Источники сигналов для проверки аппаратуры класса Hi-End

[sgk]

например. во время работы проги RMAA.
.....
сравниваем только графики по шумам - вторая позиция в RMAA.

Вы ранее в в RMAA показывали спектр сигнала такой как при неисправности карты. Далее в сообщениях показали нормальный спектр с другим ПО.

Можно предложить и другую методику по измерению собственных шумов звуковой карты.

Речь не о собственных шумах в отсутствии сигнала.

Я уже внес рацуху. Ориентируйтесь на мои стандарты - не прогадаете.

Например: как пользователь хочу приобрести генератор от БМГв качестве тактового для ЦАП, фазовые шумы в тех описании -170 дБн. Как проверить. Вы же не отвечаете по существу вопроса.

[Владимир R-V-A]

Вы ранее в в RMAA показывали спектр сигнала такой как при неисправности карты. Далее в сообщениях показали нормальный спектр с другим ПО.

Если вас смущает ширина спектральной линии надо изменить в настройках спектроанализатора программы REW V5 (кнопка вверху справа) параметр 32 на 128 или 256 - линии станут тоньше, но обновление спектра может длиться секунды. Я же вам уже про это говорил. Меня не смущает ширина основания линии спектра вблизи от шумов. Для измерений мне важна скорость получения картинки. Если мне не верите, то я вам могу показать спектр импульсного сигнала, генерируемого программой - в виде мультитона с шагом между частотами в 50 Гц и вплоть до 21 или 22 кГц. при этом в качестве источника сигнала я использую другую программу Труе РТА в режиме генерации коротких импульсов с частотой повторения, например 50 Гц. И все эти часто стоящие "несущие" - гармоники импульсного сигнала программного источника, не сливаются - их видно при развертке по частоте на спектроанализаторе в программе REW V5 вплоть до основания шумовой полки на уровне, допустим -110-120 дБ и на одном уровне.

Понимаете, о чем я говорю, одна гармоника, допустим 20 000Гц, следующая 20 050 Гц, следующая 20 100 Гц и т.д. И они друг от друга отделены на спектроанализаторе. Какое вам еще нужно разрешение?

- - - Добавлено - - -

Вы же не отвечаете по существу вопроса.

Задайте этот вопрос разработчикам, если наши варианты измерения шумов карты вас не устраивают. Не морочьте нам тут голову вопросами в такой постановке.

[Игорь Тихомиров]

Лично сам для понимания делал два делителя. Делитель на 1024 измеряю шумы, далее в эту же схему вводил элементы для деления на 1000. Делитель на 1000 шумел на 20 дБ выше.

А как вы делитель делали? И какой формы был синал на выходе?

[sgk]

На программируемых счётчиках 74AC161 и логике. Форма меандр, при делении на 1024, на 1000 точно не помню, но были варианты деление на 500 и далее триггер на 2 для получения меандра. Схемы брал на "каком то" англоязычном ресурсе, примерно 2007-2008 годы. Там же были пояснения почему для минимальных шумов только деление 2^n без "обратных" связей. На картинке пояснение о шумах при делении, микросхема 74HC4020:

[Игорь Тихомиров]

На программируемых счётчиках 74AC161

Там на выходе переноса не разу не меандр.

[Мусатов Константин]

Для любых применений связанных с анализом сигналов. Например: как покупатель хочу проверить заявленные характеристики изделия (товара) с ДД и соотношением С/Ш 123 дБ полосе 20 кГц. Нужен сигнал с шумами не более - 176 дБ/Гц полосе 1 Гц.

Не понял я. Есть теорема о конвертации спектра шумов опорного генератора в модуляционные шумы результата ЦАП. Так же есть эффект преобразования шумов генератора в шумовую дорожку дельта-сигма АЦП. Но как вы из -123 дБ пришли к -176 я не понимаю. Тем более спектр джиттера спадающий, а не монотонный.
Так же, если говорить о слуховой экспертизе работы ЦАП с разными генераторами, то ниже определенного значения они уже не проявляются в виде ухудшения субъективных параметров, а не первый план выходит защита генераторов от эффекта корреляции джиттера с сигналом

[sgk]

Там на выходе переноса не разу не меандр.

