Criterii de masurare THD+N

[gg101]

Dupa cum s-a mai spus , DFT , FFT sunt metode care se refera la descompunerea unui semnal in componente sinus sau de alte tipuri . Esantionarea inseamna evaluarea unui semnal prin unitati mult mai mici decat ciclul (360 de grade) unei singure componente (sinus) existente in acel semnal dar la frecventa cea mai mare . Sampling-ul/esantionarea este un termen folosit de noi intr-un mod mult prea generic .De fapt esantionarea este primul pas din procesul conversiei unui semnal analog , in semnal digital . Dupa esantionare , urmeaza cuantificare si codificare .

Fara sampling (esantionare) nu exista DFT.

Tu consideri ca tot acest proces se intampla de la "mic" la "mare" (chiar nu stiu cum sa ma mai exprim). Din punctul meu de vedere , atata timp cat nu discutam de conversii AC-DC, este tocmai invers . Dar ca sa nu ma mai aplaud de unul singur in fata monitorului , il rog foarte frumos pe Popa Marius sa explice care este principiul de functionare al aparatului analogic pt masura THD-ului , construit de dansul .

[hpavictor]

 

Cred ca e clar ca nu poate fi confundata notiunea de THD cu FFT. Pe baza rezultatelor FFT, poate fi calculat printre altele si THD cu formula pusa de Sebi mai sus. Asta ar fi singura legatura.

 

Am scris asta pentru ca Victor ii tot da inainte cu "pentru cei care confunda FFT cu THD". Eu nu am observat ca ar confunda cineva...doar ca nu stie ce reprezinta fiecare.

 

Nu se poate face nicio legatura intre FFT si THD ( cum se subintelegea evident acum cateva pagini in urma , o emanatie de tip wikipedaia ) dintr-un motiv simplu usor de remarcat chiar si pentru necunoscatorii de matematici superioare : In formula lui Fourier nu exista niciun termen care sa faca referire la nivelul semnalului analizat !!!

Este evident pentru toti , sper .

FFT are ca rezultat o expresie artificiala , cam cum este dB .

Este o interpolare pur matematica si atat !

 

Ii rog anticipat pe habarnisti sa nu polueze zona , sa ramana la desenele animate favorite .

[Vizitator prutus]

L-a prezentat , acesta fiind deja al doilea topic pe tema asta.De la dumnealui asteptam masuratori nu baliverne....Mai vrei un film cu Sandy Belle?

[mișa]

 

 

Cred ca e clar ca nu poate fi confundata notiunea de THD cu FFT. Pe baza rezultatelor FFT, poate fi calculat printre altele si THD cu formula pusa de Sebi mai sus. Asta ar fi singura legatura.

 

Am scris asta pentru ca Victor ii tot da inainte cu "pentru cei care confunda FFT cu THD". Eu nu am observat ca ar confunda cineva...doar ca nu stie ce reprezinta fiecare.

 

Nu se poate face nicio legatura intre FFT si THD ( cum se subintelegea evident acum cateva pagini in urma , o emanatie de tip wikipedaia ) dintr-un motiv simplu usor de remarcat chiar si pentru necunoscatorii de matematici superioare : In formula lui Fourier nu exista niciun termen care sa faca referire la nivelul semnalului analizat !!!

Este evident pentru toti , sper .

FFT are ca rezultat o expresie artificiala , cam cum este dB .

Este o interpolare pur matematica si atat !

 

Ii rog anticipat pe habarnisti sa nu polueze zona , sa ramana la desenele animate favorite .

Sigur ca sunt chestii TOTAL diferite...dar nu din motivul exprimat de tine. Nivelul semnalului e continut in insasi functia de intrare care il descrie. Astfel de exemplu un semnal sinus de 1V este descris de o functie diferita de a unui semnal tot sinus cu aceeasi frecventa si faza, dar de 2V. (asemanatoare dar DIFERITA) La fel si functiile semnalelor de iesire, contin amplitudinea in ele insusi.

Ca si argument, tot usor de observat, sunt pozele cu FFT: pe axa Y e tocmai amplitudinea (dB sau V, functie de setari) iar pe X e frecventa. Crede-ma, sunt valori absolute ale amplitudinii, calculate matematic exact...

Asta e valabil pentru orice forma de unda. Ma feresc sa dau formule din mai multe motive:

1. Nu mai citeste nimeni nimic pe aici.

2. Nu stiu (sau imi e greu) sa reprezint pe "compucter" anumite simboluri matematice.

3. De la un nivel in sus nu imi mai aduc aminte exact matematicile superioare si trebuie sa "pun iara mina pe carte". Nu ca nu mi-as aduce aminte repede dar prefer sa citesc altceva, ce imi e util acum.

