Амплитудная характеристика усилителя

[anli]

Тема возникла из попытки ответить на вопрос "почему уши предпочитают однотактник?".

Я не утверждаю, что все уши и всегда предпочитают. Но что касается слушателей живой музыки, эта тенденция мне кажется явной.

Мне не кажутся убедительными рассуждения по поводу "равномерности" спектра, так как (ну уж ещё раз повторю) для данного спектра существует бесконечное число сигналов с этим спектром. Если вернуться от FFT "взад, к первоисточнику", то у нас в руках оказывается амплитудная характеристика усилителя. Более наглядно, думаю, говорить не об амплитудной характеристике (то есть о Vout как функции от Vin), а о производной dVout/dVin как функции от Vin. По сути это Ку = Ку(Vin).

Давайте пока абстрагируемся от частоты (то бишь скорости изменения Vin) и от того, что на концах графика - клиппинг по току или напряжению (будем считать это криминалом). Также пока предлагаю не рассматривать абсолютную величину нелинейностей.

Так вот. Вид Ку(Vin) сильно отличается у однотактников и, гм, неоднотактников. У первых он очень гладкий ("до фиг знает какой производной"), монотонный. Все другие топологии имеют разного изгибы, клювики, немонотонность, особое поведение возле нуля (который предполагается совпадающим с акустическим нулём и является, безусловно, очень интересной областью).

Очевидно, по самым интересным для нас вопросам психоакустика молчит. Всё, что мы можем - просто поделиться наблюдениями, эмпирикой, если эти наблюдения есть возможность трактовать в терминах сопоставления Ку(Vin) и субъективных предпочтений.

Кто что думает?

[Игорь Гапонов]

Игорь, я не говорю про линеаризацию, или про окрестность, а исключительно про масштаб. Есть, скажем, у нас акустика 90dB. Подали на неё сигнал амплитудой 2V. Получили некое SPL. Заменили акустику на 96dB, подали на неё сигнал амплитудой 1V. Получили такое же SPL. В превом случае у нас "работает" график АХ (или Ку) в диапазоне -2V..2V. Во втором - -1V..1V. Для одного и того же SPL. ..

Вот и смотри...

Если ты подал на АС с 90дБ/вольт от усилителя с ААХ с "центральной отсечкой" сигнал вдвое больший, чем на АС с 96/вольт, то относительная величина искажений при одинаковой громкости уменьшится! А раз речь идёт об "относительности", то на автомате речь идёт и о "масштабе". Т.е. такой тип линеаризации - чисто масштабная фишка. Аналогичного эффекта можно достичь и на одной и той же АС от одного и того же усилителя (например с такой же ААХ): два "противосинхронных" децибельника на входе и выходе УМа.... И чтоб таких масштабных фокусов не было, математики придумали понятие "бесконечно малой окрестности (приращения)", когда "локальна линеаризация" совсем от масштаба не зависит. На том всё диффисчисление держится.

P.S. Пример "локальной линеаризации".

Метод Берга. Каждая точка нелинейной ВАХ триода заменяется на последовательно включённые Ri(Uс) и E(Uс) ( для триода, пентода, ПТ или ампер-амперной х-ки БТ в насыщенных режимах- параллельное включение Ri и источника тока соответственно в зависимости от Uс,з или Iб). Эти Ri и источники совсем от масштаба графиков не зависят. А зависят только от "сути" прибора - геометрии поля и природы тока.

[anli]

SAPR, так как нуль у нас определяется нулём нагрузки, а усилитель работает на нагрузку, ноль "будет" в любом случае, так как именно он определяет потребление тока и, как следствие, наши характеристики.

---------- Добавлено в 07:55 ---------- Предыдущее сообщение в 07:54 ----------

можно ли сделать этот эффект (в смысле осадок - незаметным (субьективно)) - я считаю , что да

Наверное, всё же, не "незаметным" вообще, а уменьшить влияние.

---------- Добавлено в 08:39 ---------- Предыдущее сообщение в 07:55 ----------

относительная величина искажений при одинаковой громкости уменьшится

Да, согласен. И тут интересный момент. Я в начале ветки долго и нудно говорил о том, что с психоакустической точки зрения рисовать Ку так, как мы рисуем - с линейной шкалой по оси X - некорректно. Но, похоже, никто меня не понял.

Попробую ещё раз в свете клювика в нуле. Пусть у нас используемый размах напряжений -1V..1V, и амплитуда 1V соответствует уровню 0db. Тогда нижняя шкала будет шкалой отрицательных значений с абсолютной величиной от 0db до -inf dB (это отрезок -1V..0V), и, соответственно, для положительных напряжений от -inf dB до 0dB - отрезок (0V..1V).

