Проблема первого ватта, миф или реальность?

[Валет]

Вы забываете адаптивность слуха. Быстрый ДД слуха не велик. Однако при медленном дрейфе уровня громкости границы слухового ДД перемещаются по шкале в весьма широком диапазоне. Сразу после фортиссимо на 100 ваттах - "журчания воды в соседском сортире" Вы не услышите даже в паузе. Однако при длительном прослушивании в "ночном режиме" это же журчание станет слышно и на фоне музыки уровня "пиано".

Если даже при длительном прослушивании "ночном режиме" несмотря на адаптивность слуха аддитивные помехи не слышны, не будут они слышны и на фоне музыки уровня "пиано" при медленном дрейфе уровня громкости.
Что же касается "журчания воды в соседском сортире", то даже музыка уровня "пиано" способна его замаскировать. И наоборот, если вы хотите его услышать, нужно в максимальной степени устранить все посторонние звуки, в т.ч. и музыку уровня «пиано». Это подтверждается вековым опытом слушателей "журчания воды в соседском сортире".

полнейший бред.

Чтобы опровергнуть это ваше утверждение : достаточно проверить его на сумме двух синусов в простейшей частотнонезависимой нелинейности второго порядка y=x+ax^2, где |a|<<1. Между прочим любые помехи - это тоже искажения, т.к. искажения - любые отличия от целевой функции объекта, в данном "усилительном" случае от y=Cx, где C=const(x). Любые помехи нарушают эту связь

Вы не учитываете, что при проверке на сумме двух синусов в простейшей частотнонезависимой нелинейности второго порядка y=x+ax^2, где |a|<<1 для сохранения равенства амплитуды суммы двух синусов амплитуде одного необходимо амплитуду каждого синуса уменьшить вдвое. Это приведет к соответствующему уменьшению Кг каждого из синусов, что не опровергает мое утверждение, а наоборот, подтверждает вашу ошибку.

И еще, для общего развития. Хотя любые помехи - это тоже искажения, т.к. искажения - любые отличия от целевой функции объекта, в данном "усилительном" случае от y=Cx, где C=const(x). Любые помехи нарушают эту связь, на практике их различают по четким формальным признакам.

Искажения сигнала определяются известными характеристиками устройства, помехи же, воздействующие на сигнал, имеют случайные характер.
Искажения делятся на линейные и нелинейные, помехи же различают по месту их возникновения, например, помехи от магнитных полей трансформатора, тепловые шумы транзисторов.
Способы борьбы с искажениями и помехами тоже различны. С искажениями борются схемотехническими методами, например, ООС, с помехами борются минимизацией их в месте возникновения или экранировкой.
Перепутать искажения и помехи сложно. Никто, например, не станет рассуждать о линейных и нелинейных помехах от трансформатора.

[Игорь Гапонов]

Чушь на марше. Начиная с нелинейного продукта суммы двух синусов (сразу видно, что математического слуха, т.е. "предвосхищения без вычисления", у вас нет, а подставить и проверить собственные слова в предложенную модель вам лень).

Offтопик:
Для общего развития.

Скрытый текст

Искажения объекта есть любые отличия от заданной целевой функции объекта. В математическом аспекте искажения классифицируются по математическим операторам их описывающим. Таким образом, ВСЕ искажения можно разделить на детерминированные и стохастические, линейные и нелинейные, коррелирующие с сигналом или нет и т.д.(*) В теории информации искажения принято рассматривать как сигналы, мешающие передаче информации, приводящие к её потерям обратимым и необратимым или как ошибки при передаче сигнала. В теории измерений искажения принято рассматривать как погрешности измерений.

(*) Возможны совершенно произвольные сочетания свойств операторов. Например, аддитивные шумы к которым относятся тепловые шумы и посторонние шумы малых уровней, как у вашего трансформатора - стохастические линейные некорелированные с сигналом искажения. В ферромагнитной среде распространениясигналов и больших уровнях помехи от трансформатора будут случайными нелинейными. Ну и т.д. И со случайными помехами вполне успешно борются "схемотехнически". Схемотехника дельта-сигма АЦ/ЦА тому яркий современный пример .

[свернуть]

[Валет]

Чушь на марше. Начиная с нелинейного продукта суммы двух синусов (сразу видно, что математического слуха, т.е. "предвосхищения без вычисления", у вас нет, а подставить и проверить собственные слова в предложенную модель вам лень).

Offтопик:
Для общего развития.

Скрытый текст

Искажения объекта есть любые отличия от заданной целевой функции объекта. В математическом аспекте искажения классифицируются по математическим операторам их описывающим. Таким образом, ВСЕ искажения можно разделить на детерминированные и стохастические, линейные и нелинейные, коррелирующие с сигналом или нет и т.д.(*) В теории информации искажения принято рассматривать как сигналы, мешающие передаче информации, приводящие к её потерям обратимым и необратимым или как ошибки при передаче сигнала. В теории измерений искажения принято рассматривать как погрешности измерений.

