Anders65

Medlem+
  • Content Count

    217
  • Joined

  • Last visited

  • Days Won

    5

Everything posted by Anders65

  1. Hej igen, Vad kan denna kryptiska rubrik på tråden handla om? Ända sedan 1920-talet då konceptet med negativ återkoppling skapades har detta diskuterats. Kanske är det ett av de mest diskuterade områdena inom förstärkarkonstruktion? Ingen återkoppling, lokal återkoppling eller global återkoppling. Jag läste en artikel av Denis Morecroft som fångade min tanke, vilket är orsaken till att jag ville skriva lite här om detta. Denis Morecroft är konstruktör och ägare av företaget DNM som bland annat tagit fram förstärkare. Det finns så mycket åsikter och så mycket skrivet kring negativ återkoppling. Jag blir ofta förvånad när jag läser böcker om förstärkarkonstruktion att författaren inte går ner lite på djupet i vad det är som gör att negativ återkoppling kan förstöra mer än den potentiella nytta den faktiskt kan ge. Varför får jag intrycket av att man inte efter alla dessa år lyckats reda ut och förklara problem som uppstår på ett tydligt sätt? Oftast ser jag bristfälliga förklaringar, vilket inte leder oss framåt. Jag har ett resonemang som förhoppningsvis kan bringa lite ny frukt och diskussioner kring en del av orsakerna till problemen - som jag ser dem. Jag har inte hela bilden av problemet och inte hela insikten kanske, men tänkte ändå belysa en viss aspekt i denna tråd. Aspekten har att göra med transient distortion som negativ återkoppling kan vara den direkta orsaken till och därmed en av orsakerna till att förstärkare med betydande mängd negativ återkoppling inte lyckas lika bra som andra med att återskapa musikalitet. Vi känner alla till att när vi ställer två speglar mot varandra så ser vi en spegelbild som studsar mellan speglarna som blir mindre och mindre. Om speglarna är hel parallella så uppstår ju inte alla dessa spegelbilder. Detta kan jämföras med återkoppling då ett tidsfel mellan insignal och korrektionssignal inte är exakt i fas med varandra. Då uppstår en serie av "spegelbilder" som är skillnaden mellan dessa signaler. återkopplingen hanterar dessa så att felet som uppstår reduceras snabbt med tiden. Men detta skapar en typ av transient distortion som är viktigt förstå och hantera när man designar med negativ återkoppling. Om vi lyckas hantera denna effekt på ett bra sätt tror jag vi kan få bort en del av de problem som negativ återkoppling kan medföra. Fasfel på korrektionssignalen i förhållande till insignalen ger enligt bilden nedan upphov till en transient distortion. Nivå på korrektionen minskar snabbt med tiden (det jag kallar speglingseffekten) vilket gör att distortionsmätningar i ett stabilt tillstånd inte kommer att visa något av denna typ av distortion. Idealt sätt vill man ha en så smal kurva som möjligt, vilket motsvarar ett minimalt fasfel. Ett annat sätt att hantera problemet är det som den röda linjen indikerar. Att höja nivån för acceptabel distortion, vilket minskar ytan under kurvan och därmed reducerar problemet. Detta göras genom att minska återkopplingen i kretsen. Ett tredje sätt är att minimera open-loop distortionen så mycket som möjligt, vilket sänker nivån på kurvan och därmed behövs mindre korrektion. Går man för långt med den åtgärden får man dock ofta andra problem, men det ligger utanför denna tråd. Mina erfarenheter är att man kan nå mycket bra resultat genom att kombinera dessa tre typer av åtgärder. Hoppas mitt resonemang går att förstå och att det kan bidra till några nya insikter och vidare diskussioner!
  2. Anders65

    Från speglingseffekt till musikalitet

    Intressant. Håller med om att klangen kanske påverkas av fasvridningar. Men det blir ligger strax utanför det jag förstår. Utveckla gärna dina tankar kring detta Hur mycket fasvridning inom det hörbara området kan behövas för att denna effekt kan bli hörbar?
  3. Anders65

