Test Audio Amplifier. Ναι μπορείς !!!!

[p.gabr]

Total Harmonic Distortion Σελ.2

Η γνωριμία με την παραμόρφωση
Εδώ θα δούμε .στην πράξη πολλά πράγματα που χρόνια τώρα συζητιούνται,

Η συσκευή δοκίμων

DSC_0015.jpg
Μια παλιά κατασκευή, που είχε φτιαχτεί για σχολικό διδακτικό σκοπό, βγαίνει για βοήθεια
Ένας ψαλιδιστής θα με βοηθήσει να φτιάξω παραμορφώσεις

Το κύκλωμα
Από την γεννήτρια μέσω μιας αντίστασης 10Κ, φτάνω σε δύο διόδους ορθά και μια ανάστροφα ως προς γη Παράλληλα σε αυτές ένα ποτενσιόμετρα. (τριμερ) για την ρύθμιση τάσης προς την κάρτα ήχου
Χρησιμοποιώ για ευκολία μου εξωτερική γεννήτρα , ανεβάζοντας ευκολα τάση. Οταν το Πικ ξεπεράσει τα 700mv (250περιπου βολτ RMS), θα αρχίζει το ημίτονο να ψαλιδίζεται , προσφέροντας μας σταδιακή ελεγχόμενη παραμόρφωση

Η εκτέλεση
Αφού πλέον έχουν γίνει όλες οι συνδέσεις ανοίγω το πρόγραμμα SpectraPlus και την γεννήτρια ακουστικής Ανεβάζω το σήμα της γεννήτριας πλησιάζοντας τα 250mv κα παρακολουθώ .ήχους και ενδείξεις. Έτσι γίνεται αντιληπτό ότι ανεβάζοντας το ποσοστό πάνω από το 2% ο τόνος ελαφρώς αλλοιώνεται, δείχνοντας την παραμόρφωση της

duble.jpg

Στον παλμογράφο είναι επίσης ορατή, καθότι τα άνω κάτω όρια ,αρχίζουν να στρογγυλεύονται , αλλάζοντας μορφή .
Ανεβάζω στο 3% και περισσότερο ώστε να είναι πιο αναγνωρίσιμο

pp 3.jpg
Η εικόνα του αναλυτή spectrum μας φανερώνει τις συνέπειες Ένα πλήθος αρμονικών εμφανίζεται στην οθόνη

Ψαλιδισμός μιας ήμι-περιοδου

monos calid.jpg
Αφαιρώ την μια δίοδο, αυτό έχει σαν αποτέλεσμα τον ψαλίδισμα μια κορυφής
Τοποθετώ και πάλι το ποσοστό στο 3% Ο αναλυτής μας άνοιγε τα μάτια
Το φάσμα των αρμονικών τελείως διαφορετικό( θα το δούμε στην συνέχεια)


Τέλος σύνδεση του ενισχυτή TDA 2003
Δεν θα είχε δεχθεί τίποτα, εάν δεν έκανα και αυτό Παρατηρούμε το απότομο ψαλίδισμα το οποίο μαρτυρά πολλά

Στο 3%

tranz.jpg

Το πλήθος αρμονικών επεκτείνεται παντού και σε πολύ μεγαλύτερες συχνότητε,ς σε όλο το φάσμα


tranz (2).jpg

Όλη την διαδικασία που έγινε, μπορείτε να την δείτε στο επόμενο βίντεο

[p.gabr]

Total Harmonic Distortion Σελ.3

Το βίντεο αυτό πρέπει να το δείτε

---

Σημείωση
προς το τέλος του βίντεο με παραμόρφωση 6% υπάρχει ένα μικρο σφάλμα λόγω υπεροδηγησης της κάρτας
Αυτό είχε σαν αποτέλεσμα την αύξηση των αρμονικών στις υψηλές πάνω των 5κηζ
Στις φωτογραφίες (άλλης χρονικής στιγμής ) απεικονίζονται σωστά

