ГУ с УНЧ D класса для домашней акустики

[As]

Я просто никак не могу понять, что именно в работе ключевого усилителя с ШИМ Вам непонятно?
Включите логику! Если мы желаем усилить сигнал ЗЧ с качеством, аналогичным принятому в CD, мы должны на высшей частоте обеспечить то же количество ступеней квантования. У усилителя класса D амплитуда напряжения на нагрузке прямо пропорциональна длительности импульса на выходе ключа, соответственно - максимальное напряжение будет при постоянно открытом ключе, нуль - при постоянно закрытом... Если мы хотим получить качество, аналогичное тому же CD, число ступеней квантования (хоть в цифровом формате, хоть в аналоговом - в данном случае это не принципиально...) должно быть не менее 32768, это именно то число, которое определяет диапазон длительностей импульса на выходе ключа. То есть, если максимальной амплитуде выходного напряжения на частоте 20 000 герц соответствует меандр с длительностью импульса/паузы по 25 микросекунд, то для выдачи минимального сигнала на той же частоте потребуются импульсы чередующейся полярности с длительностью в 32768 раз меньше! Что не так?

[Jhons]

[uquote="As",url="/forum/viewtopic.php?p=3528140#p3528140"]соответствует меандр с длительностью импульса/паузы по 25 микросекунд, то для выдачи минимального сигнала на той же частоте потребуются импульсы чередующейся полярности с длительностью в 32768 раз меньше! Что не так? [/uquote]Какое у вас загадочное представление про ШИМ усилителя D.
Если я так правильно понял что вас беспокоит динамический диапозон, а "паузой" вы называете открытый нижний ключ. А то что при равной длительности импульса/паузы по 25мкС, что в 32768 раз меньшей, но все равно равной, на выходе после фильтра будет ноль. Сигнал на выходе появится при разности "импульс-пауза". Можете убрать сигнал со входа модельки того ucd, что я вам дал поиграть и чисто сам по себе осцелируя он начнет лепить ШИМ в 0.5, "импульс" = "паузе".
Видите ли, эта разница между "импульсом" и "паузой" в самых простеньких чипах, палниках и ucd задается самым что ни на есть аналоговым образом и в первозданном виде так и выводится на ключи.



В цифровых усилителях мудрит контроллер, но частота его натурально гиги ( не частота строба, частота контроллера мудрить в диапазоне строба ) , так что с разницей "импульс/пауза" он как нить да справится.

[As]

Ну, для такого варианта ситуация получше, в плане малых сигналов - но тогда добавляется проблема влияния источника питания... Глубину ООС в ШИМ-усилителе нельзя увеличивать до бесконечности (задержки во много раз больше, чем в классической аналоговой схемотехнике...)

[Jhons]

[uquote="As",url="/forum/viewtopic.php?p=3528368#p3528368"]но тогда добавляется проблема влияния источника питания...[/uquote]Это какие такие эксклюзивные для ШИМок проблемы с питанием?
Не, ну да, напруга по питанию должна быть в 2-2.5 раза выше максимальной амплитуда, а что еще?

Кстати, за ради смеха "по питанию", рекомендую погуглить что такое ампливертер. )))

[uquote="As",url="/forum/viewtopic.php?p=3528368#p3528368"]Глубину ООС в ШИМ-усилителе нельзя увеличивать до бесконечности (задержки во много раз больше, чем в классической аналоговой схемотехнике...)[/uquote]Ну конечно во всех остальных усилителях ООС увеличена до бесконечности, а что бы D классу мало не показалось. )))
А задержки в нс конечно же присутствуют, все таки полевики скачут.
Скажу больше, на входе компаратора с входным сигналом ну тоже очень не рекомендуется переборщить.

Но зато выставив частоту 22.5кГц, посмотреть на выход и представить что с качеством от CD там будет пара ступенек от ЦАПа.)))

[As]

...И всё равно, при прослушивании - звук заметно отличается от того, что привычен по "обычным" усилителям...

