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]

[audiomun]

как и метод измерения НИ на синусоиде кроме Кг ничего не дает. А они, как известно, никак не коррелируют с качеством звука.

Однако - нет слов ...

[buratino]

Синий - сигнал с селектора, красный - спектр выходного сигнала, зеленый - спектр селектора.

Красивая картинка. Легко анализируется. Хорошо видно, что есть фазовая недокомпенсация. Однозначно, что из-за неидеального быстродействия/широкополосности/"фазоповорота" (эх, знать бы точно причину!) усилитель всё время "не поспевает" за входным изменением.
Не есть ли синяя линия "условное векторное несоотвествие", о котором здесь всё время идёт речь? ("условное", потому что искуственно фаза (и амплитуда) искажена)
Предполагаю, что при входном сигнале "треугольник" и при точной настройке "селектора" на его выходе получится меандр ("прямоугольник" или что-то вроде этого из-за смещения выхода ус-я).

[Teoretic]

Не есть ли синяя линия "условное векторное несоотвествие"? (

Нет. На синей линии четко видна вторая гармоника сигнала и переключательные искажения (ступенька) выходного каскада. Это нелинейные искажения (линейные мы изо всех сил пытались скомпенсировать).

[wert]

Предполагаю, что при входном сигнале "треугольник" и при точной настройке "селектора" на его выходе получится меандр ("прямоугольник" или что-то вроде этого из-за смещения выхода ус-я).

Воздействие треугольник
Если не компенсировать линейные искажения, тогда приведенная ко входу нормированная ошибка модели усилителя даст меандр
на графике обозначил как Линейные+нелинейные искажения.
Если полностью компенсировать линейные искажения,
тогда мы получим нелинейные искажения, график подписан.
Если рассмотреть нелинейные искажения в векторном отражении,
тогда получим график Градиента нелинейных искажений.
Справа графики Petr1951 и Teoretic
Ошибку примененного метода я представлял выше на примере RC цепи, которая не дает нелинейных искажений.
Ошибка при оценке нелинейных искажений RC цепи составила 4*10^-15 В, это уровень шумов расчета МС.
По известным причинам формулы как всегда не высвечиваю,
тут пасется величайший плагиатор и перекручиватель.

[оператор]

Извиняюсь, за отклонение от темы.
Я, просто предложил взять из ГОСТа методику измерения боковых фазовых шумов. В железе, а не в симуляторе...

По вопросу стандартизации.
Стандарты - это красные линии уровня технического развития. Я, имею в виду серьезные отрасли и направления.
Прогресс движется вперед и стандарты соответственно меняют, так это работает.
Там описаны не только требования, но и методики. Причем, все это работает однозначно, хоть на Луне, если есть приборы, эквиваленты, и сам документ.
И, еще стандарты пишут не самые глупые люди.
Например тот, что я привел в качестве примера - разработали лучшие специалисты на лучших и передовых предприятиях отрасли в свое время.

[buratino]

Воздействие треугольник

Потому то я и назвал ЭТО "условное векторное несоответствие": "несоответствие", т.к. результатом явилась сумма всех "огрехов", "условное" - потому что пришлось корректировать фазу, ну а сам процесс выявления "несоответствия" вполне описывается сложением/вычитанием векторов с одной поправкой - результирующий вектор вертикальный, что не соответствует действительности (вспомним вынужденную корректировку фазы!). Если вычесть "одно из другого" с учётом Ку, то получим в чистом виде "сумму искажений в виде вектора", на графической зависимости которого будет "за деревьями леса не видно". Плохо, что d(sin)/d любого порядка всегда будет sin/cos. А вот "треугольник" можно попробовать "подробить"!

P.S.: Странный "звон" на полках красной линии: "болтанка" как результат отслеживания в петле ООС? отпечаток конечной F0? "подвозбуд" - какова его природа? ...

P.S.:

полностью компенсировать линейные искажения

Кто знает... Кто знает... наколько они линейные...

