TubSuMo - гибрид с низким уровнем искажений и превосходным звуком

[vzaichenko]

Как обещал чуть ранее, публикую свой прошлогодний проект гибридного усилителя с низким уровнем гармонических и интермодуляционных (что особенно приятно) искажений. 12AU7 на входе, связь входного дифференциального каскада и УНа "а-ля Sansui", на выходе - выходная секция EF3 "non-switching". Оригинальный УН - комбинация супер-пары Баксандала и каскода Хоксфорда - обеспечивает высокую линейность в сочетании с прекрасным, ровным клиппингом без "прилипаний".

Замеры сделаны при питании +/-50В, для чего номиналы R6, R11 установлены в 10к, а стабилитроны D8, D9 сняты (изначально было сделано под +/-70В).
Спектры замерены при выходной мощности 50Вт на нагрузке 8 ом.

Хэв фан

[vzaichenko]

В Ваших измерениях тот же недостаток, что и у Николая Швыдкого: они не учитывают основную часть искажений в УМ класса АВ с глубокой ОООС, а именно коммутационные искажения. Такие искажения в свое время были названы «транзисторным» звучанием. Подробнее о КИ в ZD-50

А вот давайте посмотрим. Как вы предлагаете их оценить?

---------- Сообщение добавлено 16.34 ---------- Предыдущее сообщение было 16.30 ----------

Да вот даже незнаю за кого теперь держать. С/Ш это интегральное значение в выбраной полосе частот. Положение этой полки совершенно не дает вам основания говорить это:

Естественно. Я недостаточно аккуратен с терминологией. Полка будет там и при полном отсутствии сигнала.
Тем не менее, если привести все в соответствие - получатся те значения, о которых я говорю.

[Shaq]

Естественно. Я недостаточно аккуратен с терминологией. Полка будет там и при полном отсутствии сигнала.
Тем не менее, если привести все в соответствие - получатся те значения, о которых я говорю.

Неправильно. Никогда не получится С/Ш таким образом. Вы пытаетесь исправится и делаете только хуже. Перестаньте.
Если бы шкала была, например, в (dB)Vrms (несложно перевести имея данные калибровки. Непонятно только почему вы этим брезгуете), то пронормировав положение этой полки к корню квадратному из ширины FFT корзины, вы бы получили график спектральной плотности шума. Так вот, в С/Ш за мощность шума берется интеграл мощности шума по выбраной полосе измерения. Эта мощность - квадрат спектральной плотьности, выраженой а V/sqrtHz.

Ради смеха можете попробовать вычислить С/Ш по вашей методике для этого случая - http://i.imgur.com/bvXrPeJ.png . Интересно что у вас получится

[ntechmen]

Коэффициент гармоник всего тракта, включая УН, с разомкнутой петлей ОООС составляет 0.012% на 1КГц и 0.022% на 20КГц (20В RMS на 50Ком, коэффициент усиления в районе 90дб).

при работе УН хотябы на эквивалент нагрузки в виде входной емкости выходных транзисторов, с большой долей вероятности 0.012% превратится в 1.2% на 1КГц, а на 20 во все 5%. Вам ранее уже указывали на то, что каскаду УН нужен повторитель, а для каскодных схем тем более.

[Валет]

А вот давайте посмотрим. Как вы предлагаете их оценить?

Это ясно из ссылки, которую я Вам дал в предыдущем посте. Надо учитывать все составляющие искажений (т.е. без ограничения по частоте). В ZD-50 основная часть искажений лежит на частотах выше 200 кГц. Это не крайний случай. В моем УМ, пост 195 , эта частота еще выше – порядка 1,5 МГц. КНИ в нем я измерял подачей на вход УМ сигнала 20 кГц, напряжение искажений фиксировалось вольтметром Ф5263, подключенным к выходу УМ через 2Т-фильтр. Конечно, есть и другие методы.

[vzaichenko]

при работе УН хотябы на эквивалент нагрузки в виде входной емкости выходных транзисторов, с большой долей вероятности 0.012% превратится в 1.2% на 1КГц, а на 20 во все 5%. Вам ранее уже указывали на то, что каскаду УН нужен повторитель, а для каскодных схем тем более.

Про повторитель уже отвечал. Пара тысяч пикофарад на выходе УН не приводядят к сколько-нибудь заметному росту уровня искажений (2-3 тысячных процента). А вот выходной каскад, работающий на 8 ом - да, добавляет 0.5%. Хоть с повторителем, хоть без него. Справетливо только для латералов.