(*) Возможны совершенно произвольные сочетания свойств операторов. Например, аддитивные шумы к которым относятся тепловые шумы и посторонние шумы малых уровней, как у вашего трансформатора - стохастические линейные некорелированные с сигналом искажения. В ферромагнитной среде распространениясигналов и больших уровнях помехи от трансформатора будут случайными нелинейными. Ну и т.д. И со случайными помехами вполне успешно борются "схемотехнически". Схемотехника дельта-сигма АЦ/ЦА тому яркий современный пример .

[свернуть]

Вы не нашли чем возразить моим постам:

При широкополосном сигнале со сплошным или фрактальным спектром напряжение частотных составляющих этого сигнала для ориентировочной оценки нужно разделить на корень из полосы сигнала, что соответственно уменьшит и частный Кг для любой из этих составляющих. Поэтому, если это "20кГц", то продукт, полученный на чистых синусах, увеличивать на 43 дБ не требуется и оптимистические -140дБ, если и изменятся, то несущественно.
Так что допустить-то можно, но это будет ошибкой, "ноу хау" по-вашему.

Вы не учитываете, что при проверке на сумме двух синусов в простейшей частотнонезависимой нелинейности второго порядка y=x+ax^2, где |a|<<1 для сохранения равенства амплитуды суммы двух синусов амплитуде одного необходимо амплитуду каждого синуса уменьшить вдвое. Это приведет к соответствующему уменьшению Кг каждого из синусов, что не опровергает мое утверждение, а наоборот, подтверждает вашу ошибку.

Занимайтесь своей демагогией без меня.

[Игорь Гапонов]

Offтопик:
Это не демагогия, гражданин Валет. Это подтверждено измерениями Букварёва при гораздо более заковыристой нелинейности объектов.

[VladimirV]

имеют случайные характер.

Фон сети - вполне себе детерминирован и ничуть не случаен.
Примечательно, что в эпоху бедности и повальной экономии в ходу было не отношение сигнал/шум, а отношение сигнал/фон. Ибо конденсаторы были дорогие и емкость имели малую.

[Schmidt]

Offтопик:
Его усилители пока что реверберации фонограммы не показывают, так что в этом мире все относительно, можно долго ходить по минному полю с неправильно работающим минаискателем.

[АЛВАЛИ]

Проблема первого ватта, миф или реальность?

Полагаю, что для многих усилителей это реальность.

[Schmidt]

Offтопик:
А никто не вспомнил почему-то рекламный трюк японцев (аля Technics, JVC) New Class A и Super A - это коммерческое название усилителей, в которых неработающий транзистор в двухтактном усилителе не входит в режим отсечки. Этим решалась проблемма т.н. коммутационных искажений.

Class AA is Technics version of "non-switching" amplification. In a proper Class AB amplifier, at some signal level, the amp operates in Class B with only one output leg active. In Class AA, the inactive leg never completely shuts off, but stays in Class A, but with a significantly lower idling current.
Very similar technology is used in JVC`s "Super-class A" amplifiers. The result is usually an amplifier with reduced high volume distortion than Class AB when a class AB is in B mode, but more distortion at low volume levels compared to a Class AB.

Класс работы усилителя «АА», ни какого отношения к режиму работы усилительных элементов не имеет, ни выходных, ни драйверов. Это режим работы самого усилителя. Фактически, это два усилителя работающих на одну нагрузку, мощный канал - работающий в чистом классе «В», и маломощный канал - работающий в классе «А». Идея проста, в зоне нечувствительности мощного канала, сигнал усиливается маломощным, когда его мощности не хватает, энергию подкачивает второй канал. Теоретически, это должно устранять искажения на начальном участке. Проблема состоит в том, что корректно выделить сигнал управления проблематично из-за реактивного характера нагрузки (используются мостовые схемы с компенсацией реактивности). Усилитель получается сложным, с кучей глубоких цепей ООС (со всеми вытекающими последствиями). Особого распространения идея не получила, и в общем – себя не оправдала.

Даже тема соответствующая была https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=14346

[оператор]

Неверно поставлен вопрос и неверно описаны последствия.

Проблема первого ватта состоит из двух факторов.
Первый - обрыв ОС в точке переключения.
Второй - возникновение колебательных процессов там же.
Все это в конечном виде конкретного усилителя выражается в модуляционных процессах АМ и ФМ, плюс обогащение спектра традиционными гармониками в широком спектре.

