУ сигналу . Пока из того, что я видел, точность измерения АЧХ составляет не лучше 0,1дБ, а это в процентах более 1%. Но даже переделанный по Линквицу WM61 сам по себе и без схем подавления искажений дает 0,41% THD, то есть, менее 1% на 130 дБ SPL! А на тех уровнях, на которых измеряют АЧХ, о его искажениях и говорить не приходится. Словом, добавление схемы компенсации искажений (будет там дрейф постоянки перед распрямлятором или нет) ни как не повлияет на способность микрофона мерить АЧХ любым способом. Но при этом с распрямлятором ТОТ ЖЕ микрофон становится способным мерить еще и малые искажения. То есть, в качестве измерительного микрофона, он становится существенно лучше. Вот это я лишь и хотел сказать, возможно, с первого раза внятно донести эту мысль не получилось.

    Теперь хотелось бы разобраться с методиками измерения АЧХ акустических систем. Я не профессиональный акустик, а "нахватавшийся" знаний, пока изучал тему. И мне хотелось бы консенсуса в понимании того, чем отличаются: методика измерения АЧХ с помощью свип-генератора (и синхронно перестраиваемого узкополосного приемника), методика с использованием широкополосного шумового сигнала, и методика с дельта-импульсным сигналом. По крайней мере, в отношении измерений в обычной комнате (с реверберацией и резонансами помещения).

    Ну, с дельта-сигналом вроде всё в первом приближении понятно - мы принимаем сигнальный отклик только на том отрезке времени, пока еще не пришли сигналы, отраженные от стен и предметов. И вычисляем его спектр. На этом отрезке времени отличий от свободного пространства (или безэховой комнаты) в форме принимаемого сигнала не будет, а значит, не будут влиять резонансы (стояки) и реверберация помещения. Проблемной остается только самая низкочастотная часть звукового диапазона, для оценки АЧХ в которой, отрезка времени, ограниченного моментом первого пришедшего отраженного сигнала, недостаточно.

    А вот интересно знать, чем принципиально отличаются измерения АЧХ АС с помощью свип-сигнала и широкополосного сигнала в условиях обычного помещения? Почему ты утверждаешь, что здесь необходим переход от свип-сигнала к RMS-сигналу? Поробуй доказать, что второй способ может избавить нас от стояков помещения! Я лично считаю, что принципиальной физической разницы в этих способах измерения нет. В обоих случаях все резонансы помещения будут влиять на АЧХ в равной степени. Ну представь себе электрическую схему у которой АЧХ содержит много резонансных частот. Если на её вход ты подашь широкополосный шум, то на выходе получишь тоже шум, но со спектральной плотностью, повторяющей форму АЧХ схемы - все резонансные частоты будут подчеркнуты. Да собственно, так работают все радиоприемники, выделяя полезный сигнал из шума. На антенну поступает чертова смесь сигналов разных частот, а на выходе выделяется только та частота, на которую настроен приемник. Словом, я считаю, что оба этих способа в равной степени не избавлены от проблемы резонансов помещения, и для более или менее корректного промера АЧХ в таких условиях требуют установки микрофонов близко к АС (чтобы прямой сигнал был значительно сильнее диффузного, образованного отражениями от стен и предметов). Разница этих методик заключается в техническом исполнении. Построение АЧХ АС с помощью широкополосного шумового сигнала во многих случаях технически намного проще, особенно, с появлением вычислительных средств, позволяющих в реальном времени получать спектр принимаемого сигнала и копить его (без системы накопления такой способ вместо реальной АЧХ даст флуктуирующий спектр от выборки к выборке).
    Если я не прав (а я это не исключаю), то пожалуйста дай ссылки на добротные публикации, подтверждающие твой тезис о том, что в обычных помещениях измерения на RMS-сигналах дают правильные результаты, а на свип-сигналах - такие измерения - профанация. Это сделает нас всех более профессиональными в вопросах акустики. Мы за последние девять месяцев после исчезновения olvicgor*а не спаяли ни одной из предложенных здесь схем и не привели результаты ни одного реального измерения. Давайте же, обсуждая здесь разные вопросы, будем хотя бы помогать друг другу становиться грамотней в вопросах акустики.

  5. Старый знакомый Аватар для Bobby_ii
    Регистрация
    16.03.2011
    Адрес
    Spb
    Сообщений
    806

    По умолчанию Re: Предусилители электретных микрофонов для работы с повышенными уровнями звуковой мощности.