[Petr-1951]

Вот объясни, что ты так уперся в идеальную задержку? Я же показал тебе, что RC-цепь дает лучшую компенсацию. И усилитель - это не линия задержки. И где ты возьмешь для практических измерений линию задержки с аналоговой подстройкой с точностью хотя бы 0.0001? А в RC селекторе крути себе хоть потенциометры, хоть КПЕ, никаких проблем!

открыл твой файл и снял только АЧХ. Лично меня ФЧХ не интересует. Задача любого измерителя искажений максимально подавить тестовый сигнал и выделить все гармоники и субгармоники.

p.s. - исправил
так какая задержка лучше всего подавляет сигнал и выделяет искажения?
В железе замучаешься крутить "крутилки", а при разработке несложно измерить реальную задерку и подобрать точно Ку

Offтопик:
Да, пожалуй от werta результата измерений не дождемся, так и будет словоблудить ни о чем

p.s.
В железе я бы измерил только саму задержку. Не помню в какой ветке попросил prophetmastera (извини если по памяти неверно написал ник) измерить задержку его усилителя, он тут же измерил и выложил. Измеренная в модели и измеренная в железе совпали до наносекунды. Аналогичный случай был и с коллегой который собрал DarTZeel. По его просьбе я доработал УН и сообщил ему какая должна быть задержка. Он измерил получилось на 5 нс больше чем в симуляторе (погрешность не более 5%).

[wert]

P.S.: Странный "звон" на полках красной линии: "болтанка" как результат отслеживания в петле ООС? отпечаток конечной F0? "подвозбуд" - какова его природа? ...

Если вы о графике приведенной ошибки усилителя без компенсации линейных искажений в виде меандра,
Треугольник ограничен по спектру количеством частотных компонент,
при подобных частотных ограничениях меандр так и должен выглядеть, это не подвозбуд,
это условно вид одного из двух меандров до свертки до получения треугольника.
Тот же вид искажений в виде меандра получается если треугольник пропустить через фильтр НЧ с частотой среза близко 100 кГц.

[Игорь Гапонов]

Нет. На синей линии четко видна вторая гармоника сигнала и переключательные искажения (ступенька) выходного каскада. Это нелинейные искажения (линейные мы изо всех сил пытались скомпенсировать).

продукт нелинейности может совпадать со спектральными компонентами входного сигнала (*). поэтому компенсационный метод "выход-вход" ("Баксандалл") даёт принципиальную ошибку при попытке балансировки "по минимуму разности" линейными средствами . Другими словами: разрешающая способность ограничена разрешением по линейности ("порочный круг" ). Что и "сразу видно" по измерительной установке: принципиально в этом методе при измерении низких уровней нелинейности надо заранее, априори знать линейный искажения объекта с лучшим линейным разрешением, чем даёт установка по нелинейности.

(*) При этом чётность или нечётность порядка нелинейности не имеет принципиального значения, имеет принципиальное значение сам спектр сигнала! В частности, на непрерывных спектрах шириной более, чем в октаву всегда будет нелинейный продукт, лежащий в полосе сигнала (типа, "условия Найквиста", что перекликается с т.Отсчётов).

P.S. Если понимать "метод Петрова" как попытку отделить продукты нелинейности с совпадением спектральных компонент со входным возбуждением (давным давно известные т.н. "частоты совпадения") от всех других, то стратегическая ценность его метода "первого периода" сама собой падает до нуля по кельвину даже в случае успеха. Например, компенсирующую цепь организуем как модель объекта с управляемыми тайными алгоритмами "универсальными параметрами" показывающими в конце концов искомую нелинейность в виде приближения модели к объекту. Если это делается в ЗАДАННОЙ среде моделирования и объекта и компенсирующей цепи то опять имеем "порочный круг": нелинейность уже прописана в модели объекта, правда, не ведомыми нам тайными/явными алгоритмами. И на кой нам ещё одна модель того самого объекта в компенсирующей цепи? Чтобы проверить, что икс минус икс равен нулю?