Вам не нужен перенос. Обсуждали ранее деление 1024, для деления на 1024 нужно три микросхемы, снимаете с выхода 10-го "триггера" меандр.

Но как вы из -123 дБ пришли к -176 я не понимаю.

Для звуковой карты даны ДД и соотношение С/Ш = 123 дБ в полосе 20 кГц, или шум -123 дБ от полной шкалы. Пересчитываю к полосе 1 Гц (так удобней сравнивать). Считаем = -123 -10*log(20000) = -166 дБ, тестовый сигнал должен быть в 3 раза менее шумным чем проверяемое устройство. К -166 добавим 10 дБ, шумы тестового сигнала -176 дБн в полосе 1 Гц.

[Игорь Тихомиров]

Обсуждали ранее деление 1024, для деления на 1024 нужно три микросхемы

Это счетчики с параллельным переносом. У них все триггеры тактируются одновременно входным сигналом. И момент переключения у них определяется фронтом входного сигнала.

[sgk]

Это счетчики с параллельным переносом. У них все триггеры тактируются одновременно входным сигналом. И момент переключения у них определяется фронтом входного сигнала.

Для деления на число кратное 2^N если нужен меандр, в данном случае 2^10 = 1024, то все управляющие входа заземляются, сигнал для переноса не с выхода "переноса" а с выхода Q3 на вход следующей микросхемы. Речь о 74AC161. Если включать как в "даташите" с управлением для получения какого либо произвольного коэф. деления, ФШ повышаются. Сейчас не дома, не могу подключить осциллограф и показать меандр. Для деления кратное 2^N сейчас применяю 74HC4020, результаты по уровню шума в сообщениях ранее.

[Мусатов Константин]

Считаем = -123 -10*log(20000) = -166 дБ

Если бы мы оцифровывали сигнал в полосе 20 кГц на частоте 1 МГц, то это было бы корректно. Но у нас сигнал попадает в зону больших изменений частотной плотности джиттера. Второе, это добавление 10 дБ. Поскольку современные дельта-сигма ЦАПы внутри используют генератор шума для предотвращения эффекта синхронизации модулятора с сигналом, то заметно уходить ниже уровня шумов я не считаю нужным.

[sgk]

Если бы мы оцифровывали сигнал в полосе 20 кГц на частоте 1 МГц, то это было бы корректно. Но у нас сигнал попадает в зону больших изменений частотной плотности джиттера.

На рисунке спектр сигнала кварцевого генератора синусоидальной формы в верхнем окне. В нижнем окне фазовые шумы этого сигнала. Сигнал от генератора подан на вход звуковой карты. В сообщении Вы написали: "сигнал попадает в зону больших изменений частотной плотности джиттера", покажите пожалуйста как это проявляется на спектре, где это явление видно на спектре?

[Игорь Тихомиров]

Если включать как в "даташите" с управлением для получения какого либо произвольного коэф. деления, ФШ повышаются.

Сделайте как у меня и поделите на два или на 4. Может дело пойдет.

[Владимир R-V-A]

Сигнал от генератора подан на вход звуковой карты.

Предположим, что вам удалось очень точно измерить шумы генератора и они оказались на уровне - 170 дБ. Что это вам даст? Это чисто научное исследование или вы собираетесь эту методику как-то коммерциализировать, или выпускать прецизионные ЦАП и АЦП с таким генератором, чтобы захватить определенный сегмент рынка High-End техники? Какова ваша конечная цель деятельности?

[sgk]

Мне интересно. Любопытно, что можно сделать любителю, как близко можно приблизиться к теоретическим пределам. Само название сайта и устройства класса Hi-End предполагает получение параметров (характеристик) близких к предельно достижимым. По существу заданного вопроса, "сигнал попадает в зону больших изменений частотной плотности джиттера", покажите пожалуйста как это проявляется на спектре, где это явление видно на спектре?
Покажите как это явление проявляется на спектре сигнала и спектре фазовых шумов в сообщении пост #136.