    дельта сигнал это нечто иное. подают импульсное возбуждение и как-то смотрят АЧХ и пр.
    есть оконный метод. различие в том, что старт с ноля имеет более богатый спектр, чем свип. динамикам надо на режим выйти, ... . с др. стороны это ближе к тому, что мы в последствии будем слышать. НЧ надо мерить в ближнем поле.
    со свипом более-менее понятно. это скорее дань традициям, когда крутили ручку генератора и записывали показания вольтметра. ушами и руками тоже хорошо смотреть при этом.
    на шуме хорошо смотреть косяки в совокупности.
    "Лучше промолчать и показаться дураком, чем раскрыть рот и развеять все сомнения" Марк Твен.

  6. Завсегдатай Аватар для Fenyx
    Регистрация
    21.12.2004
    Адрес
    г.Саратов
    Возраст
    42
    Сообщений
    1.977

    По умолчанию Re: Предусилители электретных микрофонов для работы с повышенными уровнями звуковой мощности.

    Цитата Сообщение от semimat Посмотреть сообщение
    Ну вообще, я считаю, что при измерениях АЧХ искажения не важны, если они не близки по величине к самомУ сигналу . Пока из того, что я видел, точность измерения АЧХ составляет не лучше 0,1дБ, а это в процентах более 1%. Но даже переделанный по Линквицу WM61 сам по себе и без схем подавления искажений дает 0,41% THD, то есть, менее 1% на 130 дБ SPL! А на тех уровнях, на которых измеряют АЧХ, о его искажениях и говорить не приходится.
    Я-то как раз это знаю! Скажите это приснопамятным трепачам, которые нападали на меня по поводу моей схемы усилителя (что мол на уровнях выше 120 дБ она выдает никуда не годные собственные THD), которую я делал как раз для измерений АЧХ (на слабом сигнале), да еще для записи тихих звуков.
    А про свип-тон это я для справки уточнил.
    Делай хорошо, а хреново и само получится!

  7. лентяй Аватар для Alickkk
    Регистрация
    30.12.2006
    Адрес
    Барнаул
    Сообщений
    4.260

    По умолчанию Re: Предусилители электретных микрофонов для работы с повышенными уровнями звуковой мощности.

    ну почему же трепачам? Все на самом деле так и есть...)) Только с гораздо менишим ДД... А то кто-нибудь подумает что твой пред. КНИ умеет мерить на 100Дб... Да и на 110 там смотреть нечего в большинстве случаев..

  8. Частый гость Аватар для Maxim_Sed
    Регистрация
    30.01.2009
    Адрес
    Северодонецк, Украина
    Сообщений
    428

    По умолчанию Re: Предусилители электретных микрофонов для работы с повышенными уровнями звуковой мощности.

    Цитата Сообщение от Alickkk Посмотреть сообщение
    Да и на 110 там смотреть нечего в большинстве случаев..

    Offтопик:
    пока занимался измерениями шумов уровня 18-20 дБ(А), использовал поверенные шумомеры (надо ж было чем то уровни звука мерять)

    81 дБ(А) - шум с 1 метра обычного пылесоса с мотором 1600 Вт в комнате 3*4 м
    а 100 дБ(А) и выше - так это ко мне на 9й соседи с 1го придут с дубинками )))

    так что, кто там на 110 дБ в квартире что-то меряет, не верю ;)

  9. лентяй Аватар для Alickkk
    Регистрация
    30.12.2006
    Адрес
    Барнаул
    Сообщений
    4.260

    По умолчанию Re: Предусилители электретных микрофонов для работы с повышенными уровнями звуковой мощности.


    Offтопик:
    ну, не все, меряют АЧХ... пылесоса... с метра, ...тем более дома... ))
    А вообще да, адекватные измерения КНИ еще тот гимор..
    Последний раз редактировалось Alickkk; 26.03.2015 в 17:00.

  10. Частый гость Аватар для Dzymytch
    Регистрация
    01.01.2006
    Адрес
    Вильнюс
    Возраст
    36
    Сообщений
    423

    По умолчанию Re: Предусилители электретных микрофонов для работы с повышенными уровнями звуковой мощности.

    Цитата Сообщение от Bobby_ii Посмотреть сообщение
    со свипом более-менее понятно. это скорее дань традициям, когда крутили ручку генератора и записывали показания вольтметра. ушами и руками тоже хорошо смотреть при этом.

