Jump to content

Från linjesignal till musikalitet


Recommended Posts

On 2020-05-22 at 10:12, Anders65 said:

nu med spänning ut från förstärkaren & strömmen i högtalarkretsen.

Intressant om vi kan utveckla vad det är vi ser.

 

Jag ser att det är 1kHz fyrkantburst, och utspänningen är snygg. Skulle kalla den kritiskt dämpad.

Men hur ska man tolka strömmen?

Hur ser högtalarens impedansgång ut?

 

Det står mV på den gröna skalan.

Link to post
Share on other sites
  • Replies 252
  • Created
  • Last Reply

Top Posters In This Topic

Top Posters In This Topic

Popular Posts

Var sommar vid den här tiden brukar jag ha ett litet Euphoniamöte och så även i år. Med tanke på de epidemiologiska omständigheterna begränsade jag i år antalet gäster till 4 personer. Det var varanna

Blev ganska fullt i lådan till slut. Tog en en hel tid att bara få ihop den då det var blev tajt på vissa områden. Om eller kanske när det blir en nästa version måste slutmonteringen bli lite enklare.

Hej!   Den här tråden handlar om att skapa ett slutsteg med några unika egenskaper. Ytterligare ett förstärkarprojekt låter nog inte så intressant... Det finns ju redan så många riktigt bra

Posted Images

Oj, missade det. Tack :-)

 

Jag mäter strömmen över 0,1ohm. 10mV motsvarar 100mA i bilden.

 

Jag har inte mätt upp impedansen på högtalarna än. Baserat på det jag känner till om dem så borde det finns viss likhet med modellen vi tog fram tidigare. Men  jag ska nog mäta upp den. Tror jag kan få lite nytta av det framöver. 

 

Jag kommer testa mera med att ända utimpedans hos förstärkaren i närtid. Då med 68uF + 10ohm i serie parallellkopplat med högtalaren. Detta jämnar ut impedansen som förstärkaren ser vilket gör att jag kan testa utimpedans på förstärkaren utan annan påverkan. 

 

Link to post
Share on other sites

 

5 hours ago, calle_jr said:

Du kanske kan mäta spänning och ström med ett sinussvep 20-20kHz?

Det borde inte vara några problem. Gör det nog i samband med impedansmätning av en högtalare.

Link to post
Share on other sites
Posted (edited)
10 hours ago, Anders65 said:

Gör det nog i samband med impedansmätning av en högtalare.

Jag tänkte att impedansgången är vad man får ut av svepmätning.

uHGT: spänning över högtalare

R : serieresistor

uR: spänning över serieresistor

 

Z = R uHGT / uR

 

Så har jag förstått det från framtagande av TS-parametrar. Men jag har aldrig gjort det själv.

 

 

Edit:

Jag hittade den presentation av Dana Olson som jag hade i åtanke. 

 

image.png

 

image.png

 

http://www.aes-media.org/sections/pnw/pnwrecaps/2017/macatee_impedance_mar2017/

 

 

Edited by calle_jr
Tillägg
Link to post
Share on other sites

Så här tror jag uppkopplingen kan se ut med lite värden på resistanserna.  Jag har 50 ohm utimpedans i signalgeneratorn och 1 Mohm inimpedans i DSOn (CH A och CH B). Tänker mig  1k  mätmotstånd. 

Impedans.PNG.0a5bce080d591f8b6157f95611fafaa3.PNG

Link to post
Share on other sites

Det tog lite tid innan jag kunde ta tag i detta men här är impedanskurvan för Oscar trio. Ej kalibrerad mätning så ta gärna absoluta värden med en nypa salt. Multiinstrument ger möjlighet till flera olika mätmetoder för impedansmätningar. Jag valde att använda multiton med 24 toner per oktav. Eftersom utimpedansen är känd (50 ohm) kunde mätningen göras utan R3 på 1 kohm enligt ovan. 

 

OscarTrio_Impedance.thumb.PNG.a7344a102b5f467250a454e9683fc026.PNG

 

 

Link to post
Share on other sites

Då kommer frekvensgång avseende spänning och ström med högtalare och förstärkare inkopplad. Strömmen är förstås den gröna kurvan. Linjära relativa amplitudskalor. Strömdippen vid 18Hz ser man antydan till i impedanskurvan - som dock startar vid 20Hz. 

