Проблема(?) линейных/векторных искажений

[Teoretic]

Тема линейных искажений возникает с завидной регулярностью в различных топиках, вызывая эмоциональные перепалки и захламляя оффтопиками чужие ветки.

Давайте расставим все точки над "i" здесь.

Итак.

Линейными искажениями здесь мы называем искажения, которые не вносят дополнительных гармонических составляющих в спектр сигнала.

По-другому их всегда называли частотными (или амплитудо-частотными, или амплитудо-фазочастотными, в зависимости от степени педантизма.)

Линейные искажения полностью характеризуются АФЧХ - амплитудо-фазочастотной характеристикой устройства. Грубо говоря, известна АФЧХ - известны частотные искажения. По АФЧХ определяется и ГВЗ, и переходная характеристика, и ее параметры: время задержки, время нарастания, время установления и т.д.

Теперь, что касается "векторных" искажений. Тут некоторые авторы смешивают два совершенно разных вида искажений. Как я понял, один вид "векторных искажений" берет свое начало из книги И. Достала об операционных усилителях, где он рассматривает динамическую ошибку в частотной области. Тут рассматриваются линейные искажения.

Второй вид "векторных" искажений происходит от векторного индикатора нелинейных искажений (компенсационный способ измерения нелинейных искажений осциллографом).Здесь как раз речь идет о нелинейных искажениях, поскольку в векторном индикаторе сам принцип измерения основан на компенсации линейных искажений измеряемой цепи.

Следовательно, огульно применяемый термин "векторные" искажения (имея в виду противоположные явления) просто провоцирует ненужные споры, и от него следовало бы отказаться. Зачем лишние запутывающие сущности, когда уже есть давно всем известные и понятные термины: линейные, частотные, фазовые, нелинейные искажения?

Теперь об актуальности рассмотрения линейных искажений применительно к звуковым УНЧ.
Нельзя сказать, чтобы АФЧХ усилителя была так неважна. Она важна, вернее ее горизонтальность и гладкость в диапазоне воспроизводимых частот. Просто получение требуемой АФЧХ для современных УНЧ не является проблемой.

Если уж так трепетно относиться к АФЧХ, то начинать, конечно, надо с колонок и комнаты для прослушивания (КДП). Вот уж где линейные искажения! Куда там усилителям.

Что касается рассуждений о "векторных" искажениях, присущих исключительно усилителям с ООС, о нулевых "задержках" в петле ОС и т.п, то это безграмотная ерунда, и рассматривать ее нет никакого смысла.

[свернуть]

[.Васильев]

Все .пиз..ец теме

[buratino]

Это всего-лишь...

Отфотошопить.
Промеандрить по-настоящему, без спектральных ограничений.
Съесть таблетку №6, в конце концов - их здесь на каждой странице по несколько штук порастеряли.

Offтопик:

Все .пиз..ец теме

И тебя вылечат! И меня вылечат! (с)

[uriy]

Offтопик:

Учимся различать джиттер получаемый в результате АЦП/ЦАП сигнала и джиттер получаемый при прохождении аналоговым сигналом канала связи с определёнными АФЧХ и нелинейностью. Это совершенно разные явления. Объединяет их только то, что часть исходной информации теряется ( искажается ).

Так.... приплыли.

Учимся различать джиттер получаемый в результате АЦП/ЦАП сигнала и джиттер получаемый при прохождении аналоговым сигналом канала связи с определёнными АФЧХ и нелинейностью.

Ну давайте учится.
Открываем "справочники" и смотрим определение джиттера.
Цитата от сюда https://www.ixbt.com/proaudio/jitter-theory-part1.shtml.
"Что такое джиттер?
Джиттером называется отклонение сигнала, такого как тактующий сигнал генератора, во времени от номинала. "

Ну в этом "справочнике" более конкретно написано https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94...82%D0%B5%D1%80.
"Джи́ттер (англ. jitter — дрожание) или фазовое дрожание цифрового сигнала данных[1] — нежелательные фазовые или частотные отклонения передаваемого сигнала. Возникают вследствие нестабильности задающего генератора, изменений параметров линии передачи во времени и различной скорости распространения частотных составляющих одного и того же сигнала. "

Это совершенно разные явления.

