О вечном- аудиофилии и прочем. Холивар №5

[Slabovik]

Хмм. Боюсь, есть какое-то недопонимание. Ещё более банальный пример. Прошу прощения за грубость, но иногда это доходчивее. Человек поёт при этом громко попёрдывая. Если он и его слушатели находятся в заглушённом помещении, это сильно мешает. Если же всё действие происходит на оживлённой улице, кто на этот сопутствующий фактор обратит внимание?

Так вот, занимаясь подготовкой фонограмм, я тоже вплотную столкнулся с тем, что очень трудно выслушивать их огрехи, если тракт не совсем линеен. Они просто становятся незаметны (менее заметны, степень зависит от сочетания по совокупности всего). Хотя саму нелинейность/зашумлённость тракта воспринимаешь как не представляющую проблем, да и обычно сравнить не с чем, не будешь же каждый раз обзаводиться парой-тройкой комплектов довольно дорого оборудования. И по этой причине (маскировка грехов фонограммы несовершенством воспроизводящего оборудования) фонограмме даётся более высокая оценка, нежели эта фонограмма была бы прослушана в более качественных условиях.

[r9o-11]

Да ладно, нормальный пример.
Так а разве можно говорить об улучшении качества звучания, когда оно становится неполным? Это ведь, получается, звуковой диапазон ограничится? И, как пример, слышимое начало атаки звука голоса солиста сместится?
Да, кстати, наверное, белый шум - это одно, а комбинации сигнала, возникающие только при появлении и наличии сигнала - это ведь уже другое? Это ведь будет изменять "реальность" звуков?

P.S. А-а-а... Вроде, дошло... Всё время упускаю условие, что фонограмма должна быть плохой. И тогда да, её огрехи маскируются.
Или, всё же, не должна быть?

[Slabovik]

Вот, очень важный момент. Ведь идеальных фонограмм так мало. Большинство же - это плохие фонограммы разной степени плохости. Добавляя искажений (шумов) другого характера мы тем самым маскируем изначальные огрехи фонограммы. Я ведь уже приводил типичный вид современной фонограммы на CD




Вывод из всего этого безобразия может звучать как слоган: плохая фонограмма? Просто добавь искажений в усилитель!

[As]

В данном случае - наблюдаемый эффект чуть иной. Фонограммы - одни и те же, усилитель мощности - тоже, отличается только ЦАП: Зонар DX почти одинаково звучит что с предвариловкой, что без, а вот гораздо более распространённый интегрёный Реалтек прямо на УМ даёт худшее звучание, чем через хороший (а 001 Радиотехника, безусловно, неплохой...) предварительный усилитель. Шум тут практически не добавляется, искажения УП точно не выше, чем УМ, тембр стоит в среднем положении - АЧХ практически линейна... Связываю эффект, опять же, с наличием внеполосных помех - Радиотехника довольно хорошо от них защищена, УМ - хуже, всего лишь RC-цепочка на входе...
Итого: простенькие ЦАП тоже могут неплохо звучать - но предъявляют завышенные требования к тракту.
(чувствую, придётся всё же для самоуспокоения собрать хороший фильтр, обрезающий внеполосные помехи - и всё-таки сравнить звук с ним и без... )

[r9o-11]

А не может быть такого, что один из ЦАП-ов (скорее всего, Реалтек), "слишком дискретно" преобразует каналы? Ну, т.е. он не оба канала одновременно-параллельно преобразует, а поочерёдно - сначала один, потом другой? Понятно, что с большой частотой, но всё же...
Просто был такой прикол в каких-то АЦП - там на обыкновенном звуке, вроде всё нормально и ничего и не заметно, а при использовании в SDR радио, получался очень большой сдвиг фаз и для нормальной работы приходилось в программе делать указание о предварительном сдвиге на сколько-то там градусов...

[As]

А чёрт его знает... Факт то, что с Зонара звук не меняется, что с предом, что без (разница не слышна), а у Реалтека на УМ или на наушники звук хуже, чем через пред...