[ntechmen]

Насчет методики - предлагаю мерять на 8 ом при 1, 10 и 100 вт - я даже эквивалент нагрузки, выдерживающий 100 вт, для этого почти организовал уже.

думаю, что при мощностях 10 вт и более, усилители предназначенные для работы на акустику в 8 ом, необходимо тестировать на эквиваленте с резистивной нагрузкой в 5 ом, это более справедливо.

[vzaichenko]

думаю, что при мощностях 10 вт и более, усилители предназначенные для работы на акустику в 8 ом, необходимо тестировать на эквиваленте с резистивной нагрузкой в 5 ом, это более справедливо.

Согласен, имеет смысл. Реальные акустические системы практически всегда имеют приличные "провалы".

---------- Сообщение добавлено 17.34 ---------- Предыдущее сообщение было 17.22 ----------

Это ясно из ссылки, которую я Вам дал в предыдущем посте. Надо учитывать все составляющие искажений (т.е. без ограничения по частоте). В ZD-50 основная часть искажений лежит на частотах выше 200 кГц. Это не крайний случай. В моем УМ, пост 195 , эта частота еще выше – порядка 1,5 МГц. КНИ в нем я измерял подачей на вход УМ сигнала 20 кГц, напряжение искажений фиксировалось вольтметром Ф5263, подключенным к выходу УМ через 2Т-фильтр. Конечно, есть и другие методы.

Вы хотите сказать, что я не вижу ничего существенного в полосе 90КГц, но увижу что-то чущественное в полосе 10МГц? Не верю.
Но предположим, что мы там что-то нашли. Ставим на выходе фильтр, ограничивающий полосу на уровне, скажем, 100КГц. Всё? Не будет "переключательных мскажений"?

[Валет]

Вы хотите сказать, что я не вижу ничего существенного в полосе 90КГц, но увижу что-то чущественное в полосе 10МГц? Не верю.

Да, именно это я и хочу сказать. И ZD-50 - пример с видимыми искажениями на частоте, примерно, 250 кГц, т.е. выше 90 кГц. В моем УМ – 1,5 Мгц.
А «верю» или «не верю» - не аргумент в техническом обсуждении. Оставьте это для удифилов и эзотериков.

Но предположим, что мы там что-то нашли. Ставим на выходе фильтр, ограничивающий полосу на уровне, скажем, 100КГц. Всё? Не будет "переключательных мскажений"?

КНИ это всего лишь инструмент, характеризующий степень нелинейности усиления. Нелинейность усиления вызывает появление искажений (в т.ч. интермодов) в спектре, часть которых попадает в звуковую полосу. Отфильтровать их уже невозможно, не исказив при этом усиливаемый сигнал. Искажения от нелинейностей АХ высших порядков (от КИ) наиболее заметны. Именно их называют «транзисторным» звучанием.
Любые составляющие спектра на частотах выше 20 кГц (а не 100 кГц) не слышны, они не влияют на качество звучания.

[vzaichenko]

Неправильно. Никогда не получится С/Ш таким образом. Вы пытаетесь исправится и делаете только хуже. Перестаньте.
Если бы шкала была, например, в (dB)Vrms (несложно перевести имея данные калибровки. Непонятно только почему вы этим брезгуете), то пронормировав положение этой полки к корню квадратному из ширины FFT корзины, вы бы получили график спектральной плотности шума. Так вот, в С/Ш за мощность шума берется интеграл мощности шума по выбраной полосе измерения. Эта мощность - квадрат спектральной плотьности, выраженой а V/sqrtHz.

Ради смеха можете попробовать вычислить С/Ш по вашей методике для этого случая - http://i.imgur.com/bvXrPeJ.png . Интересно что у вас получится

С этим ясно. Я кажется понял, в чем у нас засада. То, что меня интересует - не является соотношением сигнал/шум (отношением мощности сигнала к мощности шума) как таковым.
То, что я оцениваю и о чем я говорю - динамический диапазон, который я некорректно называю соотношением сигнал/шум.

---------- Сообщение добавлено 18.42 ---------- Предыдущее сообщение было 18.24 ----------

Да, именно это я и хочу сказать. И ZD-50 - пример с видимыми искажениями на частоте, примерно, 250 кГц, т.е. выше 90 кГц. В моем УМ – 1,5 Мгц.
А «верю» или «не верю» - не аргумент в техническом обсуждении. Оставьте это для удифилов и эзотериков.



КНИ это всего лишь инструмент, характеризующий степень нелинейности усиления. Нелинейность усиления вызывает появление искажений (в т.ч. интермодов) в спектре, часть которых попадает в звуковую полосу. Отфильтровать их уже невозможно, не исказив при этом усиливаемый сигнал. Искажения от нелинейностей АХ высших порядков (от КИ) наиболее заметны. Именно их называют «транзисторным» звучанием.
Любые составляющие спектра на частотах выше 20 кГц (а не 100 кГц) не слышны, они не влияют на качество звучания.