Είχα ανεβάσει πριν από αυτό, άλλο ένα βίντεο που είναι σωστό ,αλλά το είχα απορρίψει λόγω αρκετών σαρδάμ
Μπορειτε και αυτό να το δειτε
https://www.youtube.com/watch?v=cDWhrP_ioIk

[p.gabr]

Total Harmonic Distortion Σελ.4

Εξηγώντας τις αρμόνικες με ποσοστό παραμόρφωσης 6%



Ηπίου ψαλιδισμού των δύο κορυφών.
( προσομοίωση κυκλώματος Push pull, κυρίως με λυχνίες )

pp 66.jpg

Ο ήπιος ψαλιδισμός προδίδει μεγάλη εσωτερική αντίσταση τροφοδοτικού υψηλής , η ακόμα χρήση λυχνίας στο κύκλωμα ανόρθωσης. Μπορεί όμως να έχουμε τέτοιο αναπαραγόμενο από αδυναμία προ-ενίσχυσης


Ο αναλυτής

pp 6.jpg

Οι περιβόητες άρτιες αρμόνικες σε ελάχιστο πλάτος. Επικρατούν τρίτη-πεμπτη και σχεδόν ανυπαρξία της τετάρτης. Πολύ χαμηλά τα επίπεδα μετά την πέμπτη

Λειτουργία P/P Με τρανζίστορ TDA2003

trans 6 (2).jpg
Κλασικό φαινόμενο των τρανζίστορ κορεσμός- , εξάντληση ορίων - μη ύπαρξη άλλης τάσης τροφοδοσίας

Εδώ η εικόνα μιλεί από μόνη της

trans 6.jpg
ο απότομος ψαλιδισμός , και η τετραγωνοποίηση του παλμού , υπόσχεται όλο το φάσμα των αρμονικών , λόγο της μεγάλης ταχύτητας αποκοπής Μέχρι και η πέμπτη έχει το ίδιο πλάτος με την δευτέρα


Ήπιος ψαλιδισμός μιάς ήμιπεριοδου

Προσομοίωση ενισχυτή SE

se 6.jpg
Είναι μια απολύτως φυσική λειτουργία ενισχυτών Se και.οι περίφημοι λαμπάτοι ,που μας δείχνουν την διαφορετικότητα τους

O αναλυτής

se ampl.jpg

πλούσια δεύτερη αρμονική, με περιορισμένη ακολουθία, πολύ μικρό πλάτος μετά την πέμπτη


Συνοπτικά το βίντεο με παραμόρφωση 6%
https://www.youtube.com/watch?v=sfjIJFfwvC4

---

ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑ


Τώρα μπορούμε να μιλάμε με εικόνες για ότι ' τόσα χρόνια ακούγαμε και δεν καταλαβαίναμε
Μπορείτε πλέον να καταλάβετε αυτά που γράφει η πρώτη εικόνα, στο ποστ #30

[lynx]

επέτρεψε μου να κάνω hijack το τοπικ σου...και να σας αφήσω "κληρονομιά" αυτό εδώ:

http://audio.rightmark.org/index_new.shtml

για μένα ήταν ότι καλύτερο και για χρόνια με συντρόφευε όταν είχα ασχολίες με audio και
ήθελα να κάνω μετρήσεις.. το τοπικ σου μου το θύμησε γιατι το είχα ξεχασμένο τελείως!
νομίζω το είχα βρεί απο το head-fi.com που γυρόφερνα πριν ανακαλύψω το hlektronika.gr

[p.gabr]

Total Harmonic Distortion Σελ.5

Εξετάζοντας όλα αυτά, ήθελα ακόμα κάτι ' Να δω εάν αυτά που έκανα ήταν σωστά, και να βγει επιτέλους ένα συμπέρασμα.
Άνοιξα τον δέκτη που έχω μπροστά μου, γιατί το κύκλωμα audio είναι πολύ γνωστό, με την λυχνία 6005