Так вот, аналоговый сигнал и цифровой сигнал это совершенно разные явления и в передачи информации по каналам связи слово джиттер применяется только к цифровым сигналам т.к. это - смотрим определение.

Объединяет их только то, что часть исходной информации теряется ( искажается ).

Я бы сказал что объединяет людей которые путают цифровой сигнал с аналоговым, но не буду.
Так что учится мне у Вас нечему, сами для начала научитесь отличать цифровой сигнал от аналогового.

[buratino]

Ну давайте учитЬся.

Вспомним, что джиттер "Возникают вследствие нестабильности задающего генератора".
Джиттер приводит к "недостоверностям" сигнала "оцифрованного" по сравнению с исходным аналоговым.
Положим, что "задающий генератор" идеален. Но остаётся "квантование по уровню" - 16-ти-, 24-х-, 8-ми-, в конце-то концов, разрядное. Недостоверность" сигнала "оцифрованного" по сравнению с исходным аналоговым в этом случае как-то от джиттера отличается? Ну, за исключением систематичности.

[uriy]

Недостоверность" сигнала "оцифрованного" по сравнению с исходным аналоговым в этом случае как-то от джиттера отличается?

Да.

[Игорь Гапонов]

Да.

джиттер - одна из разновидностей искажений масштаба времени в каналах передачи и преобразования сигналов. Определение в том виде, что дано по ссылкам (акцент только на нестабильность тактовых импульсов выборок/отсчётов при АЦ/ЦА) однозначно относит эти искажения к нелинейным как детерминированным (известный закон отклонения моментов отсчётов от заданного) так и к стохастическими (случайный закон). Однако, из самого названия "джиттер=дрожание" следует, что причины джиттера срезов импульсов во времени могут быть совершенно любыми. Например, флуктуации времени распространения сигнала в микросхеме симл-лоджик или в проце или в компе (выбирай любую).

Другим "популярным" (широко известным и достаточно изученным) нелинейным искажениям масштаба времени является та самая древняя детонация в аналоговых устройствах записи/воспроизведения. Ещё примеры? Эффект Доплера в акустике.

Но искажения масштаба времени могут быть и линейными. Характерный признак линейных искажений масштаба времени - отклонение ФЧХ канала связи от ФЧХ идеальной линии задержки. В общем случае - линии задержки/опережения. Опережение характерно для некоторых некаузальных (см. буквари) систем. Простейший пример некаузальной системы - запоминающее устройство с произвольной выборкой/доступом к элементам памяти. И возможная в таких ЗУ инверсия времени при воспроизведении информации является линейным искажением масштаба времени.

Т.е. искажения масштаба времени вездесущи и весьма разнообразны.

[uriy]

Т.е. искажения масштаба времени вездесущи и весьма разнообразны.

И что с того? Это позволяет распространять понятие джиттера на аналоговый сигнал?
Посей день всё что я видел, так это то, что понятие джиттера применялось к цифровым сигналам, если вы хотите применять его к аналоговому сигналу, то пожалуйста, только для начала дайте чёткое определение джиттера у аналогового сигнала которое будет признано образованными людьми.

[Игорь Гапонов]

И что с того? Это позволяет распространять понятие джиттера на аналоговый сигнал?
Посей день всё что я видел, так это то, что понятие джиттера применялось к цифровым сигналам, если вы хотите применять его к аналоговому сигналу, то пожалуйста, только для начала дайте чёткое определение джиттера у аналогового сигнала которое будет признано образованными людьми.

почему в негативе?

