Амплитудные искажения гармонического спектра УМЗЧ, ООС и амплитудная характеристика.

[Rova]

Попробую с обратной стороны. Несколько вопросов.

1. Что будет, если АХ будет модулироваться некоррелируемым с сигналом фактором, на спектре;
2. Что будет, если этот фактор коррелирован с сигналом;
3. Может ли групповая задержка со входа на выход быть причиной модуляции АХ схемы;
4. Какие другие, коррелируемые с сигналом и не коррелируемые могут изменить форму АХ.

[bukvarev]

Попробую с обратной стороны. Несколько вопросов.

1. Напишите формулу, а то непонятно. АХ это Y=k*x*m(x), где m - модулирующий сигнал. Если взять в качестве сигнала гармонику, то некоррелированный фактор - гармоника другой частоты или шум?
2. То же, что и в пред. случае, но в качестве сигнала тогда нельзя выбирать гармонику. Нужна модель конкретного сигнала. Как вариант - реализация шума и его фильтрованная копия? Еще вариант - копия радиоимпульса, задержанная на величину меньше его длины.
3. Нет.
4. Тепловые, шумы, помехи питания (динамические), нелинейность первого каскада (статическая).

[Rova]

АХ - в смысле амплитудная характеристика, линейная, нелинейная - неважно. Модуляция - просто ее динамическое изменение.

[Игорь Гапонов]

1. Зачем Вам спектр и лишние усложнения расчётов? Причём, совершенно не конструктивных. Если ААХ "модулируется", значит это параметрические искажения. Например, из-за температуры () или напряжения питания и т.д. Как они "выглядят"? Например, в простейшей интерпретации - в ряде Тейлора - коэфф. при степенях сигнала "x(t)" превращаются из констант в функции по аргументу (параметру) влияния.

2. Если понимать, что "коррелирован" - "зависим" (есть функция связи, то будет другая ААХ . Эта ААХ уже не работает. Если понимать, "коррелирован" - "влияет" - то всё равно будет другая ААХ и только!

3. Схемы как устройства - нет! эта и любая другая задержка, как ни странно, учитываются в ААХ через многомерные параметры/аргументы в общем случае комплексной нелинейной функции ААХ!

4. Собственные шумы девайса. Почему они отражаются на ААХ? да потому, что в ААХ входит, например, "дрейф нуля" наравне с другими как приводящими так и не приводящими к НИ. Дрейф-то, если вновь обратиться к простейшей форме - ряду Тейлора- ни что иное, как переменный во времени коэфф. при нулевой степени сигнала x(t).

[bukvarev]

АХ в смысле амплитудная характеристика, линейная, нелинейная неважно.

Важно, нужно начинать с простого, линейного .
Давайте уточним задачу, я готов смоделировать варианты. Но скорее всего, в выходные..

Игорь, сыр-бор из-за того, что не все варианты будут приводить к появлению именно "юбки".
Раз уж Rova обнаружил взаимосвязь качества звука с этой самой "юбкой", то ее, родимую и нужно получить .
Чем xtnh не шутит?

По корреляции - делаем обычную линейную зависимость (перекрывающиеся спектры).

[Rova]

Да, формула про это, где m это функция модуляции от фактора x, в одном случае x не зависит от сигнала, в другом зависит, скажем линейно и в третьем нелинейно.

---------- Сообщение добавлено 23.52 ---------- Предыдущее сообщение было 23.50 ----------

Важно, нужно начинать с простого, линейного .
Давайте уточним задачу, я готов смоделировать варианты. Но скорее всего, в выходные..
По корреляции - делаем обычную линейную зависимость (перекрывающиеся спектры).

Ок. Да, линейная амплитудная и зависимость линейная для начала а потом нелинейная, ну и вообще функция без завязки на x.

[bukvarev]

Ок. Да, линейная амплитудная и зависимость линейная для начала а потом нелинейная, ну и вообще функция без завязки на x

Ладно, я так понял, на собственное усмотрение..
Модельну, напишу.

ЗЫ. Предложения по конкретным сигналам принимаются.

