Транзисторный ламповик Сергея Рубальского

[toro]

Кто нибудь уже макетировал/отслушивал усилитель Сергея Рубальского с последнего Суховского РадиоХобби, №5-6 2014, стр.38, С.Рубальский «Транзисторная альтернатива ламповому однотакту». Отличительная функция - регулируемый уровень гармонических искажений. Собираюсь повторить схема довольно проста, и в статье описаны и классифицированы "новые" искажения в УМ и простые способы их измерения. Могу скрины с приложить если это можно здесь.

Сергей Рубальский структурировал информацию о "транзисторном ламповике",
частично с 3 -го пункта по 9 пункт ссылки на результаты, полученные в макете - "железе".
1.Статья и тут
2.Файлы эмуляции в МС10
3.Принципиальная схема ВК и варианты макетных плат 1 2 3
4. Фото макета
5. Диф фильтр
6. Спектр гармоник макета ВК
7. Регулировка спектра гармоник макета ВК, меандр
8.Искажения при мягком клиппинге в макете 1 2
9.Оценка искажений амплитудно-фазового спектра сложного сигнала в макете

Дополнительно в теме рассматривались вопросы:
1. Искажения амплитудно-частотной характеристики (полюса)
2. Зависимость линейных и нелинейных искажений
3. Связь искажений АХ и ГВЗ в динамике.
4. Искажения фазо-частотной характеристики, запас фазы, устойчивость
5. Статическое и динамическое входное сопротивление ВК в полосе частот и нагрузок и
выходное динамическое сопротивление ВК в диапазоне токов покоя
6. Статическая и динамическая амплитудные характеристики
7. Переключательные искажения
8. Амплитудные искажения.
9. Клиппинг
10. Стресс тест
11. Искажения Амплитудно-фазового спектра сложных сигналов.
12. "Транзисторный ламповик" для наушников.

[wert]

Пути снижения искажений будут озвучены?

Особенно нового в уменьшении искажений, в том числе форматных, нет.
В Lanzar общая кривизна структуры.
Большими емкостями полевиков нагружен УН, тут просится развязывающий буфер.
УН желательно сделать управляемым каскодом, и возбудить УН двумя плечами диф каскада.
Желательно ОС переделать - включить конденсатор в цепь ОС и снизить номиналы резисторов ОС до возможного предела.
Что из этого получилось видно из графиков форматных искажений, которые уменьшены с 18% до 3% на пиковых мощностях.
Кроме того, динамические искажения фазы основных тонов уменьшены с 30% до 2%.
И все одно, доработка не дала кардинального уменьшения форматных искажений. Структура этого УНЧ не позволяет уменьшить комплексные искажения до незаметной величины, хотя улучшение явно просматривается. Муз фрагмент модернизированного Lanzar помещу на внешний диск чуть позже, желающие послушают разницу и сопоставят изменения с графиками форматных искажений.

[Orion33]

Андрей, жги. Особенно про нюансы, ясность, послезвучия, аплодисменты, барабан на дождь, все что слышишь...

А что тут жечь?.. Все вышеперечисленное есть только в 01 Eagles - Hotel California - Live(1).wav - так понимаю, это эталон. Два остальных семпла мутные и невнятные. На LANZ_test_96_24.WAV мутности больше, на LANZARIR_test_48_16.wav чуть меньше. Но в целом о достоверном звуковоспроизведении при нарушении частотки, слышимой невооруженным ухом, речи быть не может.

Может, конечно, в этом карта захвата виновата. Тогда было бы логичнее пропустить кусок с выхода на вход и считать эталоном именно его, а не вырезку с диска.

[vladimir sim]

Wert,все абсолютно грамотно,я только такую двухкомпонентный ООС и использую,она эффективно убирает конденсаторную вуаль. А не могли бы вы заменить выхлоп на параллельник. скажем на 2SC5198 и 2SА1941с вольтодобавкой и режимным током 100мА. Да и так- в среднем восьмикратное улучшение-очень показательно, а главное-хорошо сходится с ушами-более ясно,более натурально. Особенно хорошо реагируют практические музыканты.

---------- Сообщение добавлено 04.45 ---------- Предыдущее сообщение было 03.59 ----------

Wert,какой уровень формальных искажений допустим, и где нижний порог их восприятия?

---------- Сообщение добавлено 04.46 ---------- Предыдущее сообщение было 04.45 ----------

Wert,какой уровень формальных искажений допустим, и где нижний порог их восприятия?

