Sprzężenie zwrotne a barwa dźwięku

[poirot]

Pytanie do biegłych w elektronice: jaka jest fizyka wpływu sprzężenia zwrotnego na barwę dźwięku? Jak wiemy, w wielu wzmacniaczach szczególnie lampowych dąży się do minimalizacji ujemnego sprzężenia zwrotnego, co zmniejsza ostrośc dźwięku, poprawia wypełnienie, kontrolę basu itd.

 

Niby o tym wiemy, a nie rozumiem dlaczego się tak dzieje. Sprzężenie zwrotne było wielokrotnie dyskutowane na forum, ale dotychczas nie znalazłem prostej odpowiedzi - czy zmniejszenie (ujemnego) sprzężenia tylko poprawia wysterowanie kolumn czy może np. przesuwać charakterystykę częstotliwościową wzmacniacza? Podobno w niektórych wzmacniaczach stosowano wręcz regulację barwy dźwięku przy pomocy sprzężenia zwrotnego?

[graaf]

Drogi Poirot,

jeśli chodzi o barwę dźwięku to sprzężenie przede wszystkim zmienia spektrum zniekształceń harmonicznych; sprawa była dogłębnie dyskutowana na audioasylum. Dyskusje te zainspirowała praca Daniela Cheevera, który zapropnował nową metodologię pomiarów zniekształceń we wzmacniaczach. Pracę tę znajdziesz tu: w3.mit.edu/cheever/www/cheever_thesis.pdf

pozdrawiam,

graaf

[dudivan]

poirot - regulacja barwy w petli sprzezenia zwrotnego. Chyba nawet nie w niektorych ale w calkiem sporej liczbie. Dazy sie nie tylko do minimalizacji sprzezenia ale do jego calkowitego wyeliminowania. I faktycznie wiele wzmacniaczy pracuje zupelnie bez sprzeznia ("zero feedback") z dobrym skutkiem. W lampach - bardzo duzo modeli, w tranzystorach zdaje sie mniej, najbardziej znane sa Passy. Nie wiem czy o ot ci chodzi ale na wszelki wypadek: to czy wzmacniacz ma czy nie sprzezenie zwrotne o niczym nie przesadza. Sa wspaniale wzmacniacze "z" i "bez".

[jar1]

Ale to są dwie różne 'barwy' i raczej jedną z drugą nie ma nic wspólnego;-)

[dudivan]

Przepraszam, o jakich barwach Pan mowi ?

[jar1]

>Przepraszam, o jakich barwach Pan mowi ?

 

Nie szkodzi...

[dudivan]

I nawzajem !

[jar1]

Są układy regulacji barwy dźwięku, które służą z założenia do podbijania zakresu określonych częstotliwości i są one czzęścią na ogół przedwzmacniacza (czego audiofile nie lubią). Bardzo często są to układy aktywne, gdzie sam układ regulacji włączony jest w pętlę ujemnego sprzężenia zwrotnego. To jest jakby jedno.

Druga sprawa, to wpływ na jakość dżwięku (tutaj barwę) stosowanie ujemnego sprzężenia zwrotnego jako takiego w konstruowaniu torów audio - w zalezności od jego głębokości, zakresu itp. Ta druga rzecz nie jest związana zupełnie ze standardowymi układami regulacji barwy dźwieku.

[dudivan]

To oczywiste. Czy ja napisalem cos, z czego wynika jakies poplatanie ?

[jar1]

>To oczywiste. Czy ja napisalem cos, z czego wynika jakies poplatanie ?

 

No to jak nie Pan, to ja..

[koteczek]

Barwa barwie nierowna. Mozna modulowac barwe zmienajac stosunek dolu (gory) do srodkowej czesci pasma.

Klasycznym przykladem byly straszne regulatory sluzace by podbic (obnizyc) niskie lub wysokie tony. Inna forma tego jest "loudness control" , dodajacy kilka dB na dole i na gorze ( cos o morfologii litery U). Sprzezenie zwrotne to inna para kaloszy. Zmieniajac jej glebokosc zmienia sie barwa dzwieku przez zmiane harmonicznych dzwieku.