[hpavictor]

OK ,ai perfecta dreptate cu nivelul dar...data viitoare o sa fac exact ca toti de pe aici , ci voi folosi copy / paste de pe wikipedia sau alte surse aburistice ...Evident , daca voi mai binevoi sa mai intru in discutii pe acest subiect . E ( prea ) desuet ! Oare mai conteaza de ce s-a ajuns aici ? Desigur , intrebarea este retorica si nu necesita un raspuns serios .

[mișa]

OK ,ai perfecta dreptate cu nivelul dar...data viitoare o sa fac exact ca toti de pe aici , ci voi folosi copy / paste de pe wikipedia sau alte surse aburistice ...Evident , daca voi mai binevoi sa mai intru in discutii pe acest subiect . E ( prea ) desuet ! Oare mai conteaza de ce s-a ajuns aici ? Desigur , intrebarea este retorica si nu necesita un raspuns serios .

Pai de ce s-a ajuns aici....Din cauza unor incompetente, luate de bune si din cauza unor suturi in CUR care nu au fost date cind trebuie.Altfelll Cine se baga adinc trebuie sa stie ce sa faca......

[mișa]

Si daca nu suna bine? Cum a fost la PRIMUL amplificator cu lampi facut de mine...Nu suna bine,,,sau 'de bine"

[mișa]

Neeee. Semnalul era de pe caseta. Totul analogic.( deja cuvintul "caseta" mi se pare hazliu)

Si ma apuca "frasul" cind ma gindesc ca maine asamblez pentru a nu stiu cita oara un amplificator greu...https://dl.dropboxusercontent.com/u/371 ... 33s/P1.jpg

[sebi_c]

 

 

Cred ca e clar ca nu poate fi confundata notiunea de THD cu FFT. Pe baza rezultatelor FFT, poate fi calculat printre altele si THD cu formula pusa de Sebi mai sus. Asta ar fi singura legatura.

 

Am scris asta pentru ca Victor ii tot da inainte cu "pentru cei care confunda FFT cu THD". Eu nu am observat ca ar confunda cineva...doar ca nu stie ce reprezinta fiecare.

 

Nu se poate face nicio legatura intre FFT si THD ( cum se subintelegea evident acum cateva pagini in urma , o emanatie de tip wikipedaia ) dintr-un motiv simplu usor de remarcat chiar si pentru necunoscatorii de matematici superioare : In formula lui Fourier nu exista niciun termen care sa faca referire la nivelul semnalului analizat !!!

Este evident pentru toti , sper .

FFT are ca rezultat o expresie artificiala , cam cum este dB .

Este o interpolare pur matematica si atat !

 

Ii rog anticipat pe habarnisti sa nu polueze zona , sa ramana la desenele animate favorite .

Victor, cum poti sa faci, domnule, afirmatiile de mai sus? Daca vrei, poti sa excluzi orice legatura intre FFT si THD, dar nu e obligatoriu. Simplu, poti face asta generand un semnal armonic pur pe care-l treci prin amplificatorul tau (sau altceva). Filtrandu-l cu un filtru Notch la iesire, obtii exact ce aduaga amplificatorul si procesat cu semnalul nefiltrat obtii THD.

Cand ai semnal aperiodic, absolut aleator, este important sa masori amplitudinea armonicelor componente cu o metoda oarecare. In ultima instanta, nivelul acestora reprezinta coeficientii unei serii Fourier. Cel mai usor faci acest lucru prelucrand numeric semnalul (indiferent, aperiodic sau periodic) dupa un algoritm FFT, avand in vedere volumul mare de calcul. O data facut acest lucru este usor sa calculezi THD.

Fluke-ul meu face exact acest lucru, aratandu-mi in afara de THD, RMS (I si U), Putere (activa, reactiva, aparenta), CosFI si nivelul armonicelor pana la ordinul 7. Nu trebuie sa-i setez nimic, ca generatorul ar avea 20Hz, sau 200Hz.

Cum poti sa spui ca FFT este ceva artificial ca dB? O comparatie si apreciere absolut fara nici un suport, de-a dreptul hazlie. Mai aduci vorba de interpolare, care reprezinta metode de a estima valori in puncte nemasurate, prin utilizarea valorilor din puncte vecine, masurate; in fond nu are nimic comun cu FFT sau THD, decat ca ar putea fi utilizata in procesarea informatiei.

 

PS: Aici e o intrebare perpetua: care este diferenta dintre THD si FFT? Diferentele sunt evidente, dar totusi au puncte comune. Ma voi referi la un semnal periodic, pentru o mai usoara interpretare.

