Sari la conținut
ELFORUM - Forumul electronistilor

Teste interesante!


sebi_c

Postări Recomandate

Am studiat informatiile postate si va admir pentru pasiunea si competenta dovedite. Imparasesc concluzia dumneavoastra privitor la diferentele dintre simularea sistemelor analogice si realitate, mai ales cand sunt implicate elemente cu o neliniaritate greu predictibila, ca un transformator de iesire. Daca vorbim de simularea unui sistem digital, sau a unui soft, atunci lucrurile sunt clare: realitatea concorda cu simularea, indubitabil. As vrea sa aflu cat mai mult din concluziile testului, dar n-am inteles ce parametri dovedesc “diferentele notabile” anuntate. Ma intereseaza pentru ca propuneti o metoda accesibila de testare a unui sistem audio(pentru pretentiile unui DIY); nici eu n-as investi intr-un vobuloscop sau generator de functii doar pentru a-mi testa amplificatorul.

Initial am crezut c-ar fi o diferenta majora de faza intre masuratoari/simulare:  “Dupa cum se stie, cand faza este 180grade, amplificatorul devine oscilator.”- din diagrame, amplificatorul este neinversor, deci pentru a oscila are nevoie de un semnal de reactie defazat cu multiplu de 2*180… dar asta e doar o problema de interpretare. Si-apoi, sa fim realisti: cine poate sesiza diferenta de faza dintre semnalul original si cel din boxe, fara a avea o heterodina coerenta in loc de timpane?

 

Felicitari pentru amplificator! Mi-as dori ca intr-o buna zi sa ascult o asemenea bijuterie.

As mai avea o rugaminte: in limita timpului, ati putea genera pe placa de sunet testata un semnal dreptunghiular la 10KHz cu “Audacity” sau cu un fisier *.wav de pe site-ul de mai jos? Sunt curios ce vedeti la iesirea DAC-ului. Eu am incercat cu un Fiio E07K si ce-am obtinut m-a cam pus pe ganduri (aveam o parere buna despre cum suna). DAC-ul meu e WM8740, cu performante similare placii dv. de sunet.  

Multumesc mult si numai bine tuturor!

 

 

http://www.audiocheck.net/audiofrequencysignalgenerator_squaretone.php

Link spre comentariu

Am observat o consideratie deosebitta pentru puuritatea spectrala aici pe forum, asa ca am procedat si la niste teste de analiza Furier armonica. Incep cu placa Xsonar U7, cu iesirile conecate direct prin cablu intre bornele ei.

post-177784-0-14063600-1444631718_thumb.png

Brumul de retea este pe la -120dB si se observa si componentele sale. Se observa ca placa are si ea armonica a treia mai importanta la -9dB, fata de armonica a doua care este pe la -105dB. Probabil are push-pull la iesire! :-) In rest nu stiu sa o compar cu alte placi, pentru ca nu le posed!

Am conectat placa la de sunet la o placuta pe care am un potentiometru de reglaj la intarre in amp. si un divizor rezistiv la iesire amp.

post-177784-0-25428400-1444631913_thumb.png

Se observa ca brumul a crescut destul de mult pana la mai putin de -99dB ( de vreo 10ori). Asta, probabil, pentru ca nu e nici un fel de ecranaj; in fine, important e sa fac abstractie de asta, sa nu o pun in carca amplificatorului.

Testele urmatoare le-am facut la 36W, putere unde amplificatorul ar trebui sa mearga satisfactor. Distorsiunile masurate functie de frecventa in banda unde o sa fac analiza spectrala.

post-177784-0-36670000-1444632429_thumb.png

THD la 1KHz este 0.25%. Se vad pana la a 5-a armonica + si restul inglobate in D6+.

Excit cu 1kHz sinus si analiza spectrala este in figura de mai jos:

post-177784-0-15606100-1444632706_thumb.png

Brumul este si el amplificat si ajunge la -90dB si se observa si armonicele sale (oricum, nu e sinus pur). Se observa armonica a treia mai importanta (si la distorsiuni apare la fel) la -60dB. Aici se inglobeaza si contributia placii U7(-100dB). Oricum, este acceptabila!

Un detaliu in figura urmatoare,

post-177784-0-81659000-1444632861_thumb.png .