Θέλω να δω και ένα ενισχυτή με λυχνία σε λειτουργία Se


Το κύκλωμα

6005.jpg

Κλασικό που αποδίδει 3-4W με 6% παραμόρφωση ,εγώ την δουλεύω χαμηλότερα, καθότι 1W είναι υπεραρκετό
Δοκιμές άρχισαν και στάθηκα στα 6% που με ενδιαφέρει

Ο παλμογράφος


osc 6.jpg

Μια παραμόρφωση ήπια , σχεδόν μη αναγνωρίσιμη

Ο αναλυτής

DS 6.jpg

Ότι σχεδόν είχαμε δει και με το κύκλωμα προσομοίωσης !!!!, αλλά εδώ η δεύτερη αρμονική είναι ακόμα πιο ψηλά και η επικρατέστερη

Ανέβηκα ακόμα πιο ψηλά με 10%

Ο παλμογράφος

DS10 (2).jpg

Η παραμόρφωση εδώ είναι αισθητή, χωρίς όμως απότομα κοψίματα

Ο αναλυτής

DS10.jpg

Δεύτερη αρμονική στα -20db, ενώ οι υψηλές εξαφανισμένες
Να εξηγήσω λίγο ότι η στάθμη αυτή αντιστοιχεί στο 1%της ισχύος ,δηλαδή 12 mw , εάν προσθέσουμε και τις υπόλοιπες, άντε μετά βίας 20mW επί σύνολου 1,2 W
Και όμως αυτό είναι έντονα αισθητό , που αλλοιώνει όλη την χροιά του ήχου

Ή μορφή αυτή της παραμόρφωσης, είναι που το κάνει αρεστό στους μουσικούς, εν αντιθέσει με τους τρανζιστορικους ,που το απότομο κόψιμο, εκτοξεύει τις υψηλές αρμονικές, δημιουργώντας ένα άσχημο αίσθημα ξύσματος Στα κυκλώματα Push pull ,οι μορφές των αρμονικών Τρανζίστορ /λυχνίας μοιάζουν πολύ, με λυχνίες όμως είναι πιο ήπιες, λόγω μεγαλυτέρων εσωτερικών αντιστάσεων






Σημείωση

Για να είμαι σωστός θέλω κάτι να επισημάνω Παράλληλα με το πρωτεύον του μ/τ, σε ραδιοφωνικές χρήσεις, μπαίνει ένας πυκνωτής για να περιορίζει τις υψηλές, που εδω σίγουρα θα ήταν πιο μεγάλες χωρίς αυτόν .

[p.gabr]

Total Harmonic Distortion Σελ.5

To video που δείχνει όλα αυτά με την λυχνία 6005/6AQ5 σε λειτουργία SE

[p.gabr]

Λυχνίες η Τρανζίστορ;

Έχω τοποθετηθεί πολλές φορές και αυτή θα είναι η τελευταία.

Δεν δέχομαι την ομορφιά της παραμόρφωσης , στην αναπαραγωγή .
Στο θέμα αυτό κρίνουμε τις παραμόρφωσεις και η κανονική λειτουργία είναι χωρίς αυτές.
Σαν τεχνικός- ηλεκτρονικός ,ταγμένος κατά της παραμόρφωσης στην αναπαραγωγή ήχου , φυσικά θα επιλέξω και θα προσπαθήσω για ότι πιο σωστό. Μια απαραμόρφωτη αναπαραγωγή
Τα τρανζίστορ φυσικά υπερέχουν σε αυτό.