Przy glebokim sprzezeniu ( duza ilosc pradu wracajacego do katody lampy wejciowej) dzwiek ma mnej "znieksztalcen harmonicznych", ale jednoczesnie mnej ma eufonii. To co jedni nazywaja "znieksztalcenia" inn nazywaja pysznym dzwiekiem. Reasumujac: negatywne sprzezenie wplywa na stosunek dzwieku do jego harmonicznych i przez to wplywa na ich koloryt. Sa tez oczywiscie inne bardzej pozytywne efekty sprzezenia:

np.: tlumieniem, dopasownie aktywnj impedencji glosnika i impedencji wyjscia transformatora glosnikowego, etc.

Sa wiec proa i cons, tak jak wszystkiego w zyciu. Chyba, ze sprawy dotycza kotow.....

[poirot]

No właśnie, i tego nie rozumiem do końca - wydawałoby się mojej prostej głowie że prad wracajacy do katody lampy wejciowej powinienn nieść w sobie zarówno składowe podstawowe jak i harmanoczne, a więc ich stosunek powinien być stały? Ale dzięki za wszystkie uwagi, przejrze jeszcze opracowania które wskazujecie.

[koteczek]

poirot, ale ten sygnal ktory wraca naklada sie na ten "orginalny" i w efekcje ma miejsce interferencja, ktora

niweluje owe hamonicze, tak, ze widmo sygnalu jest w nie ubogie. To tylko czesc prawdy, sa tez przesuniecia fazowe, ale o tym Ci lepiej napisze dyzurny inzynier.

[dudivan]

Uzupelnie, to co napisal koteczek: napiecie wyjsciowe wraca specjalnym obwodem (raczej prostym :) ) z wyjscia na wejscie wzmacniacza. Ujemne oznacza, ze jest zawracane w taki sposob, ze zostaje odjete od napiecia wejsciowego - co oznacza, ze jest w przeciwfazie. Brutalnie mowiac mamy tu do czynienia ze swiadomym znieksztalcaniem sygnalu wejsciowego w taki sposob aby znosily sie one ze znieksztalceniami wytwarzanymi samoistnie przez wzmacniacz.

Warto zdac sobie sprawe, ze konstrukcje oparte na wzm. operacyjnych z zalozenia pracuja ze sprzezeniem zwrotnym i to bardzo glebokim. Nie przeszkadza to w fakcie, ze niektore graja calkiem, calkiem...

[Brencik]

oj dzieci dzieci, co wy wiecie o elektronice i teori sygnalow oraz ukladow a tym bardziej o praktyce?

nawet pojedynczy stopien wzmacniajacy na tranzystorze (lampie) ma sprzezenie zwrotne (ujemne) ktore dziala poprzez jego rezystor emiterowy powodujac stabilizacje pradu kolektora (anody)! nie ma czegos takiego jak stwierdzenie czy spzrezenie zwrotne jest zle czy dobre, to tak jakby powiedziec ze napiecie w elektronice jest zle i nalezy je wyelinowac.... to brednia nawiedzonych aduiofili.

popatrzcie na wzmacniacze operacyjne, one pracuje TYLKO jako uklady ze spzrezeniem zwrotnym! (no chyba ze jest to komparator itp).

Sprzezenie zwrotne musi byc oczywiscie stosowane z glowa i w odpowiedniej konfiguracji itp, poza tym de facto nie ma urzadzen w ogole bez sprzezenia zwrotnego. a jesli dla kogos wzrost znieksztacen harmonicznych w sygnale akustycznym jest czyms co ulepsza dzwiek to ten ktos jest kretynem a nie audiofilem. niech sobie zaspusci bomboxa tam ma dosc znieksztalec jaki chce. podstawowym wyzmacznikiem jakosci spzretu jest jego WIERNOSC PZRETWARZANIA. A to ze jakis podly audiofilski wzmacnaicz podbarwia dzwiek to tylko swiadczy o debilnosci inzynierow co co konstruowali.... to tak jak konstruowac cos by mialo gorsze parametry, np. samochod co by palil 100l/100km...