    Offтопик:
    Да вы, батюшка, попробуйте скользящим тоном импеданс измерить, при разных скоростях скользящего тона, не так там всё и ясно. Шибко интересно себя ведут динамики при выборе скорости скольжения тона
    Вот, к примеру импеданс одного и того же динамика, измеренный на разных скоростях скользящего тона(при равной амплитуде сигнала).

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	128kvs1m_zps3bcecb2c.png 
Просмотров:	143 
Размер:	198,7 Кб 
ID:	232631
    А на некоторых динамиках бывает и пострашнее. Правда, зависимость КНИ от скорости скольжения тона не исследовал.
    Последний раз редактировалось Dzymytch; 27.03.2015 в 13:25.
    Понимание некоторых тенденций не освобождает от знания многих фактов

  11. Старый знакомый Аватар для Bobby_ii
    Регистрация
    16.03.2011
    Адрес
    Spb
    Сообщений
    806

    По умолчанию Re: Предусилители электретных микрофонов для работы с повышенными уровнями звуковой мощности.

    про импеданс речи не шло. на шуме импеданс кажет, где собака порылась, правда ловит чего ни попадая от комнаты до бухтящего телевизора. а лимп мерит прерывистым тоном.

    при измерении импеданса, мерится фактически ЭДС. в скользящем тоне мы мерим ЭДС дина, разогнанного пред. частотой.
    а картинки по ссылке у меня не кажет.
    "Лучше промолчать и показаться дураком, чем раскрыть рот и развеять все сомнения" Марк Твен.

  12. Частый гость Аватар для Dzymytch
    Регистрация
    01.01.2006
    Адрес
    Вильнюс
    Возраст
    36
    Сообщений
    423

    По умолчанию Re: Предусилители электретных микрофонов для работы с повышенными уровнями звуковой мощности.

    Цитата Сообщение от Bobby_ii Посмотреть сообщение
    про импеданс речи не шло.

    Offтопик:
    Дело не в импедансе как в таковом, а в физике процесса (от выбора скорости изменения сигнала, то ли подвес, то ли магнитная система некоторых динамиков ведет себя весьма странно, о чем свидетельствуют изменения кривой импеданса). Впрочем, напрямую с обсуждаемой темой это не связанно. Что касается темы: если Вахитова внимательно читали, то там упоминается труба-резонатор для измерения КНИ микрофонов (именуемая ВУД-1, установлена в ВНИИРПА им. Попова). Измерения КНИ микрофонов, как правило, делаются на стационарном сигнале на 1-2 частотах (в зависимости от конструкции трубы-резонатора)
    .
    Последний раз редактировалось Dzymytch; 28.03.2015 в 03:15.
    Понимание некоторых тенденций не освобождает от знания многих фактов

  13. Частый гость Аватар для Maxim_Sed
    Регистрация
    30.01.2009
    Адрес
    Северодонецк, Украина
    Сообщений
    428

    По умолчанию Re: Предусилители электретных микрофонов для работы с повышенными уровнями звуковой мощности.

    Анализ схемы Феникса после изучения темы http://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=2991 выявил одну закономерность: большинство людей собирают данную схему в базовом варианте (с однополярным питанием +9В), используя операционники, которые под рукой.
    И, если что-то не так, ругают автора схемы.


    Offтопик:
    Какое максимальное и минимальное синфазное напряжение можно подавать на входы опера в даташитах указывается, но практической пользы от приведённый информации мало.

    Был собран простенький стенд для проверки Uсм. vs Uсинф.

    Сразу поясню существенное ограничение:
    диапазон выходных напряжений ОУ (мак. и мин) должен быть шире, чем диапазон синфазного напряжения;
    для протестированных ОУ это правило выполнялось, поэтому останавливаться на этом более нет смысла.

    Вот так выглядит типичный график Uсм. vs Uсинф.

    где
    0V - напряжение на минусовом выводе питания ОУ (напоминаю, что питание ОУ - однополярное, все замеры - от нуля)
    Uпит. - напряжение питания ОУ
    Uо - напряжение смещения ОУ, когда он в нормальном режиме работы.

    При понижении Uсинф. вниз (ближе к нулю), Uсм. опера повышалось в плюс для некоторых типов ОУ (пунктирная кривая), и соответственно в минус при приближении Uсинф. к Uпит.