1. Ambele concepte fac referire la compozitia armonica a unui semnal;

2. THD este o marime parametrica, calculabila prin diferite metode si usor de evaluat de orice cititor. Ne spune cat de pur sau impur dpdv armonic e un semnal;

3. FFT este de fapt o serie Furier, care transpune un semnal (functie) din domeniul timp in domeniul frecventa. Astfel observam componenta spectrala si deducem ce anume a influientat THD;

4. FFT poate fi folosita la calcul THD.

Or mai fi si altele, dar cele mai importante astea's.

[Vizitator]

Sebi, ai un aparat grozav, cum se lucreaza cu el cind masori THD ?

[sebi_c]

Pur si simplu conectez la o intrare tensiunea pe sarcina si la cealalta curentul prin sarcina. Are o tasta cu care pot defila mai multe ecrane, unul referitor la tensiuni, curent sau puteri, si fiecare din aceste optiuni au parametrii analitici (valori), osciloscop domeniul timp si osciloscop domeniul frecventa. Osciloscoapele nu sunt de fidelitate f. buna, dar pe ele sunt afisate si alte marimi. Nu am alte butoane, decat ca pot sa sincronizez tensiunea sau curentul pt a le observa. In rest, altceva nimic.PS THD este prezent in prima optiune la fiecare ecran. Ex: teniune RMS, val maxima, THD, etc.

[gg101]

3. FFT este de fapt o serie Furier, care transpune un semnal (functie) din domeniul timp in domeniul frecventa. Astfel observam componenta spectrala si deducem ce anume a influientat THD;

 

[Vizitator]

Pur si simplu conectez la o intrare tensiunea pe sarcina si la cealalta curentul prin sarcina. Are o tasta cu care pot defila mai multe ecrane, unul referitor la tensiuni, curent sau puteri, si fiecare din aceste optiuni au parametrii analitici (valori), osciloscop domeniul timp si osciloscop domeniul frecventa. Osciloscoapele nu sunt de fidelitate f. buna, dar pe ele sunt afisate si alte marimi. Nu am alte butoane, decat ca pot sa sincronizez tensiunea sau curentul pt a le observa. In rest, altceva nimic.PS THD este prezent in prima optiune la fiecare ecran. Ex: teniune RMS, val maxima, THD, etc.

Interesant , inseamna ca nu se injecteaza la intrarea quadripolului de analizat semnalul ce trebuie rejectat si la iesire masurat ce ramine, oare se prelucreaza defazajul U/I si se coreleaza cumva cu un algoritm pt determinarea THD ?

[Patefon]

Va propun sa analizam un text gasit pe net ( din pacate in limba engleza ) care trateaza majoritatea termenilor folositi in tehnica audio :

 

......................

 

Din pacate nu mai stiu de unde anume din internet l-am salvat ...

Sper sa nu apara un autor care sa se laude ca a descoperit raza gaurii din gogoasa !

Textul este deosebit de interesant (cel putin pentru mine) asa ca am inceput o traducere. Pentru cursivitate si armonizare cu topica frazei in limba romana traducerea a venit la pachet si cu adaptarea. Pana acum e gata cam 30%. Ce a iesit:

 

P.S. Fiti blanzi, electronica e o pasiune, de profesie tin de breasla tipografilor

 

 

Specificațiile tehnice și cum trebuiesc acestea înțelese

 

Există multa înțelegere greșită cu privire la specificațiile tehnice în ambele direcții implicate - în a înțelege ce inseamna acestea si, bineînțeles, în abilitatea/deficiența de a interpreta sensul real al parametrilor și implicațiile acestora.

 

În principiu există două curente puternice în lumea audio de astăzi. Curentul evaluării obiective care susține importanța specificațiilor tehnice, iar, dacă ceva nu poate fi măsurat, este irelevant sau chiar inexistent. Curentul evaluării subiective care susține ca tot ce este specificație este irelevant si nefolositor atata vreme cat totul este redus la perceptia urechi umane.

 

In realitate ambele abordari sunt importante. Un amplificator pentru care masuratorile arata bine este posibil sa fie perceput ca avand un sunet neplacut, iar altul, care prin comparatie nu se bucura de parametrii atat de buni ca primul, sa fie perceput cu un sunet mult mai placut. Exista si situatia in care masuratorile sunt groaznice dar perceptia sunetului este acceptabila.