FrekvensUI_speaker.thumb.PNG.d15301840248d731f97f18a51bc12f19.PNG

 

Link to post
Share on other sites
2 hours ago, Bolstad said:

Älskar att läsa om tester på djupet. 

Behöver dock lite hjälp då mitt färgseende inte riktigt är som det skall. 

Grön? 

Kul att höra att du gillar testerna. Kom gärna med förslag på tester inom ramen för mina trådar :-)

Grön kurva är den med tre dippar.

Link to post
Share on other sites
On 2020-06-14 at 16:42, Anders65 said:

här är impedanskurvan för Oscar trio

 

On 2020-06-14 at 18:18, Anders65 said:

Då kommer frekvensgång avseende spänning och ström med högtalare och förstärkare inkopplad.

 

Mycket bra.

Det blir alltså som man misstänker att om man mäter ett svep med utspänningen från förstärkaren och strömmen i högtalarkretsen så har man en exakt mätning av impedansgången med aktuell förstärkare och högtalare.

 

 

14 hours ago, Bolstad said:

Behöver dock lite hjälp då mitt färgseende inte riktigt är som det skall. 

 

Jag vet att det finns enkla hjälpmedel för att enklare kunna avläsa färger på bildskärmar. Du har säkert testat?

 

Link to post
Share on other sites
5 minutes ago, calle_jr said:

Mycket bra.

Det blir alltså som man misstänker att om man mäter ett svep med utspänningen från förstärkaren och strömmen i högtalarkretsen så har man en exakt mätning av impedansgången med aktuell förstärkare och högtalare.

 

Alltid trevligt att se att olika mätmetoder ger samma resultat :)

Link to post
Share on other sites
24 minutes ago, calle_jr said:

Jag vet att det finns enkla hjälpmedel för att enklare kunna avläsa färger på bildskärmar. Du har säkert testat?

 

Hjälper tyvärr inte för min del. 

Enda gångerna det egentligen blir problem är diagram/staplar och andra visningssätt där färger representerar en eller några delar. 

Tanten fick alltid hjälpa till med att märka upp kablar när bilstereo skulle kopplas för många år sedan. 

Snabbkopplingarna idag är underbara hjälpmedel. 😎 

Link to post
Share on other sites

De senaste 2 veckorna har jag kört alla simuleringar på modellen av förstärkaren några varv till. Resultaten visar att alla tre stegen i förstärkaren har lite mer att ge. Vilket är riktigt kul inför höstens arbete 😀

Några av de delar jag kommer jobba vidare med;

- Drivningen av insteget.

- Den lokala återkopplingen i VAS.

- Ett par, tre egenskaper hos den globala återkopplingen.

 

Rätt högt på önskeliistan är en snabbare dator att köra simuleringar på. Vissa körningar tar lång tid. Inte timmar men ändå. Finns det något tråkigare än att vänta på en dator?

Link to post
Share on other sites
  • 1 month later...

 

Jag har funderat lite på vad det är vi egentligen hör, eller egentligen urskiljer, mellan olika kombinationer av förstärkare och högtalare.

Jag tror att gemene man (inkl jag) har svårt att skilja på vad det i verkligheten innebär med spännings- respektive strömdrift. Och är det verkligen det ena eller det andra som vi "hör"?

Det vore intressant att plotta effekten (i Watt eller dB) från ett simulerat svep med spännings- respektive strömdrift.

 

Det vore också intressant att studera hur mängden återkoppling varierar med frekvens, i förhållande till total signal.

 

Link to post
Share on other sites
3 hours ago, calle_jr said:

Jag har funderat lite på vad det är vi egentligen hör, eller egentligen urskiljer, mellan olika kombinationer av förstärkare och högtalare.

Ett mycket intressant och område. Att koppla en förändrad egenskap hos en förstärkare till den förändring vi faktisk hör är ofta svårt. Kanske ett av de svåraste områdena vi har att göra med? 

 

Nästan alltid när vi förändrar utimpedansen eller återkopplingen hos förstärkaren så förändras ett flertal parametrar samtidigt. Sen tror jag ljudet från olika högtalare påverkas olika och i olika grad av förändring i drivningen. Man skulle nog kunna skriva en hel bok om detta område :-)

 

Ska se om jag kan köra lite simuleringar... vi har ju modellen klar av en högtalare. Återkommer!

 

4 hours ago, calle_jr said:

Det vore också intressant att studera hur mängden återkoppling varierar med frekvens, i förhållande till total signal.