    Från speglingseffekt till musikalitet

    Jag har klurat lite kring denna tråd några dagar nu. Det finns det olika sätt att beskriva samma sak. Det finns inget rätt eller fel i det. Det är bara olika sätt att beskriva egenskaper. Men jag skulle nog vilja berätta lite om hur jag resonerar och tänker. Jag är inte den skolade personen, vilket säkert märks. Jag försöker lära mig på resan vartefter jag stöter på nya saker. Är det något jag inte förstår försöker jag antingen köra simuleringar eller så försöker hitta någon annan som försökt reda ut och dokumentera problemet. Men en tråd som denna ger mig verkligen nya insikter. Otroligt värdefullt! Det är skillnaden i att tänka och resonera som för oss framåt. Tänker alla lika så stagnerar utvecklingen så småningom. Ju fler olika sätt att tänka desto bättre . Tänkte skriva några rader om hur jag tänker och jobbar kopplat till denna tråd. När jag är i en konstruktionsfas, om vi tar förstärkaren som ett exempel, så jobbar jag mest i frekvens- och magnitudplanet. När jag försöker hitta rätt väg framåt med till exempel balansen mellan lokala motkopplingar och global motkoppling jobbar jag mest med magnitud, frekvensgång, fasvridning och fasmarginaler. Men även med distortion och harmoniska övertoner samt intemodulationsprodukter. Men jag jobbar lite annorlunda när jag har en burk (förstärkare) som jag vill se hur den beter sig. Här tänker vi kanske olika, men jag tänkte mest delge mitt sätt att adressera det hela. Jag delar upp problemet i två delar. Hur den beter sig med olika typer av stimuli (insignaler som sinus, multiton och fyrkant) och hur beter den sig när jag tar bort insignalen. Med stimuli blir frekvengång, fasvridning, linjäritetsfel, harmonisk distortion, beteendet med resistiva/induktiva/kapacitiva laster, utimpedans, stig/falltider samt intermodulationsprodukter intressanta att mäta och analysera. Från det ögonblick jag har ett stimuli till jag slår av det vill jag titta på "restprodukterna" samt brusnivån när restprodukterna klingat av (använder här burstar av sinus och fyrkant eller ingen signal alls för brus). Jag såg på de senaste mätningarna att det är stora skillnader i restprodukterna (det jag kallar speglingseffekten kan vara en av orsakerna, men det finns andra med förstås som termisk distortion). Men då ställde jag mig frågan hur känsliga är vi med avseende på den tid som restprodukterna finns kvar? Är detta ett verkligt problem? Jag läste en del som verkar peka på tider neråt 5us. Men är det jag läst verkligen relevant i verkligheten med musik? Påverkar detta upplevd upplösning vid återgivning av musik? Påverkas upplösningen i stereobilden? Jag har ingen aning - ännu.
  4. Anders65

    Från speglingseffekt till musikalitet

    När jag tittar på ett system med tid på X-axeln tänker jag motkoppling som ett reglersystem med stegsvar och tidskonstant. Så jag gjorde mätningen (#15). Tidskonstanten är den tid det tar för stegsvaret att nå 63% av slutvärdet.
  5. Anders65

    Från speglingseffekt till musikalitet

    Jag mätte +/-0,5 graders fasfel inom 20-20kHz. -3dB ligger på 250kHz så det stämmer ju väldig bra
  6. Anders65

    Från speglingseffekt till musikalitet

    Verkligen inte mitt område så jag kan ha totalt fel om grupplöptid - så ursäkta om jag råkar prata lite i nattmössan här Men blir inte grupplöptid mest relevant för filter då olika frekvenser förskjuts olika i förhållande till varandra? (borde nog läsa på inser jag ) Och visst skapar förstärkaren fasvridning genom att motkopplingen eller förstärkaren i övrigt inte hänger med och då kan ge en varierande grupplöptid. Som ett filter. Men är inte riktigt det jag tänker på här. Om vi har ett reglersystem som har säg 20us tidskonstant (Lavardin) så kommer vi inte höra tillfälliga tidsförskjutningar mellan vänster och höger kanal i musiken som är mindre än den. Vi tappar den informationen. Det är det jag tänker på med att vi får en försämrad upplösning i stereobilden. Min tanke är såhär. Tidsförskjutningar mellan vänster o höger kanal tillsammans med volym ger ett instruments eller rösts placering i stereobilden. Elektronisk musik och mixare använder fasvridningar för att flytta runt ljud i stereobilden. Det gör att jag tycker denna egenskap är viktigt att kunna återskapa till den nivå som motsvarar vår upplösning.
  7. Anders65