 

De-a lungul timpului cei mai multi au auzit, in multe randuri, ca amplificatoarele cu tuburi electronice suna mult mai bine in ciuda faptului ca masuratorile indica parametrii modesti. Un nivel al distorsiunilor armonice dincolo de 2-3% poate fi masurat; ca sa nu mentionam si altele cum ar fi distorsiunile de intermodulatie. In anii '70 a fost demonstrat ca urechii umane ii place distorsiunile armonice de ordin par, in timp ce, este deranjata de distorsiunile armonice de ordin impar. Tuburile electronice uzual (este adevarat ca nu intodeauna) au tendinta de a introduce distorsiuni de ordin par (armonica a doua, a patra, a sasea, etc…), fapt ce explica de ce plac celor mai multi ascultatori. Cu toate acestea nu pot accepta argumentul ca nimic nu mai conteaza atat timp cat suna bine si te face sa te simti bine. Cred ca ar trebui sa cautam adevarul, sa fim cat mai consecventi in a reproduce sunetul natural, fara a il colora sau a permite colorarea acestuia de dragul faptului ca "suna bine". Acest lucru inseamna ca trebuie sa consideram ambele aspecte masuratorile si rezultatul auditiei. Usor de zis, mult mai greu de facut. Masuratorile ne arata partea frumoasa a povestii atat timp cat sunt suficient de detaliate, dar, foarte usor, pot duce la confuzie. In ceea ce urmeaza voi incerca sa evidentiez anumite posibilitati pornind de la specificatiile tehnice ale amplificatoarelor si/sau preamplificatoarelor.

 

Putere de iesire in mod continuu

 

Puterea de iesire in mod continuu arata ce tensiunea este livrata la iesire intr-un anumit punct al spectrului audio (cum ar fi 1KHz sau oriunde in intervalul 20Hz - 20KHz). <<<< aici as prefera o exprimare mai fericita pentru a nu crede ca puterea se masoara in volti >>>> Se poate calcula cu usurinta ce tensiune livreaza amplificatorul la bornele sarcinii folosind formula:

 

U=sqrt(2*P*Z); U-> tensiune de varf la bornele sarcinii, P -> puterea in mod continuu, Z-> impedanta sarcinii, sqrt -> radical de ordin 2

 

Exemplu: dorim sa stim ce livreaza un amplificator de 50W/8 Ohmi:

 

U=sqrt(2*50*8)=sqrt(800)=28.28 Volti valoare de varf (Vpk)

 

Acest lucru este folositor cand, uitandu-ne peste o schema, incercam sa ne dam seama cata marja exista peste puterea nominala pana la intrarea in limitare (este adevarat ca trebuie sa stii mai multe lucruri - ai nevoie sa scazi 0.7 volti pentru fiecare tranzistor in serie cu sarcina si cat se va reduce tensiunea de alimentare atunci cand incarcarea alimentarii este maxima, etc…)

 

Pentru a obtine valoarea echivalenta a tensiunii continue doar impartiti rezultatul de mai sus la radical din 2, sau, daca doriti sa lucrati direct in echivalent al tensiunii continue in formula de mai sus omiteti watii inmultiti cu 2 - uitati de cifra 2. Oricare cale urmati veti ajunge la o tensiune RMS de 20 Volti.

 

In mod ideal un amplificator de putere trebuie sa livreze tensiunea respectiva la bornele sarcinii. Asa cum ne spune legea lui Ohm, inseamna ca ori de cate ori sarcina se injumatateste (4 ohmi in loc de 8), curentul se dubleaza, watii livrati catre sarcina se dubleaza si acestia (in acord cu legea lui Ohm watii sunt produsul intre volti si amperi).

 

Putem calcula curentul necesar folosind formula: I=U/Z; I ->curentul prin sarcina, U -> tensiunea la bornele sarcinii; Z -> impedanta sarcinii.

 

Daca suntem atenti la cele de mai sus vom putea sa vedem printre multele ocolisuri care sunt manipulate zi de zi de producatorii de echipamente audio.

 

De exemplu: un cunoscut producator de echipamente audio cu tuburi electronice specifica 15W pentru o sarcina de 8 Ohmi si 17W pentru una de 4 ohmi. La prima vedere totul pare bine; mai multa putere pentru o impedanta mai redusa; asa si trebuie sa fie. Dar daca calculam in acord cu legea lui Ohm vom vedea o pierdere de putere semnificativa. Pentru o putere sustinuta aceasta ar trebui sa se dubleze pentru o impedanta injumatatita; adica ar trebui sa fie peste 30W, cu toate acestea nu poate sustine decat 17W. Cat de mare este pierderea? Pentru 15W/8 Ohmi este nevoie de 10.95V, iar pentru 17W/4 Ohmi necesarul este de 8,25V. Asadar o cadere de tensiune neta de 25%.