[wert]

Но в целом о достоверном звуковоспроизведении при нарушении частотки, слышимой невооруженным ухом, речи быть не может.
Может, конечно, в этом карта захвата виновата. Тогда было бы логичнее пропустить кусок с выхода на вход и считать эталоном именно его, а не вырезку с диска.

В целом совпадает с моими впечатлениями. Нюансы и ясность очень важны в образе.
Много можно сказать об изменениях, но один такой нюанс заметно замаскировался, размылся, в начале композиции при струнном переборе (2/3 перебора) была задета верхняя струна и дала еле слышимый призвук. На эталоне этот призвук хорошо прослушивается, после усилителя маскировка призвука. В целом ясность после УНЧ теряется.
Я писал, что нет живого усилителя, есть модель в МС. Эксперимент проводится над моделью УНЧ. Все преобразования wav проводятся в МС. Математический кодек МС дает форматные искажения на уровне десятых- сотых долей процента, в зависимости от формата. Эталон это действительно 2 мин. вырезка. Через кодек МС не пропускал, можно попробовать, вечером добавлю такой файл на диск для определения, влияет на ясность и маскировку фонограммы УНЧ или математический кодек МС также вносит свою лепту.
Эксперимент с RC цепями проводился в живую, там была задействована звуковая карта и DAC.
С Lanzar чистый эксперимент в МС.

Wert,какой уровень формальных искажений допустим, и где нижний порог их восприятия?

Разные форматы wav многие слышат, форматные искажения математического кодека МС сильно отличаются при разных режимах,
Режим 192 кГц на 24 бит дает очень низкие искажения форматные, амплитудные, фазовые,
352,8 кГц на 32 бит дает наилучший результат, сотые доли процента форматных, но что то не сложилось с фазовыми искажениями, они выше предыдущего формата, будет интерес графики позже посмотрим.
У каждого свой порог слышимости и восприятия искажений, муз образа. И многие музыканты действительно эксперты в этих делах, это как в любом деле кроме природных данных нужно обучение, практика, устойчивые навыки и их развитие. В молодости у меня была практика более 5 лет игры на гитаре в ансамбле, до сих пор настраиваю фортепиано для супруги по одной ноте с любыми оттенками мягкости, нейтральности и т.д. Но, хорошо слышать нюансы и видеть звуковые образы нужна ежедневная работа с этим и молодость. Поэтому о пороге слышимости форматных искажений сложно сказать, все индивидуально, нужны наработки для стандартизации порогов.

---------- Сообщение добавлено 11.20 ---------- Предыдущее сообщение было 08.27 ----------

Тогда было бы логичнее пропустить кусок с выхода на вход и считать эталоном именно его, а не вырезку с диска.

Поместил на внешний диск файлики эталона в формате 48*16 и 192*24, пропущенные через МС.
Также прикрепляю график форматных искажений муз фрагмента эталона прогнанного через кодеки МС в формате 192*24.
Обратите внимание, искажения после 20 кГц похожи на зеркалку. Скорее мат аппарат МС при преобразовании WAV форматов не содержит антиаляйсинговых фильтров.
Как ранее писал форматные искажения математических преобразователей МС формата wav, сотые доли процента.
Фонограмки послушайте, может услышите эти сотые доли, тут и пороги восприятия будут ясны.

[Orion33]

Обратите внимание, искажения после 20 кГц похожи на зеркалку.

Это проблема аппарата БПФ. Я тоже с этим сталкивался. Надо приводить в соответствие размер окна и размер длительности фрагмента.

---------- Сообщение добавлено 15.08 ---------- Предыдущее сообщение было 15.00 ----------

Да, разница тоже есть, я обратил внимание на щипки на 1:00. И, видимо, это действительно аппарат МС грешит, потому как с файлами Ланзар разница очень незначительная.

[wert]

И, видимо, это действительно аппарат МС грешит, потому как с файлами Ланзар разница очень незначительная.