S-a tot vorbit de IMD, adica spus altfel, amplificatorul nefiind liniar perfect, ar trebui sa para si produsi de modulatie (mixare de frecvente, ca la radio). Testul se face injectand doua frecvente, 250Hz de amplitudine 100% si 8KHz 25% (raport 1/4).

post-177784-0-32107800-1444633307_thumb.png

Se observa armonicele f=250Hz pe la -70dB si produsii de modulatie din jurul f=8KHz sub -70dB. Mai bine se vede acest lucru in detaliul de mai jos.

post-177784-0-15684400-1444633538_thumb.png

O sa postez si contributia placii de sunet U7, la acest tip de test. Testul s-a facut prin conectare directa, nu prin intermediul placutii de masura (nu se vede 50Hz).

post-177784-0-46985200-1444633700_thumb.png

 

Pentru curiozitate am sa pun si un test pentru cazul in care amplificatorul intra in clipping, asa cum se vede in imaginea de mai jos. Puterea de test in acest caz, circa 50W.

post-177784-0-42677400-1444634089_thumb.jpg

Distorsiunile functie de frecventa:

post-177784-0-16133000-1444634203_thumb.png

Distorsiunile la 1KHz sunt pe la 3.3%, iar la 20KHz pe langa 4%. Cred ca vi se pare prea putin, dar asta-i adevarul. Daca in schimb, sinusul ar fi fost mai umflat, distorsiunile ar fi crescut mult mai mult. Acelasi lucru si cand cele doua semialternate sunt inegale.

Nu in ultima instanta, acest lucru se daoreaza reactiei negative potrivite. Din aceasta cauza, amplificatoarele cu reactie negativa nu se ineaca la clipping.

Distributia spectrala cu semnal de 1KHz este urmatoarea:

post-177784-0-28708800-1444634556_thumb.png

Armonica a 3-a creste pana  aproape de -35dB, adica destul de mult.

 

De fapt, intr-un mod similar se procedeaza si la calculul distorsiunilor, luand ca baza descompuneea semnalului periodic in comonente aromonice folosind transformata Furier. Am spus uneori FFT, adica Fast Furier Trasnform, dar softistul spune ca utilizeaza DFT, adica Direct Furier Transform. Diferenta este ca algoritmul este mai complet, fata de FFT si deci mai exact.

Editat de sebi_c
Link spre comentariu

Am studiat informatiile postate si va admir pentru pasiunea si competenta dovedite. Imparasesc concluzia dumneavoastra privitor la diferentele dintre simularea sistemelor analogice si realitate, mai ales cand sunt implicate elemente cu o neliniaritate greu predictibila, ca un transformator de iesire. Daca vorbim de simularea unui sistem digital, sau a unui soft, atunci lucrurile sunt clare: realitatea concorda cu simularea, indubitabil. As vrea sa aflu cat mai mult din concluziile testului, dar n-am inteles ce parametri dovedesc “diferentele notabile” anuntate. Ma intereseaza pentru ca propuneti o metoda accesibila de testare a unui sistem audio(pentru pretentiile unui DIY); nici eu n-as investi intr-un vobuloscop sau generator de functii doar pentru a-mi testa amplificatorul.

Initial am crezut c-ar fi o diferenta majora de faza intre masuratoari/simulare:  “Dupa cum se stie, cand faza este 180grade, amplificatorul devine oscilator.”- din diagrame, amplificatorul este neinversor, deci pentru a oscila are nevoie de un semnal de reactie defazat cu multiplu de 2*180… dar asta e doar o problema de interpretare. Si-apoi, sa fim realisti: cine poate sesiza diferenta de faza dintre semnalul original si cel din boxe, fara a avea o heterodina coerenta in loc de timpane?

 

Felicitari pentru amplificator! Mi-as dori ca intr-o buna zi sa ascult o asemenea bijuterie.

As mai avea o rugaminte: in limita timpului, ati putea genera pe placa de sunet testata un semnal dreptunghiular la 10KHz cu “Audacity” sau cu un fisier *.wav de pe site-ul de mai jos? Sunt curios ce vedeti la iesirea DAC-ului. Eu am incercat cu un Fiio E07K si ce-am obtinut m-a cam pus pe ganduri (aveam o parere buna despre cum suna). DAC-ul meu e WM8740, cu performante similare placii dv. de sunet.  

Multumesc mult si numai bine tuturor!