[graaf]

Drogi Brenciku,

a znasz to: w3.mit.edu/cheever/www/cheever _thesis.pdf

ten Cheever obronił to na MIT

mógłbyś to jakoś skomentowac fachowo?

pozdrawiam,

graaf

[Marek_W]

w linku jest mały błąd, powinno być:

w3.mit.edu/cheever/www/cheever_thesis.pdf

 

ale tam jest 87 stron, gdzie jest o sprzężeniu zwrotnym? Ja przeczytałem tylko konkluzje - dosyć banalna.

 

Co do samego sprzężenia zwrotnego to:

- sygnał podawany jest w fazie, gdyby było w przeciwfazie to było by to sprzężenie dodatnie, a nie ujemne.

- sygnał podawany jest za pomocą dzielnika rezystancyjnego - który jest gałęzią [obwodu] a nie obwodem.

 

i najważniejsze - ujemne sprzężenie zwrotne zwiększa liniowość wzmacniacza w funkcji częstotliwości [tzn. zmniejsza zabarwienie wprowadzane przez wzmacniacz.] Jest jednak prawdą, że w przypadku złego projektu, lub użycia elementów o niskiej częstotliwości granicznej może wprowadzić innego rodzaju zniekształcenia.

[graaf]

Drogi Marku_W,

jest spis treści - rozdział 2 paragraf 5, polecam

pozdrawiam,

graaf

[Marek_W]

Dziękuję graaf`ie.

 

Autor słusznie zauważa, że pętla z ujemnym sprzężeniem zwrotnym redukując drugą harmoniczną - jednocześnie sama wprowadza zniekształcenia w postaci trzeciej, czwartej, piątej... harmonicznej. To oczywiście prawda. Autor jednak przemilcza fakt, że suma wszystkich zniekształceń ulega zmniejszeniu! ;-) [co widać na rysunku]

 

Co więcej, autor nieco uprościł sprawę i założył, że wzmacniacz bez sprzężenia wnosi tylko drugą harmoniczną, a przecież wnosi także trzecią, czwartą, piątą.... a pętla ujemnego sprzężenia zwrotnego je także redukuje ;-) [choć sama wnosi odpowiednio, dla trzeciej harmonicznej: szóstą, dziewiątą, dwunastą...; dla czwartej: ósmą, dwunastą... itd.

 

Suma sumarą: dzięki pętli ujemnego sprzężenia zwrotnego ilość harmonicznych ulega zmniejszeniu [chyba, że wzmacniacz jest zbyt wolny, albo źle zaprojektowany].

 

dobrejnocy ;-)))

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

[koteczek]

Brenciku, ty moj drogi inzynierze.

Zobacz sam ile problemow czlowiek moze miec jak pozwoli inzynierom projektowac wzmacniacze. Wszystko przez te oscyloskopy: zamiast sluchac uszami, tylko by tylko sluchali oczami obserwujac ekran.

Sprawa dotyczy nie lokalnego sprzezenia zwrotnego, ale globalnego sprzezenia zwrotnego, a to jest kompletnie inny problem.

Dodatkowo, sprawa dotyczy w szczegolnosci wzmacniaczy SE a nie PP. I na sam koniec, muzyka to kombinacja dzwiekow podstawowych i ich harmonicznych. Nie ma muzyki bez harmonicznych dzwiekow podstawowych. Jest ogromnym grzechem projektowac wzmacniacz pozbawiajac go tego co nazywasz "znieksztalceniami " harmonicznymi. Jezeli to ma miejsce, wzmacniacz brzmi jak koci pisk. Duza czesci kunsztu budowy wzmacniaczy jest odpowiedni umiar i kompromis w stosunku dzwiekow do ich harmonicznych skladowych, tak jak to sie dzeje w naturalnie brzmiacym instumencje muzycznym. Jedna

( nie jedyna) z przyczyn, ze wzmacniacze PP brzmia chlodnej, mnej organicznie w porownaniu do SE jest spowodowana brakiem parzystych harmonicznych. Wlasnie dlatego w czasie obrobki tasm w studiach nagrywajacych muzyke, "wstrzykuje sie" elektronicznie parzyste harmoniczne, by np. wokal brzmial bardzej naturalnie, by zniwelowac sybilanty w wokalach.