[Игорь Гапонов]

Игорь, сыр-бор из-за того, что не все варианты будут приводить к появлению именно "юбки".
Раз уж Rova обнаружил взаимосвязь качества звука с этой самой "юбкой", то ее, родимую и нужно получить .
Чем xtnh не шутит?

Из любви к искусству? Понял. Это мне напоминает рассказ Лихницкого, когда они там в ниирпахах на Аптекарском изобретали ААХ с независимым от уровня синуса Кг .

[bukvarev]

Из любви к искусству? Понял.

Примерно так, надо же хоть иногда от работы отдыхать .

[Игорь Гапонов]

Самое интересное и даже где-то поражающее воображение, они получили итак очевидную ломаную (излом в РТ) через спектры

[Rova]

Ладно, я так понял, на собственное усмотрение..
Модельну, напишу.

ЗЫ. Предложения по конкретным сигналам принимаются.

Ну и просто посмотреть влияние нелинейной реактивности в сигнале, без дополнительной модуляции АХ.

И внешнее некоррелированное воздействие на АХ, гармоническое.

[Rova]

2. Если понимать, что "коррелирован" - "зависим" (есть функция связи, то будет другая ААХ . Эта ААХ уже не работает. Если понимать, "коррелирован" - "влияет" - то всё равно будет другая ААХ и только!

Согласен, без реактивности в функции модуляции не обойтись, иначе будет просто другая АХ.
Значит смотрим с реактивностью, то есть модуляция с задержкой по фазе.
А потом еще и с нелинейной реактивностью.

---------- Сообщение добавлено 01.30 ---------- Предыдущее сообщение было 01.25 ----------

3. Схемы как устройства - нет! эта и любая другая задержка, как ни странно, учитываются в ААХ через многомерные параметры/аргументы в общем случае комплексной нелинейной функции ААХ.

Да, имел ввиду схему, охваченную ос типичной глубины. Пусть будет задержка, формируемая нелинейной емкостью.

Нелинейная реактивность в любом случае даст фазовую модуляцию. Не исключено, что она и есть корень зла. Тепловая модуляция АХ тоже должна дать фазовый шум, но ее так просто не симульнешь.

Может так и получиться, что нелинейная реактивность гадит сверху, а тепловые и фликкер шум снизу. Но и просто модуляция АХ без реактивности интересна в плане спектра.

[Suravi]

Всё недосказано и неопределённо, однако. Гармоники и огибающие гармоник, например духовых инструментов, не что иное, как усиливаемый сигнал. Гармоники от нелинейности усилителя - новый побочный продукт, отсутствующий сигнале. И связывать как то огибающие сигнала с огибающими побочных продуктов - мартышкин труд. Побочные сигналы гадят при любых своих огибающих. И зачем это сопоставлять? Может в силу витиеватости слога чего то не понял.

Да, конечно-же, усилитель имеет собственный К_Г, и огибающие его (собственно тракта) гармоник будут иметь туже самую нелинейность. Попробую показать позицию автора как понял ее я. Подав на вход при моделировании линейно-нарастающий синусоидальный сигнал (входной) – удобный для сравнения (анализа) с его же огибающей - прямой линией, на выходе, вследствии нелинейности АХ тракта, он получил нелинейно-нарастающие огибающие гармоник, включая первую. Но такой входной сигнал естественно никто не слушает. Т.е., другими словами, при подаче на вход реального звукового сигнала имеющего множество гармоник (обертонов) но с одинаковым во времени амплитудными изменениями основного тона (первой гармоники), на выходе, вследствии нелинейности АХ тракта, получаем ту же самую разность огибающих первой и высших гармоник, что и в случае с линейно-нарастающим сигналом. Понятно, что амплитудные изменения во времени реального сигнала – не прямая линия, но закон амплитудных изменений гармоник (изменений огибающих гармоник) на выходе тракта (включая первую) останется таким же, что и в случае с линейно-нарастающим сигналом. И именно основной проблемой неестественности звучания автор считает неверную передачу амплитудной динамики естественного(звукового) гармонического ряда. Наверное так.