Чтобы не разводить теорий, слабо применимых практически.
Сразу к конкретным схемотехническим решениям по устранению этой проблемы - первого ватта.
Что нужно делать.
1. Много транзисторный ВК, где транзисторы отобраны с небольшим разбросом. Это приводит к размыванию спектра или рандомизацией или усреднением.
Т.Е. вместо одного мощного импульса - получаем много мелких меньшего уровня и с более широким спектром.
2. Принимаем меры по исключению разрыва ОС. Для этого есть много способов, простых и надежных. Замечу, что супер А или решение снижать КИ сквозными токами не годится. Одни проблемы решаются - порождаются другие.
3. И наконец, крайне нелюбимый самодельщиками вопрос помехозащищенности. Когда комплекс конструктивных мер не позволяет высокочастотным переключательным колебательным процессам оказывать влияние на сигнал. Меры простые СМД, МПП, , погонные емкости, отражение, RF - топология, компоновка и тд.
Все это в комплексе снижает, если и не устраняет полностью то снижает высокочастотные колебательные переключательные процессы, возникающие в точках переключения.
И напоследок, не применять избыточно высокочастотную элементную базу там где это не требуется. Конечно соблюдая условия устойчивости.

[Johny]

Замечу, что супер А или решение снижать КИ сквозными токами не годится. Одни проблемы решаются - порождаются другие.

[VladimirV]

Проблема первого ватта состоит из двух факторов.

Больше. Попытка заставить работать УМ в 100 Вт на наушники, как правило ухудшает ключевые параметры звука. И вовсе не от разрыва ОС или возбудов.

[Alexander]

Попытка заставить работать УМ в 100 Вт на наушники, как правило ухудшает ключевые параметры звука. И вовсе не от разрыва ОС или возбудов.

При работе на наушники разрыва ОС не происходит

[shkal]

Первый - обрыв ОС в точке переключения.

О, опять разрывы ))) ну покажите, покажите же мне быстрее их. Желательно, не загоняя усилитель в чистый B или С класс.

[zoog]

ну покажите, покажите же мне быстрее их.

Вы ещё потребуйте, чтобы в тестах non-switching сравнивали с нормальным ВК с ТП в 100..300мА, а не 10..30)

[VladimirV]

При работе на наушники разрыва ОС не происходит

Именно. А ухудшение звука - есть. Это и есть проблема первого ватта.

[оператор]

Кроме фактора переключательных эффектов, перехода через ноль на малых уровнях сигнала существуют еще и следующие факторы:
- ухудшается отношение сигнал/шум, фон пульсации.
- АС на малых уровнях имеют значительную амплитудную нелинейность, что иногда ошибочно относят к недостаткам УНЧ, а это влияние АС.
- вопросы согласования УНЧ/нагрузка, устойчивости усилителя на малых уровнях особенно для усилителей с низким КД, что необходимо проверять мерно и инструментально.
Отдельно замечу, что при ясном понимании вопроса и принятия соответствующих мер - нет никаких проблем первого ватта для правильно разработанных усилителей.

[zoog]

- ухудшается отношение сигнал/шум, фон пульсации.

Шу маскирует искажения.

- АС на малых уровнях имеют значительную амплитудную нелинейность

Есть пруфы? Я слышал (вроде как от sia_2), что никакого "гистерезиса" или подобного в АС нет.
Да и лампы не отличались бы в этом случае.

- вопросы согласования УНЧ/нагрузка, устойчивости усилителя на малых уровнях

Как раз наоборот - устойчивость считается только на малых уровнях в 99,9% случаев.

[оператор]

Искажения, совершенно точно на фактор первого ватта не влияют. Они вообще на звучание УНЧ влияют гораздо меньше, чем это принято считать.
Это о мифологии гонки за нолями.
На качественное звучание в первую очередь оказывает фактор согласования УНЧ/нагрузка и линейность ДД.

На малых уровнях отношение сигнал/шум принимает совсем неприличные значения. Простыми словами - значительно ухудшается.

Кроме этого я слышал от Агеева - цитирую: "Коридор мощностей" характерен для всех ГГ с упругими элементами (подвесами, шайбами, каркасами ЗК, нагруженными частями диффузоров), изготовленными из материалов, для которых закон Гука справедлив лишь в весьма ограниченном диапазоне сил, причем не только "сверху", но и "снизу" (из-за большого гистерезиса упругих характеристик). Собственно говоря, за счет последнего эффекта в основном и обеспечивается демпфирование паразитных резонансов конструкций большинства современных ГГ.
Именно поэтому ГГ, не имеющие столь ярко выраженного нелинейного по своей природе демпфирования, нередко дают более "живое" и естественное звучание, особенно на малых уровнях, несмотря на изрезанность формальной АЧХ - слух человека в определенной степени способен адаптироваться к погрешностям АЧХ, но с трудом переносит "низкоуровневые" нелинейности и изменение АЧХ/ФЧХ в такт с сигналом.

Уточняю, речь идет о ограничении ДД, не только сверху, но и снизу, а это и есть диапазон малых уровней - первого ватта. Кроме того упоминаются низкоуровневые нелинейности о чем и упоминалось выше.

И кроме того, устойчивость это сложный вопрос, включающий в себя не только диаграммы Боде, но и работу в клиппе, но и помехоустойчивость во всем диапазоне рабочих мощностей.

[zoog]

Спасибо за поправку, память битая)

[shkal]

оператор, Это типичный галоп Гиша. Давйте сначала про разрывы, а потом про с\ш и согласование.