Возьмём клювик в нуле. Пусть он начинает "играть" при амплитуде 0.1V, то есть -20dB. Тогда получается, что он "портит" звук с уровнем ниже -20dB. При акустике в два раза чувствительней этот же дефект будет проявляться при уровнях ниже -14dB.

Чувствуешь? Тут сразу вспоминается "разные виды плохости" на максимальных амплитудах. И для них "ранние искажения" - то есть "мягкое ограничение" ушам гораздо предпочтительней, нежели жёсткий клиппинг. В первом случае искажение получается "размазанным вширь" относительно жёсткого клиппинга.

Ну и прикинь крайний случай - растяни свою любимую центральную отсечку (хоть отсечка такая - и криминал ) всё шире, шире, и шире. Получим прямую. Правда, с меньшим Ку

[Игорь Гапонов]

Нет, Андрей, "мягкая центральная отсечка"- повсеместная норма для двухтактов, поэтому не криминал.... Твои "клювики" это показывают... С "децибеллизированием" Ку- не согласен. Тут децики больше мешают, чем помогают: мы же любуемся нелинейностью в первозданном виде, зачем нам её кривить через логарифм отношения? Вот "линейное увеличение" и "разворот объектива"- помогают (моё мнение).

[anli]

Нет, Андрей, "мягкая центральная отсечка"- повсеместная норма для двухтактов, поэтому не криминал...

Да это шутка с позиции сноба очень горячего класса A

С "децибеллизированием" Ку- не согласен

Что ж, это очень даже зашибись, когда по-разному люди смотрят. Иначе и форума бы не было И я пока не про децибеллизирование Ку, а про децибеллизирование Vin (хотя, надеюсь, до децибеллизирования Ку тоже доберёмся по той же причине).

Тут децики больше мешают, чем помогают: мы же любуемся нелинейностью в первозданном виде, зачем нам её кривить через логарифм отношения?

Понимаешь, почему-то на спектры мы любуемся с учётом психоакустики, а почему в случае Ку мы этот наш замечательный посыл посылаем на? Если картинка не имеет внятного психоакустического смысла, то какой нам интерес на неё глядеть (если это не дама в споднем)? Почему линейный масштаб ты считешь первозданным, а не "ушной" масштаб - последний родился вместе с человеком. Уж куда первозданней?

[vic57]

Последнее весьма похоже на правду...

[Игорь Гапонов]

Понимаешь, почему-то на спектры мы любуемся с учётом психоакустики, а почему в случае Ку мы этот наш замечательный посыл посылаем на? Если картинка не имеет внятного психоакустического смысла, то какой нам интерес на неё глядеть (если это не дама в споднем)? Почему линейный масштаб ты считешь первозданным, а не "ушной" масштаб - последний родился вместе с человеком. Уж куда первозданней?

На спектры мы логарифмически любуемся вовсе не из-за особенностей слуха! А из за особенностей "относительного масштаба". Т.е. "пропорции частот и амплитуд=пропорциям номиналов". Это возможно и корректно, т.к. исходный посыл для появления спектров- линейность системы. А в психической системе приблизительное (и достаточно точное, однако) совпадение интенсивности ощущения с логарифмом объективной интенсивности стимула есть на самом деле загадка! Выше по ветке я говорил про Закон Вебера — Фехнера (кста, эмпирический). Если бы другие слуховые ощущения, например, тембра и/или пространства, столь же точно следовали логарифму, то никакой слуховой разницы между лоссслесс и эмпэтри не было бы. .

[anli]

в психической системе приблизительное (и достаточно точное, однако) совпадение интенсивности ощущения с логарифмом объективной интенсивности стимула

Да-да, я как раз о Вебхнере

есть на самом деле загадка!

Думаю, это и из-за практической полезности для хомо иметь высокий динамический диапазон - как абсолютный (с учётом адаптации ушей, то есть АРУ), так и относительный (мгновенный).

Если бы другие слуховые ощущения, например, тембра и/или пространства, столь же точно следовали логарифму, то никакой слуховой разницы между лоссслесс и эмпэтри не было бы. .

Не въехал. Можешь подразжевать? Ну и как из этого следует некорректность моего предположения о большей адекватности логарифмической шкалы для Vin?

[Игорь Гапонов]

Ну, к примеру, "теория частотных полосок"+фехреб говорит, что достаточно до 10000 разных чисел передавать: типа, 100 разных амплитуд на 100 разных генераторов- и дело в шляпе.... Вокодер, блин. Кодек MP3- современная разновидность его, в которой попытались учесть "слуховую инерцию". Получилось, что в отличии от первых вокодеров, эмпетри уже не крякает. Огромное достижение за 50 лет существования идеи .