Согласен. Но я вот могу достаточно качественно видеть всё, что находится в диапазоне 100КГц. Подавать на вход все что угодно в различных сочетаниях и смотреть, что на выходе в этом диапазоне.
Этого разве не достаточно? КНИ сам по себе - не показатель. это просто некая "отправная" точка. Несколько сигналов, быстрые фронты, всякие сложные формы. Я вижу все составляющие на выходе. И ничего подозрительного там нет. Опять же - субъективно у этого усилителя нет "транзисторного" звучания отмечено не было никем.

[Валет]

КНИ сам по себе - не показатель. это просто некая "отправная" точка. Несколько сигналов, быстрые фронты, всякие сложные формы. Я вижу все составляющие на выходе. И ничего подозрительного там нет. Опять же - субъективно у этого усилителя нет "транзисторного" звучания отмечено не было никем.

При усилении реального сигнала, содержащего в спектре огромное количество частот, интермоды от нелинейностей высоких порядков (от КИ) образуют шумоподобную помеху, коррелированную с полезным сигналом. В отличие от некоррелированной помехи она ухудшает разборчивость сигнала, например, негромких голосов на фоне громкой музыки, особенно с жестким спектром. Чем выше порядок нелинейности, тем больше интермодов от нее и тем больше помеха похожа на шум. Субъективно, для меня, она похожа на пелену, уменьшающую уровень ВЧ и ухудшающую разборчивость. Разницу в звучании УМ с разными КИ можно обнаружить при одновременно воспроизведении моносигнала с жестким спектром через разные усилители на стереоколонки. Пример (пост 171)
Объективно ухудшение качества усиления от КИ обнаруживается испытанием на многочастотном (до 120) сигнале по повышению шумовой полки.

[Shurik]

Разницу в звучании УМ с разными КИ можно обнаружить при одновременно воспроизведении моносигнала с жестким спектром через разные усилители на стереоколонки.

Приведенный вами пример не совсем корректен, нужно улавливать разницу в звучании одного и того же усилителя, изменяя КНИ доступными методами (например, коррекцией, током покоя, режимом работы входного каскада). Тогда можно говорить о заметности КНИ выше или ниже определенного уровня. В данном случае, в сравнительном прослушивании участвовали разные УМ, что может расцениваться как нравится - ненравится. Впрочем, подобные зависимости качества воспроизведения и КНИ встречаются практически во всех темах по УМ, когда в процессе доводки автор склоняется к тому или иному режиму работы, меняющему при этом спектр и КНИ.

[vzaichenko]

Приведенный вами пример не совсем корректен, нужно улавливать разницу в звучании одного и того же усилителя, изменяя КНИ доступными методами (например, коррекцией, током покоя, режимом работы входного каскада). Тогда можно говорить о заметности КНИ выше или ниже определенного уровня. В данном случае, в сравнительном прослушивании участвовали разные УМ, что может расцениваться как нравится - ненравится. Впрочем, подобные зависимости качества воспроизведения и КНИ встречаются практически во всех темах по УМ, когда в процессе доводки автор склоняется к тому или иному режиму работы, меняющему при этом спектр и КНИ.

Я бы еще добавил, что прослушивание хорошо бы проводить как по-настоящему корректный А/В тест. Важно, чтобы уровни громкости были строго одинаковыми, а усилители легко переключались, причем желательно, чтобы прослушивающий не знал, какой из усилителей он слышит в каждый промежуток времени. В такой ситуации, после прослушивания несколькими "экспертами", даже нравится / не нравится становится вполне себе объективным результатом

[hippo64]

причем желательно, чтобы прослушивающий не знал, какой из усилителей он слышит в каждый промежуток времени.

Имхо, это не желательное, а обязательное условие.

[hydr]

Это была рекомендация от спеца по ламповым усилителям мирового масштаба )) Я в ламповых нюансах далеко не так хорош - следую рекомендации

Если спец мирового масштаба, то объяснение фокусам с режимами может быть только одно, Вами изначально было выдвинуто условие минимизировать до предела напряжение питания.
Не спец мирового масштаба, но позволю себе дать совет. Не экономьте на питании уж если речь идет о чем то супер, супер.
Нужна высоколинейная лампа на входе, исключенная из петли ОООС, естественно с правильно установленными режимами. Лампы такие есть, Ваш спец подскажет. Если все, что у Вас справа, не нагадит то получите по настоящему хороший звук.
Что же касается множества нулей после запятой, в части гармоник, то мы то с Вами понимаем, что подобные измерения в установившемся режиме, а ни какой, кроме маркетинга, смысловой нагрузки не несут.
Условия достаточные и необходимые не одно и тоже, однако.
С уважением hydr.