    Для других типов ОУ изменение Uсм. происходило с точностью до наоборот (цельная кривая).

    Теперь самое интересное (результаты замеров при Uпит.=+9В):
    (если тестировалось несколько экземпляров одного типа, то данные для худшего)

    Тип ОУ U1 U2
    к544уд1 2,2 6,0
    к140уд6 2,2 7,9
    к140уд7 2,3 8,4
    к140уд12 2,3 8,2 (I8=40 мкА)

    LF351 4,1 5,0
    LF355 2,8 7,0
    TL071 4,4 5,0

    OPA27 1,5 7,1
    OPA177 0,7 8,24
    OPA134 2,4 7,6

    Сдвоенные ОУ
    JRC5053B 3,0 6,8
    JRC9022J 3,2 8,0
    JRC5532 1,7 7,1
    LM358 10mV 7,6
    к140уд282 3,2 7,1

    Выводы:
    1. Базовая схема Феникса на 5532 использует ОУ в нормальном режиме (1,8..2,0В на светодиоде).
    2. к544уд1 - большой разброс по данному параметру.
    3. TL071 (TL072), LF351, LF355 - не для схемы Феникса (в базовом варианте; тем, кто тулил эти оперы в схему без изменений - пионерский привет).
    4. Большинство оперов работоспособно при напряжении +2,5 В и выше на прямом входе опера 1-го каскада.
    5. При полноценном двухполярном питании проблемы, ессно, нет.

    зы Решена проблема подвозбуда схемы Феникса с некоторыми операми. Но это - в следующей серии. )))
    Последний раз редактировалось Maxim_Sed; 30.04.2015 в 08:53.

  14. Старый знакомый
    Автор темы
    Аватар для semimat
    Регистрация
    06.03.2014
    Адрес
    Москва
    Сообщений
    748

    По умолчанию Re: Предусилители электретных микрофонов для работы с повышенными уровнями звуковой мощности.

    Maxim_Sed, очень хочется поддержать тебя в исследованиях. Я вижу в схеме Феникса несколько положительных качеств. Первое - это наличие большего усиления, чем в стандартной схеме, что снижает требования к входным шумам применяемого операционника и вообще в принципе позволяет получить самые малые приведенные ко входу шумы. Второе - это то, что резистор стоковой нагрузки полевика подсоединен не к плюсу питания, а к выходу ОУ, что почти полностью решает вопрос проникновения пульсаций и шумов источника питания на выход схемы. (Остаются только большие нелинейные искажения при повышенных уровнях SPL. Но с ними мы еще поборемся.) Поэтому я заинтересован в продолжении твоих исследований. Правда, мне более интересно сравнение шумов, приведенных к одинаковому входному акустическому уровню (SPL), для схемы истокового повторителя (ИП) и для схемы с общим истоком (ОИ). Мне на некоторое время показалось, что по шумам эти схемы могут быть практически одинаковыми. Подтверждением этому были исследования участника begemot61, которые показали, что собственные выходные шумы капсюля в режиме повторителя настолько велики, что их не увеличит подключение даже НЕ самых лучших по шумам операционников. Но возникли сомнения... Если бы схемы ОИ и ИП были примерно равноценны по приведенным к акустическому уровню шумам, то производители капсюлей не стали бы заранее соединять исток с корпусом. Они оставили бы возможность включения капсюля по схеме ИП, при которой одновременно минимизируются сразу три фактора: влияние пульсаций питания, выходное сопротивление капсюля и нелинейные искажения. Тем не менее, производители отдали однозначное предпочтение схеме ОИ. Неужели только из-за того, что она дает двухпроводное подключение? Вот если бы целенаправленно провести сравнение этих схем включения по шумам...
    Я так понял из твоих результатов, что не любые операционники в схеме Феникса допускают установку малого опорного напряжения на плюсовом входе ОУ. А как хотелось бы, чтобы это значение было в районе одного Вольта, чтобы полевик работал с малым напряжением на стоке, и побольше напряжения осталось на стоковый резистор. Также интересно, каким должно быть оптимальное напряжение на стоке полевика, при котором его приведенные к акустическому входу шумы минимальны. Ведь при большом напряжении стока возрастает ток утечки затвора и, соответственно, шумы, но в то же время, при малом напряжении на стоке, снижается крутизна полевика, что также увеличивает приведенный шум. Значит есть какой-то оптимум. Чему он равен в Вольтах: 0,5 , 1 или 5 Вольт? И насколько этот оптимум выражен? Буду благодарен, если ты заинтересуешься этой проблемой и проведешь эксперименты. Её решение позволит расширить динамический диапазон капсюля в сторону малых SPL, а способы его расширения в другом направлении есть.
    Последний раз редактировалось semimat; 27.04.2015 в 02:01.