Разница по прослушиванию файлов Lanzar и файла эталона, пропущенного через МС, на мой взгляд значительна.
В последнем как и в эталоне прослушиваются все лишние призвуки и сверх мелкие ошибки соло гитары, после Lanzar эти призвуки и ошибки не слышны, или находятся на грани восприятия.
Т.е. можно утверждать, что МС достаточно точен при анализе муз фрагментов в wav формате. И измерения форматных искажений мат аппарата кодировки МС об этом говорит.
Другое дело модель УНЧ имеет лишь приближение к реалии. Мои замеры моделей в МС и анализ файлов живых усилителей дают близкое, но не полное сходство. Подтверждается характер искажений, форматные и амплитудные могут быть близки, а вот фазовые динамические искажения могут быть совсем разными у модели и реального УНЧ. Тут скорее реализация УНЧ в целом, включая блок питания влияет на результат и расхождение.
На данном этапе у меня формируется уверенность, что математический аппарат МС можно и нужно использовать для пост обработки живых сигналов и получения необходимых характеристик, не доступных для стандартных живых приборов...

---------- Сообщение добавлено 16.29 ---------- Предыдущее сообщение было 16.17 ----------

Это проблема аппарата БПФ. Я тоже с этим сталкивался. Надо приводить в соответствие размер окна и размер длительности фрагмента.

В целом интересны искажения не только в полосе 20 кГц, но и за пределами. Просто такую ошибку можно легко вычесть из общего результата замера искажений, что собственно и реализовано при живых замерах и расчетах характеристик.

[hippo64]

а вот фазовые динамические искажения могут быть совсем разными у модели и реального УНЧ. Тут скорее реализация УНЧ в целом, включая блок питания влияет на результат и расхождение.

-
Кино и немцы.

[wert]

Кино и немцы.

тут имеется ввиду не сам уровень динамических фазовых искажений несущих тонов, а периодические вспышки или фазовое зашумливание части или всего исследуемого частотного диапазона. В транзисторных однотактах это часто проявляется при определенных токах покоя, в глубокоосниках при недостаточной корректировке и проч.
Дело доселе неизведанное, потому не только кино и немцы привидятся.

[hippo64]

Да и в безосниках монтаж слышен.

[Orion33]

Т.е. можно утверждать, что МС достаточно точен при анализе муз фрагментов в wav формате.

Разница по прослушиванию файлов Lanzar и файла эталона, пропущенного через МС, на мой взгляд значительна.

Правильнее: т.е. на Ваш взгляд можно утверждать. На мой - нет. Я слышу разницу в обоих случаях.

Другое дело модель УНЧ имеет лишь приближение к реалии.

Вот именно поэтому мне и не бросились кардинальные отличия от эталона. Да, незначительные есть. Но гораздо больше - между эталоном и "вырезкой".

[wert]

Правильнее: т.е. на Ваш взгляд можно утверждать. На мой - нет. Я слышу разницу в обоих случаях.

Андрей, приготовить wav файл в МС на 120 сек это геморное дело. в МС 11 с временем степа 1 мкс подготовка занимает пару часов, плюс программа может возражать перегрузами по памяти.
В МС10 с нулевым временем степа подготовка занимает пару минут. Скорее усреднения идут по всем точкам остчетов. Сегодня такие файлики и положил из вырезки сделал эталончики через МС10.
Скорее нужно будет еще поработать над рецептурой подготовки wav файлов в МС11, поискать более оптимальные пути с меньшим временем и лучшим качеством.
Но, в первом сообщении по этому поводу вы совершенно точно подметили, чтобы знать, что искажает больше УНЧ или кодек МС нужно создать файлик wav чистого кодека и измерить его.
Так вот если мерить вырезку относительно самой себя все виды искажений равны нулю. Если измерять искажения чистого кодека относительно вырезки искажения равны сотым долям процента. УНЧ дает до 18 процентов. С одной стороны этот факт воодушевляет, с другой стороны нужно все хорошо отслушать при правильном приготовлении wav в МС.

---------- Сообщение добавлено 23.11 ---------- Предыдущее сообщение было 22.50 ----------

Я слышу разницу в обоих случаях

Думаю, это лишь подчеркивает восприимчивость к форматным искажениям даже в сотых долях, на графике форматных искажений эта разница отчетливо видна, только вот где пороги восприятия. С одной стороны я слышу как в эталончиках работает струна с призвуками и ошибками, с другой стороны Вы слышите больше изменений в эталончике чем после УНЧ.
Думаю чем больше слушателей выскажутся, тогда можно выработать консолидированное мнение, (идеальный вариант слепой тест среди подготовленных ).
А над файликами пропущенными через кодек МС я еще поработаю, как подменю, сообщу.