[Jhons]

[uquote="As",url="/forum/viewtopic.php?p=3528557#p3528557"]звук заметно отличается от того, что привычен по "обычным" усилителям...[/uquote]
Конечно отличается. Но для любителей привычек в цифровые усилители и запихали кучу разной математики. И тебе магнитную ленту с пародируют, и тебе звук на лампочках предложат.
http://window.edu.ru/catalog/pdf2txt/66 ... 5?p_page=7
http://files.lib.sfu-kras.ru/ebibl/umkd ... ctures.pdf

[As]

Не нужна мне дополнительная обработка, нужен нормальный Hi-Fi!

[Jhons]

[uquote="As",url="/forum/viewtopic.php?p=3528652#p3528652"]нужен нормальный Hi-Fi! [/uquote]Нормальный хайфай нужен?
Вот таки специальным образом поискал доступную для вас инфу. )))
https://headphonesbest.ru/pochemu-naush ... lnost.html
Прошу обратить внимание на один нюанс, о котором вы наверно уже подозреваете.
[uquote="As",url="/forum/viewtopic.php?p=3528652#p3528652"]Почитайте про "однобитный ЦАП", тут, как раз, принцип аналогичный...[/uquote]
вот тут

9.2 Истинный HI-FI или форматы без потерь

Самый распространенный из форматов без потерь (и без сжатия), – компакт диск с характеристиками 44100 Гц 16 бит.

Для форматов сжатия без потерь безусловным лидером является свободный и бесплатный формат FLAC.
Ну а для аудиофилов лучше всего подойдут форматы DSD (применяется в SuperAudioCD) и DXD (применяется для профессиональной записи и производства SACD).

А ШИМ даже продвинутей чем ПИМ от dsd.)))

[As]

Дельта-модуляция была первым сжатым форматом звука, если память не изменяет... Для нынешних фонограмм, с жестким спектром в области ВЧ, не подойдёт... Вот ведь ситуация: пока в качестве носителей применялась магнитная лента да грамзапись, считалось, что спад плотности спектра на вч - естественное явление, образцом спектра был розовый шум... Появился CD - и теперь все фонограммы (ну, или изрядное большинство...) имеют гораздо более жесткий спектр, близкий к белому шуму, что прибавило требований к тракту (в том числе, к АС и усилителю...) Наверное, это одна из причин, почему "филы" предпочитают грамзапись: более мягкий спектр легче воспроизвести - меньше слышимые искажения... Я тоже долго с этой проблемой пытался разобраться - теперь не мудрствую с тем "почему искажает усилитель", а просто ищу нормально подготовленную фонограмму - и её искажения не слышны даже при прослушивании через "всеми любимую" TDA7294! Наверное, можно подобрать фонограммы, которые будут звучать без слышимых дефектов и на усилителе класса D...

[Jhons]

[uquote="As",url="/forum/viewtopic.php?p=3529856#p3529856"]Дельта-модуляция была первым сжатым форматом звука, если память не изменяет... [/uquote]
Что можно представить цифрой, то можно и сжать, но проблемы потерь при сжатии вне рамок сей дискуссии.

Вот ведь ситуация: пока в качестве носителей применялась магнитная лента да грамзапись, считалось, что спад плотности спектра на вч - естественное явление

А вот магнитную запись и грамзапись валить в кучку не нужно. Магнитная запись это АИМ, у которого несколько другие естественные явления чем у грамзаписи.

Появился CD - и теперь все фонограммы (ну, или изрядное большинство...) имеют гораздо более жесткий спектр, близкий к белому шуму, что прибавило требований к тракту (в том числе, к АС и усилителю...)

СD по заложенным в метод искажениям выглядит просто более продвинутой магнитной записью, тот же АИМ. Хотя в CD под видик частоту строба и опустили до 44100 с 60кГц подмагничивания. Но хайфаем для магнитофонов считалось до 16кГц, а для CD до 20, что забавно.)))

