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]

[Petr-1951]

1. У вас на скрине не так. И это видно по реакции модели.

2. И что же тогда понимать под "искажениями на первом периоде синусоиды"? Или не вы это говорили? (у периодического сигнала НЕТ ни первого ни последнего периода по определению: f(x+nT)=f(x), n- любое целое и ноль, T- любое число, не равное нулю и бесконечности, хотя и это доопределяется, поэтому "синус на первом периоде"=оксюморон ).

что не так? привыкли к установившемуся режиму?

вот более привычное отображение, без наложений предложенных теоретиком. Для подчеркивания кривизны при работе на емкостную нагрузку увеличил емкость конденсатора в 1,5 раза.
подставьте в формулу по 1 - получите 2 периода периодического сигнала.
и что вы привязались к синусу на первом периоде? Или вас смутила разница в работе усилителя на первом и последующих периодах меандра. Так я описал "на пальцах" почему так происходит...

[anatol0]

Или вас смутила разница в работе усилителя на первом и последующих периодах меандра.

Меня, например, не просто смутила, а просто ещё раз подтвердила Ваше понимание "периодических" процессов...

Так я описал "на пальцах" почему так происходит...

Хорошо, что только на пальцах, а не на других частях тела...

[Игорь Гапонов]

и что вы привязались к синусу на первом периоде? Или вас смутила разница в работе усилителя на первом и последующих периодах меандра. Так я описал "на пальцах" почему так происходит...

И? где "открытие"? Так и должно быть, потому, что "ноль до, но после - синус" совсем не синус, и нарастание нелинейных продуктов лехко объясняются классической моделью и инерционной нелинейностью процессов во всех умах с осью (причина - неотвратимая топология ВСЕХ реальных нелинейных систем с ос (иначе и ОС нет, одни пчёлы): инерционость+сумматор известна-, наверное, со времён Боде).

[UDVA]

Теорема Шеннона для канала с шумами — о связи пропускной способности канала (УМНЧ) и информационного сигнала (аудио сигнала), который возможно использовать для передачи информации с ошибкой, стремящейся к нулю (искажения).
Другими словами, аудио сигнал может быть передан с любой степенью верности, в случае если пропускная способность УМНЧ превышает производительность источника аудио сигнала. В момент, когда пропускной способности усилителя недостаточна, вырастет поток ошибок и искажения.
При этом под пропускной способностью следует понимать не только полосу рабочих частот усилителя, но и рабочий динамический диапазон по амплитуде.

Теперь как выловить и измерить этот поток ошибок в реальном музыкальном аудио сигнале после прохождения реального УМНЧ:
Вариант 1 Субъективная оценка при прослушивании;
Вариант 2 Измерение потока ошибок BER тестером.
BER – (“Bit error rate”) – это отношение числа ошибочно принятых бит, к общему числу бит измеряемого сигнала в заданном временном интервале.

Вот и книга, в которой в явном виде указан путь в светлое будущее:

Амплитудно-фазовая конверсия / Крылов Г.М., Пруслин В.З., Богатырев Е.А. и др.; Под ред. Г.М. Крылова. - М.: Связь, 1979. - 256 с., ил.
Авт. указ. на обороте тит. л.
В пер.: 2 р. 10 к.
Рассматриваются явления, объединенные под названием «амплитудно-фазовая конверсия» (АФК) и приводящие к возникновению амплитуднозависимых фазовых сдвигов в радиотехнических устройствах. Проанализированы особенности прохождения сигналов через цепи с АФК. Рассмотрены схемные решения, способствующие ослаблению АФК в линейных усилителях, усилителях с управляемым усилителем, преобразователях частоты, устройствах СВЧ диапазона.
Книга предназначена для научных, а также инженерно-технических работников, занимающихся исследованием и разработкой приемо-усилительной аппаратуры.

Обобщающая цитата из этой книги:



Как наглядный пример служит моделирование А. Петровым, прохождения меандром усилителя на биполярном транзисторе с отсечкой коллекторного тока и искажением длительности фронта и спада выходного сигнала, вследствие недостаточной пропускной способности усилителя по амплитуде.

[wert]

Вариант 2 Измерение потока ошибок BER тестером.
BER – (“Bit error rate”) – это отношение числа ошибочно принятых бит, к общему числу бит измеряемого сигнала в заданном временном интервале.

Я такой тест демонстрировал в железе, реальные измерения,
но это всего лишь один из большого количества тестов
дающий представление о реальных ошибках АDС DAC.
Фазовые шумы квантования по иному считаются, также есть тесты в железе.