Detta är nog väldigt individuellt från förstärkare till förstärkare. Jag skulle kunna ta fram en kurva/siffra på det för min förstärkare inom säg 20-20kHz. Men generellt sätt minskar mängden återkoppling vid högre frekvenser. Ofta justerar man frekvensgången med öppen loop för att få den fas/amplitudmarginal man vill ha. Men jag använder den även för att fintrimma bland annat vågformen för 10kHz fyrkant. Tror det är viktigt att förstärkare presterar bra med öppen återkopplingsslinga, och rätt gjort kan global återkoppling vara riktigt bra utan alla negativa bieffekter. Men gör man en mindre bra design så skapar man visserligen ganska enkelt bra siffror, men samtidigt skapas mycket andra problem som inte syns med "vanliga" mätningar, men som gör lyssningen mycket mindre njutbar.

Link to post
Share on other sites
8 hours ago, calle_jr said:

Det vore intressant att plotta effekten (i Watt eller dB) från ett simulerat svep med spännings- respektive strömdrift.

Tänker du på effekten som skickas in till högtalaren?

Link to post
Share on other sites
5 hours ago, Anders65 said:

Kanske ett av de svåraste områdena vi har att göra med?

Ja.

Även om vi inte reder ut det så är det många saker som är intressanta att belysa.

Just detta med systemet förstärkare-högtalare är ju själva essensen.

Därför är det intressant att sprida lite ljus om just det. Jag ogillar att vi i alla år bara konstaterat att det inte går att få samförstånd mellan mätningar och lyssning. Det finns ju förklaringar. 

 

 

1 hour ago, Anders65 said:

Tänker du på effekten som skickas in till högtalaren?

Så tänkte jag, men när du ställer frågan så blir jag osäker :)

Det är nog effekten som förstärkaren avger som är intressant.

Om man ska studera effekten i högtalaren så är det snarast utstrålningseffekten, och då börjar det bli överkomplicerat.

 

 

5 hours ago, Anders65 said:

Jag skulle kunna ta fram en kurva/siffra på det för min förstärkare inom säg 20-20kHz.

Bra. Precis vad jag är ute efter.

Kruxet är nog att vi kommer behöva en referens (eller flera) för att kunna avgöra om variationen är stor eller liten.

Den klassiska jämförelsen är rör kontra transistor, med och utan återkoppling.

Vi kanske kan hjälpas åt.

 

Link to post
Share on other sites
1 hour ago, calle_jr said:

Jag ogillar att vi i alla år bara konstaterat att det inte går att få samförstånd mellan mätningar och lyssning. Det finns ju förklaringar.

Så himla bra sagt. Jag instämmer. Även om det kanske inte är rimligt att tro att det går att komma hela vägen så tror jag det går att komma längre i förståelsen kring samspelet mellan förstärkare och högtalare och hur olika kvalitéer i ljudupplevelsen påverkas av olika egenskaper. Det är nog det näst viktigaste gränssnittet efter högtalare - vår hörsel.

 

1 hour ago, calle_jr said:

Den klassiska jämförelsen är rör kontra transistor, med och utan återkoppling.

Vi kanske kan hjälpas åt.

Håller verkligen med. Vi borde hjälpas åt med detta. Att jämföra transistor och rör är intressant. Kan vi dessutom jämföra med/utan återkoppling blir det än intressantare.

 

Återkoppling kan vara en riktig luring. Beroende på konstruktionen kan det hända väldigt många olika saker samtidigt när man lägger på en viss mängd återkoppling. Ofta läser man att återkoppling är dåligt för ljudupplevelsen men bra för specifikationen. Finns förstås en del sanningar i det, men jag tror man kan lyckas med mycket bra ljudupplevelser både med och utan återkoppling. Men det kräver olika strategier när det gäller konstruktionen.

Link to post
Share on other sites
9 hours ago, Anders65 said:

Det vore också intressant att studera hur mängden återkoppling varierar med frekvens, i förhållande till total signal.

Körde en simulering. -3dB punkten i prototypförstärkaren för open loop ligger på ca 22kHz. Mängden återkoppling varierar med strax över 2dB jämfört med tonal signal inom 20-20kHz.

 

 

Link to post
Share on other sites
10 hours ago, Anders65 said:

Återkoppling kan vara en riktig luring. Beroende på konstruktionen kan det hända väldigt många olika saker samtidigt när man lägger på en viss mängd återkoppling. Ofta läser man att återkoppling är dåligt för ljudupplevelsen men bra för specifikationen. Finns förstås en del sanningar i det, men jag tror man kan lyckas med mycket bra ljudupplevelser både med och utan återkoppling. Men det kräver olika strategier när det gäller konstruktionen.