 

 

http://www.audiocheck.net/audiofrequencysignalgenerator_squaretone.php

Interpretarea fazei semnalului e la fel de inportanta ca si a amplitudinii, amandoua functie de frecventa. Se stie ca un semnal oarecare este caracterizat de aceste doua marimi, ele definindu-l in totalitate. Matematic, semnalul periodic este definit printr-un numar coomplex, exprimat fie in forma trigonometrica, fie in forma exponentiala.

 

Acest lucru se obseerva in diagramele Bode, atat pentru definitia semnalelor, cat si pentru caracterizarea ca sistem cu o functie de transfer  corespunzatoare. Astfel, daca ati fost atent  la acest subiect, rezultatele au fost folosite pentru a urmari functionarea cu reactie negativa a amplificatorului in discutie. O metoda este analiza in bucla deschisa pentru a sti daca sistemul este stabil in bucla inchisa, pe care am expus-o in primul test.

Bineinteles, ca o diferenta de faza nu este susceptibila urechii, dar in studiul sistemelor este esentiala. Cunoastem cu totii beneficiile reactiei negative, care liniarizeaza sistemul si-l face predictibil.

Amplificatorul fiind un sistem tipic FTJ de ordin superior, nu putem aprecia corespunzator comportamentul sau urmarind numai amplitudinea. Pentru un test al intregului amplificator, daca am face figuri Lissajous la frecvente diferite, am observa comportamentul fazorial al amp. Astfel, la frecventa unde am observa un cerc, am concluziona ca pana aici putem avea o banda de frecvente efectiva, de maxima calitate, mai ales daca aplicam o reactie negativa.

Tot privind, comportamentul fazorial, va va permite sa aveti dreptunghiuri frumoase si la 10..15KHz. De ce? Pentru ca un semnal dreptunghiular, este o suma de armonice, iar la recompunerea lor la iesirea amp. va reflecta acest lucru.

 Diferentele notabile sunt date de modelele folosite in simulator. Un transformator este un ansamblu de bobine cuplate magnetic. In simulator el este vazut ca un sistem pur, iar cuplajul magnetic liniar. Importanata este inductanta de dispersie care limiteaza banda de trecere pe langa alte capacitati din amplificator, in simulator nu este bine precizata. Se poate aproxima acest lucru prin modificarea coeficientului de cuplaj, K. Netestand un sistem practic, nu prea stii la ce valoare sa setezi acest parametru important. Multa lume il pune din burta si obtin rezultate fantasmagorice. Zimbesc de fiecare data cand vad ce THD obtin unii, de-a dreptul fabulos!

Circuitul magnetic, fiind neliniar in realitate, va dati seama, ce se intampla cand observati ceea ce ati simulat  si ce este in realitate. Eu, cand am observat intarea in saturatie, prima data, nu am stiut despre ce este vorba! Altfel, nu stiu impactul asupra semnalelor (frecv , faza), in zona nesaturabila!

Ecuatiile lampilor din modele sunt extinse si in zona unde lampile nu pot functiona in conformitate cu acestea. Asa ca trebuie sa fii putin experimentat sa le pui la treaba in zona unde le utilizezi!

 

180 de grade este pentru ca la intrare, etajul care face comparatia este un diferentiator (scade), iar daca semnalul aplicat prin reteau de reactie ar fi cu faza 0 grade, atunci ar s-ar aduna. Stiti bine ca la un AO, reactia se aplica pe iintrarea inversoare, asa si aici!

 

Referitor la testul cu placa de sunet solicitat, a sa incerc in urmatoarele zile sa-l fac. Sun inca un novice in materie de placi de sunet si cele aferente lor!

Amplificatorul din aceste teste nu este terminat, asa ca, probabil am sa fac un subiect cu el cand va fi gata. Pentru alte observatii puteti vedea amplificatorul de aici:

http://www.elforum.info/topic/83047-gu17pp-superbas/?hl=gu17pp

Editat de sebi_c
Link spre comentariu

Ma bucur extrem de mult, ca nu numai eu sunt cel care considera ca o placa de sunet decenta se  poate folosi fara nici o problema la masurarea amplificatoarelor.

Pentru masuratori rudimentare de 20Hz-20kHz de poate folosi orice placa de sunet, in schimb pentru rezultate bune este nevoie, intr-adevar, de o placa buna, cu rata de esantionare cat se poate de ridicata. As aminti aici placa M-Audio 24/192, care poate pana pe la 192kHz, deci semnalul maxim masurabil este undeva pe la 90 de kHz.