 

Cat priveste receptoarele audio-video avem de-aface cu un joc putin diferit. Va trebui sa ne uitam atent la specificatii, deoarece cativa mari manufacturieri japonezi au inceput a declara puterile de iesire in impedante de 6 ohmi fata de mult mai uzitatul 8 Ohmi. Hai sa aruncam o privire in acest caz la cifre. Un receptor este evaluat ca avand 90W/6 Ohmi. Inseamna ca livreaza 23.24V echivalent tensiune continua (V RMS). Ridicand la patrat si impartind la 8 gasim o putere de 67.5W. Ei bine, 67.5W nu arata nici pe jumatate atat de bine ca 90W/6 Ohmi. Destul de ciudat dar nu e chiar atat de rau pe cat pare. 67.5W/8 Ohmi inseamna un curent de varf de 4.11A pe cand la 90W/6 Ohmi este 5.48 A in varf. Deoarece nici o incinta acustica nu prezinta o caracteristica rezistiva pura rezulta ca amplificatorul va functiona cinstit cu incinte acustice de 8 Ohmi, care in viata reala sunt mai degraba de 6 Ohmi, si sunt destule prin-prejur.

 

Celelate trei aspecte la care trebuie sa ne uitam sunt: ce interval de frecvente, care este nivelul de distorsiuni si cate canale se pot utiliza simultan.

 

La ce frecvente - in mod simplu trebuie identificata frecventa pentru care este precizat nivelul de putere; daca este folosit traditionalul 1 KHz sau este specificata pe intrega plaja a spectrului audio. Este normal sa existe pierderi de putere catre capetele gamei audio, uzual mai accentuate catre frecventele joase (unde necesarul de energie este mare si unde etajul final impreuna cu sursa de alimentare incep sa nu mai faca fata). De aceea, acolo unde masuratoarea este facuta la 1 KHz, puteti paria ca va fi putere disponibila mai mica la 20 Hz, dar cat de putina va trebui sa ghiciti si sa pariati cu bani proprii. Cu toate acestea, daca este specificat in mod clar "20 Hz - 20 KHz" inseamna ca nu sunt pierderi de putere mai mari decat in punctul de pornire; este adevarat ca pot fi cresteri in gama de mijloc peste puterea disponibila in frecvente foarte joase. Evident aceasta este o metoda mai cinstita de comunicare a parametrilor decat primul caz.

 

Un alt factor este la ce nivel de distorsiuni este puterea comunicata. Tranzistorii, in general, au tendinta de a distorsiona mai mult cu cat curentul manipulat este mai mare; in practica distorsiunile vor creste odata cu scaderea impedantei sarcinii. O putere comunicata pentru o sarcina de 4 Ohmi va fi insotita de distorsiuni mai mari decat o putere comunicata pentru o sarcina de 8 Ohmi. Daca producatorul doreste sa evidentieze putere ridicata sau doreste sa evidentieze distorsiuni reduse diferenta in Wati intre 4 si 8 Ohmi va fi mai mica. De aceea producatorii de amplificatoare de putere folosesc perechi de tranzistori serie/paralel. Intrucat puterea de iesire furnizeaza cifre, utilizarea mai multor tranzistori care sa imparta incarcarea concura la reducerea distorsiunilor si a zgomotului, concomitent cu cresterea puterii in impuls pentru sarcini cu impedanta redusa. Dezavantajele se traduc in costuri suplimentare si necesitatea imperecherii atente a componentelor, operatiune care duce si ea la cresterea pretului.

 

Ultimul aspect ce trebuie considerat este cate canale sunt testate in mod simultan. In dorinta de a parea mai bune decat sunt in realitate, unii producatori, mai ales cei din UK, furnizeaza specificatii pentru test cu un singur canal aflat in incarcare pentru o singura frecventa (uzual 1 KHz). Putem spune ca aceasta practica este deloc cinstita intrucat conduce la inselatorie. Ati putea descoperi ca un amplificator cotat in acest fel, sa zicem, la 105W/8 Ohmi, scade la 90W/8 Ohmi folosind doua canale simultan la testare si, mai departe, scade la 75W/8 Ohmi cand testul este extins catre 20 Hz - 20 KHz. Acest lucru se intampla deoarece cand doar un canal este in incarcare sursa de alimentare, care a fost proiectata pentru doua canale, lucreaza mult sub incarcarea la care ar trebui sa fie in conditii normale.

 

Putere de iesire in impuls

 

La prima vedere ar putea parea ca fiind o specificatie redundanta, una din acele idei nebunesti de marketing care fac ca un lucru sa para mai bun decat este.

 

In ciuda tuturor, standardul german DIN 45500 a specificat ceva asemanator acum 35 de ani; asa numita putere muzicala. In general puterea in impuls se defineste ca fiind puterea pe termen scurt livrata catre sarcina fara a aparea fenomenul de limitare in limita de distorsiuni maxim admisa (sa zicem 3%). Logica este simpla si fara cusur - este mai bine sa ai o distorsiune mare in reproducere decat sa limitezi (in curent sau tensiune) ceea ce reproduci.