Еще раз послушал файлик 48*16 с выхода Lanzar. Резкости и подкрас в полный рост и уменьшены нюансы послезвучий барабана, оттенков струны. Аплодисменты щщелкают по ушам как пули по бетонке.
В тоже время в формате 96*24 чуть меньше резкости, подкрас есть, нюансы послезвучий барабана и оттенков струны также завуалированы, как и в формате 48*16.
Может быть резкость принята за четкость и меньшую вуаль.
В МС11 создал wav в формате 48*16, 1 мин, со степом 1 мкс. Файлик залил, послушайте.

[Orion33]

Прогоните через МС файл с выходом 16/44, как на КД, чтобы можно было сделать посемпловую разность. Тогда и будет видно, сотые ли там доли.

[bukvarev]

По ссылке - два файла:https://drive.google.com/folderview?...0E&usp=sharing
Первый *MC_DAC_48_16-LANZAR_48_16.wav* - разность файлов с автоматически подобранным по минимуму остатка коэффициентом. Уровень соответствует реальному.
Второй (*MC_DAC_48_16-LANZAR_48_16_hi_volume.wav*) - копия первого, но с прибавленным на ~33дБ уровнем, чтобы лучше все расслышать.

В файлах полно артефактов работы модели, плавает постоянка, есть *пички* длиной в 1-2 сэмпла, ресемплинг не на основе полного преобразования файла.. Такого в реальной аппаратуре быть не должно.
Кстати, в Матлабе, если использовать стандартные быстрые нелинейные алгоритмы с адаптивным шагом, результат будет похожим. При прогоне звукового файла через заведомо неискажающий узел (в котором не было ни одного транзистора), в зависимости от настроек алгоритма, результат получался абсолютно разный, от изменения тембра до появления призвуков.
ПМСМ, если уж проверять на модели, то заряжать нужно модель значительно более точную, или все таки, использовать живую аппаратуру.

ЗЫ. Если есть сомнения, что я вычислил разность неточно, можно легко проверить самому, в любом аудиоредакторе. Только разность получится больше из-за различной мощности тестовых фрагментов.

[wert]

Прогоните через МС файл с выходом 16/44, как на КД, чтобы можно было сделать посемпловую разность. Тогда и будет видно, сотые ли там доли.

Сотые доли дает формат 192 кГц 24 бит, 48 кГц на 16 бит дает от десятых до процента на сложных сигналах, уже гонял и тесты и шумы.

---------- Сообщение добавлено 01.45 ---------- Предыдущее сообщение было 01.25 ----------

В файлах полно артефактов работы модели, плавает постоянка, есть *пички* длиной в 1-2 сэмпла, ресемплинг не на основе полного преобразования файла.. Такого в реальной аппаратуре быть не должно.

Благодарю, Евгений.
Для Вашего теста нужны файлы приготовленные по одному рецепту, тогда можно разницу анализировать. Чуть выше написал, что МС_DAC файлы подготовлены несколько по иному и их анализ проводился по первоисточнику. Для вашего теста все должно быть в одной среде и под одним рецептом.
Постоянка плавает в модели, это есть. Артефакты в вашем анализе из-за разного приготовления файлов в разных версиях МС и разных режимах. Потом МС захлебывается из-за огромных обьемов анализа. 120 сек для него слишком много около 30 млн точек отсчета при приготовлении wav 120 сек.
Искажения измеряются на участках от 100 до 300 мсек, тут МС справляется без артефактов и достаточно точно, на живых приборах подобные результаты получаются.
Но однако, полезно все это слышать, спасибо Евгений.

---------- Сообщение добавлено 01.54 ---------- Предыдущее сообщение было 01.45 ----------

если уж проверять на модели, то заряжать нужно модель значительно более точную, или все таки, использовать живую аппаратуру.

Смысл в том, что есть кривой УНЧ, его доработка приводит к меньшим форматным искажениям, что хорошо прослушивается. Wav файлик после доработки еще не залил, в воскресенье вечером смогу. Измерения на не искажающих элементах дают нули искажений, с этим все в норме. на живой аппаратуре тоже уже много результатов, часто неожиданных.
Евгений, подсказали мне как показывать сходимость результатов измерений с прослушкой фонограмм до и после УНЧ. Дополнительно прослушка файла разницы фонограмм до и после УНЧ будет для экспертов не убиенным аргументом, а то на кофейной гуще приходится гадать и подкреплять субьективным восприятием...