Амплитудно-фазовая конверсия / Крылов Г.М., Пруслин В.З., Богатырев Е.А. и др.

Вы эту книгу предлагаете сообществу, я раз двадцать предлагал и ссылки давал,
но видно мало кому интересно,
судя по полному долгосрочному неприятию не просто амплитудно-фазовой конверсии звукового сигнала,
но общепринятых в мире амплитудно-фазовых искажений.

Как наглядный пример служит моделирование А. Петровым
прохождения меандром усилителя на биполярном транзисторе с
отсечкой коллекторного тока и искажением длительности фронта и спада выходного сигнала

Нужно назвать тестом Петрова, до него ж никто такого никогда не делал.
И это совершенно не наглядный пример амплитудно-фазовой конверсии,
тесты на такие искажения проводятся уж точно не по оценке импульсного отклика,
полистайте тему "о транзисторном ламповике"
там сотни тестов эмуляции и в железе для различных усилителей
расчета и измерения эффектов амплитудно-фазовой конверсии при воздействии сложных сигналов.

[.Васильев]

Обобщающая цитата из этой книги:https://forum.vegalab.ru/attachment....8&d=1594407957

Я как раз много раз задавал один и тот же вопрос по фазолинейности. Толку ноль

[wert]

Я как раз много раз задавал один и тот же вопрос по фазолинейности. Толку ноль

В книге речь идет о фазовой нестабильности а не фазолинейности,
и собственно амплитудно-фазовая конверсия относится к нелинейным искажениям усилителей, модуляторов/демодуляторов и проч...
а в книге советские ученые в прошлом столетии попытались свести такие искажения к фазовым шумам.
Мир это по другому воспринимает.
Но данная тема заточена на линейные искажения, потому ответ вряд ли получите...в этой теме

[.Васильев]

Offтопик:
Да нигде ответа нет, а фазолинейность без фазостабильности не бывает

так дилетанство правда

[wert]

Да нигде ответа нет, а фазолинейность без фазостабильности не бывает
так дилетанство правда

Другими словами скажу,
данная тема о линейных искажениях,
а эффекты амплитудно-фазовой конверсии это нелинейные искажения и в данной теме не рассматриваются,
так как не соответствуют названию темы и задумке автора темы.

[.Васильев]

Offтопик:
Не затопчут .Я крепыш тот еще

[Nabludatel]

Если экстраполировать то, что достоверно получено при определении КРГ, вниз и вверх до тактильного порога слышимости (130дБ), то диапазон именно слуховых ощущений составит 2-200кГц (ограничения снизу - порог по громкости, сверху - тактильных ощущений, совпадающих на крайних частотах с порогом по громкости). Верхняя частота очень хорошо соответствует порогу пространственного разрешения человеческого слуха, определённого совершенно по другой методике - 1-3 градуса по азимуту для широкополосных звуков (щелчки, корреляция с шириной спектра более чем убедительная, на синусах пространственное разрешение нулевое). Считаем, что нам просто повезло, потому что дело не в относительной бинауральной разности времён или амплитуд, а в пространственных частотах акустического поля вокруг головы слушателя. Это позволяет человеку очень точно оценивать движение источников звука в трёх измерениях в некоторой, достаточно близкой к голове области пространства.

1 МЫ – ЕГО ВЕЛИЧЕСТВО ИГОРЬ ГАПОНОВ, УТВЕРЖДАЕМ: (далее бред из НАШЕЙ СВЕТЛЕЙШЕЙ ГОЛОВЫ, а чаще из интернета).
2 Эти утверждения никто не проверял. МЫ, разумеется, тоже (гению ГАПОНОВУ не к лицу заниматься всякой ерундой). Что тут за плебеи требуют доказательств, с ума, что ли, сошли? МЫ уверовали, утверждаем, поэтому это и есть ИСТИНА.
Возвращаю на землю. Бремя доказательств лежит на утверждающем. Это было, есть, и будет только так. И не пытайтесь перевернуть, не выйдет. ДОКАЗЫВАЙТЕ.
Опровергать откровенные глупости, коих в Вашем эссе набралось не менее 4, даже не собираюсь. Как дискутировать с человеком, который не знает, и НЕ ХОЧЕТ ЗНАТЬ, сколько кГц ОН слышит, при любом уровне громкости, и даже экстраполировать КРГ не сумел? Я уж не говорю о том, что его "экстраполяция" хоть и привела к 200 кГц на 130 дБ....да где ж он видел такие уровни частоты 200 кГц в фонограммах? А в реальных инструментах??????????????? Это сколько бодяжного первача надо принять?
Из Вашего текста однозначно следует, что Вы - диванный теоретик, напрочь оторванный от реалий. Смешиваете понятия, как и те бравые ребята, у которых Вы тупо сдёрнули фейк про 200кГц. Я уж не говорю о применении термина "тактильный" к слуху... Как водится, у таких супер-аналитиков порог прозрачности слуха заканчивается на МП3 128 кБ/сек. В качестве лечения от иллюзий могу предложить шарахать по ушам звуком 130 дБ по несколько раз в день в течение месяца. Ну а потом, со слуховым аппаратом, сможете "объективно" порассуждать и о динамическом диапазоне, и о 200 кГц