[bukvarev]

А реактивность то почему стала необходимым условием? Ну будет частотная зависимость вносимых искажений, и все.
Предлагаю с емкостями повременить. Причина - хочу делать модель в Матлаб, а задавать условие в дифференциальной форме не хочется.
Только с емкостью без ОООС выходит (до преобразований) dUвых/dt = Rн*( f(dUвх/dt)*C*dUвх/dt + dUвх/dt), где f - функциональное воздействие (либо аналитически заданное, либо - как помеховый сигнал). Rн - сопротивление, С - емкость.

Если есть желание, то кто-нибудь может поэкспериментировать в Мультисиме, на встроенных параметрических блоках. Но там будет неудобно потом перейти к произвольным воздействиям (обработке .wav файлов). Для этого придется цеплять Мультисим к Labview.

В общем, так.
1. Шумовая модуляция при линейной АХ.
2. Просто нелинейная АХ (3 порядка думаю, достаточно).
3. Шумовая модуляция при нелинейной АХ.
Смотрю спектры, а потом прогоняю через это безобразие фрагмент фонограммы (секунд 30), которую Rova скажет. Ну и обсудим (дружно послушав, ессно) .

Зы. А с тепловыми-то, кмк, попроще будет:
модулирующий сигнал: m(x, t) = ФНЧ(x(t)^2). Только выбрать параметры фильтра.

[Rova]

Там не столько частотная зависимость, сколько фазовая, то есть фазовый аспект важен. А нелинейная емкость сто процентов даст фазовый шум - варикап как никак. Ну, а pn переходы все с нелинейной емкостью. Хотя бы просто поставить в сигнал фильтр с нелинейной емкостью. Корреляция модуляции с сигналом без реактивности даст какой-то интересный вид статической нелинейности и все.
Собственно почему я прицепился к модуляции АХ - ее будет вызывать и пульсация питания (с реактивной и нелинейной зависимостью от сигнала) и тепловые и фликер шум. Все эти факторы должны вызывать фазовый шум. А на этот аспект искажений мы почему то не смотрим. Вот и хочется оценить масштаб явления.

Для меня это непосильный труд, и в плане математики долго буду въезжать, и в плане освоения симуляторов тоже.

[bukvarev]

И именно основной проблемой неестественности звучания автор считает

Ну так я уже писал, что это - уровень многополосного компрессора. Тоже нарушается естественность, но грязи нет. Хотя спектральные "палки" расширяются. А основная проблема - наличие "грязи" и "мутности". То, что показано в качестве примера в статьях - просто запредельные по уровню искажения. Таких в нормальном усилителе быть не может.

В любом случае, предлагайте конкретную аналитическую зависимость, я ее попробую смоделировать. Послушаем.

[Rova]

Ну, а потом, когда найдем фазовый шум, всю эту холобуду охватим ооос и попробуем взлететь.

[bukvarev]

и в плане освоения симуляторов тоже

Да я тоже еще не "склеил" полностью Сим с Labview. Пришлось на пол пути бросить.. Некогда. Поэтому пока Матлаб .

[Rova]

1. Шумовая модуляция при линейной АХ.
2. Просто нелинейная АХ (3 порядка думаю, достаточно).
3. Шумовая модуляция при нелинейной АХ.
Смотрю спектры, а потом прогоняю через это безобразие фрагмент фонограммы (секунд 30), которую Rova скажет. Ну и обсудим (дружно послушав, ессно) .

Зы. А с тепловыми-то, кмк, попроще будет:
модулирующий сигнал: m(x, t) = ФНЧ(x(t)^2). Только выбрать параметры фильтра.

Для начала хоть так, но без реактивности о фазовых штуках говорить бессмысленно.
В плане тепловых, наверное, лучше рассматривать первую производную от мгновенной мощности, то есть изменение. Ну и да - ФНЧ.

p.s. Если в первом варианте взять розовый шум, то как раз получим фликер. Но с ним фазовой модуляции в чистом виде не будет, будет только с нелинейной реактивностью и тепловыми, но это уже как функция от сигнала.

[Rova]

p.p.s. Если в схеме с фазовым шумом ооос уменьшит его энергию - я сдаюсь, ооос будет для меня реабилитирована навсегда (правда надо будет еще посмотреть на его перераспределение).

И тогда можно будет говорить только о психоакустике и компенсации одним компонентом неидеальностей другого.