Όμως υπάρχει και μια άλλη κατηγορία, αυτή των μουσικών και οργανοπαικτών και θα σεβαστώ την γνώμη όλων αυτών, που υπερασπίζονται τις λυχνίες, για την ιδιαιτερότητα στην χροιά του ήχου και τις αποδόσεις πάνω από τα όρια, στις μουσικές σκηνές

Είδαμε στην πράξη και κατανοήσαμε όλα αυτά τα οποία έχουν συζητηθεί χιλιάδες φορές, Με βάση αυτά που είδαμε , μπορεί ο καθένας να έχει τώρα μια άποψη στο θέμα αυτό. Όμως τα πλούσια λόγια περί μαγικού ήχου, πάντα θα αποπροσανατολίζουν ,τάζοντας κάτι εξωτικό

Προσωπικά δεν είμαι αντίθετος σε μια κατασκευή με λυχνίες για το σπίτι, ΟΧΙ όμως με την σκέψη του μαγικού ήχου. Μια προσιτή κατασκευή για το σαλόνι μας, ισχύος 30watt είναι υπέρ αρκετά , έχοντας επιτύχει καλή απόκριση συχνότητας και μια παραμόρφωση που να μην ξεπερνά το 1% στο 75 % της μεγίστης ισχύος

Είναι μια πρόκληση για νέους και παλιούς , ένα άλλο αίσθημα, μια διαφορετική ικανοποίηση και τέλος η ομορφιά που προσφέρει , μια κατασκευή με λυχνίες

---

Κλείνω έτσι όπως άρχισα, προσθέτοντας τα λεγόμενα του Κου Σπέρτου

Δεν πρεπει λοιπον να συγχεουμε την δυνατοτητα ενος Ενισχυτη να ενισχυει τις Αρμονικες που περιεχει το μουσικο προγραμμα και που καθοριζουν τις χροιες των οργανων, με την Δημιουργια δικων του Αρμονικων, και την αλλοιωση της συστασης των Αρμονικων του σηματος εισοδου. Ωστοσο καποιο ποσοστο Αρμονικης παραμορφωσης με συγκεκριμενη συνθεση Αρμονικων, εχει συνδεθει στην συνειδηση πολλων ακροατων με την εννοια της μουσικης πληροτητας καθως συμβαινει το εξης : Οπως σε μια συγχορδια (Ακομπανιαμεντο) συνυπαρχουν ενας βασικος τονος και μια σειρα απο συγκεκριμενους αλλους, που εχει βρεθει απο τους θεμελιωτες της μουσικης Αρμονιας οτι συνηχουν Αρμονικα με τον βασικο τονο και εμπλουτιζουν το ακουσμα, ετσι και συγκεκριμενες Αρμονικες λειτουργουν μεχρι καποιο βαθμο συμπληρωματικα στην Αρμονικη συνθεση ενος Τονου και, κατω απο καποιες συνθηκες, μπορει να ηχουν συμπαθητικα στο αυτι μας, παροτι ειναι κατι προσθετο στην αναπαραγωγη του τονου ! Ολα εξαρτωνται απο το Πως και κυριως το Ποσο. Το φαινομενο ειναι καλα γνωστο στους μουσικους κυριως της Rock και των συναφων ειδων , οπου γινεται εντεχνη χρηση του, με ειδικες ρυθμισεις στους Ενισχυτες Σκηνης (Stage) που κατα κανονα ειναι λαμπατοι, ή με ειδικους παραμορφωτες. Για ολα ομως τα ειδη μουσικης ισχυει οτι : Ο τροπος που οι Λυχνιες ενισχυουν το Ακουστικο σημα, κατα κανονα υπερτερει σε μουσικοτητα απο τους Ημιαγωγους, και αυτη ειναι μια απο τις ελαχιστες εφαρμογες των Ηλεκτρονικων οπου οι Λυχνιες υπερτερουν.

Προσοχη : Τα παραπανω σε καμμια περιπτωση δεν σημαινουν οτι τα Hi-Fi Ενισχυτικα θα επρεπε ή θα μπορουσαν να εχουν Υψηλα ποσοστα Αρμονικης παραμορφωσης. Το αντιθετο μαλιστα. Η χαμηλη Αρμονικη παραμορφωση αποτελει παντα εναν απο τους στοχους στην σχεδιαση ενος καλου Ενισχυτη, προενισχυτη κλπ, και αποτελει δυσκολο τεχνικο επιτευγμα. Εαν ομως αναλογισθει κανεις πως τα μεγαφωνα εχουν ηδη πολυ υψηλοτερη παραμορφωση απο τους Ενισχυτες και οτι σε μια αλυσιδα αναπαραγωγης υπαρχουν και αλλα ειδη παραμορφωσης πολυ πιο ενοχλητικης, τοτε το κυνηγι για το 0.001% THD μερικων Solid State Ενισχυτων υπαρχει μαλλον για αποπροσανατολισμο του Audiophile κοινου, απο αλλα χαρακτηριστικα που εχουν μεγαλυτερη σημασια. Για αλλη μια φορα, για μια επιτυχημενη σχεδιαση σημασια εχει η αντιληψη του μετρου !
------- Μιχάλης Σπέρτος ---------

