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?

[SashaNetrusov]

Кстати неплохо было б ещё сопротивлением нагрузки поиграться при одноамперном варианте...

---------- Добавлено в 19:11 ---------- Предыдущее сообщение в 19:08 ----------

... Одноамперный выход АХ лампового УН наверное не испортит.

---------- Добавлено в 19:23 ---------- Предыдущее сообщение в 19:11 ----------

anli,
...А отсутствие нагрузки не может увеличить среднюю мощность рассеивания...

[Lemmy]

Часто встречаются мнение, что "характер звучания" определяется УН (лампа), а не выходным каскадом

- просто проще всего заменить именно входную лампу поэтому ей и "определяют характер" имхо.

[Olegyurich]

- просто проще всего заменить именно входную лампу поэтому ей и "определяют характер" имхо.

В случае полностью лампового да, а если гибрид - выходной каскад, как правило линейнее(по крайней мере меньше четных гармоник).

[Lemmy]

В случае полностью лампового да, а если гибрид - выходной каскад, как правило линейнее(по крайней мере меньше четных гармоник).

да так принято считать
уверен что замена типа транзисторов в гибридах будет так же легко заметна на слух.
насчет линейности - берем 6н23п и 6н1п. первая очень линейная по ВАХ, по звуку же сливает.
когда уже похоронят этот миф о четных гармониках..

[Пыхтеев Олег]

То что основная зависимость характера звучания определяет входная лампа - не есть абсолютная правда, очень многое зависит от выходной, также есть теория(и не только) компенсации гармоник первого и второго каскада(работающих в противофазе), хотя АМЛ говорил, что это не совсем правильный путь.
О вых. лампе; несколько раз был свидетелем прослушиваний и замен(разумеется с прогревом)однотипных ламп нескольких производителей, разница огромнейшая(без преувеличений), особенно удивился как звучат те которые были сделаны при Сталине, загадку не понял, может быть промышленность в то время была подстёгнута событиями "Великой Отечественной".

[SAPR]

Вот график #5. (Уфф, очень долго мучился , наконец получилось). Специально не поясняю , что есть что (интересно независимое мнение). Какая кривая красивее на вид, и усил. с какой из этих АХ будет лучше звучать? Все графики нормированы по смещению (т. е. добавлена некоторая постоянка, чтобы они были в одном масштабе).

[Lemmy]

Offтопик:

особенно удивился как звучат те которые были сделаны при Сталине

может и современные зазвучат через 50 лет

спасибо за инфу.

и усил. с какой из этих АХ будет лучше звучать?

пальцем в небо - 1 лучше звучит

[SAPR]

Offтопик:
Проблема с МС - когда анализируется одновременно несколько достаточно сложных схем - он впадает в "бесконечный обсчет" либо пишет "матрица сингулярна" - никто не сталкивался?

[CS-A]

Offтопик:

Проблема с МС - когда анализируется одновременно несколько достаточно сложных схем - он впадает в "бесконечный обсчет" либо пишет "матрица сингулярна" - никто не сталкивался?

Offтопик:
Да, бывет такое, побороть не смог

[ИГВИН]

Ну, например, такая штука. Часто встречаются мнение, что "характер звучания" определяется УН (лампа), а не выходным каскадом, будь то тоже лампа, либо гибрид. Вот и интересно, что там за характер такой хитрый, что всё определяет.

В этом вопросе сколько людей, столько мнений.
Усилители у всех разные, но далеко не у всех есть несколько разных.
Что до меня - я думаю, что при сходной схемотехнике УН вклад выхлопа будет весьма значительным.

---------- Добавлено в 21:32 ---------- Предыдущее сообщение в 21:31 ----------

Проблема с МС - когда анализируется одновременно несколько достаточно сложных схем - он впадает в "бесконечный обсчет" либо пишет "матрица сингулярна" - никто не сталкивался?

Выложите проблемный файл.

[Пыхтеев Олег]

Offтопик:

может и современные зазвучат через 50 лет

Offтопик:

Скорее всего ошибочно, но есть и огромная доля правды, если копнуть историю(особенно о потери в звучании), производство, конкуренция + общественные мировые события, следующий период больше коммерческий(аккустика также попала под "бульдозер") - рассудит время.

[anli]

В этом вопросе сколько людей, столько мнений.
Усилители у всех разные, но далеко не у всех есть несколько разных.
Что до меня - я думаю, что при сходной схемотехнике УН вклад выхлопа будет весьма значительным.

Лично у меня тоже нет оснований для такого ("УН определяет") мнения. Но, например, если мне не изменяет память, такую тенденцию замечал и Сергей Рубцов, а о НЭМовских усилителях много положительных отзывов. А может, я что-то путаю.

Обсуждение гибридников интересно в том смысле, что в условиях отсутствия ОООС мы имеем в руках "чистый подопытный материал" для спекуляций на тему маскирования УНом AB-шных клювиков.

[SAPR]

Лично у меня тоже нет оснований для такого ("УН определяет") мнения.

А вот у меня закрадываются подозрения (если не затруднит, ткните пальцем в п #446).

[anli]

А вот у меня закрадываются подозрения

Я имел в виду то, что сам паял.

ткните пальцем в п #446

Не "ткните", а "ткни" Я бы тоже в 1 ткнул. Так как 2 - примерно то же самое, если растянуть по оси ординат, но усилия, направленные на меньшее абсолютное значение наверняка "не пропали даром"

[SAPR]

Я имел в виду то, что сам паял.

Так это и я паял - и слушал не один человек ( правда не одномоментно)

Не "ткните", а "ткни"

Не вопрос - ткни. Вот интересно, кто еще ткнет в #1 ( и просьба обьяснить - почему - ведь это только визуально). Я не сторонник каких - либо интриг, просто интересно...