    Från speglingseffekt till musikalitet

    Håller med dig. Men precis som du skriver är det inte alls säkert att gränsen för vad man hör i musik är samma härad som de labbtester som gjorts. Men jag blir lite sugen på att försöka göra några egna tester på detta som kanske är lite närmare musik. Att testa känsligheten för tidsdifferenser så skulle man kunna börja med en sinus för enkelhetens skull som samplas med 200kHz. Då borde man kunna lägga in fördröjningar i steg om 5us på ena kanalen. Tänker mig att toggla ena kanalen mellan 0 -5us / 0-10us / 0-20us fördröjning och se om jag kan höra skillnad med lurar. Mitt ljudkort går upp till 200kHz så det borde fungera. Ska se om det går att fixa det. Borde bli ganska relevant test kan jag tycka. Tankar/kommentarer kring en sådan test för just vänster-höger-känsligheten?
  8. Anders65

    Från speglingseffekt till musikalitet

    Effekten av det jag försöker adressera här är en form av transient distortion som kan orsaka utsmetsning i tiden, eller "time smear" som kan kopplas till förstärkare. Effekten av time smear påverkar upplevelsen i form av detaljer, men även stereobildens upplösning i bredd (vinkelupplösning). Jag tror det finns två olika typer av egenskaper som kan orsaka problemet. Antingen är det för snäva bandbreddsbegränsningar i signalvägen och/eller så är ett eller flera av de lokala eller globala reglersystemen med motkopplingar som är för långsamma. Jag läste på lite kring vad som kan krävas för att undvika risken för detta kopplat till vår uppfattningsförmåga - eller hörsels "upplösning". Förmågan kan delas in i två delar. Direktljud och differensljud. Med direktljud menar jag hur små tidsavbrott kan vi uppfatta från en ljudkälla. Med differensljud menar jag hur liten skillnad i tidsdifferens kan vi uppfatta i stereofoniska system. Tester gjorda av Kunchur (2008) visar att vi kan höra skillnader på tidskonstanter ner till 5us med 100% säkerhet. Det går en skarp gräns vid 4us då man inte kan påvisa att man hör någon skillnad. Detta borde motsvara en min stig/falltid på i storleksordningen 10V/us för en 100W förstärkare (gjorde ett snabbt överslag i huvudet). Referens "Milind N. Kunchur, "Temporal resolution of hearing probed by bandwidth restriction", Acta Acustica, Vol. 94 (2008)" Tester av Leshowitz (1971) visar att man kan uppfatta skillnader mellan en och två pulser med samma totala energi om mellanrummet är mer än 10us. Referens "Leshowitz, B. (1971). Measurement of the two-click threshold. Journal of the Acoustical Society of America" Tester av Kunchur( 2007) visar att man kan uppfatta en vinkelförändring som motsvarar 6us. Referens "Milind N. Kunchur, "Audibility of temporal smearing and time misalignment of acoustic signals", Technical Acoustics" Rob Watts, Chord menar att vår upplösning att upptäcka tidsskillnader mellan vänster o höger sida är 4us.
  9. Anders65

    Från speglingseffekt till musikalitet

    Stämmer nog bra det. Bara presentationen av informationen som skiljer. Eller vänta lite... inte riktigt då jag kör burst här..
  10. Anders65

    Från speglingseffekt till musikalitet

    En vanlig mätmetod för rumsakustik för att få reda på rummets efterklang, resonanser och direkta reflektioner är genom att titta på hur energin i rummet från en puls från en högtalare försvinner över tiden, kallas - Energy Time Curve, eller ETC. Jag testade motsvarande mätning på min förstärkare, Lavardin och Rotel. I förstärkardomänen blir detta ett mått på motkopplingens snabbhet. Hur lång tid tar det tills den hunnit ifatt insignalen? Hur beter den sig under tiden energin faller? Detta är en faktor som påverkar förstärkaren förmåga att återge detaljer - eller upplösningen helt enkelt. En rätt intressant mätning tycker jag - och något jag aldrig sett tidigare för förstärkare. Jag kör en ett pulståg av fyrkant (20kHz) som jag avslutar efter två perioder. Bättre att köra denna typ av signal än en enskild puls med tanke på förstärkare som gärna vill ha symmetriska signaler att jobba med. Först Lavardin: Och sedan min: Och så Rotel. Här ser man problemen med underdämpning tydligt.
  11. Anders65