[Владимир R-V-A]

Само название сайта и устройства класса Hi-End предполагает получение параметров (характеристик) близких к предельно достижимым.

С чего это вы такой сделали вывод? Я например считаю, что "Само название сайта и устройства класса Hi-End предполагает получение параметров (характеристик) близких" к тем, когда человек, а не машина или прибор, уже не слышит искажений того или иного типа. И преимущественно в наиболее типичной ситуации - в жилой, специально акустически неподготовленной КП, где всегда есть собственные шумы на уровне примерно 30-45 дБ, а искажения АЧХ могут достигать +-20 дБ. Вы в каком помещении собираетесь слушать аппаратуру со своим прецизионным ЦАПом? И на сколько важно для слушателя иметь в своем ЦАПе уровень шумов не -100-120 дБ, а например - 150-170 дБ, вы можете пояснить?

[sgk]

С чего это вы такой сделали вывод?

End - "конец" по нашему, достижение предела.

Я например считаю.

Это Ваше Право. Я его не оспариваю.

Вы в каком помещении собираетесь слушать аппаратуру со своим прецизионным ЦАПом? И на сколько важно для слушателя иметь в своем ЦАПе уровень шумов не -100-120 дБ, а например - 150-170 дБ, вы можете пояснить?

Может Вы, что-то перепутали или не поняли? Сигнал частотй 25 кГц генерирует кварцевый генератор на ОУ и трёх выводном кварце. Сигнал подан на звуковую карту с АЦП (это не ЦАП)! Аналоговый сигнал "оцифровывается" в АЦП и обрабатывается программой Осциллометр. По результатам работы программы на экране отображаются два окна, верхнее окно со спектром сигнала, нижнее окно со спектром фазовых шумов измеряемого сигнала, рисунок в пост #136.

[Владимир R-V-A]

End - "конец" по нашему, достижение предела.

Может Вы, что-то перепутали или не поняли? Сигнал частотй 25 кГц генерирует кварцевый генератор на ОУ и трёх выводном кварце. Сигнал подан на звуковую карту с АЦП (это не ЦАП)! Аналоговый сигнал "оцифровывается" в АЦП и обрабатывается программой Осциллометр. По результатам работы программы на экране отображаются два окна, верхнее окно со спектром сигнала, нижнее окно со спектром фазовых шумов измеряемого сигнала, рисунок в пост #136.

Вот тут схематично показано, в каких узлах звуковоспроизводящей системы происходят (и на сколько) те или иные виды искажений. Поэтому вы можете сопоставить вклад по искажениям АЦП, ЦАП с другими узлами аппаратуры и понять, где происходят основные искажения сигналов, которые может ушами услышать человек. И понять, что задача снижения шумов а АЦП или ЦАП уже давно не актуальна по сравнению с другими, более актуальными задачами High-End аппаратуры. Шумы генераторов. которые используются в современных АЦП или ЦАП (в звуковых картах) уже удовлетворяют по качеству звукового сигнала даже даже самых взыскательных экспертов. В слепых тестах они не могут уловить искажения этих узлов в современной High-End технике. А вот искажения АС или УНЧ они могут ещё регистрировать в слепых тестах.



Вопрос.

Зачем в рамках High-End техники и технологий улучшать и дальше параметры ЦАП или АЦП за счет использования генераторов с прецизионными параметрами, если эти улучшения услышать нельзя?

[Мусатов Константин]

В сообщении Вы написали: "сигнал попадает в зону больших изменений частотной плотности джиттера", покажите пожалуйста как это проявляется на спектре, где это явление видно на спектре?