Se poate masura si peste 20kHz folosind driverele WDM, doar ca atat la playback cat si la recording devices, in proprietati, trebuie setate formatele implicite cu care sa lucreze windowsul.

Link spre comentariu

Da, ai dreptate, o placa destinata masuratorilor este mult mai buna, din mai multe motive. Placile de sunet au ADC-uri sigma delta, pe cand cele de masura au cu aproximatii succesive, cu caltatile binecunscute! Chiar si ADC-urile paralele pe 8bit nu sunt de neglijat pentru sampling rate-ul mare care cu un software bun pot face fata destul de bine.

ADC-rile si DAC-urile din placi sunt construite pentru sunet bun, zgomot cat mai mic si mai putin pentru masuratori. 

Eu am incercat sa generez semnale dreptunghiulare cu placa, asta, Xsonar U7 si nu am reusit! Semnalele sinusoidale generate sunt destul de curate si corecte, dar semnale dreptunghiulare nu am putut sa generez (poate n-am nimerit eu bine  :84 )!

Dar, chiar si pentru testele pe care le-am facut, a meritat incercarea!

Link spre comentariu

...

As mai avea o rugaminte: in limita timpului, ati putea genera pe placa de sunet testata un semnal dreptunghiular la 10KHz cu “Audacity” sau cu un fisier *.wav de pe site-ul de mai jos? Sunt curios ce vedeti la iesirea DAC-ului. Eu am incercat cu un Fiio E07K si ce-am obtinut m-a cam pus pe ganduri (aveam o parere buna despre cum suna). DAC-ul meu e WM8740, cu performante similare placii dv. de sunet.  

Multumesc mult si numai bine tuturor!

 

 

http://www.audiocheck.net/audiofrequencysignalgenerator_squaretone.php

 

Atasez semnalul dreptunghiular obtinut. Seamana cu un semnal dreptunghiular trecut printr-un capacitor! Placile astea nu sunt facute pentru semnale dreptunghiulare!

post-177784-0-40337900-1444667458_thumb.jpg

Link spre comentariu

nu stiu daca am inteles corect:

Placile de sunet fie ele cele mai performante nu scot un semnal dreptunghiular corect :rade:

Dar daca se foloseste un generator de semnal extern il analizeaza ok ?

Asta ca sa nu mai folosesc corect! Evident vreau sa ma folosesc de experienta dvs.. multumesc.

Editat de mila
Link spre comentariu

nu stiu daca am inteles corect:

Placile de sunet fie ele cele mai performante nu scot un semnal dreptunghiular corect :rade:

Dar daca se foloseste un generator de semnal extern il analizeaza ok ?

Asta ca sa nu mai folosesc corect! Evident vreau sa ma folosesc de experienta dvs.. multumesc.

Era o intrebare, referitoare la chestiune! Asa ca am raspuns!

Bineinteles ca poti sa-i injectezi semnal extern! Pe mine nu m-a interesat, pentru ca studiul asupra distorsiunilor se face injectand un semnal sinus cat mai pur! Testul cu semnal dreptunghiular se face clasic, pe osciloscop, doar daca vreau sa vad distributia spectrala a semnalului dreptunghiular, atunci pot folosi placa! 

Link spre comentariu

Inteleg ca zgomotul are distributie spectrala infinita si in acest fel putem testa banda de trecere a unui sistem audio (ca e placa, amplificator etc.)! Mie mi se pare ca este mai simplu, exact si convingator sa testezi asta baleind frecventa unui generator intr-o banda si sa afli tocmai acelasi lucru. Mai mult testul cu zgomot, nu stiu daca imi arata si faza semnalului la iesire in comparatie cu a unui semnal de la intrare. Altfel, nu arat prea smooth graficul ala!

 

Nu cunosc cum, dar am vazut si la Arta ceva teste cu zgomt (alb sau roz). Chestiuni pe care nu le pot intui acum!

Link spre comentariu

Raspunsul in frecventa in closed loop la o placa de sunet e o sarcina usoara, mai relevante sint testele de zgomot care utilizeaza capacitatile la maximum. Astfel de teste sint si mai importante in cazul testarii amplificatoarelor.

In link-ul atasat vedeti cum se comporta niste placi de sunet de top (acum 10 ani) in comparatie cu un generator de zgomot dedicat (cu lampi ☺) ... niste teste mai inedite daca vreti.

http://www.clarisonus.com/Research%20Reports/RR001-SoundCardEval/RR001-PCsoundCards.html

 

Am indoieli serioase in legatura cu testele de pe pagina atasata de dvb, mai ales cand testeaza placa Creative.