    Från speglingseffekt till musikalitet

    Den första är min egna MOSFET-förstärkare som jag designat o byggt nyligen. Hade stort fokus på transient-egenskaperna genom hela designprocessen från simuleringar, konstruktion till kretskort. Det blev många timmar och kvällar av inläsning och simuleringar. Men detta var första gången jag gjorde denna mätning på förstärkaren, så den är inte optimerad för den här mätningen. Lavardin är IS-versionen. Lavardin håller ihop helheten i ljudbilden väldigt bra. Den har en fin balans, men saknar en del upplösning och kraft. Den sista är en Rotel som jag hemma tillfälligt. Modellen är RA-840BX3. Det man kan nämna är att underdämpningen som ser rätt beskedligt ut här, blir inte så vacker om man kör fyrkantvåg.
  12. Anders65

    Från linjesignal till musikalitet

    Så där nu har jag gjort en ny impulsmätning med hela kedjan som föregående mätning. Men nu med spänning ut från förstärkaren & strömmen i högtalarkretsen. Använder 4m Supra Ply 3.4. Strömmen är den gröna. Jag gjorde en fyrkant-burst istället för att få med bredare spektrum med lägre frekvenser (från 500Hz).
  13. 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 produkter och efter mer än 100 år måste väl ändå allt vara provat? Lavardin IS som jag har i min setup just nu är en annorlunda konstruktion och som låter musikglädjen blomma ut genom elektroniken och högtalarna. Visst har den sina begränsningar, men jag är ändå imponerad av den ur ett musikaliskt perspektiv. Med denna Lavardin så började jag snart läsa på - vad det är för speciellt med denna förstärkare? Vad har man för konstruktionslösningar som skapar denna känsla av musikalitet? Den är konstruerad kring bipolära transistorer, men många tycker att den har en karaktär av en bättre rörförstärkare. Jag är en av dem. Efter mycket grävande finns en särskiljande egenskap mot andra förstärkare med BJT´s i signalvägen. Det finns flera, men jag fastnade för en specifik. Lavardin har hanterat problemet med vad de kallar minnesdistorsion - eller en term som jag gillar bättre - termodynamisk distorsion. Jag läste in vad som skrivits om detta och hur man kan hantera det. Min slutsats är att det finns två vägar att gå. Antingen går man Lavardin's väg eller så använder man bara JFET/MOSFET i signalvägen. Lavardin's väg innebär, som jag förstått det att, säkerställa konstant effektutveckling som transistorer i ingångssteg och VAS oberoende av nivå på insignalen. Men jag föll för den alternativa vägen med JFET/MOSFET. Dels är den enklare och dels ser jag Nelson Pass som en av mina största inspirationskällor. Han har gjort en del riktigt snygga lösningar med JFET/MOSFET som jag inspirerats av. Men jag vill inte kopiera andras lösningar, utan vidareutveckla. Därför blir detta något nytt som ingen gjort förut. Att göra det någon annan gjort är inte min grej. Några egenskaper slutsteget kommer att ha: Justerbar nivå på jämna övertoner (samma konstruktion som försteget jag gjorde tidigare för justering av H2). Syftet är att kunna justera karaktären på slutsteget genom att justera förhållandet mellan jämna och udda övertoner. Justerbar dämpfaktor. Syftet är att kunna anpassa steget mot olika högtalare. Jag kommer kanske skriva mer senare om varför jag vill ha den funktionen och varför jag tycker detta är centralt. Men det görs med justerbar PCF (Positive Current Feedback) enligt blockschemat nedan. Med detta kan jag ha möjlighet att nå oändlig dämpfaktor och hantera induktiva och kapacitiva laster (högtalare) på ett fantastiskt bra sätt. Har kört rätt mycket simuleringar kring detta med ett flertal olika testsignaler och provocerande laster. Jag har förresten bytt simuleringsprogram igen... Kör nu Superspice. Har precis vad jag behöver för detta projekt - och gratis :-) Kan rekommenderas, även om det tyvärr finns en del buggar. Endast JFET och MOSFET i signalvägen. Laterala MOSFET i utsteget (klass AB) och P-kanals JFET i ingångssteget. En MOSFET i VAS-steget som körs i klass A. Just nu siktar jag på ca 80W/kanal i 8 ohm. Ser ut att landa på ca 20-30V/us i slewrate vilket jag tror borde vara tillräckligt. Det jag jobbar mest på nu är termisk stabilitet och optimeringar. Jag funderar även på om jag ska addera volymkontroll och kanske ha två-tre ingångar? (integrerad förstärkare) Tankar kring det? Kom gärna med frågor, funderingar och idéer kring detta projekt - Tidplan? 2020 - Ska jag göra fler ex? Kanske.
  14. Anders65