Jag tror att generellt borde mängden återkoppling styras efter att få en linjär effektavgivning.

Men eftersom standardmätning baseras på spänning (känslighet för 2,83V/1m), så styr man kanske återkoppling för att erhålla linjär spänning.

Vem har inte stött på högtalare som inte spelar bas? Nästan oavsett vilka transistorsteg man kopplar till, så blir det ingen ordning förrän man kopplar in rör. Jag tror det beror på att rörförstärkare ger linjär effekt i registret snarare än linjär spänning.

 

Men om en högtalare är byggd för transistor och biaserad för linjär spänning (vilket blir mer och mer vanligt), så kullkastar man ju resonemanget.

 

 

9 hours ago, Anders65 said:

Körde en simulering. -3dB punkten i prototypförstärkaren för open loop ligger på ca 22kHz. Mängden återkoppling varierar med strax över 2dB jämfört med tonal signal inom 20-20kHz.

 

Det var väldigt måttligt. Antar att det är spännings-dB.

 

Det märks kanske att jag är ute efter en jämförelse :)

Frekvensgång för effekt respektive spänning för en standardhögtalare, med och utan återkoppling.

 

Link to post
Share on other sites
1 hour ago, Bebop said:

handlar det t ex att förstärka en signal med, säg  en ström på 2A och spänning med 10V kontra 4A med 5V för att se eller höra skillnad?

Så skulle det kunna vara. Jag har inte tänkt på det :unsure:

 

Det jag menar är att man kan betrakta återkoppling (feedback) som ett spackel.

Om man utgår från att inte använda återkoppling alls och plottar frekvensgången i dB baserat på spänning, så antag att den ser ut som berg- och dalbana.

För att få bra mätningar så använder man feedback som spacklar till frekvensgången.

 

Men, två saker;

  1. Om det inte är spänning som avgör högtalarens beteende utan effekt, så spacklar man i onödan och på fel ställe.
  2. Feedback vill man helst minimera eftersom det distorderar signalen.

 

Därför vore det intressant att jämföra frekvensgång för spänning respektive effekt, med och utan feedback. För en typisk dynamisk högtalare.

 

Link to post
Share on other sites
Posted (edited)
55 minutes ago, calle_jr said:

Om man utgår från att inte använda återkoppling alls och plottar frekvensgången i dB baserat på spänning, så antag att den ser ut som berg- och dalbana.

För att få bra mätningar så använder man feedback som spacklar till frekvensgången.

Jag tog två exempelbilder. Båda helt utan återkoppling på hur frekvensgången ser ut.  Skillnaden mellan bilderna är olika open loopförstärkning.

451439904_Exempelutanterkoppling.PNG.ea7d6ae446878a7371ffeef8fc439ec3.PNG

546760806_Exempel2utanterkoppling.PNG.2efa8de7a9d3a9fa3fab75f175f07a42.PNG

55 minutes ago, calle_jr said:

Feedback vill man helst minimera eftersom det distorderar signalen.

Ett av flera syften med feedback är ofta att minska distorsionen, vilket man gör om man ser till THD. Men man riskerar att skapa högre ordningens distorsion. Vår hörsel gör att vi mer känsliga för högre ordningens distorsion eftersom lägre ordningens övertoner maskeras. Det är inte hela sanningen men ändå :-) 

 

En del säger att man bara minskar lägre ordningens övertoner med feedback, men jag har sett att det beror på helt på konstruktionen. Jag ser feedback som ett verktyg. Med bra kunskaper i hur man använder det kan man skapa riktigt bra resultat, annars riskerar man att förstöra mer än nyttan. Men det finns olika strategier att nå sitt mål.  Det finns många lysande exempel på bra rör- och transistorförstärkare utan feedback. Inget är rätt eller fel. För mig är det bara olika strategier där man använder lite olika verktyg och metoder. Men jag tycker det stora problemet är att vanliga mätningar/specifikationer och ljudupplevelsen i mångt och mycket saknar koppling till varandra. 