  15. Новичок Аватар для zeonmaster
    Регистрация
    21.03.2015
    Адрес
    Киев, Украина
    Возраст
    38
    Сообщений
    75

    По умолчанию Re: Предусилители электретных микрофонов для работы с повышенными уровнями звуковой мощности.

    меня тоже очень интересуют исследования шумовых свойств и нелинейных искажений полевых транзисторов в разных схемах включения. в ближайшее время попытаюсь подключиться к этим исследованиям.

  16. Частый гость Аватар для Maxim_Sed
    Регистрация
    30.01.2009
    Адрес
    Северодонецк, Украина
    Сообщений
    428

    По умолчанию Re: Предусилители электретных микрофонов для работы с повышенными уровнями звуковой мощности.

    Цитата Сообщение от semimat Посмотреть сообщение
    ... Я вижу в схеме Феникса несколько положительных качеств. Первое - это наличие большего усиления, чем в стандартной схеме, что снижает требования к входным шумам применяемого операционника и вообще в принципе позволяет получить самые малые приведенные ко входу шумы.
    шумы предов электретных капсюлей на 90% определяются шумами встроенного в капсюль полевика (имхо)

    Цитата Сообщение от semimat Посмотреть сообщение
    Я так понял из твоих результатов, что не любые операционники в схеме Феникса допускают установку малого опорного напряжения на плюсовом входе ОУ.
    или lm358, или ina-шки, или шустрые высокоточные оперы подойдут для напряжений менее 2 В
    (или организация полноценного двухполярного питания)

    Цитата Сообщение от semimat Посмотреть сообщение
    А как хотелось бы, чтобы это значение было в районе одного Вольта, чтобы полевик работал с малым напряжением на стоке,
    по даташиту шумы капсюлей нормируются для напряжения на стоке 5 В

    Цитата Сообщение от semimat Посмотреть сообщение
    и побольше напряжения осталось на стоковый резистор.
    это уже не схема Феникса ;)

    Цитата Сообщение от semimat Посмотреть сообщение
    Также интересно, каким должно быть оптимальное напряжение на стоке полевика, при котором его приведенные к акустическому входу шумы минимальны.
    даже если эта волшебная точка и существует, ничто серьёзно она не решит: ну на 2-3 дБ лучше по шумам получим.
    и что с того?

    шумомер от 18дБА всё равно не сделать
    и для звука эти несколько дБ - капля в море

    зы Производитель пистонов и так сделал всё по уму: в обычных жилых помещения шумовая полка примерно 30 дБА
    шум полка пистонов как раз соответствует шумам помещения
    зачем делать пистон с шумом на 6дБ ниже, но в 10 раз дороже? )))

  17. Старый знакомый
    Автор темы
    Аватар для semimat
    Регистрация
    06.03.2014
    Адрес
    Москва
    Сообщений
    748

    По умолчанию Re: Предусилители электретных микрофонов для работы с повышенными уровнями звуковой мощности.