Наверное, это одна из причин, почему "филы" предпочитают грамзапись: более мягкий спектр легче воспроизвести - меньше слышимые искажения... Я тоже долго с этой проблемой пытался разобраться - теперь не мудрствую с тем "почему искажает усилитель", а просто ищу нормально подготовленную фонограмму - и её искажения не слышны даже при прослушивании через "всеми любимую" TDA7294! Наверное, можно подобрать фонограммы, которые будут звучать без слышимых дефектов и на усилителе класса D...

Можете аргументировать вот это статьей, по ходу 10 летней давности и там искать недостатки класса D, когда их котировали под сабвуферы. Например про проблемы мертвого времени, максимум 10нс сейчас, которое и то в цифре просто учитывается при формировании шима.
http://www.compitech.ru/html.cgi/arhiv/ ... tat_52.htm
Более "мягкий" - просто в записи уже обрезанный по неперевариваемым частотам? Но "мягкость" очень зачастую это генерации "мякгих", "теплых" и т.д. гармоник в тракте.))) Класс D в чистом виде не добавляет любимых филами "мягких" гармоник. Про добавление этих гармоник для филов в цифровиках я уже упоминал. )))

[Aimpus]

Если кому интересно, выкладываю фотки системы которая в итоге получилась

Спойлер

Головное устройство SONY CDX-GT437UE, так же приобрел автоусилитель KICX SP 4.80AB (как следует из названия, АВ класса, мощность 80 ватт номинал на канал на 4 ома), питает все это блок питания для светодиодных лент на 12 вольт 480 ватт. Усилитель отыгрывает басс шикарно, всякие бассбусты выключены как на унч, так и на магнитоле (ТПАшка D класса играла не так). на все отходящие провода от БП надеты ферритовые кольца, для подавления вч помех. Напряжение выставил 13.3 вольта, считаю это более чем достаточным. Провод идущий на УНЧ имеет площадь 12 квадратов, медный, многожильный. Подцепил так же вольтметр для контроля напряжения.
На будущее есть планы сделать короба на 30 ГЦ и поставить динамики помощнее, либо собрать сабвуфер

[kentgaryk]

на все отходящие провода от БП надеты ферритовые кольца

Все дело в яйцах кольцах!!!

А показометр от совавтопрома зачем? Без него звук искажается?

[As]

Ферритовые кольца на входах и выходах иногда могут быть полезны, на питающих - что только при импульсном БП...
(вообще, импульсный блок питания хорош для усилителей класса А - в остальных случаях уж очень критичны его параметры - получается, блок питания будет самой сложной и дорогой частью усилителя, нужно ли это? )

[kentgaryk]

Хотелось бы увидеть этого аудифилического экстрасенса способного услышать наличие и отсутствие колец на проводах питания! Думаю тут и бескислородная медь и направленные провода отдыхают!

[As]

Не знаю, как на питающих проводах - но на входных феррит эффект даёт, и иногда - даже его расположение... Возможно - это связано с неточной коррекцией усилителя (подвозбуд на радиочастотах...), но слышимый эффект - есть!

[kentgaryk]

Если усилитель возбуждается на радиочастотах это конечно плохо. Но нормальный усилитель не возбуждается даже при отсутствии колец на соединительных проводах.
Если усилитель возбуждается его надо чинить, а если все равно возбуждается, значит схема плохая!

В авторском варианте, как я понял, кольца надеты на провода питания. И правильно! А то включит свой усь, а у соседа под окном авто не заведется!

[As]

Я, конечно, понимаю, что возбуждение - это очень плохо, но, зараза, многие УМЗЧ, особенно на микросхемах, приобретают "приятное звучание" при небольшом переборе глубины ООС, когда явного возбуждения, вроде, ещё нет - но где-то там, внутри, оно уже начинает проявляться...