 

 

Edited by Anders65
Link to post
Share on other sites
43 minutes ago, calle_jr said:

Om det inte är spänning som avgör högtalarens beteende utan effekt

Det pratades mycket förr, framför allt när NAD gjorde sitt genombrott med sin 3020-förstärkare, om vikten av strömkababla förstärkare för att få kontroll av högtalarna och för att klara låga impedanser och kraftiga fassvängningar. Men nu tycks spänningens del i effektens betydelse få en ny resonans. Går vi tillbaka till tiden före NADs 3020?

 

Är det kanske så att högtalarna blivit bättre nu så att gamla konstruktionsprinciper lyfts till nytt ljus?

 

Obs. Det är ingen kritik, jag försöker bara förstå sammanhangen och det gör jag genom kopplingar till den debatt jag minns från början av 80-talet som gick ut på ström, ström, ström...

Link to post
Share on other sites

Ström och spänning och hur de samsas i kretsar kräver viss förståelse för den underliggande fysiken och vi kanske borde skapa en tråd om detta men jag har inte tid just nu i alla fall.

 

För den som vill läsa på egen hand är det i första hand Ohms lag och Kirchhoffs lagar som används.

 

Ström och spänning förhåller sig alltid till varann och det ger impedans Z som består av en realdel och en imaginärdel och genom att studera dessa (med exempelvis jω-metoden) fås fasvridning och amplitud.

 

Det som oftast verkar förvirra folk när det gäller förstärkare är benämningen "strömstark". Den är ganska missvisande och det borde egentligen kallas "spänningsstyv". Det visar hur lite utspänningen (i en spänningsförstärkare) varierar med det strömuttag som efterfrågas av kretsen som drivs.

 

En ideal spänningsförstärkare ger en utsignal i form av spänning som ger ifrån sig exakt den ström som krävs av lasten.

En ideal strömförstärkare ger en utsignal i form av ström som ger ifrån sig exakt den spänning som krävs av lasten.

 

Link to post
Share on other sites
5 hours ago, MatsT said:

Den är ganska missvisande och det borde egentligen kallas "spänningsstyv". Det visar hur lite utspänningen (i en spänningsförstärkare) varierar med det strömuttag som efterfrågas av kretsen som drivs.

Precis. Med ohms lag så blir en spänningsförstärkare mindre "spänningsstyv" med ökad utimpedans. En viktig del här är att högtalarens impedans inte bara består av en realdel (det vi brukar kalla resistans) utan även en imaginärdel. Det händer att förstärkare kan bete sig dåligt när lasten inte är rent resistiv, vilket i värsta fall kan orsaka självsvängning i kretsen förstärkare - högtalare. 

Link to post
Share on other sites
6 hours ago, Anders65 said:

Ett av flera syften med feedback är ofta att minska distorsionen, vilket man gör om man ser till THD.

Ja, såklart. Bra att du nämner det.

Om en transistor eller ett rör vore linjärt till det oändliga :) så behövdes ju ingen feedback.

Men vad jag menar är att en signal som innehåller feedback är en störd (distorderad) signal.

 

 

6 hours ago, MatsT said:

Ström och spänning och hur de samsas i kretsar kräver viss förståelse för den underliggande fysiken

Lättare sagt än gjort :D

Bra att utgå från Ohm och Kirchhoff men jag tycker det är helt grundläggande att man inte kan titta statiskt på detta. Då missar man poängen (vad som skiljer mätning mot vad man hör). Jag tror också att det är vad du menar eftersom du nämner jw-metoden.

 

En förstärkares linjäritet baseras ju på dess uteffekt i frekvensbandet.

Ohm och Kirchhoff; U=ZI och P=UI.

Det innebär att uteffekten (inte spänningen och inte strömmen, utan produkten av spänning och ström) ska följa impedansen för att systemet ska bete sig linjärt.

Eller tänker jag fel? :unsure:

 

Link to post
Share on other sites
9 minutes ago, calle_jr said:

Om en transistor eller ett rör vore linjärt till det oändliga :) så behövdes ju ingen feedback.

Så sant :) 

11 minutes ago, calle_jr said:

Men vad jag menar är att en signal som innehåller feedback är en störd (distorderad) signal.

Tack, då tror jag att jag förstår vad du tänkte på :) Feedback försöker korrigera fel på grund av olinjära komponenter genom att jämföra utsignalen med insignalen och tillföra eller ta bort det som felar så att utsignalen ska få ett linjärt beroende till insignalen. Ursprungssignalen påverkas genom feedback och summan av dessa är det jag tolkar att du avser som distorderad signal.

 

Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

×
×
  • Create New...