Влияние ФНЧ ЦАПа на качество звука.

[Floydoman]

Приветствую!
Экспериментирую с разными фильтрами, и решил, ради интереса, подключиться вообще без фильтра, напрямую усилком к ЦАПу.
Разницы не заметил, и мне это показалось вполне логичным, потому что человеческое ухо является биологическим ФНЧ, и всё равно не услышит эти частоты.
Но отсюда возникает следующий вопрос: влияют ли эти неслышимые ухом помехи, на слышимый спектр частот, если они попадают в усилитель. Усилитель то их "слышит".
Или же этот фильтр делается для красивой картинки на осциллографе?

[As]

Эту тему уже много лет со всех сторон обсуждают в аудиофильской теме
Если усилитель достаточно широкополосен, имеет достаточную скорость нарастания, чтоб усиливать весь надполосный спектр - фильтр не обязателен... Но, много ли найдётся ОУ, способных без нелинейных искажений работать в полосе хотя бы сотни килогерц?! У реального же ЦАП спектр на выходе гораздо шире... Поэтому в реальных условиях напрямую к ЦАП можно попробовать подключить ламповый каскад (без ООС!!!), но никак не усилитель с ОУ на входе... С другой стороны, применив качественный фильтр после ЦАП, можно значительно снизить требования к усилителю, примерно такой же эффект можно получить, записав сигнал с выхода ЦАП на магнитную ленту и затем воспроизведя...

[slav0n]

сама аббревиатура - ЦАП уже кагбэ предполагает аналоговый выход

[As]

Он и есть аналоговый, только напряжение на выходе дискретно, т.е. состоит из "ступенек" разной амплитуды, что и даёт широкий спектр... Фильтр убирает всё лишнее, придавая выходному сигналу вид, близкий к исходному (до оцифровки...), но не идентичный, к сожалению... Все до сих пор верят в сказки, т.е. что "теорема Котельникова" справедлива для любого входного сигнала - а это не так...

[Floydoman]

[uquote="As",url="/forum/viewtopic.php?p=4068456#p4068456"]Поэтому в реальных условиях напрямую к ЦАП можно попробовать подключить ламповый каскад (без ООС!!!), но никак не усилитель с ОУ на входе...[/uquote]
Я как раз подключал ламповый усилок без ООС, и транзисторный ( полностью транзисторный, без микросхем).
А что будет слышно, если подключить ОУ? Как это проявится? Просто любопытно.

[Борисович]

Надо сразу всё подключить,ламповый слева,транзистоный справа,а ОУ посредине.Чаду поддать и сразу откровение наступит.
Слушают музыку и радуются,а звуки все в голове находятся и бывает трагедию в ней создают
Я для сравнения существуют инструментальные измерения.

[As]

Инструментальные будут интересны тогда, когда появятся чёткие критерии оценки... Сейчас - их нет. АЧХ "20-20 000" могут даже китайские балалайки "по рублю пучок", уровень гармоник на верхнем краю диапазона трудно измерить, то же и про интермодуляцию - а фазовые искажения в фильтре вообще никто не догадался нормировать и они разные в фильтрах разной схемотехники... Так что же измерять приборами?!

[Борисович]

Я как бы ТС предлагал музыку слушать и радоваться.
А вот если это для него вопрос СЕРЬЁЗНЫЙ,тогда и провести измерения,придумав их методику,потом всем рассказать.И мы будем знать ,что будет,если подключить ОУ. Я только не очень понял,куда подключить

[slav0n]

напряжение на выходе дискретно, т.е. состоит из "ступенек" разной амплитуды

но не у сигма-дельта модулятора

[As]

Да, у него, скорее, "пила"... Что это меняет? Так или иначе, присутствует целая группа частот, превышающих звуковой диапазон и не несущих информации, их нужно отсечь. В хорошем ЦАП обязательно должен быть фильтр, и от его качества звучание зависит даже больше, чем от точности самого ЦА-преобразователя... Частично компенсировать неидеальность фильтра можно либо применяя линейное усиление (лампа!..), либо специальные схемотехнические решения, RC-фильтры на входе усилителя и достаточно линейный входной каскад, не охваченный ООС (нечто подобное, например, имеется в Радиотехнике УП-001, сильно недооценённый пред...)

[slav0n]

я же и говорю - без фильтра это уже не ЦАП

[As]

Ламповый каскад сам по себе работает, как довольно линейный фильтр, не пропускающий высоких частот. Цепь управляющей сетки линейна в широком диапазоне напряжений - детектирования не происходит, искажений - минимум! С транзисторами всё будет уже далеко не так просто и совсем не так линейно... Я задумывался о "гибридном" решении: LC-фильтр, как в первых CD-плеерах + фильтр на ОУ... Пассивный LC-фильтр обрежет радиочастоты, а уж на частотах в десятки килогерц справится и обычный ОУ...

[Floydoman]

[uquote="Борисович",url="/forum/viewtopic.php?p=4068508#p4068508"]Надо сразу всё подключить,ламповый слева,транзистоный справа,а ОУ посредине.Чаду поддать и сразу откровение наступит.[/uquote]
Я именно так и делаю. Ничего особенного не произошло.