[Nick-nack]

Временной шаг не имеет смысла делать меньше 1/Sample rate. Для 192кГц например - 1/192.000 секунды. Будет и быстрее и точнее считать. Я понятия не имею, что там
МС "улучшает, но судя по посту Букварёва - много чего. Нужно выключить все "оптимизации"

[bukvarev]

С системах моделирования реальный шаг итерации почти всегда переменный, или это будет очень долго и более криво.
Там грубо говоря система работает так:
- очередной интервал сэмплирования автоматически разбивается на N частей заданием шага приближения,
- выполняется алгоритм нелинейного приближения до достижения критерия "меньше или равно заданного",
- если погрешность велика, корректируется начальное приближение.
В частности, с уменьшением постоянной времени моделируемой RC цепи значительно возрастает количество итераций (порядка 1.5*dt/(R*C)), иначе не выполнится условие устойчивости и алгоритм "разойдется". Например, для постоянной 100пФ*1кОм и частоте дискретизации 48 кГц для приближения c постоянным шагом требуется не менее 313 шагов линейного приближения на сэмпл. Рунге-кутт даст конечно меньше. Но все равно много. Потому так долго и местами криво считается.

Еще тонкость состоит в том, что алгоритм "бросает" продолжение итераций как только ошибка окажется ниже порога, поэтому возникает шум по решению. Нужно эту ошибку делать или очень малой (там вообще можно на неделю комп оставлять на просчете ), или компенсировать в среднем по остатку (грубо - "сигма-дельта"), что еще добавляет сложностей.

Да, добавлю, в алгоритме анализируется, естественно, не ошибка в сигнале, а приращение коэффициентов на очередном шаге приближения, т.е. косвенный критерий. Это - к тому, что возможна ситуация, когда коэффициенты уже ушли в малое приближение, а реальная ошибка по сигналу еще не совсем..

[Orion33]

Сотые доли дает формат

Я об искажениях МС, а не формата. Евгений выше подтвердил мои предположения.

есть кривой УНЧ, его доработка приводит к меньшим форматным искажениям, что хорошо прослушивается.

Осталось только уточнить, кем прослушивается. Я пока услышал только артефакты нелинейного преобразования МС...

[wert]

Я об искажениях МС, а не формата. Евгений выше подтвердил мои предположения.

Евгений показал разницу между файлом сигнала с выхода модели УНЧ и файлом эталона. Тем самым подтвердил наличие существенных искажений модели УНЧ.
Те артефакты в виде нескольких пичков возникли в МС из-за перегруза памяти по расчету 30 млн отсчетов, я написал, 120 секунд это слишком много для применяемого алгоритма. Но к искажениям МС это не имеет ни малейшего отношения, несколько пичков да, но не искажения.
Чтобы получить искажения МС нужно вычесть в МС из эталона эталон, если есть искажения МС мы их увидим. Но их нет.
Вообще речь шла об искажениях мат аппарата кодека МС, который формирует различные форматы wav, csv, usr.
Вижу каждый о своем говорит не особо вдаваясь в подробности.
На самом деле в МС два не связанных процесса происходит.
Первый процесс это отображение заданной функции в виде конкретных точек отсчета. Формируются эти точки заданием времени анализа и временем Time Step. Считается расчет и отображение "метрологически" точным, когда Time Step в 1000 раз меньше времени анализа. Тут с одной стороны мы зажаты временем периода максимальной частоты сигнала, с другой стороны общим временем анализа сигнала. Я использую минимальное врем анализа 100 мсек, можно было бы Time Step выбрать 0,1 мсек, я для большей точности выбрал 1 мксек, и на 100 мсек анализа МС ведет себя прекрасно, а вот на 120 сек выскочило пару одиночных пичков.
Потом кто говорит, что нужно проводить анализ искажений в течении 120 секунд, послушать разницу напряжений сигнала, да полезно, чтобы скептиков охладить, а измерить искажения это совершенно другой процесс.
Второй процесс - это использование кодека МС, тут свои алгоритмы, к которым пользователь доступа не имеет. Можно лишь задать формат и его режимы и не более.
Вот искажения кодека измерены и об этих искажениях шла речь в моем сообщении.
Делать негативные выводы, не зная сути вопроса (алгоритма который я использую), преждевременно.
Результаты не поняты и к сожалению истолкованы не верно, спрашивайте, я поясню.

Временной шаг не имеет смысла делать меньше 1/Sample rate. Для 192кГц например - 1/192.000 секунды.

Написал выше по этому поводу, к сожалению ( а может к счастью) к кодеку нет доступа. О выборе Time Step много написано и для корректного анализа сигнала есть валидированные рекомендации и много получено результатов, подтверждающих их правильность.