    Maxim_Sed, я не успеваю за ходом твоей мысли и поэтому, возможно, что-то недопонимаю. Ты привел несколько графиков и схему, но мне пока кажется, что они относятся к другой проблеме, а именно, превращению полевика в переменный резистор, управляемый напряжением на затворе, и созданию на его основе усилителя, с Ку, управляемым напряжением. Там тоже стоит проблема линейности (резистора) в широком диапазоне приложенных напряжений. Поэтому там и приведены семейства зависимостей тока СТОКА от напряжения на СТОКЕ (для разных фиксированных напряжений на затворе), то есть, полевик рассматривается как управляемый РЕЗИСТОР. И в этой роли он более или менее линеен до напряжений на стоке, при которых мы еще далеко не приближаемся к выходу тока стока на насыщение (горизонтального участка ВАХ).
    Нам же надо, чтобы полевик остался работать в роли УСИЛИТЕЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТА, то есть, использовать зависимость тока СТОКА от напряжения на ЗАТВОРЕ. Для большИх напряжений на стоке эта зависимость носит квадратичный характер, что и порождает основные искажения. А вот при напряжениях на стоке, меньших напряжения отсечки (для типичных полевиков, встроенных в капсюли, напряжение отсечки лежит в пределах 0,3...0,5 В), зависимость тока стока от напряжения на затворе, из квадратичной переходит в линейную. Но еще раз повторю, надо, чтобы транзистор работал при напряжении на стоке даже не 1 Вольт, в всего 250...350 мВ! Этот способ линеаризации ВАХ полевика уже исследовался, в частности, в #151 . Результаты оценки искажений по современным меркам получились плохие, хотя на то время, пока не стали широко распространены схемы Линквица и со следящии ОС, они вызывали интерес. Я вижу в таком решении и тот минус, о котором я уже упомянул: при столь малом напряжении на стоке, полевик работает с очень малой крутизной, а значит, в роли усилителя он работает далеко не в оптимальном режиме по шумам. Конечно же, надо проверять, насколько значимо на практике это ухудшение.
    Хорошо, что твои исследования операционников показывают (и предупреждают), что для организации работы полевика в линейном режиме усиления с применением простейшего однополярного варианта схемы трансимпедансного усилителя (использованного в преде Феникса), вообще не подходит ни один из исследованных тобой ОУ кроме LM358, поскольку уже при напряжениях на стоке выше 0,5 В, полевик уверенно работает в режиме квадратичной, а не линейной ВАХ (его крутизна падает лишь на 3дБ по сравнению с напряжением на стоке, большем 1 В). Вот это очень полезные знания.
    Надеюсь, мои комментарии принесут тебе пользу в дальнейших экспериментальных исследованиях. Я пока (а может, уже) не имею возможности и сил сам проводить их. А у тебя еще высокие продуктивность и запас энтузиазма. Жду новых результатов.
    Последний раз редактировалось semimat; 28.04.2015 в 01:54.

  18. Старый знакомый
    Автор темы
    Аватар для semimat
    Регистрация
    06.03.2014
    Адрес
    Москва
    Сообщений
    748

    По умолчанию Re: Предусилители электретных микрофонов для работы с повышенными уровнями звуковой мощности.

    Цитата Сообщение от zeonmaster Посмотреть сообщение
    меня тоже очень интересуют исследования шумовых свойств и нелинейных искажений полевых транзисторов в разных схемах включения. в ближайшее время попытаюсь подключиться к этим исследованиям.
    Zeonmaster, подолью масла в огонь, чтобы у тебя были реальные "стартовые" экспериментальные данные по шумам капсюлей и встроенных в них полевиков. Вот материалы по измерению шумов встроенного в капсюль полевого транзистора. Я считаю их лучшими известными мне выложенными в сеть измерениями. Их опубликовал на сайте http://www.audio-perfection.com участник begemot (Eugene Dvoskin) по адресу http://www.audio-perfection.com/foru...8.html#pid1328. Правда, чтобы увидеть материалы полностью, надо там зарегистрироваться.
    Важным для меня является то обстоятельство, что begemot довёл результаты до реальных физических величин, а именно, получил спектральные плотности шумов не в условных децибелах, а в реальных Вольтах на корень из Герц, а также определил полные шумы в линейной и А-взвешенной полосах в микровольтах. И подробно описал методику измерений. Он разрешил мне ссылаться на его результаты, чем я в дальнейшем собираюсь воспользоваться с некоторой наглостью, слегка дорабатывая для лучшего восприятия его картинки. Сейчас у меня возникли определенные сомнения в его результатах. Мне показалось, что он где-то ошибся в калибровке входов своей звуковой карты, и в результате получились завышенные значения шумов. Либо у него был конкретный плохой экземпляр транзистора. Вот это хорошо бы проверить. Но для калибровки в реальных физических величинах нужны кроме компьютера еще и лабораторные измерительные средства, типа осциллографа или хорошего тестера.
    Надо продумать методику сравнения шумов полевика, приведенных именно к акустическому входу, для разных схем включения, и после этого "поиграть" с режимами его работы для поиска оптимума по шумам.

  19. Частый гость Аватар для Maxim_Sed
    Регистрация
    30.01.2009
    Адрес
    Северодонецк, Украина
    Сообщений
    428

    По умолчанию Re: Предусилители электретных микрофонов для работы с повышенными уровнями звуковой мощности.