    Från speglingseffekt till musikalitet

    Några mätresultat med sinus-burst. Kör 20kHz sinus i burstar till förstärkaren. Mäter på utgången volymen satt till ungefär samma utnivå mellan de tre. Resistiv last. Lavardin överraskar mest (mittenbilden). Kan lägga till att det tar hela 20us innan signalen från Lavardin nått rätt nivå.
  15. Anders65

    Från linjesignal till musikalitet

    ops... jag fixar det :-)
  16. Anders65

    Från linjesignal till musikalitet

    Då var det äntligen dags för impulse response :-) Jag testade med 2m Supra Ply 3.4 vs 4m vs 2m Mogami 3103. Setupen är enligt föregående inlägg. Använder Virtus MI Unit Impulse för 20kHz och DSO DAC - förstärkare - kablar (DUT) - högtalare (Oscar Trio) - 60cm luft - Mik (UMIK-1 med 48kHz DAC) Problemen med mätningen är att man ser första reflektioner från prylar på sidorna mellan högtalare och mik. Det inringade området. Bilden visar 2m vs 4m Supra-kabel. Det blev ingen skillnad i resultat med Mogami.
  17. Anders65

    Från speglingseffekt till musikalitet

    Känns som du är inne på ungefär det jag vill lyfta fram här. I en ideal värld fungerar motkoppling hur bra som helst. Precis som system utan motkoppling. Men vi har olinjära funktioner som vid kopplar ihop i flera steg som vi sedan sätter en global motkoppling på för att försöka hantera problemen. Och det kan ju vara klokt, men är vi inte väldigt noggranna skapar vi många olika typer av nya och hörbara problem. Det enklaste vägen är ju att inte ha en global motkoppling, men då kan vi inte heller tillgodogöra oss de fördelar som konceptet kan ge.
  18. Anders65

    Från speglingseffekt till musikalitet

    Jag tittar egentligen bara på magnitud och tid då jag begränsar mig till transienta förlopp här. Det är anledningen till att jag inte pratar om ex högre ordningens övertoner och intemodulationsprodukter som kan vara ett betydande problem det med vid motkoppling. Motkoppling kan skapa en komplex matta av högre ordningens övertoner eftersom musik består av multipla frekvenser. Men det är inte det och inte heller klippning jag pratar om utan de transienta produkter som uppstår när signalerna i motkopplingen inte är i exakt fas med varandra. Den transienta effekten i tidsdomänen kan bli ex ringning eller överdämpning. Eftersom motkoppling är ett reglersystem så kommer distortionen som uppstår av fasfelet att smetas ut i tid. Det är bland annat det jag försökt illustrera i bilden ovan. Och vi är väldigt känsliga för tidsfel, vilket gör mig intresserad av denna typ av aspekter.
  19. Anders65