[Slabovik]

Есть вероятность, что здесь замешана верхняя боковая полоса, которая просто плохо отфильтрована у реалтека. Но достоверно можно будет сказать только после опыта по её фильтрации. Хотя опять же, пример плохой фильтрации верхней боковой можно слышать в каждом УКВ приёмнике, где стереодекодер есть. Например, у меня тюнер ЛАСПИ, где на выходе стереодекодера стоит пассивный LC фильтр для её фильтрации, здорово даёт фору по "мягкости" звука множеству других мной испробованных вариантов.

[As]

У нынешних ЦАП частота дискретизации в несколько раз выше, чем у приёмника, и "по даташиту" достаточен фильтр второго порядка - но то ли его не ставят, то ли он не справляется с функциями... Однако, приятно то, что древний УП справился с помехами не хуже лампового, хотя и собран без их применения! Вот сравниваю его схему с опубликованными, к примеру, здесь, на форуме - и некоторую разницу вижу: в КАЖДОМ каскаде усиления имеются фильтры, ограничивающие полосу пропускания сверху! Первый каскад - составной эмиттерный повторитель, по уровню интермодуляции не многим хуже лампы получается (ОУ легче перегрузить на ВЧ...), второй каскад - тоже транзисторный... ОУ - только в темброблоке, а к нему сигнал приходит, пройдя несколько RC-фильтров и с значительно ослабленными надтональными составляющими... Но это же всё легко сделать! Вот и направление для совершенствования опубликованных схем, в которых ограничения полосы частот, как правило, нет...

[as265]

Я заменил цифровой кроссовер на аналоговый (на ОУ) с теми же АФЧХ. Звучание системы не поменялось.

А оратор выше "отслушивает" цапы на компьютерной мультимедии.

Кстати, непонятно, что там "не отфильтровано", если осциллограф с 1МГц полосой не показывает никакого криминала на синусах.

[As]

Вот спектр шума звуковухи чуть получше интегрёнки (у меня такая тоже есть...), обратите внимание, сколько ВЧ-шума добавляет Ваш любимый "вжопуносинГ"...

Спойлер

И ненужно хамить мои "Рояли", они уступят Вашей АС только в мощности - но вряд ли в качестве...

[as265]

Этот шум - шум сигмадельта модулятора АЦП.

Только говорит о том, что эффективный диапазон частот АЦП - примерно до 40кГц, а выше 40кГц у него ухудшается сигнал/шум. И не только сигнал/шум, кстати. В режиме 192кГц полоса подавления фильтра антиалиасинга начинается примерно на 0,7*Fs, что говорит о том, что однозначно АЦП "берет" только полосу 40-45кГц. Именно так.
Выше этой границы величина алиасинга растет, то есть АЦП не отличит 90кГц и 112кГц синусы.

А Вам для звука надо много кГц? Или Вы уже не для звука ставите звуковую карту?

В ЦАП сигмадельта модулятор дает примерно такой же наклон шума, но он спецом такой небольшой сделан, чтобы простым ФНЧ его устранить. Поэтому и надо только второй порядок.

Шум, кстати, стационарный, то есть если фильтр что-то там исказит, "сдетектирует", то это ухудшит отношение сигнал/шум, в первую очередь.

Смотрите на свой спектр внимательнее.

[r9o-11]

As, а может, просто у источников сигнала выходные сопротивления разные, вот и появляется отличие в звучании?
Кстати, а "отличия" не пробовали посмотреть СпектраПлюсом?

[As]

Не готов я пока предметно спорить, но факт есть факт - предварительный усилитель уменьшает вносимые оконечником искажения, а значит - вещь полезная в тракте... С фильтрами - нужно экспериментировать, можно получить хороший звук от простого усилителя без всяких ламп и компонентов за много тысяч баксов... Пока ничто не противоречит моей версии "хорошего звука": если ничто не мешает обратной связи работать правильно - усилитель будет звучать хорошо. Наша задача - создать для этого все условия!

[r9o-11]

Не-не-не, предварительный усилитель не уменьшает вносимые оконечником искажения.

Раз Вы не можете пока предметно спорить, то давайте мы сначала подождём измерений, а потом сделаем выводы?