С системах моделирования реальный шаг итерации почти всегда переменный

Есть в МС возможность выбора шага итерации по заданному пользователем алгоритму. На ветке показывал тест по КГ в полосе частот, именно там применил адаптивный алгоритм, работает корректно и быстро считает. Но в моих экспериментах я использую Time Step константу, связанную с максимальной частотой исследуемого сигнала. Так как анализ проводится не на большом временном участке, анализ проходит достаточно быстро, до минуты, но не часами. А вот формирование в МС wav файла длительностью 120 сек занимает пару часов, вот тут пару пичков и выскочило, памяти не хватает для используемых алгоритмов. Плюс к тому формирование файлов MC_DAC провел с Time Step = 0. В этом режиме возможно применение адаптационного алгоритма Time Step, завязанного на исследуемые частоты сигнала. Об этом мало написано, сложно судить. Но искажения фрагментов этих файлов относительно исходника в режиме 192/24 составили сотые доли процента. Файлы wav модели УНЧ были созданы при Time Step константа.

[bukvarev]

И результаты истолкованы не правильно, спрашивайте, я поясню.

Сергей, даже не вдаваясь в особенности проведения моделирования или алгоритмов обработки, думаю, что:

1. должен быть оригинальный файл с нормальными характеристиками (32 бита, 192 КГц или выше). Этот файл можно получить путем очень качественной обработки исходного WAV файла, беря преобразование Фурье всего фрагмента и выполнив передискретизацию и фильтрацию без применения скользящих окон. Или попробовать взять качественный HI-res.

2. Прогнать его через модель, не содержащую активных элементов и имеющую единичный частотнонезависимый коэффициент передачи. Это может быть даже каскад с обратной связью. Главное - без диодов и транзисторов. Разность в этом случае должна быть на уровне -120..150 дБ. И только после этого переходить к следующему шагу.

3. Прогнать через модель усилителя, у которого заранее установить точный коэффициент передачи и нулевое постоянное смещение на выходе. И смотреть разность. Если криминала не будет, то проанализировать результат уже на Вашей модели, показав наличие в этом случае формантных искажений. Иначе получается непонятно. Ведь на Ваших текущих осциллограммах разница в форме сигнала видна невооруженным глазом. Качественный аппарат такого не дает, это - точно.

ПМСМ, это будет наиболее корректный путь безотносительно опубликования деталей Вашего метода анализа .

Offтопик:
ЗЫ. ПО поводу интервала сэмплирования - он связан напрямую не только с верхней частотой, а в первую очередь с коэффициентами решаемой системы дифференциальных уравнений. Выше я уже приводил пример про RC цепь. Поэтому желательно делать поправку на наличие в моделируемой схеме цепей с малыми тау. А это, например каскад ОК-ОБ, и.т.д. Хотя, конечно, при прочих равных, с увеличением частоты сигнала нужно уменьшать шаг.

[wert]

это будет наиболее корректный путь безотносительно опубликования деталей Вашего метода анализа

Евгений.
Задача показать на сколько искажает МС при расчетах.
Это достаточно просто.
По п.1. Предлагаю применить внутренний генератор МС, как у меня в тестах, многотоновый сигнал, синусы с разными фазами.
По п.2. Есть цепь "не искажающая" - последовательное соединение резисторов номиналом 0 Ом и 10 Ом.
На рис. цепь изображена с подключенным генератором.
Графики спектров гармоник на входе и выходе цепи.
И последний график - искажения резисторов.
По шумам искажения получились - 340 дБ
По частотам воздействия ошибка составила - 154 дБ.
Мне кажется вполне нормально для проведения анализа усилителей.
Тем более модели резисторов не являются идеальными и мы видим искажения резисторов, а не ошибку МС, которая значительно ниже.
Добавлю, МС показывает собственную ошибку -1000 дБ, второй рис. точки V(out) V(IN) совмещены.

По п.3. есть не только "идеальные" модели УНЧ в МС, есть и реальные сигналы различных УНЧ с разными форматными искажениями от очень больших, до сверх низких. И тут не имеет значения какой сигнал на входе, имеет значение как изменился это сигнал пройдя через четырехполюсник.
Проделав путь с внутренним генератором можно посмотреть как работает МС с wav форматом на таком же примере. подготовлю пример выложу.
Если с Wav будет не на много хуже чем с моделью внутренним генератором, тогда можно смело любые методы применять в МС для анализа сигналов в wav формате.