Я не зря писал о конвертации спектра джиттера при цифро-аналоговом преобразовании. По сути, вы берете частоту вашего сигнала, например 1 кГц и от нее строите в обе стороны спектр джиттера. В связи с тем, что джиттер на низких частотах выше, то образуется колокол вокруг основного тона - модуляционные шумы. Что бы заметить этот эффект на спектрах, генератор должен быть весьма шумный. И это речь идет о измерительных случаях. Понятно, что для реальных музыкальных сигналов модуляционные шумы такого уровня не важны в связи с особенностями работы слуха. Потому я и писал, что гораздо важнее иметь не абсолютно низкое значение джиттера, а ранне спадание плотности на частотах около 1 кГц, что бы модуляционные шумы не попадали в зону высокой чувствительности слуха. А еще важнее защита спектра джиттера от преобразовываемого сигнала, т.е. отсутствие корреляции джитера и полезного сигнала

[Владимир R-V-A]

Потому я и писал, что гораздо важнее иметь не абсолютно низкое значение джиттера, а ранне спадание плотности на частотах около 1 кГц, что бы модуляционные шумы не попадали в зону высокой чувствительности слуха.

Согласен, в рамках задач High-End индустрии нет задачи до бесконечности улучшать тот или иной параметр или узел. Эти действия логически и экономически не обоснованы, поскольку это будет приводить только к удорожанию аппаратуры без заметного на слух улучшения качества звука.

Это как микроскоп использовать для забивания гвоздей.

[sgk]

Вот тут схематично показано, в каких узлах звуковоспроизводящей системы происходят (и на сколько) те или иные виды искажений.

Кем показано? Наверное 5-ти класником (когда изучают проценты) и на схеме 0% соответствует ДД 120 дБ, может всё таки бесконечность

Вопрос.
Зачем в рамках High-End техники и технологий улучшать и дальше параметры ЦАП или АЦП за счет использования генераторов с прецизионными параметрами, если эти улучшения услышать нельзя?

Ответ: тестовый сигнал и всё, что позволяет создать такой сигнал для проверки аппаратуры (узлов) Hi-End обязано иметь параметры много выше чем параметры проверяемых устройств. Отражено в названии темы. Это понятно? Если понятно, то почему Вы рассматриваете только один аспект "как услышать" (звуковоспроизведение). Другой аспект это "оцифровка" сигналов, где звукозапись частный случай.

[Владимир R-V-A]

Кем показано? Наверное 5-ти класником (когда изучают проценты) и на схеме 0% соответствует ДД 120 дБ, может всё таки бесконечность

Эта картинка была сделана для маленьких детей из Ютуба, а не для ученого совета. Большая часть этих зрителей так и не поняла, вообще, о чем шла речь, а кто понял, сделал лайк.

Я же сказал - нарисовано образно - включите свою фантазию, не зацикливайтесь на роли фазовых шумов сверхнизкого уровня, и у вас всё получится. Мыслите глобально, творчески и не цепляйтесь к мелочам - зрите в корень проблем в области High-End техники, например, как делю это я.

А для слуха Д.Д. в 120 дБ, это 0% в плане слышимых искажений и шумов.

Не согласны?

Ответ: тестовый сигнал и всё, что позволяет создать такой сигнал для проверки аппаратуры (узлов) Hi-End обязано иметь параметры много выше чем параметры проверяемых устройств. Отражено в названии темы. Это понятно? Если понятно, то почему Вы рассматриваете только один аспект "как услышать" (звуковоспроизведение). Другой аспект это "оцифровка" сигналов, где звукозапись частный случай.

Одним идеальным генератором не всегда можно, детально, исследовать современную Hi-Fi и High-End аппаратуру.

Для комплексного исследования всех искажающих свойств аппаратуры для воспроизведения звука и тест сигналы должны быть сложной формы - хоть как-то отражающие все многообразие гармонических составляющих в реальном музыкальном сигнале.

Если хотите узнать о использовании современных программ, с использованием сложных тест-сигналов и доступных звуковых карт, то почитайте другие разделы и посты на этом ресурсе.

Например, тут https://www.hiend-audio.pro/showthre...9635#post19635 с помощью современных программ проводится анализ искажающих свойств некоторых широко распространённых микросхем и усилителей класса D.

И если бы измерения делались только с генератором одной частоты, то было бы сложно увидеть и понять принципиальные отличия искажений УНЧ класса D, например от УНЧ класса А или АВ.