[buratino]

Треугольник ограничен по спектру количеством частотных компонент,

Вот совсем не понял: симулятор виноват? типа - плохо треугольник отшлифован? Думаю, что все испытательные сигналы внутри симуля задаются простейшими "однобитными" уравнениями в рамках знаний 4-го класса начальной школы. К.-л. преобразования - таки да, скрыты от глаз и имеют непредсказуемый алгоритм.
ПС. Можно изменить step/AbsErr/RelErr вычислений?

[wert]

К вопросу слышим или не слышим линейные искажения усилителя.
Судя по изменению градиента линейных искажений усилителя скорость роста разностного вектора
достаточно велика на вершинах треугольника, или фронте спаде меандра, или при значительных перепадах уровня сигнала.
Изменение скорости разностного вектора всегда приводит к ускорению, что наверняка заметно
и вызывает определенные слуховые ощущения.
На графиках представлены градиенты линейных и нелинейных искажений усилителя
при воздействии треугольником.

[Petr-1951]

Уважаемые коллеги, вы не берете в расчет фактор места, где проживает этот ЗУЕК, прастити, Petr-1951. А из этих богом забытых мест вышли такие фейковые художники - маляры, Шагал и Ротко, поэтому и творчество уважаемого Petr-1951 и его якобы оппонента fagos преследует одну цель- дурить юзеров Вегалаба, потому что оба в принципе не делают никаких усилителей. Тогда зачем их писанина, носящая схоластический , оторванный от практики характер?

Offтопик:
Ну ладно я для тебя как красная тряпка для быка, а что плохого тебе сделал fagos? Ну заблуждается в чем то, по крайней мере гораздо меньше тебя. Твоя «пустопорожняя болтовня» ни о чем уже достала всех. Корчишь из себя спеца, а сам застрял как разработчик на уровне 60-х годов, даже ни один симулятор не освоил, ни одну программу для профессиональной работы со схемами (PCAD, Altium, PADS и многие др.) так и рисуешь на листочке в клеточку. Даже общаться по человечески не научился, постоянно кривляешься как душевнобольной...

[wert]

Вот совсем не понял: симулятор виноват? типа - плохо треугольник отшлифован?

Ограничение частотного диапазона воздействия проведено намеренно,
для приближения возможно ближе к воздействию звуковыми сигналами и получения более достоверных результатов.

[buratino]

для приближения возможно ближе к воздействию звуковыми сигналами и получения более достоверных результатов.

Звенит после - это понятно. Но почему нарастающий звон перед? Что за предсказания?
А если усь заменить на идеальный ОУ с заданными К и f?

[Сергей Гапоненко]

Уважаемые коллеги, вы не берете в расчет фактор места, где проживает этот ЗУЕК, прастити, Petr-1951. А из этих богом забытых мест вышли такие фейковые художники - маляры, Шагал и Ротко, поэтому и творчество уважаемого Petr-1951 и его якобы оппонента fagos преследует одну цель- дурить юзеров Вегалаба, потому что оба в принципе не делают никаких усилителей. Тогда зачем их писанина, носящая схоластический , оторванный от практики характер?

А какие претензии к месту? И вообще-то Шагал (и Жорес Алферов тоже) родом из Витебска, а не из Могилева.
В Могилеве родился выдающийся советский физик Мандельштам - тоже величина нобелевского калибра, а на Буйничском поле под Могилевом, где шли жестокие бои с немцами в 1941 г., по завещанию Константина Симонова после смерти развеян его прах.

Так что Вы поосторожнее насчет мест, для серьезной дискуссии это нехорошо.


А по делу, надо признавать, что мы не знаем, какие искажения и как измерять, чтобы адекватно слуховым ощущениям соответствовали. И решать эту проблему, мне думается, нужно не в виртуальном пространстве схем и программ, а в реальном с живыми слушателями, приборами и устройствами.