Din pura coincidenta, am exact modelul respectiv de placa, si cu ea am reusit sa fac masuratori pana pe la frecventa Niquist (~ Fsampling / 2.1 = 45kHz). Am avut si eu problema aceea ("limitarea" la 24kHz), care se datoreaza engine-ului audio din Windows, mai precis formatul implicit cu care lucreaza mixerul intern. Cum am mai spus si intr-o postare precedenta, daca se utilizeaza driverele WDM, trebuie setat formatul acesta la cel maxim suportat de placa, altfel vom fi limitati artificial.

Cu drivere ASIO nu este aceasta problema. Cel care facuse masuratorile cel mai probabil a utilizat WDM-ul, din cauza ca AudioTester crapa daca se selecteaza output ASIO.

De asemenea, sistemul cu care lucreaza el este unul compact, cu o placa de baza nu tocmai stralucita, sursa perfecta de zgomot la frecvente inalte.

 

Da, are si ARTA teste cu zgomot alb si zgomot "roz", eu chiar le folosesc si pe acelea. Se poate selecta modul de 1 canal, sau 2 canale - folosind canalul celalalt pentru semnalul referinta (cules de dinaintea aparatului care se testeaza). Masuratorile facute astfel se pot converti dupa aceea pentru "gated analysis". Aceasta din urma poate sa dea si informatii de faza.

Am atasat o masuratoare al amplificatorului meu, ce am facut cu zgomot alb, pe la 20V pe iesire.

 

Despre semnale dreptunghiulare, cu Visual Analyser am reusit sa obtin un dreptunghiular "folosibil" pana pe la 7kHz, peste asta deja se distorsioneaza puternic. Asta pun pe seama latimii de banda limitate a placii (adica pana pe la 45kHz utili).

post-221326-0-52277400-1444804973_thumb.png

Link spre comentariu

Toate sint niste piese in puzzle, faza nu-i chiar prima pe lista mea de prioritati ca oricum o fac boxele varza. In schimb imi pare mai important ca sistemul sa poata mentine banda cu informatia sonora maxima posibila...

Pai, da, banda pentru un semnal este definita de amplitudine si faza, doua marimi legate intrinsec. As fi curios sa faci un test similar cu un traf interstage, unde sa se vada amplitudinea si faza functie de frecventa. Unde faza este 90grade, fiind un sistem de ordinul I, ar trebui ca amplitudinea sa fie -6dB. La 45grade, amplitudinea, trebuie sa fie -3dB.

Acelasi test poti sa-l faci si cu un generator, iar rezultatul sa-l vezi cu un osciloscop folosind figuri Lissajous. Astfel, baleind frecventa (manual), vei putea vedea unde este 90grade. Pe o intrare a osciloscopului o sa citesti intrarea si pe cealalta iesirea, ajustand nivelele pentru a obtine un cerc la 90grade. Astfel la 90grade ai -6dB, in mod sigur fara a lua in considerare atenuarea de insertie.

La iesire trebuie sa ai grija sa inchizi circuitul pe o rezistenta de sarcina. La intrare poti pune un potentiometru in serie, sa poti afla si adaptarea (Rg_interna+val_pot=Rintrare).

Uite si aici un ex. de grafic, complet http://shop.plitron.com/specs/414700.pdf

 

PS: Faza nu se prea simte, dar lucreaza in background!

Link spre comentariu

PS: Faza nu se prea simte, dar lucreaza in background!

 

Eh la mine a lucrat din plin :) Cu reactie negativa, pe la 200khz, aveam un frumos oscilator de 50W, pe unde lungi. Noroc ca nu prea mai asculta lumea RRA pe UL.

Link spre comentariu

Creează un cont sau autentifică-te pentru a adăuga comentariu

Trebuie să fi un membru pentru a putea lăsa un comentariu.

Creează un cont

Înregistrează-te pentru un nou cont în comunitatea nostră. Este simplu!

Înregistrează un nou cont

Autentificare

Ai deja un cont? Autentifică-te aici.

Autentifică-te acum
×
×
  • Creează nouă...

Informații Importante

Am plasat cookie-uri pe dispozitivul tău pentru a îmbunătății navigarea pe acest site. Poți modifica setările cookie, altfel considerăm că ești de acord să continui.Termeni de Utilizare si Ghidări