Μια ακόμα παρατήρησή στο κείμενο

τοτε το κυνηγι για το 0.001% THD

Το έχω δει και αλλού γραμμένο αυτό, μάλλον πρόκειται για σφάλμα, να μιλούν για ένα χιλιοστό του εκατοστού!!! Πιθανόν θα ήθελαν να πουν 0.1%

[sakisr]

Παναγιωτη ! Προσκυναω ! Αυτα ουτε σε σεμιναριο επι πληρωμη δε θα τα μαθαινα! Ειναι τιμη μας που μας μεταδιδεις τις γνωσεις και την εμπειρια σου.
Εγω παντως σα παλιος μουσικος της Rock λιγη παρα μορφωση θελω να την ακουω αλλιως δεν ευχαριστιεμαι μουσικη....

[p.gabr]

DBM, DB & WATTS

Λίγα λόγια για αυτό, χωρίς πολλά μαθηματικά

Το Dbm είναι μια μονάδα μέτρησης ισχύος, της οποίας η αναφορά ξεκινάει από το 0 DBM στάθμης ενός mW και αναπτύσσεται σε λογαριθμική κλίμακα , με θετικούς η και αρνητικούς αριθμούς

To DBM στα 600 ΟΗΜS

Στις ακουστικές συχνότητες και λόγο της συνθέτου αντιστάσεων τηλεφωνικών γραμμών - ενδοσυνεννοήσεων , γίνεται αναφορά των Dbm σε αντίσταση 600ωμ

280px-Relationship_between_dBu_and_dBm.svg.png
Έτσι λοιπόν τα όργανα και τα ντεσιμπελόμετρα , φτιαχτήκαν για σύνθετη αντίσταση φορτίου 600 ωμ, έχοντας έτσι την ενδείξη των 0 DBM, να αντιστοιχεί σε τάση 775mv (για το 1mW)

0 dbm.jpg


Eδω βλέπουμε που το διευκρινίζει στο όργανο και ο κατασκευαστής

To DBM στα 50 ΟΗΜS

Στις ραδιοσυχνότητες (RF), χρησιμοποιούμε τα dbm με αναφορά στα 50ωμ
Αυτο γιατί οι γραμμές μεταφοράς και τερματισμού ,έχουν αυτήν την τιμή Έτσι σύμφωνα με τον τύπο, η τάση που θα μας δώσει το 1 mw είναι τα 0.224 Vrms

0 dbm rf.jpg

Αυτό για να γνωρίζουμε ότι υπάρχει και με διαφορετική μορφή
Oμως κατά βάση είναι το ίδιο , μιλάμε και εδώ για το 1 mw, και στάθμη αναφοράς 0 DBM

Tο decibel (DB)

Το DB είναι ένας αριθμός που μας δίνει την διαφορά ισχύος δύο σημάτων
Χρησιμοποιείται για να εκφράσει την στάθμη ενίσχυσης ισχύος (κέρδος ισχύος) των ενισχυτών , η την εξασθένηση σημάτων Η τιμή αυτή μπορεί να είναι θετική η αρνητική
Όταν αναφερόμαστε σε ενισχυτές θα αποδώσουμε το κέρδος σε θετικά db ενώ εξασθενήσεις σε αρνητικά
O τύπος που προσδιορίζει τα DB, ισούται με το δεκαπλάσιου του δεκαδικού λογαρίθμου, του λόγου της ισχύος εξόδου, προς την ισχύ εισόδου:

bdab407503452984c4121c7bb9aaa623.png


Εάν όμως μιλάμε για ενίσχυσης τάσης η υποβάθμιση o τύπος διαφέρει ,γιατί η ισχύς είναι ανάλογη του τετραγώνου της τάσεως (P~V²). Το αποτέλεσμα είναι η στάθμη ενίσχυσης τάσης, να ισούται με το εικοσαπλάσιο του δεκαδικού λογάριθμου του λόγου της τάσης εξόδου προς την τάση εισόδου, όπως φαίνεται και από την παρακάτω τελική σχέση.

9023cb5d56a945e9332196fabacb463a.png

---

Ολα αυτά τα μαθηματικά είναι σε αρκετούς δύσκολα.

Αν κοιτάξουμε το όργανο προσεκτικά η εικόνα αυτή που μας δίνει θα μας βοηθήσει για πάντα
Κοιτώντας το όργανο επάνω , βλέπουμε ότι έχουμε μια μεταβολή της τάξης των +10dbm κάθε φορά που η τάση τριπλασιάζεται περίπου (3.16) ,. Έτσι από το 1V στα 3.1 έχουμε +10dbm, στα 10V+20 dbm , στα 31V +30......
Το ίδιο και για όταν ελαττώνεται ,τότε έχουμε αρνητικά db και dbm

Τα DB,τα DBM και τα WATTS

Σε πίνακα

δβ.PNG

[p.gabr]

DBM, DB & WATTS (σελ 2)

Βλέπουμε και στην πράξη

DSC_0029.jpg


Εχω βάλει από την γεννήτρια ακουστικής ένα σήμα 0 dbm ( 775mV)
το Βατόμετρο στην κλίμακα Χ 0.1 και η βελόνα στο 10 . Άρα 1mW ισχύς σύμφωνα με τον τύπο

Κατεβαίνω 3DB



-3DB.jpg

το ντεσιμπελόμετρο δείχνει -3dbm και το Βατόμετρο 0.5mW Eιναι σημείο αναφοράς αύτη η στάθμη (της μισής ισχύος) , γιατί μας χρησιμεύει στις διελεύσεις και οριοθετεί τις ζώνης ,ενισχυτών -φίλτρων

Ο πίνακας των "λίγων "db -watts

Gain tabel.jpg


Eαν πάλι (από την αρχική 0dbm) προσθέσω +10 db

+10 DB.jpg
το ντεσιμπελόμετρο δείχνει +10DBM και η ισχύς δεκαπλασιάζεται φτάνοντας τα 10mW

Προσθέτω άλλα 10db και με την ένδειξη στο ντεσιμπελομετρο +20dbm

20db.jpg

Το Power meter αριστερά , δειχνει τώρα ισχύ 100mW

Tι σημαίνει στην πράξη όμως ( DBM και WATTS)

-40 dBm	0.0001 mW
-30 dBm	0.001 mW
-20 dBm	0.01 mW
-10 dBm	0.1 mW
0 dBm	1.0mW

10 dBm	10.0mW
20 dBm	0.1W
30 dBm	1.0W
40 dBm	10W
50 dBm	100W

Κοιτώντας την κλίμακα του οργάνου μου , θα δούμε ότι έχει την δυνατότητα να μετράει από -70dbm έως +50dbm Πράγμα που εάν το μετατρέψεις σε ισχύ με την χρήση των db είναι ,από 10 εκατομμυριοστά του 1mW, έως 100W !!!!!

Ίσως για του νέους είναι λίγο δύσκολα ,όμως σιγά- σίγα το συνηθίζεις Δεν μπορείς να λες ένα ενισχυτή που να ενισχύει 1000 φορές, λέμε απλώς 30db

Εδω ένας από τους πολλούς, μετατροπέας μονάδων

http://www.rapidtables.com/convert/p...att_to_dBm.htm