Вам же не приходит в голову сказать, что интермодуляция=кагэ. Но в общем случае надо понимать джиттер как дрожание срезов импульса и как разновидность более общего класса искажений - искажения масштаба времени, как интермоды и кагэ - нелинейные искажения (в основном детерминированные). В этом смысле в АЦ/ЦА учёт только искажений/ошибок амплитуды отсчётов из-за джиттера (те самые "популярные" формулы, типо, показывающие зависимость ошибки из-за джиттера от частоты синуса) ваще невдугу. Для систем АЦ/ЦА имеется двумерный вектор ошибки - по времени (дискретизации) и по амплитуде (квантования). Причём как ошибки квантования так и ошибки дискретизации "сами по себе" в большинстве случаев имеют проекции друг на друга из-за того, что канал передачи/преобразования цифровой информации нелинейный по определению. Это уже не так элементарно и не так очевидно.

[uriy]

почему в негативе?

Я описывал неприемлемость присвоения аналоговому сигналу термина джиттера. Но основании этого сообщения -

Учимся различать джиттер получаемый в результате АЦП/ЦАП сигнала и джиттер получаемый при прохождении аналоговым сигналом канала связи с определёнными АФЧХ и нелинейностью.

Вы начали вести речь о том, что джиттер это один из видов искажений масштаба времени... Ну и что с того? Если я изначально говорю про то, что нельзя аналоговому сигналу присваивать термин джиттер т.к. это термин закреплён за цифровым сигналом. Вот и всё.
Как всегда кто в лес, а кто по дрова.

[Игорь Гапонов]

Я
Вы начали вести речь о том, что джиттер это один из видов искажений масштаба времени... Ну и что с того?.

А я вижу, что из-за такого, как Ваш, рассмотрения джиттера совершенно упускается влияние амплитуды отсчёта на ошибку времени при АЦ/ЦА. И Ваш ответ буратине именно это упущение и содержит. Он спрашивал : https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post2802310 , Вы ответили: https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post2802316 . Но это не верно! Связь между ошибками квантования и дискретизации задаётся двумерной функцией автокорреляции сигнала. см. https://en.wikipedia.org/wiki/Autocorrelation , раздел "Multi-dimensional autocorrelation" . Что уже на пальцах очень тяжело вежливо показать ( )

Offтопик:
Здесь это похоже на офф, но при глубоком рассмотрении совсем нет. В технике радиоприёма известны обоснованные требования к ключевым преобразователям частоты ("смесителей"). В частности, фазовые шумы преобразователя (а значит и ДД приёмника) зависят и от амплитуды и от частоты импульсов гетеродина. И чем выше и стабильнее амплитуда гетеродина, тем ниже фазовые шумы преобразования. Но фазовые шумы зависят и от соотношения сигнала/шпомеха и нарастают с увеличением мощности помеха, т.е. при увеличении амплитудной ошибки. В общем-то от УВХ АЦП преобразователь частоты в приёмнике практически ни чем не отличается.

[uriy]

А я вижу, что из-за такого рассмотрения джиттера совершенно упускается влияние амплитуды отсчёта на ошибку времени. И Ваш ответ буратине именно это упущение и содержит.

Да, там вопрос видать с подвохом. Я его три раза перечитал и так толком не понял чего этим вопросом хотят мне показать.
Я тот вопрос понял так - есть ли отличие между аналоговым сигналом, его оцифровкой и понятием джиттера. Если Вы тот вопрос поняли как то иначе, то распишите его в своём понимании т.к. я его понимаю ровно так, как написал выше.

[Игорь Гапонов]

Если Вы тот вопрос поняли как то иначе, то распишите его в своём понимании т.к. я его понимаю ровно так, как написал выше.

= три моих сообщения выше. И это не только "в моём понимании".

[buratino]

на пальцах очень тяжело вежливо показать

Достаточно на листочке в клеточку "оцифровать" (АЦп), например, в пределах 10-и-уровневого квантования, гладкую кривую, например, параболу, а затем восстановить её "первоначальный" вид (ЦАп). В этом случае горизонтальное и вертикальное деление кривой нужно выполнять строго по клеточкам. "Кривизна" восстановления будет связана с "крупностью" квантования.
Затем попытаться получить эту восстановленную "кривулю", призвав на помощь джиттер, т.е. 10 уровней квантования выполнять как и прежде по клеточкам, а временнЫе отметки смещать от "клеточек" чуть влево-вправо, лишь бы попадали ранее сделанные засечки на "кривуле" в пересечение линий U(t).
Если всё получится, значит ошибки квантования и дискретизации апостериори неотличимы друг от друга. За исключением систематичности первых.
Как-то так.