 

Singurul inconvenient este in a defini ce este exact "Puterea pe Termen Scurt". Satandardele IEC, ca exemplu, definesc aceasta putere ca fiind pentru 20 de milisecunde sau mai putin. Vechiul standard german DIN 45500 este mai exigent - se defineste puterea ante-limitare ca un impuls dintr-un ciclu de 4 (insemnand trei impulsuri de putere nominala, un impuls de amplitudine maxima fara a fi limitat). Aceasta definire este mai buna intrucat este definita repetitiv si include timp regenerarea sursei de alimentare; care daca nu este proiectata solid va limita varful din secventa a doua si pe cele ce vor urma.

 

Standardul curent IHF, inventat de catre Edward J. Foster pe cand conducea IHF, este de asemenea bun si copiaza aproape exact din vechiul standard DIN, chiar daca logica este cumva diferita. Oricum ar fi, este o specificatie exacta si trebuie sa aproximeze viata reala mai bine decat in mod obisnuit. Specificatia este foarte folositoare cand descrie puterea dinamica pentru o sarcina de 2 Ohmi, dar si pentru mai folositele sarcini de 4 si 8 Ohmi. Specificatiile va vor furniza o imagine exacta despre cum urmeaza a se comporta un amplificator folosind o sarcina urata, care in viata reala poate suna excelent.

 

Unii producatori ofera specificatii complete pentru sarcini de 8, 4 sau 2 Ohmi, altii nu. Nu este nevoie de prea multe cunostinte ca sa realizati ca aceeia ce nu ofera specificatii complete au limitatoare de curent de natura sa actioneze mai rapid decat cele pentru care sunt furnizate specificatii complete. Orcum ar fi, in mai toate cazurile sunt implicati unul sau ambii factori: etaje finale si/sau surse de alimentare slabe. Cat timp nu sunt probabile nivele de presiune sonora excesive, si nu sunteti chiaunit de cap, va trebui sa va obisnuiti cu ideea ca amplificatorul dumneavoastra este subiectul unor economii de pret in ciuda pretului care l-ati platit.

 

Spre exemplificare: o foarte cunoscuta firma din Japonia vinde amplificatoare construite cu circuite integrate ca avand 2x95W/140W pentru sarcini de 8/4 Ohmi, folosind ca finale doua perechi de 100W/8A pentru fiecare canal. Un alt producator faimos, de data aceasta american, vinde amplificatoare cu circuite integrate care pot sustine nominal 2x85W/130W pentru sarcini de 8/4 Ohmi folosind doua perechi de 150W/15A pentru fiecare canal. Nu este o surpriza pentru nimeni ca cel dintai nu furnizeaza parametrii pentru sarcina de 2 Ohmi, in timp ce, al doi-lea, specifica 2x270W pentru sarcina de 2 Ohmi ca putere in impuls in acord cu metoda definita prin IHF.

 

Exista o a treia categorie de specificare destul de ciudata ce vine din Scandinavia. Catva producatori declara puterea in impuls nu doar in 2 Ohmi, ci in 1 Ohm si chiar in 0.5 Ohmi. Impresionant, veti zice, dar sa ne uitam mai bine, impulsurile dureaza doar 0.5 milisecunde, sau doar 1/40 din ceea ce IEC specifica. 0.5 milisecunde (500 microsecunde) este un timp asa de scurt incat nu inseamna ceva, si este facut pentru a induce in eroare cumparatorul, facand ca amplificatorul sa para mai puternic decat este. Argumentarea lor: acesti parametrii nu sunt specificati ca o masura a puterii furnizate ci ca un indicator al stabilitatii, spunand ca amplificatorul functioneaza stabil pentru o sarcina pana la 0.5 Ohmi! As dori foarte mult sa vad stabilitatea la impulsuri cu durata de 20 milisecunde si fac pariu unu' la zece ca fie vor aparea oscilatii, fie o siguranta se va arde undeva (atat timp cat o protectie nu il va inchide sau va actiona in vreun fel).

 

Opinia mea personala este ca si 20 milisecunde este mult prea putin. Testul ar trebui realizat pentru ceva de tipul 100 sau 200 milisecunde (nefiind implicat in industrie nu sunt zguduit de considerente economice in constructiile mele).

 

Toate ca toate, aveti grija sa cititi cu atentie specificatiile de putere in impuls atunci cand sunt furnizate, aveti grija sa fie concludente, iar daca va doriti un amplificator flexibil asigurati-va ca acestea sunt specificate si pentru 2 Ohmi.