Добавлено after 5 minutes 51 second:
[uquote="As",url="/forum/viewtopic.php?p=4068554#p4068554"]Да, у него, скорее, "пила"... Что это меняет?[/uquote]
Если пила - так это никуда не годится. Я то думал, этот фильтр только тем и занимается, что убирает высокочастотные помехи.
А он еще и ступеньки сглаживает? Значит точно нужен. Звук ступеньками как-то не по феншую.

[Борисович]

Если ничего не произошло и откровение не приходит,то не быть тебе аудиофилом.Не познать ширость низов,пухлость верхов,рассыпчатость середины,а так же двух видов теплоты лампового звука.Я вот тоже глухой оказался.А лет 15 назад ,начитавшись Интернатов хотел проникнуться,но всего этого не услышал.Теперь музыку слушаю и радуюсь

[as265]

Фильтр для ЦАП/АЦП можно подразделить на 2 варианта:

1. Для ЦАП параллельного, который просто рисует отсчеты ступеньками, нужен фильтр, который пропустит верхнюю полезную частоту (20 кГц) и завалит сильно (насколько надо) частоту, с которой начинается отзеркаленный спектр (44,1к-20к=24,1к)
Кстати говоря, такой ФНЧ должен иметь горбатую АЧХ для компенсации спада АЧХ вследствие эквализации, вызванной импульсной характеристикой ЦАП (прямоугольник длительностью 22 мкс), буржуи это называют sinc envelope.
Крутизна спада важна такая, чтобы просто не было острых зазубрин, уже третий порядок сгладит сигнал так, чтобы усилитель не офигел (плохо только совсем нефильтрованные ступеньки подавать).
Будь это АЦП на 44,1 кГц, там другое - фильтр на входе призван обезопасить АЦП от захвата отраженных из ультразвука составляющих, т.е. улучшает его помехозащищенность

2. Сигмадельта ЦАП/АЦП - это то, что сейчас делают везде в аудио. Не буду пояснять, почему это революция в мире звукозаписи, просто скажу, что сигнал сглаживается отчасти математически (передискретизация), также в чипах встроенная фильтрация ВЧ шума квантования (дискретно-аналоговая обработка), и ФНЧ на выходе уже убирает какие-то крохи. Можно открыть даташит на cs4398 и посмотреть, там ФНЧ на одном опере и горстке кондерчиков по сколько-то тысяч пик.

[As]

Фильтр для "сигма-дельта" упрощается, как раз, по причине передискретизации - т.е. частота дискретизации в несколько раз выше, чем у классических параллельных ЦАП... И, вроде бы, при такой разнице частот "полезного" спектра и "помех", с задачей справится любой ОУ - однако, на практике это совсем не так! Для того, чтоб ОУ корректно отрабатывал свои функции, его скоростные и частотные свойства должны быть очень высокими, чтоб ВЧ-помехи, присутствующие на выходе ЦАП, не перегружали каскады ОУ... Мне, почему-то, кажется, что таких ОУ попросту не существует, и "бедные филы" мучаются, выбирая ОУ с самыми приятными на их слух искажениями... А ведь чего бы проще - поставить LC-фильтр, отсекающий радиоспектр, который не обрабатывается ОУ, оставив операционнику лишь ту часть, где его свойства не мешают точной работе...

[12943]

[uquote="As",url="/forum/viewtopic.php?p=4072182#p4072182"]Для того, чтоб ОУ корректно отрабатывал свои функции, его скоростные и частотные свойства должны быть очень высокими, чтоб ВЧ-помехи, присутствующие на выходе ЦАП, не перегружали каскады ОУ... Мне, почему-то, кажется, что таких ОУ попросту не существует,[/uquote]
Как всегда бессмысленный набор крутых слов.
Чтоб не подумали, что Ас может сказать что-нибудь дельное, даю картинку.
На вход убогого усилителя с частотой единичного усиления несколько мегагерц подан сигнал частотой 2 МГц (примерная частота дискретизации ЦАП),
видно, что транзисторы входного каскада не входят ни в отсечку, ни в насыщение, т.е. нет никакой перегрузки.

[as265]

Тут самые крутые слова - это когнитивные искажения, к примеру, эффект ожидания экспериментатора. Человек ждет, что под ним рванет бочка с порохом, он это предвкушает. Вот так же люди ждут, что где-то там операционник "не справляется", и им чудится, что они слышат.

[As]

Хорошо, если я вдруг неправ - предложите СВОЙ вариант объяснения, почему "звучат" ОУ в фильтре ЦАП типа "сигма-дельта"? Если Ваши теоретические выкладки верны, прекрасно работать будет ЛЮБОЙ ОУ, однако, практика это не подтверждает...

[12943]

[uquote="As",url="/forum/viewtopic.php?p=4072450#p4072450"]если я вдруг неправ)[/uquote]
Смелее надо, ещё два слова лишних. Но и это уже прогресс.

Смысл "звучания" в том, что искажения возникают не только при перегрузке.
Искажения разных ОУ отличаются на порядки.
Только немногие ОУ и только при усилении близком к единице обеспечивают низкие искажения.
Усложнение сверх даташитной схемы включения для большинства немыслимо,
поэтому поддерживается пораженческая идеология, что добиваться высокой линейности не нужно.
Конечно, результат замены ОУ может быть разный в зависимости от квалификации заменяльщика
и, если понимания ноль, то нет проблем убедить себя, что стало восхитительно.