[Aimpus]

[uquote="kentgaryk",url="/forum/viewtopic.php?p=3536629#p3536629"]А показометр от совавтопрома зачем? Без него звук искажается? [/uquote]
контроль напряжения. черт его знает, щас накрути громкости, а напруга будет заваливаться. По крайней мере на 2.0 все нормально, а вот с сабом вольтметр более чем актуален

Добавлено after 1 minute 53 seconds:
[uquote="As",url="/forum/viewtopic.php?p=3536673#p3536673"]получается, блок питания будет самой сложной и дорогой частью усилителя, нужно ли это? )[/uquote]
нет, он недорогой. да, нужно, ибо питать автоусил дома можно либо аккумулятором, либо БП от ПК. неудобно ни первое, ни второе

Добавлено after 2 minutes 34 seconds:
[uquote="kentgaryk",url="/forum/viewtopic.php?p=3536683#p3536683"]Хотелось бы увидеть этого аудифилического экстрасенса способного услышать наличие и отсутствие колец на проводах питания! Думаю тут и бескислородная медь и направленные провода отдыхают! [/uquote]
видимо я не совсем ясно описал для чего они вообще нужны. дело в том, что импульсники для питания светодиодных лент не хило шумят в фм диапазоне (а послушать радиво я люблю), а все отходящие провода от БП (как вход, так и выход) работают как антенны для излучения этих самых шумов (проверено на практике). поэтому феррит надет на все провода которые только отходят от БП (гасит помехи на ура). так что никаких возбудов УНЧ тут нет и не было никогда Кстати нахожусь от радиостанций довольно далеко, поэтому эффект помех так сильно и заметен без колец

PS. и как это вообще понять "возбуждается на радиочастотах"?

[As]

Нынешние транзисторы имеют неплохие частотные параметры, поэтому даже УМЗЧ, имеющий, по идее, довольно ограниченную полосу частот, может генерировать колебания на радиочастотах - если соблюдаются для этого условия... Условия всем известны, способы борьбы с возбуждением - тоже, не совсем понятно с обнаружением возбуждения! Дело в том, что каскад УН имеет обычно ограниченную скорость нарастания - что ограничивает амплитуду колебаний до весьма малой величины, порядка шумов каскада - и осциллограф становится бесполезным... Условия возникновения возбуждения зависят от режима транзисторов, а он меняется пропорционально усиливаемому сигналу - получается непредсказуемая модуляция этого самого "возбуждения", а паразитные колебания - воздействуют на полезный сигнал... Это приводит к возникновению интермодуляционных искажений непредсказуемого состава, которые могут быть заметны на слух... Ещё хуже то, что условия возбуждения зависят от свойств всех цепей, подключенных к усилителю - отсюда возникает "влияние проводов", по поводу которого уже много лет спорят в аудиофильской теме, "звучание конденсаторов", ну, и многие другие аудиофильские заморочки...

[kentgaryk]

контроль напряжения. черт его знает, щас накрути громкости, а напруга будет заваливаться

Проверяется один раз мультиметром. При правильно выбранном БП ничего никуда не завалится.

нет, он недорогой

Хороший БП, который "заваливаться" не будет соизмерим со стоимостью автоуся, компьютерный слабоват.

гасит помехи на ура

Только кричать "УРА!" шепотом надо.

Добавлено after 54 minutes 44 seconds:

отсюда возникает "влияние проводов", по поводу которого уже много лет спорят в аудиофильской теме, "звучание конденсаторов", ну, и многие другие аудиофильские заморочки...

Заморочки эти возникают обычно от , усилитель все таки слишком тихоходен чтобы возбуждаться на радиочастотах сквозным трактом. ВЧ возбуждение/подвозбуждение возникает в конкретных каскадах усилителя, там же с ним и борются вводя частотную коррекцию. Феррит на проводе - некий очередной аудифилический атрибут, распространенный не только на звук.
Хотя в каких то случаях увеличенная за счет кольца индуктивность проводника или синфазный дроссель ести проводников пара возможно сказываются на фильтрации наводок и помех, но не сильно.