 

THD (Distorsiuni Armonice Totale)

 

Orice sunet pe care il auzim consta in o frecventa de baza (sa zicem 1 KHz) si armonicele acestuia. Armonicele sunt frecvente multiple ale componentei de baza. Daca armonicele sunt multiplicate prin numere pare le numim armonici pare (in cazul nostru 2, 4, 6, 8 etc… KHz), iar daca sunt multiplicate cu numere impare le numim armonici impare (in acest caz 3, 5, 7, 9 etc… KHz). Cu riscul de a fi simplist, sunetul de baza ofera volumul si armonicele ofera "culoarea" sunetului; armonicele oferind informatii care sunt interpretate de ureche in orice fel dar nu volum.

 

Cum spuneam si la inceput, urechea umana este sensibila la armonicele pare, care plac, si la armonicele impare, care nu plac; in ambele cazuri daca sunt distorsionate. In acest caz a distorsiona inseamna a schimba volumul, relatia si forma armonicelor existente. Ca exemplificare, daca amplificatorul distorsioneaza armonica a doua, dar o lasa pe a treia mai mult sau mai putin nedistorsionata, in mod subiectiv, vom gasi sunetul ca fiind placut, daca distorsiunea armonicii pare este mica. Totodata, daca armonica para este mai mult sau mai putin nedistorsionata, iar cea de-a-treia este distorsionata (prin comparatie cu cea secunda), este probabil sa gasim sunetul ca neplacut, strident etc… Aduceti-va aminte, lucrurile nu stau chiar atat de simplu, dar generalizand, acesta este directia.

 

La inceputul anilor '70, intr-o serie de articole publicate in IEEE, profesorul Matti Otala, maestrul finlandez al amplificatoarelor, sustine ca cel mai bun amplificator va distorsiona foarte putin, in mod egal pe toata distributia spectrului armonic. Este clar ca distorsiunile trebuiesc sa fie mici (ideal un amplificator n-ar trebui sa distorsioneze deloc) dar, evident, ne dorim ca distorsiunile sa fie cat mai mici cu putinta. Totodata cel de-al doilea enunt este de importanta egala. Daca distorsioneaza (intrucat este obligatoriu, deoarece nu exista semiconductori ideali) atunci va trebui facut astfel incat sa distorsioneze uniform. Ideea este ca structura si relatia intre armonici sa nu fie alterata. Iar in aceasta consta problema intrucat nu este un lucru usor de obtinut.

 

Traditional, amplificatoarele functioneaza cu un mare factor de amplificare care determina un raspuns in frecventa pentru bucla deschisa (fara reactie negativa) de cativa KHz. Drept urmare, o reactie negativa puternica trebuie folosita pentru a reduce distorsiunile si a extinde raspunsul in frecventa. Totodata, orice semnal care intra intr-un amplificator si determina o functionare deasupra pragului de castig in bucla deschisa (<<<<< sper ca traducerea sa fie cea corecta !!! >>>>>>) va introduce distorsiuni, care vor fi de atat armonice, dar, ceea ce e si mai rau, cele de intermodulatie (se numesc distorsiuni de intermodulatie tranzitorii TIM - a se vedea urmatorul capitol). Calea de urmat consta in a reduce factorul de amplificare in bucla deschisa, care, deasemenea, reduce distorsiunea asociata functionarii peste palierul buclei deschise si mareste raspunsul in frecventa din start. Apoi, aplicam o reactie negativa moderata sau redusa pentru a consolida pe mai departe ceea ce a fost bun de la inceput.

 

Ca de obicei, usor de zis, greu de facut; dar poate fi facut si este deja facut. In realiate sunt amplificatoare care nu folosesc reactie negativa globala (de la iesire pana la intrare). Punctul meu de vedere (foarte personal) este ca un amplificator cu zero reactie negativa globala niciodata nu va suna prea bine; reactia negativa, ca atare, este un lucru foarte util atat timp cat nu este folosit in exces pentru a acoperi incompetenta proiectarii. Dar acest lucru este un adevar general valabil. Poti lua ce e mai bun din ceva si sa il folosesti gresit, la fel cum poti lua un lucru de nimic si folosi pentru rezultate extraordinare.

 

Filozofia mea de proiectare este: fa-l bun si cu banda extinsa din start, apoi aplica o reactie negativa moderata sau mica doar pentru a consolida performanta si a o face un pic superioara.

 

Daca verificati schemele unor amplificatoare care se gasesc in piata puteti gasi reactii negative de 20-26 dB cu rezultate modeste, dar, de exemplu, amplificatorul integrat H/K 6550 ofera o banda larga pentru o reactie negativa globala de numai 14 dB (5:1); acesta fiind motivul pentru care, simplu, suna mai bine ca celelalte.

 

Mesajul transmis este ca nu stim, din pacate, cum a fost obtinut o distorsiune armonica redusa. Evident, la cele doua extreme, ori am folosit o reactie negativa de neam prost (<<<<< in traducere mai aproape de original "ne-am rezervat dreptul de a viola electronica prin aplicarea unei reactii negative masive">>>>>>) sau, in extremitatea cealalta, fara reactie negativa globala. Ar trebui sa cautam configuratia caii de mijloc, dar, din pacate, nu exista o metoda de a fi siguri.