    Offтопик:
    Цитата Сообщение от semimat Посмотреть сообщение
    Я пока (а может, уже) не имею возможности и сил сам проводить их.
    что мешает присоединиться к экспериментам?

  20. По умолчанию Re: Предусилители электретных микрофонов для работы с повышенными уровнями звуковой мощности.

    Цитата Сообщение от Dzymytch Посмотреть сообщение
    Шибко интересно себя ведут динамики при выборе скорости скольжения тона
    Ну а что там интересного и непонятного? Любая минимально-фазовая система с ограниченной полосой имеет предсказуемую скорость реакции. Отличную от 0. Не говоря уже о скорости реакции самого измерителя.

    ---------- Сообщение добавлено 11.10 ---------- Предыдущее сообщение было 10.54 ----------

    Цитата Сообщение от semimat Посмотреть сообщение
    ошибся в калибровке входов своей звуковой карты, и в результате получились завышенные значения шумов.
    Это вряд ли. Это в принципе не звуковая карта а нормальный профессиональный анализатор AP2722. Ну сопсно не в этом дело. Откалибровано там всё нормально. С учётом изменения эффективной полосы для того взвешивания в FFT, которое использовалось. Погрешность конешно есть, но она не должна быть более 1дБ.
    Получилось примерно 1.5мкВ по А приведённое ко входу. Для такого полевика при токе 0.3-0.4мА это очень неплохое значение. Полевики с таким начальным током в принципе никогда не будут очень малошумящими. Как бы Вам этого не хотелось. Даже отечественный КП303В будет иметь на 4-5дБ лучше. Правда при токе 2-2.5мА.

    ---------- Сообщение добавлено 11.20 ---------- Предыдущее сообщение было 11.10 ----------

    Цитата Сообщение от semimat Посмотреть сообщение
    нужны кроме компьютера еще и лабораторные измерительные средства, типа осциллографа или хорошего тестера
    Для этого в первую очередь надо представлять что именно Вы пытаетесь сделать. Просто осциллограф или звуковая карточка Вам мало чем помогут. В первую очередь нужен более/менее малошумяций пред. и, желательно, взвешивающий фильтр. При этом желательно представлять как именно считает тот софт, которым вы пользуетесь для спектрального анализа.
    http://www.audio-perfection.com/forum

  21. Старый знакомый
    Автор темы
    Аватар для semimat
    Регистрация
    06.03.2014
    Адрес
    Москва
    Сообщений
    748

    По умолчанию Re: Предусилители электретных микрофонов для работы с повышенными уровнями звуковой мощности.

    Цитата Сообщение от Maxim_Sed Посмотреть сообщение
    Offтопик:

    что мешает присоединиться к экспериментам?

    Offтопик:
    Maxim_Sed, я не связан с акустикой ни ни профессионально, ни в смысле хобби. Поэтому у меня ни на работе, ни дома нет какого либо приличного акустического инструментария кроме дешевых компьютерных колонок на полватта и такого же качества компьютерного микрофона за 35 рублей. Вот он-то и подвиг меня год назад начать поиск схем малошумящих предусилителей, поскольку с его помощью я не смог нормально записать даже собственную речь. И в своих поисках я наткнулся на проблему искажений, которая меня захватила как инженера. Не имея нормальной акустической измерительной базы, я начал решать проблему лишь теоретически из любопытства. Вот так и родилась эта ветка. И поэтому я максимально заинтересован привлечь к проблемам улучшения дешевых электретных микрофонов всех, кто хочет и может сделать что-то своими руками. На данный момент я считаю вопрос снижения искажений дешевых электретных микрофонов до уровней, позволяющих обмерять самые лучшие акустические системы, уже теоретически решенным. Но беда в том, что пока ни кто не стал воплощать приведенные здесь решения "в железо" (кроме mr-marlen*a и olvicgor*a , которые еще в начале лета прошлого года реализовали простой вариант компенсации искажений, предложенный olvicgor*ом, и остановились на нем). Поэтому, увидев, что есть люди готовые экспериментально заняться снижением шумов микрофона, то есть, попытаться расширить динамический диапазон вниз, я стараюсь поддержать и это направление исследований. Мне оно сейчас даже важнее. Мне бы хотелось минимизировать шумы в диапазоне наилучшей слышимости - 1..4 кГц и выше. Шумы в этом диапазоне, как мне кажется, больше всего ухудшают восприятие звука.