профан полный, недвусмысленный.

Самокритика - это хорошо. Значит, не всё потеряно. Будем продолжать лечение?

[Игорь Гапонов]

Что это https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post2800365 было? дух академика Лысенко?

Винни, кому дано уже понял. Таких не мало кругом и я от них тоже набираюсь знаний на своём 7-м десятке.

[Vinni]

Я схемотехник никакой, начальный уровень. Но системотехник считаю не плохой.
Смотрел я много лет на измерения усилителей, и торкнуло меня, что я не вижу разницы с другими динамическими устройствами, с которыми я сталкиваюсь 37 лет.
Т.е. покажите мне график переходного процесса усилителя, фазу, и я не сразу пойму графики чего я вижу.
Отсюда возникла мысль, что если графики похожи, то и свойства устройств должны быть похожи.
А все измерения усилителей похожи на графики инерционных устройств (Динамических систем по грамотному).
Тогда возникает следующий вопрос, а какие свойства инерционных устройств (Динамических систем)?
Одно из главных свойств динамических систем.... преобразование спектра.
На сегодня хватит, и так многабукаф.

[UDVA]

Поясняю свои мысли еще раз. Похоже ничего не дошло.

Речь идёт о линейном режиме УМНЧ с малыми искажениями при усилении по мощности музыкального аудио сигнала. При этом информация содержащаяся в аудио сигнале доходит до слухового анализатора наиболее полно. В результате мы слышим полный звук.

В случае достаточно интенсивного или наоборот слабого (участка) аудио сигнала возникнет конфликт с пропускной способностью усилителя, то мы услышим не полный звук. Возможно в звуке в этот момент появятся «щелчки», «шероховатости», «призвуки», «размытость» и т.п.

В этот же момент произойдёт рост нелинейных и интермодуляционных искажений. В основном будут искажаться слабые обертоны и у них появится амплитудный и фазовый джиттер относительно тона и меж собой.
Предлагается метод контроля перехода от полного звука к неполному звуку на реальном музыкальном аудио сигнале в реальном УМНЧ.

https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post2798729

Метод точный, дифференциальный, обладает высоким разрешением и простой в реализации.
Амплитудно фазовая конверсия (АФК) объясняет, как из немодулированнного референтного сигнала кварцевого генератора образуется тестовый сигнал модулированный по фазе ( с джиттером или фазовым шумом )

[begemot61]

Сигнал сформирован генератором DDS technology

Что именно должна характеризовать данная дефиниция?

[Petr-1951]

Меня, например, не просто смутила, а просто ещё раз подтвердила Ваше понимание "периодических" процессов

Offтопик:
"Есть три вида людей: Те, кто видят. Те, кто видят, когда им покажешь. И те, кто не видят вообще..."
***Леонардо Да Винчи

похоже Вы из тех кто не видит вообще...

[dekko]

Offтопик:
чаще всего человек видит то, что он хочет видеть

[Teoretic]

все измерения усилителей похожи на графики инерционных устройств (Динамических систем

При таком рассмотрении нельзя упускать из виду инерцию громкоговорителя, по сравнению с которой усилители - практически безынерционные устройства.

[Vinni]

практически безынерционные устройства.

В первом приближении )) А если ловить наноблох, то мне кажется, эти свойства проявляются во всей красе, как динамическое изменение спектра на очень высоких частотах. Как это проявляется на звуке...вот и разбираемся. Согласен с Гапеевым, через 3D интерференционное поле, через огибающую амплитудную, фазовую...
Но чтобы не ловить этих блох, лучше сразу заложить правила точной передачи случайного сигнала в конструкцию.
А для этого надо знать рабочий диапазон для начала... тут мы и приплыли. ))

[Teoretic]

А для этого надо знать рабочий диапазон для начала... тут мы и приплыли.

Можно ориентироваться на диапазон существующих звукозаписей и акустических систем. Выше головы не прыгнешь.