Offтопик:

чем выше ... амплитуда гетеродина, тем ниже фазовые шумы преобразования

Спорно!
ПС. Понял! Считаем крутизну фронта/спада за пределами влияния на шумы

[Игорь Гапонов]

...
1. Если всё получится, значит ошибки квантования и дискретизации апостериори неотличимы друг от друга. За исключением систематичности первых.
Как-то так.
2.

Offтопик:

Спорно!
ПС. Понял! Считаем крутизну фронта/спада за пределами влияния на шумы

1. Но компаратор-то в реалиях всегда с шумами. Поэтому и "расплываются" ступеньки по амплитуде. Т.е. в общем случае по обоим переменным (время/амплитуда) есть как детерминированные (систематические) так и стохастические/случайные (шумы) ошибки.

2. Одно из простых объяснений: при увеличении скорости переключения (а не частоты! см. дальше) падает вероятность поражения сигнала помехой, т.к. уменьшается время перехода через промежуточные состояния ключа, где он чувствителен к помехе. Соббственно, регенераторы срезов импульслв в виде Д-триггеров ("узел реклока") выбирают по скорости переключения, если инфа о джиттере отсутствует. Но чем чаще переключения во времени, тем выше вероятность поражения. Т.е. выгодно снижать Fs на фоне повышения быстродействия.

[buratino]

Offтопик:

Но компаратор-то в реалиях всегда с шумами.

Да понятно это...
Я о бумажке в клеточку: там всё идеально - и компаратор, и генератор. А ошибка и в случае АЦп, и в случае ЦАп есть. Вот что обидно.

А реальная ошибка существенная! А как же: 44,1кГц! Тут даже синус 10кГц трудно "туда-сюда" сохранить! Хорошо, что на АС распространяется второй закон Ньютона - как нибудь загладятся ошибки!
Вот страшно подумать о том, что может происходить в предшествующем узле! В УМЗЧ! Тут бы какие-нибудь реальные критерии отследить/определить. Кроме как скалярновекторные. О которых здесь ещё рановато упоминать. Хотя уже несколько раз прорывались в этом вопросе вперёд, но...

[Nabludatel]

А как же: 44,1кГц! Тут даже синус 10кГц трудно "туда-сюда" сохранить!

Прекрасно сохраняется и 10 и 20 кГц. И фаза никуда не гуляет.

[hippo64]

Кроме как скалярновекторные.

В чем отличие отображения векторного вида от декартовой системы координат?

[Сергей Гапоненко]

Отчего "темнеет" звук. Почитайте пока мнения своих коллег.

Вложение 376288

К этим цитатам могу добавить : Избегайте частотно-зависимых цепей ООС в пределах звукового диапазона. Используйте пассивные цепи коррекции , где необходимо, и широкополосные каскады усиления напряжения до охвата ООС.
Решающая роль низкоуровневых сигналов для восприятия музыки прямо следует из логарифмической чувствительности слуха, а незаметность гармонических искажений для высокоуровневых сигналов коррелирет с естественным обогащением громких звуков высшими гармониками, и видимо, маскируется ими.

[hippo64]

из логарифмической чувствительности слуха,

Плюсом еще с переключаемым аттенюатором и встроенными многофункциональными фильтрами

---------- Сообщение добавлено 08:47 ---------- Предыдущее сообщение было 08:28 ----------

Градиент лапласиан вектора нормально отображается в декартовой системе координат

А это ничего, что вы опять жонглируете абстрактными понятиями?

[hippo64]

Для вас градиент и лапласиан вектора это абстрактные понятия?