[hippo64]

Мы с коллегой hydr частенько цапаемся, но тут руками и ногами согласен на 100, дайте лампе покушать.

---------- Сообщение добавлено 21.48 ---------- Предыдущее сообщение было 21.41 ----------

Если уж быть правдивым - Я его покусываю

[jett]

Нужна высоколинейная лампа на входе, исключенная из петли ОООС, естественно с правильно установленными режимами.

... и тогда можно считать усилитель гибридником.

[Валет]

Приведенный вами пример не совсем корректен, нужно улавливать разницу в звучании одного и того же усилителя, изменяя КНИ доступными методами (например, коррекцией, током покоя, режимом работы входного каскада). Тогда можно говорить о заметности КНИ выше или ниже определенного уровня. В данном случае, в сравнительном прослушивании участвовали разные УМ, что может расцениваться как нравится - ненравится.

Речь идет о сравнении УМ, как черных ящиков. Важно только, чтобы они имели одинаковую АЧХ, но с ровной АЧХ на ЗЧ вроде проблем не наблюдается.
Наличие коммутационных искажения проявляется в смещении стереобазы на ВЧ в сторону УМ с меньшими КИ. Это хорошо заметно, так что не требуется даже слепого тестирования. Хотя и слепой тест не помешает. Таким способом можно проверять и эффективность доработок одного стереоусилителя, сравнивая звучание доработанного канала с недоработанным. Например, завести один канал в класс А (в нем нет КИ) и проверить заметность КИ.
А относительно «нравится – не нравится» ничего сказать не могу: многим нравится и ватное, искаженное звучание.

Важно, чтобы уровни громкости были строго одинаковыми, а усилители легко переключались, причем желательно, чтобы прослушивающий не знал, какой из усилителей он слышит в каждый промежуток времени.

Естественно, напряжения на выходах УМ (а не уровни громкости – усилитель с КИ субъективно звучит громче) должны быть одинаковыми.
Смыслом и особенностью данного метода является именно одновременное звучание усилителей. Вследствие отсутствия временного лага при сравнении разница в качестве усиления УМ становится более заметной.

[Shurik]

Не экономьте на питании

+100500!

Наличие коммутационных искажения проявляется в смещении стереобазы на ВЧ в сторону УМ с меньшими КИ

Как бы расшифровать? Уменьшение стереобазы в усилителе с большими КИ? Очень голословное утверждение, не всякий А-класс порадует хорошей виртуальной сценой, далеко выдающейся за АС и не привязанными КИЗ к динамикам, напротив, некоторые УМ, изначально не обладающие низкими КИ показали довольно хорошую сцену, но проиграли в другом. Все же правильнее рассматривать КИ не в отрыве от всего УМ, а в комплексе.

[Shaq]

То, что я оцениваю и о чем я говорю - динамический диапазон

Опять нет. ДД это соотношение мощности сигнала принятое за номинальное к сумме мощностей шума и продуктов искажения сигнала при его уровне -60дБ (на счет 60 не уверен).

Перестаньте заниматся мазохизмом. Переведите единицы в PSD. Тогда а) это будет общепринятым понятием, а не тем что вы для себя придумали б) будет независимым от длинны FFT в) позволит более-менее оценить с/ш при условии отсутствия помех от петель и т.д. и незначительном вкладе 1/f шума и адекватно сравнивать преведнный ко входу шум.

[s3tup]

Offтопик:

Опять нет. ДД это соотношение мощности сигнала принятое за номинальное к сумме мощностей шума и продуктов искажения сигнала при его уровне -60дБ (на счет 60 не уверен).

Перестаньте заниматся мазохизмом. Переведите единицы в PSD. Тогда а) это будет общепринятым понятием, а не тем что вы для себя придумали б) будет независимым от длинны FFT в) позволит кое-как оценить с/ш при условии отсутствия помех от петель и т.д. и незначительном вкладе 1/f шума.

Мне кажется, что Вы черезчур техничны в профессиональных требованиях. Тут форум радиолюбительский - новички делются тем, что удалось собрать на радиокружке, и всякие PSD для них - от лукавого.
ТХД, ИМД, СНР - не более буковок из рекламных журнальчиков, как и ультралоудисторшн в названии темы. не следует воспринимать все буквально)