Moj ty drogi inzynierze,tak jak nie ma zycia w czystej destylowanej wodzie, nie ma muzyki bez 'znieksztalcen".

A na sam koniec, zapewniam Cie, nie trzeba byc kretynem by miec uszy i kochac pyszny dzwiek.

[koteczek]

Drugie i trzecie mysli o sprzezeniu zwrotnym, tym globalnym. W rozwiazaniach PP, zwlaszcza pentodowych jest ono chyba konieczne by odpowiednio kontrolowac glosnik, by ograniczyc pin-pong miedzy transformatorem wyjsciowym a cewka glosnika. Podobnie sie maja sprawy w krzemowcach, ktore z malymi wyjatkami sa rowniez PP konstrukcjami. Stosowanie sprzezenia korumpuje dzwiek przez dodawanie dodatkowych harmonicznych, przesuniec fazowych, mimo, ze "ulepszaja" parametry techniczne. Jak sie nie ma co sie lubi to sie lubi co sie ma. Jednak, uwazam, ze najpysznej brzmiace konstrukcje to pracujace w klasie A, SE, kompletnie wolne od globalnego sprzezenia wzmacniacze, pelne wszystkich parzystych i nieparzystych harmonicznych, budzace grymas u tych co sluchaja oscyloskopem. Zamienaja one 90% energii na pare, ale te pozostale 10%.........

[dudivan]

MarkuW, dziecko (greetings Brencik !),

 

Sprzezenie przez dzielnik ? Zrob Wasc jakis wzmacniacz i to zobaczysz na zywo a nie jakoms podejrzanym schemacie. Napisalem obwod prosty :) - skladajacy sie z rezystora i jesli konstruktor ma fantazje dolaczonego rownolegle kondensatora.

Brenciku, o rezystorze emiterowym mowila nam juz pani przedszkolanka, jednak od tego czasu weszlismy na wyzszy poziom abstrakcji.

[Brencik]

koteczku ty nic nie rozumiesz. nic a nic. nie odrozniasz harmonicznych powstalych we wzmacniaczu na skutek nieliniowosci jego charaktyrystyki przejsciowej od harmonicznych dzwieku (harmonicznych tonu podstawowego np. skrzypiec tworzacych dzwiek skrzypiec wlasnie). Sama sinusoida nie ma barwy, zawsze brzmi tak samo. I dopiero po wzmocnieniu pzrez wzmaniacz moze juz nia nie byc tylko odksztalconym tworem , czyli sinusoida z jej harmonicznycmi w okreslonych proporcjach amplitudowo-fazowych.

Nie wazne co podamy na wejscie wzmaka, czy sinus czy sinus z 1000-cem harmonicznych powinien on na wyjsciu dac to co na wejsciu tylko wzmocnione! Anie robic z sinusa papke harmonicznych ktore ponoc maja upiekszac dzwiek! To chore podejscie. Pzreciez wzmacnaicz nie wytwarza harmonicznych instrumentu tylko harmoniczne swoje, wytwarza tez harmoniczne harmoniczncyh instrumentu ktore sa dla niego zwyklym sygnalem! Mieszanina sinusiod w widmie ktore zapodajemy mu na wejscie.

Ludzie pomyslcie zanim cos piszecie, to nie boi. To sa podstawy!

[dudivan]

Brenciku, a moze wysoki poziom 2-giej po prostu *maskuje* nieparzyste i summa summarum jest to korzystne ?

[Brencik]

tak wlasnie jest dudivanie. ale nie lepiej poprostu pozbyc sie wszystkich i je zniwelowac popzrez umiejetna konstrukcje?