 

Totusi, exista catva indicatori. Daca vedeti o specificatie de tipul THD 0.09% pana la 0.05% ar trebui sa aveti in vedere acel model. Daca vedeti ceva de tipul 0.01% sau mai putin, acel model trebuie evitat daca este ieftin. Apoi, pe acelasi subiect, uitati-va la specificatiile de putere; daca puterea in impuls este specificata pentru sarcina de 2 Ohmi este suficient de sigur (dar nu garantat!) ca acel amplificator foloseste o reactie negativa moderata sau redusa. Vedeti, cele mai multe distorsiuni din etajele de amplificare de putere sunt introduse de catre drive-ri (daca exista), prefinali si finali. Acum, daca finalii sunt impinsi catre limita atat de mult incat sa suporte puteri de iesire semnificative pentru o sarcina de 2 Ohmi puteti asuma ca exista mai mult de o pereche de finali la lucru. Daca este asa, pentru o sarcini mai usoare, efortul este impartit intre perechile de finali, drept urmare, distorsiunile tind sa se reduca deoarece fiecare tranzistor se lucreaza mai mult timp in zona liniara. Daca este asa, atunci este nevoie de mai putina reactie negativa pentru a pastra lucrurile in ordine.

 

Revenind la exemplul H/K 6550. Este creditat cu 0.09% THD pentru 50W/8 Ohmi si 0.3% THD pentru 70W/4 Ohmi. Acest lucru imi spune doua lucruri, care au fost gasite si verificate ulterior. Primul, folosesc doar o pereche de finali (2SC3281/2SA1302), intrucat diferentele intre 8 si 4 ohmi nu exista. Doi, cresterea distorsiunilor armonice totale in sarcini mai joase PROBABIL inseamna o reactie negativa moderata (si, da, ei folosesc doar 14 dB reactie negativa globala, care este de doar 5:1).

 

Acum despre H/K 670. Performanta este de 0.09% THD pentru 80W/8 Ohmi si 0.3% pentru 120W/4 Ohmi. In ce priveste puterea in impuls avem pentru sarcina de 2 ohmi 310W. Folosind aceeasi logica, acesta este un alt proiect cu reactie negativa globala redusa. Dar, data aceasta, cu cel putin doua perechi de finali. Altfel, folosind doar o pereche, nu se poate stoarce atat de multa putere pe 2 Ohmi fara a parli finalii. O privire aruncata peste schema electronicii confirma: doua perechi finali Toshiba 130W (2SA1962/2SC5242) au fost folositi. Deoarece cele doua perechi impart incarcarea (chiar daca incarcarea este mai mare aici datorita puterii mai mari) reactia negativa globala este mai redusa, de 10 dB (doar 3:1)

 

Cum spuneam, aceasta este o logica lejera, insa, functioneaza pana la un anumit punct si, in ciuda limitarilor, va ofera posibilitatea de a deduce mai multe din fisa de specificatii tehnice. Pentru a concretiza, atunci cand vedeti distorsiuni armonice mici exista o foarte buna sansa ca acele specificatii sa fi fost obtinute prin cresterea reactiei negative globale, iar asta nu e bine. Stati departe de asa ceva indiferent de ce este.

 

Cand vi se ofera un amplificator fara reactie negativa globala nu va repeziti sa-l cumparati. Cele mai multe dintre solutii sunt sensibile la caracteristica sarcinii. Intrucat reactia negativa globala reduce impedanta de iesire a amplificatorului factorul de amortizare este imbunatatit. De asemenea, termenul de "reactie negativa globala" a fost folosit abuziv in ultima vreme.

[PL500]

În principiu există două curente puternice în lumea audio de astăzi. Curentul evaluării obiective care susține importanța specificațiilor tehnice, iar, dacă ceva nu poate fi măsurat, este irelevant sau chiar inexistent. Curentul evaluării subiective care susține ca tot ce este specificație este irelevant si nefolositor atata vreme cat totul este redus la perceptia urechi umane.In realitate ambele abordari sunt importante. Un amplificator pentru care masuratorile arata bine este posibil sa fie perceput ca avand un sunet neplacut, iar altul, care prin comparatie nu se bucura de parametrii atat de buni ca primul, sa fie perceput cu un sunet mult mai placut. Exista si situatia in care masuratorile sunt groaznice dar perceptia sunetului este acceptabila.

E clar !Contradictia osciloscop vs. ureche este si pe la ei, probabil si pe afara se mai arunca cu ouaclocite si varza stricata, obiceiuri ce le-am considerat pur traditionale noua.