Кстати, насчет делания усилителей. И Вы, похоже, не сильно много их делаете сейчас

[wert]

Звенит после - это понятно. Но почему нарастающий звон перед? Что за предсказания?

на рис меандр частотой повторения 4 кГц с ограниченным количеством частотных компонент.
Выглядят ограничения именно таким образом.
Это не подвозбуд, такой вид ограниченного по спектру меандра.

[vladimir sim]

Мне эти беспочвенные обвинения со стороны Могилевской группировки и примкнувших к ним оченно даже странны. Профессиональные симуляторы я освоил 22 года назад, схемы на листочке более ценны, чем симуляторная чепуха, ибо это работающее устройство. Как можно сравнивать Алферова и говнохудожников- непонятно. Я посещал начальную школу земской постройки, в которой 80 годами ранее учился изобретатель радива А.С. Попов- и чо, это дает мне право писать пургу, как это делают некоторые? Нехорошо, Сергей Гапоненко, передергивать.

[Сергей Гапоненко]

Мне эти беспочвенные обвинения со стороны Могилевской группировки и примкнувших к ним оченно даже странны. Профессиональные симуляторы я освоил 22 года назад, схемы на листочке более ценны, чем симуляторная чепуха, ибо это работающее устройство. Как можно сравнивать Алферова и говнохудожников- непонятно. Я посещал начальную школу земской постройки, в которой 70 годами ранее учился изобретатель радива А.С. Попов- и чо, это дает мне право писать пургу, как это делают некоторые? Нехорошо, Сергей Гапоненко, передергивать.

По-моему, это Вы навязываете странный стиль дискуссии с обсуждением мест как порочащего фактора. И при этом неверно указали, кто и где родился. Я посчитал нужным Вам на это указать. Ни Шагал, ни место к сути не имеют никакого отношения.


Нам катастрофически недостает системных прослушиваний совместно с измерениями. Моделирования недостаточно, так как
1) модели элементов неполны
2) уравнения, которые заложены в моделях, не описывают всех нюансов.

я недавно запустил ламповый кроссовер с пассивной коррекцией. И к моему полному удивлению он звучит лучше , чем активный кроссовер с частотно-зависимой ООС на AD825. Что измерить , чтобы это объяснить? Уверен, что и полоса, и КНИ и ИМИ у микросхемного устройства на высоте.

Одновременно отслушал анодный повторитель (каскад с общим катодом с ООС по переменному напряжению после вых конденсатора), звучит прекрасно, и ООС в пределах каскада никак не портит слуховые ощущения.

Сейчас делаю активный кроссовер с пассивной коррекцией на дискретных транзисторах. буду сравнивать.
В продолжение дискуссии про предварительные усилители в другой ветке - даже на уровне работы схемы на многокилоомную почти активную нагрузку (вход УМ) мы не понимаем , как различия ламп, транзисторов и микросхем обуславливают слуховые результаты.
А с УМами все намного сложнее.

Давайте жить дружно и не ссориться.

[.Васильев]

Еще раз прошу набросать несложную приставку к скопу и генератору на современных деталях для векторного индикатора.Акулиничевский все же древний и в нынешних реалиях недостаточно информативен.

[оператор]

Вот совсем не понял: симулятор виноват? типа - плохо треугольник отшлифован? Думаю, что все испытательные сигналы внутри симуля задаются простейшими "однобитными" уравнениями в рамках знаний 4-го класса начальной школы. К.-л. преобразования - таки да, скрыты от глаз и имеют непредсказуемый алгоритм.
ПС. Можно изменить step/AbsErr/RelErr вычислений?

Так и я об этом.
Это примитивная симуляция, чисто относительного характера.
Ну, как можно серьезно обсуждать, что там рисует примитивная программа.
В реальности все это будет немного не так, скорее всего совсем не так.

Без железных измерений, железных усилителей в реальном мире.