    ---------- Сообщение добавлено 02.51 ---------- Предыдущее сообщение было 02.46 ----------

    Цитата Сообщение от begemot61 Посмотреть сообщение
    Это вряд ли. Это в принципе не звуковая карта а нормальный профессиональный анализатор AP2722. Ну сопсно не в этом дело. Откалибровано там всё нормально. С учётом изменения эффективной полосы для того взвешивания в FFT, которое использовалось. Погрешность конешно есть, но она не должна быть более 1дБ...
    Получилось примерно 1.5мкВ по А приведённое ко входу. Для такого полевика при токе 0.3-0.4мА это очень неплохое значение. Полевики с таким начальным током в принципе никогда не будут очень малошумящими. Как бы Вам этого не хотелось. Даже отечественный КП303В будет иметь на 4-5дБ лучше. Правда при токе 2-2.5мА.
    begemot61, спасибо, что откликнулся на сообщение. Объясню, почему я стал сомеваться. На это были две причины.
    У тебя для усиления выходных шумов полевика 2SK3372 в схеме ИП до уровней, достаточных, чтобы подавать на вход АЦП звуковой карты, используется дополнительный усилитель с Ку=100, реализованный на отличной микросхеме SSM2019. Я посмотрел её даташит и там указано, что при Ку=100 её типовые приведенные ко входу шумы составляют 1,7 нВ/Гц0.5 на частоте 1кГц. А у тебя по графикам они получились (при КЗ на входах) примерно 4,5 нВ/Гц0.5. По опыту работы с микросхемами Analog Devices, я знаю, что у них реальные измеренные параметры практически полностью совпадают с типовыми. А тут разница почти в два с половиной раза. Это первая причина, почему я и подумал, что есть какая-то ошибка в калибровке.
    А вторая причина более тонкая, возможно, связанная с моими слабыми знаниями по шумам транзисторов.
    Шумы полевика при КЗ на входе приближенно определяются сопротивлением истока, то есть, величиной, обратной крутизне (не учитываю частоты ниже одного килогерца, где проявляются фликкер-шумы). Поэтому полевики с большИм током стока имеют малые шумы - у них, как правило, крутизна очень большая. Для встроенного в капсюль полевика 2SK3372 крутизна указана 1,4 мА/В. Значит, истоковое сопротивление составляет немногим более 700 Ом. Ну, допустим, неудачный полевик имеет крутизну лишь 1 мА/В. Его выходное сопротивление будет 1 кОм. Оно создает тепловой шум 4 нВ/Гц0.5 (у полевиков с бОльшим током стока эти шумы могут быть и менее 1 нВ/Гц0.5). Понятно, что в капсюле полевик работает далеко не с КЗ на входе. Поэтому его шумы намного выше из-за добавления шумов эквивалентного сопротивления утечки затвора. А поскольку нагрузка входа - конденсатор, эти шумы максимальны на инфранизких частотах, и по мере повышения частоты падают с ростом шунтирующего действия подключенной ко входу емкости (в данном случае 7 пФ). На какой-то частоте эти добавочные шумы должны упасть до величины меньше шумов истокового сопротивления, и тогда полные шумы выходят "на полку". Поэтому следует ожидать, что эта "полка" для 2SK3372 будет в районе 4 нВ/Гц0.5. А у тебя по графикам получается, что выход на "полку" находится в районе 7 кГц, но при этом шумы составляют немногим менее 30 нВ/Гц0.5, а не 4 нВ/Гц0.5. Вот поэтому я и хотел бы получше разобраться с шумами 2SK3372, проведя измерения шумов при полной закоротке затвора на землю емкостью, например, 0,1 мкФ, или вообще, прописать кривые шумов для различных емкостей на входе. Может я слишком упрощаю модель шумов, и в данном полевике проявляются какие-то дополнительные эффекты, так радикально увеличивающие полные спектральные шумы.
    Последний раз редактировалось semimat; 30.04.2015 в 01:22.

Страница 15 из 30 Первая ... 5131415161725 ... Последняя

Социальные закладки

Социальные закладки

Ваши права

  • Вы не можете создавать новые темы
  • Вы не можете отвечать в темах
  • Вы не можете прикреплять вложения
  • Вы не можете редактировать свои сообщения
  •