    Från speglingseffekt till musikalitet

    Jag roade mig med att se hur man skulle kunna göra en mätning som påvisar denna speglingseffekt. Att titta på hur förstärkaren hanterar fyrkantvåg med snabba flanker är avslöjande men också väldigt provocerande. De snabba flankerna provocerar motkopplingen över vad som är normalt i musik. Jag vill hitta en metod som ligger närmare verkligheten för att se om detta är ett verkligt problem. Jag gillar "realistiska" mätmetoder där man utifrån kan avslöja om det finns interna problem i konstruktionen som faktiskt kan kopplas till hörbar påverkan på upplevelsen. Då kan man jämföra olika lösningar och förstärkare med varandra. Dit vill jag komma. Det jag vill se är: - kan den effekt som presenteras här identifieras med ett realistiskt stimuli? - kan de metoder att hantera problemen med motkoppling som jag föreslår få en förväntad effekt? Efter lite funderingar landade jag i ett stimuli med 20kHz sinus i burstar. Man skulle nog kunna ha ex 10kHz istället. Men min tanke är att felsignalen från motkopplingen kan vara större vid högre frekvenser. Känns i alla fall rimligt i många fall även om det beror lite på konstruktionen. Det jag vill titta på är hur väl sinusen klipps av efter bursten. Är reglerloopen genom motkopplingen underdämpad eller överdämad? Hur lång tid pågår speglingseffekten? Jag funderade lite över tiden det tar för motkopplingen att släcka ut speglingseffekten. Ett "gränsvärde" för hörbarhet skulle nog ligga kring 5us. Som jag förstått det kan vi inte särskilja skillnader under den storleksordningen i stereofoniska system. Men det är en av säkert flera faktorer som påverkar hörbarheten av denna effekt. Jag är lite osäkert kring detta.. Men om man sätter 5us som en hörbar gräns för tiden borde det inte spela någon roll hur stort amplitudfelet blir inom 5us. Eller tänker jag fel kring detta? Jag tänkte mäta på de tre förstärkare jag har i huset. En Rotel, en Lavardin IS och så min egen förstås. Skulle vara intressant att mäta på förstärkare utan motkoppling.
  20. Anders65

    Från linjesignal till musikalitet

    Nu är jag äntligen tillbaka i den här tråden. Som jag skrev tidigare lyckades en MOSFET till VAS-steget på ena kanalen gå sönder och det visade sig nästan hopplöst att få tag i nya till rimligt pris. Slut överallt och ledtider som sträcker sig till 2021... Till slut hittade jag dem i Kina hos en distributör som jag tror man kan lita på. Men under tiden lödde jag dit IRF610 transistorer som jag hade tänkt att använda innan jag valde att byta. De fungerar helt okej. Liten försämring av stig/fall-tider men det går att leva med tills jag byte tillbaka. Jag fortsätter med mätningar enligt MatsT's förslag. Impuls och se vad som händer under några millisekunder efter denna. DAC - förstärkare - högtalarkablar - högtalare - mätmik
  21. Anders65

    Från speglingseffekt till musikalitet

    Intressant! Detta kan vara en konsekvens av denna effekt, men det beror förstås på konstruktionen. Om man bara ökar motkopplingen och inte hanterat speglingseffekten tillräckligt kan jag tänka mig att man tappar lite detaljer. Men det kan även bli viss påverkan på karaktären skulle jag tro.
  22. Anders65

    Från speglingseffekt till musikalitet

    Transientförloppet blir lidande om man inte minimerar speglingseffekten. Min bild är att det är möjligt att få detta till en nivå som gör denna effekt försumbar. Några har säkert redan hanterat problemet bra, men det är väldigt lite skrivet kring detta. Denis Morecroft, DNM och Peter Qvortrup från Audio note och säkert många andra har berört problemet, men jag har inte läst om någon som försökt reda ut det. Något som i mina ögon är lite märkligt. Hanteras inte detta kommer återkopplingen skapa transient distortion. En typ av distortion som inte finns i förstärkare utan återkoppling. Men precis som du skriver finns många fördelar med återkoppling. Det är bara det att man måste undvika att skapa nya problem. Jag tror att ett visst mått av väl designad negativ återkoppling kan vara helt rätt väg i många fall.
  23. Anders65

    Från linjesignal till musikalitet

    En förstärkare byggs ofta med tre olika typer av steg som är kopplade i serie efter varandra. Ett ingångssteg, ett steg som förstärker spänningen och ett sista utgångssteg som fungerar som strömförstärkare med syfte att kunna driva högtalarna. VAS står för Voltage Amplifier Stage. I min VAS-konstruktion använder jag N-kanals MOSFET som körs i klass A.
  24. Anders65

    Från linjesignal till musikalitet

    Planeringen blir inte alltid som tänkt. Labbade med förstärkaren och av någon anledning gick N-Feten i VAS-steget för ena kanalen sönder. Så jag behöver pausa mätningarna på kablar tills jag fixat förstärkaren.