...Вот другой тривиальнейший, но таки железно-эмпирический закон говорит, что, чем шире канал, тем меньше различимых человеком отличий. Причём, пока предел расширения совсем не определён. (Последнее нарушение границы- вполне оправданный практическим человеческим слухом переход на хай-рез, особенно в частоте дискретизации)

[anli]

Игорь, сори, я так и не уловил связь тембров, ревербераций и неприменимости к ним логарифмичности амплитуды. Да и не может, думаю, она к ним быть неприменима. В противном случае - прикинь, при изменении громкости мы бы получили новое музыкальное произведение.

[Игорь Гапонов]

.... Да и не может, думаю, она к ним быть неприменима. В противном случае - прикинь, при изменении громкости мы бы получили новое музыкальное произведение.

логарифмика не может быть к ним применима именно потому, что в реалиях не получаем "нового муз(вос)произведения" при изменении громкости. Если бы было по-другому, то мы не смогли бы на фоне больших уровней шума (звуков, не относящихся к контексту определённого слухового образа) различать существенно меньшие по энергии другие слуховые образы, которые прям в спектре шума хорошо себе живут. А вот и вопрос к физиологии: уши гораздо менее направлены, как антенны, чем глаза, и "зрачка-децибельника" у них нет, а ДД зрительного и слухового восприятия (т.е. разрешающая способность на фоне "засветки") практически одинаковы; почему? Получается, что система сенсор-мозх обладает удивительной "линейностью", несмотря на всякие "температуры белого" для зрения, "субъективные гармоники" для слуха и нелинейный (логарифмический) закон хфебхнерта для ощущений "вообще". Между прочим, этот опыт с "левая рука в холодной, а правая нога в горячей, а затем наоборот" больше говорит об нелинейности адаптации к условиям, чем об нелинейности ощущения ...

[anli]

Мужики, кто понял мои разглагольствования по поводу логарифмичности шкалы Vin, и кто их - разглагольствования - поддерживает, можете меня поздравить: я всё-таки нашёл, как нарисовать такую шкалу. Вот одецибеленный пример, который мы смотрели здесь:

https://forum.vegalab.ru/showthread....l=1#post995388

Сшивка отрицательной и положительной веток происходит на уровне -40dB.

Чтобы понять, что нарисовано, внимательно посмотрите на верхний график - как входное напряжение зависит от шкалы абсцисс.

Я готов перерисовать ещё какие-нибудь наши ранее рассмотренные примерчики, но, очевидно, не все (так как их дюже много накопилось), а те, которые вам особенно интересны. Если что - давайте конкретные ссылки на сообщения в этой ветке с теми рисунками, которые перерисовать.

Также если есть какие-то предложения по точке сшивки (например, не -40db, а -60db, или -30dB) - давайте тоже обсудим.

[anli]

логарифмика не может быть к ним применима именно потому, что в реалиях не получаем "нового муз(вос)произведения" при изменении громкости

Игорь, я думаю, тут, собственно, спора как бы и нет, так как мы пытаемся слепить не очень напрямую слепляемые штуки - логарифмичность и особенности разбора сложного сигнала ушами и тем, к чему они прилеплены

[SAPR]

Игорь, я думаю, тут, собственно, спора как бы и нет, так как мы пытаемся слепить не очень напрямую слепляемые штуки - логарифмичность и особенности разбора сложного сигнала ушами и тем, к чему они прилеплены

Тема сдохла?

[anli]

Ага

[SAPR]

Ага

Добрый вечер.

[anli]

Offтопик:

Добрый вечер.

Добрый!

[SAPR]

Прежде чем вступать в дальнейшие обсуждения - вопрос - чем вам (вместе с И. Г.) логарифмическая шкала не угодила?

[anli]

SAPR, почему ты решил, что не угодила? Я как раз и предложил по оси X использовать два кусочка логарифмической шкалы, сшитых в точке +/-(-Xdb). И даже научился это дело рисовать в LTspice Но, похоже, никто толком мотиваций моих не понял

[SAPR]

Но, похоже, никто толком мотиваций моих не понял

Месяц отсуствовал. Перечитаю, попытаюсь что - нибудь ответить. Тема, тем не менее интересная.

[toivo]

3. Красный - тот же ВК, но включено в параллель 3 пары выходных тр - ов, через уравнивающие сопр. по 0.2 Ом. Ток покоя 30 + 30 +30 = 90 мА.

Как то сразу вспомнилась схема буржуинского комбика с 8 (восемью) транзисторами в плече. Пропемастера уже вспомнили. И еще ТДА2005 в качестве Ушного уся (ну вместо 4-8 Ом нагрузки 32 и выше, наверно, АХ тоже сильно "легчает"

С уважением, Макс Тараненко.