[As]

Я тут картинку приводил... "Звук" на выходе нынешних дешевых цифровых источников имеет целый шлейф ВЧ-составляющих, не несущих информации (по сути - это просто шум...). Да, они не слышны ухом - но они попадают на вход усилителя вместе с реальным сигналом, и должны быть усилителем правильно обработаны. Самое правильное - отфильтровать все эти помехи до того, как они попадут на нелинейные элементы тракта. Лампа - имеет широкий динамический диапазон по входному сигналу, и помехи малой амплитуды мало влияют на её усилительные свойства, не то - транзисторный усилитель! Задумайтесь, что, к примеру, означает глубина обратной связи в 60 децибел? А это означает, что реальный сигнал на входе усилителя ослаблен обратной связью в тысячу раз! А теперь представим, что будет с нашим усилителем, если сигнал, превышающий эти самые милливольты и их доли, придёт в том частотном диапазоне, где ООС уже не действует. Логично, что они не будут ослаблены, а будут усиливаться наряду с основным сигналом... Только вот быстродействие части каскадов усилителя искусственно ограничено, для обеспечения стабильности работы той же ООС, и эти каскады могут внеполосным сигналом быть загнанными в нелинейную область - вот тут и возникают искажения, которые ООС убрать не может... Если предвариловка сделана правильно, изрядная часть этих самых внеполосных помех ею будет ослаблена, и именно этим я объясняю "улучшение" звучания усилителя. Никаких дополнительных гармоник, шума, дизинтериинга и вжопуносинга аналоговому усилителю не нужно - нужно просто подать на вход тот сигнал, на усиление которого этот самый усилитель изначально рассчитан, и не подавать на него никаких лишних шумов - вот и весь секрет... Или - использовать лампы.

[Slabovik]

Только вот быстродействие части каскадов усилителя искусственно ограничено, для обеспечения стабильности работы той же ООС, и эти каскады могут внеполосным сигналом быть загнанными в нелинейную область - вот тут и возникают искажения, которые ООС убрать не может...

Другими словами, незыблемое правило: для адекватной работы систему регулирования (коей является любое устройство с ООС) нельзя подавать управляющий сигнал с частотой, превышающей максимальную рабочую, которая определяется параметрами петли ООС. Это всё-равно, как резко крутить туда-сюда рулём автомобиля, двигающегося на скорости (собственно, это ровно то же самое).

Или - использовать лампы.

Вывод неверный. Вывод должен быть: "или не использовать ООС совсем". Впрочем, на транзисторах без ООС будет грустно. На лампах ещё можно из-за всеобщего низкого Ку и "поблажек" для точности.

[r9o-11]

Так погодите, раз верхняя граница работы ОС зависит от частотных свойств усилителя, т.е. ограничена возможностью входящих в него электронных компонентов, то как они, эти компоненты будут усиливать то, что они усиливать уже не в состоянии?
И меня терзают мутные сомнения в том, что на выходах используемых Вами источников сигнала есть что-то более 100 мкВ на частотах выше 50 кГц... Элементарно ведь проверяется...

[Slabovik]

Верхняя граница работы петли (!) ООС зависит от сдвига фазы между входным сигналом и сигналом на выходе и коэффициента усиления. Поэтому усиление при разомкнутой петле "гораздо более высокочастотно", чем при замкнутой, частотные свойства активных компонент никак не могут помешать здесь (т.е. при замкнутой петле), т.к. они от свойств всей петли не зависят. Поэтому в частотном плане управляющий сигнал нужно ограничивать до его попадания в петлю ООС (т.е. на вход усилителя).

А без ООС сдвиг фазы может быть какой угодно, как и усиление. Поэтому там, где нужно большое усиление, ставят много каскадов последовательно (каскад - ступень усиления, охваченная петлёй ООС,) а не один (т.е. те же компоненты, только в общей петле). Ламповый "безООС-ный" усилитель - крайний пример этого подхода.

[r9o-11]

Ну, как бы, да.
Но в голове не укладывается, что усилителю с полосой 100 кГц могут помешать нормально работать сигналы с уровнем 100 мкВ на частотах близких к 100 кГц...
Если это происходит, то мне кажется, надо просто собрать нормальный усилитель.

[Slabovik]

Это всегда плохо укладывается. Ну примерно также, как Теория относительности. Вроде всё должно быть разжёвано, и формулы приведены, но.... не укладывается