[anli]

Так это и я паял

Я имел в виду, что среди того, что сам паял, не было ничего для такого мнения

просьба обьяснить

Я объяснил:

усилия, направленные на меньшее абсолютное значение наверняка "не пропали даром"

[SAPR]

Я объяснил:

Ну так #2 лучше.

---------- Добавлено в 23:15 ---------- Предыдущее сообщение в 22:59 ----------

Offтопик:

Выложите проблемный файл.

Да всякими ухишрениями сделал его не проблемным. Как только появится проблемный - выложу (вот интересно - меняю некоторые сопр. в плече - ненамного, проц. на 5 - нарушаю симм. - иногда помогает)

[anli]

Ну так #2 лучше.

Под "не пропали даром" я имел в виду, что усилия, направленные на формальную линеаризацию, не всегда нравятся ушам. Но может и 2 быть лучше. А может и 3. АХ - это ж не полное описание усилителя, а один из бесконечных взглядов на него.

[Игорь Гапонов]

....[1].При одинаковых коэффициентах А и В и одинаковой амплитуде входного сигнала амплитуды гармоник будут равны а также и Кг. Доказывается элементарно. Доказать?.... [2]Это очень важно. У вас есть надежные доказательства этого факта

(уточнение-напоминание, см. выше по ветке) Для [1] имеется в виду различия в Кг для ААХ видов y=Ax+Bx^3 (1) и y=Ax-Bx^3 (2). Т.е коэффициенты A и B - для обеих ААХ соответственно одинаковые, больше нуля и A>B. Я утверждаю, что "Кг" у обеих ААХ разный.. Для [2] имеется в виду подбор таких А и В для ААХ (1) и (2), что бы их "Кг" был равный.

Доказательство для [1] и подбор коэффициентов для [2].

Подадим "на вход" сигнал x=Сsin(wt) c частотой w=2piF и с амплитудой С меньшей единицы, но большей нуля (для определённости). Получим "на выходе"

для ААХ (1) y(t)=ACsin(wt)+B(Csin(wt))^3.

для ААХ (2) y(t)=ACsin(wt)-B(Csin(wt))^3.

Возводим в куб.

(1) y(t)=ACsin(wt)+B(C^3)(sin(wt))^3.

(2) y(t)=ACsin(wt)-B(C^3)(sin(wt))^3.

Смотрим "в справочник" {http://www.baurum.ru/alldays/?cat=trigonometry&id=3837}: (sina)^3=(3sina-sin3a)/4.

Подставляем

(1) y(t)=ACsin(wt)+B(C^3)(3sin(wt)-sin(3wt))/4.

(2) y(t)=ACsin(wt)-B(C^3)(3sin(wt)-sin(3wt))/4.

Раскрываем скобки

(1) y(t)=ACsin(wt)+0,75B(C^3)sin(wt)-0,25B(C^3)sin(3wt).

(2) y(t)=ACsin(wt)-0,75B(C^3)sin(wt)+0,25B(C^3)sin(3wt).

Объединяем коэффициенты при равных гармониках

(1) y(t)=(AC+0,75B(C^3))sin(wt)-0,25B(C^3)sin(3wt).

(2) y(t)=(AC-0,75B(C^3))sin(wt)+0,25B(C^3)sin(3wt).

Определяем отношения модулей амплитуд при первой и третьей гармониках (что есть обратная величина "истинного Кг").

(1) 1/Кг=|(AC+0,75B(C^3))|/|0,25B(C^3)|=|4A/(B(C)^2) + 3|.

(2) 1/Кг=|(AC-0,75B(C^3))|/|0,25B(C^3)|=|4A/(B(C)^2) - 3|.

Ясно, что в общем случае (1) Кг не равен (2) Кг. В частном случае (для нашей "определённости" для любых A>В>0 и 0<C<1):

(1) Кг<(2) Кг, т.к. первая обратная величина Кг больше, чем вторая.

Теперь подберём коэфф. A и B в (1) и (2) так, чтобы (1) Кг=(2) Кг. В первом равенстве обозначим их A1 и B1, во втором- A2 и B2. Т.е.

4A1/(B1(C)^2 + 3=4A2/(B2(C)^2) - 3;

(4/(C)^2)(A1/B1 - A2/B2)=-6;

A2/B2 - A1/B1=1,5(C)^2.

Откуда

A2/B2= A1/B1+1,5(C)^2.

Т.е в (2) отношение A2/B2 должно быть всегда больше, чем A1/B1 в (1), причём в зависимости от квадрата амплитуды на входе (что ожидаемо).

Сдается мне, что эта отсечка бывает только при большой нелинейности - в десятки процентов. Но мы же не рассматриваем такие крайние случаи? А на малой нелинейности никаких отсечек. Вот картинка АХ:
Вложение 83103
Обратите внимание, что меньший Кг все равно имеет недопустимо большое значение. Просто если его сделать еще меньше, то линии станут почти прямыми и сольются.

"Слуховая заметность" в наших прослушиваниях была "на уровне" экспертизы Горона, т.е. порядка 0,1-0,05%, а то и меньше.... А "отсечки", как принято их интерпретировать, меж собой только "жёсткостью" и "местом" отличаются. И "место" и "жёсткость" слышны, причём не одинаково. О чём и речь.

[SAPR]

Возводим в куб.

Игорь Гапонов! При всем уважении лично к Вам и математике в частноти, после возведения в куб нихрена не понял (ну я тоже всякими матерными словами, типа преобразование Лапласа, даже быстрое преобразование Фурье, даже - даже вейвлет - преобразование, даже - даже - даже дискретное вейвлет преобразование ругаться умею) - можно проще выражаться?