Что касается вопросов звукозаписи и, в частности, вопросов очень точной записи оригиналов звуков. Это совершено отдельная, очень сложная и глубокая тема. И не надо её валить в кучу с вопросами проверки работы аппаратуры по источникам сигналов. Вы уж определитесь, о чем тут речь.

Ну, как?

https://www.youtube.com/watch?v=IS7Go--dPVk

[Игорь Тихомиров]

Кончаем базар ни о чем.

[Владимир R-V-A]

Кончаем базар ни о чем.

Согласен - тема высосана из пальца и не актуальна ни под каким углом мат анализа.

[Владимир R-V-A]

Кем показано? Наверное 5-ти класником (когда изучают проценты) и на схеме 0% соответствует ДД 120 дБ, может всё таки бесконечность

Вот тут идеальные параметры УНЧ D класса по источнику сигнала синусоидальной формы...

https://zvukaudio.com/viewtopic.php?...rt=1320#p30940

Но никто не догадался, даже в Украине и др. странах дикого запада, провести измерения искажений УНЧ D класса по более сложным методикам и сигналам, чтобы понять, что УНЧ класса D имеет совсем другие виды искажений. И это далеко не идеальный усилитель для воспроизведения реального звука и спектра музыки, состоящих из большого числа гармоник, а не из одного синусоидального тест - сигнала, даже и с малыми фазовыми шумами и искажениями на фоне большого Д.Д.

Усилитель класса D

10 языков

• Статья
• Обсуждение

• Читать
• Редактировать
• Посмотреть историю

Инструменты

Материал из Википедии — свободной энциклопедии



Структурная схема базового усилителя классаD.
Примечание: Для наглядности периоды сигнала не показаны в масштабе.Усилитель классаD или переключающий усилитель - это электронный усилитель, в котором усилительные устройства (транзисторы, обычно МОП-транзисторы) работают как электронные переключатели, а не как устройства линейного усиления, как в других усилителях. Они работают путем быстрого переключения между шинами питания, используя широтно-импульсную модуляцию, модуляцию плотности импульсов или родственные методы для получения последовательности импульсов на выходе. Он проходит через простой фильтр нижних частот, который блокирует высокочастотные импульсы и обеспечивает аналоговый выходной ток и напряжение. Поскольку они всегда находятся либо в полностью включенном, либо в полностью выключенном режиме, в транзисторах рассеивается мало энергии, а КПД может превышать 90%.
История[править]

Первый усилитель класса D был изобретен британским ученым Алеком Ривзом в 1950-х годах и впервые был назван этим именем в 1955 году. Первым коммерческим продуктом был модуль kit под названием X-10, выпущенный Sinclair Radionics в 1964 году. Однако его выходная мощность составляла всего 2,5 Вт. Sinclair X-20 в 1966 году производил 20 Вт, но страдал от несоответствий и ограничений, присущих биполярным транзисторам на основе германия, доступным в то время. В результате эти ранние усилители класса D оказались непрактичными и неудачными. Применение усилителей классаD на практике стало возможным благодаря разработке технологии MOSFET на основе кремния (полевой транзистор металл-оксид-полупроводник). В 1978 году Sony представила TA-N88, первое устройство класса D, в котором использовались силовые МОП-транзисторы и переключаемый источник питания. Впоследствии, в период с 1979 по 1985 год, технология МОП-транзисторов быстро развивалась. Доступность недорогих МОП-транзисторов с быстрой коммутацией привела к успеху усилителей класса D.^[1] Первый усилитель класса D на основе интегральной схемы был выпущен Tripath в 1996 году и получил широкое распространение.^[2]

[sgk]

На рисунке пояснение, какой нужен тестовый сигнал для проверки обсуждаемого усилителя. Программой генерируется "белый шум" от 5 Гц до 90 кГц, где участок от 1 до 3 кГц вырезан. То есть, с выхода ЦАП на проверяемый усилитель подаётся весь спектр шумов за исключением участка 1-3 кГц где нет шума. На выходе усилителя наблюдаем весь спектр и по величине сигналов участке спектра 1-3 кГц делаем выводы о "качественных" характеристиках обсуждаемого усилителя.