[koteczek]

Brenciku, zanim zacznesz pisac kto co rozumie, przeanalizuj swiat swojej wiedzy i jej braku. Zacznijmy od poczatku:

nie ma wzmacniaczy napieciowych, analogowych, nisko-czestotliwosciowych co karmione sinusoida np.: 100 Hz na wejsciu, na wyjsciu nie dadza 100Hz plus "koperte" harmonicznych. Oczywiscie mozna je odfiltrowac, ale nie o to nam idzie. Wiec problem jest ile i jakie 'znieksztalcenia" nasz wzmacniacz doda, i co jest duzo duzo wazniejsze jaki zabierze z orginalnego sygnalu.

Wzmacniacze push-pulowe okradaja dzwiek z wszystkich parzystych harmonicznych i korumpuja dzwiek. Posluchaj kobiecych sopranow a uslyszysz jak znieksztalcaja sybilanty. Dodanie petli globalnego sprzezenia wprowadza dodatkowe harmoniczne ktore nasze ucho odbiera jako nastepny element degradacji. Problem najlepiej zweryfikowac empirycznie: posluchaj jak brzmi dobrze zaprojektowany wzmacniacz SE a sam sie przekonasz w czym sprawa.

[dudivan]

O, to, to ! Mlode sopranistki kaleczace uszy, tudziez mezczyzni przemawiajacy zza grobu, wzglednie ze studni. Tym powinni sie zajac konstruktorzy a nie walka o dodanie jeszcze jednego zera po przecinku.

[koteczek]

Drogi Brenciku, odsawmy na bok udawadnianie sobie kto dalej nasika. Mnie to malo interesuje. Bo prowadzi do tego samego co robia nasi politycy. Strata czasu. Proponuje, zmienmy plaszczyzne naszego dialogu na cos bardzej konstruktywnego.

Tak calkiem na serio sa co najmnej dwie szkoly projektowania i budowania wzmacniaczy:

1. Dobry wzmacniacz to taki ktory jest maxymalnie neutralny, od 0- 1 000 0000 Hz plaski jak deska kreslarska,

S/N= niskonczonosci, etc. Neutralny to oczywiscie taki, w/g wyznawcow tej szkoly, ktory nic a nic nie daje i zabiera od sygnalu wejsciowego. Jednym slowem V input= V output x duza liczba.

2. Dobry wzmacniacz to taki wzmacniacz co brzmi dobrze, sprawia, ze dzwiek jest naturalny, zywy, eufoniczny, ze instrument muzyczne, wokale, etc, brzmia naturalnie i organicznie. Ze ginie roznica, miedzy zywym instrumentem a sluchanym przez ten wzmacniacz.

 

Czy mozna zle zaprojektowac wzmacniacz 1 lub 2, oczywiscie, wszystko mozna spaprac, ale mnie nie interesuja negatywne przyklady. Mowmy tylko o tych dobrych typu 1 i 2, jest to ciekawsze. Nareszcie dobrnelem do tego co chce powiedziec:

moje doswiadczenia z wzmacniaczami o wspanialych technicznych parametrach ( sa to wzmacniacze krzemowe z bardzo gleboka pentla sprzezenia) sa malo inspirujace zmyslowo. Brzmia i smakuja jak woda destylowana, za bez zycia, matowe, maja czesto bardzo dobra kontrole na dole i na gorze, ale srodek pasma jest martwy i zimny jak cycki wiedzmy. Opisujac ten typ konstrukcji mam na mysli sam naj tego co, nie wiem dlaczego, nazywa sie HI-end.

Z drugiej zas strony wzmacniacze typu 2 po prosu brzmia pysznie, a to, ze maja kiepskie dane techniczne i tony harmonicznych mowi mi tylko jedno: dobry i piekny dzwiek ma malo wspolnego z technicznie poprawnymi konstrukcjami.

Jest cos w fizjologii i akustyce czego do konca nie rozumiemy. Te ktore brzmia wspaniale to super proste SE z dwoma stopniami wzmocnienia, niskowatowe, bezposrednio grzane triody, bez szczypty globalnego feedback. Po prostu: mnej to wiecej. Nie znam innych wzmacniaczy napieciowych co potrafia tak perfidnie zatrzec roznice miedzy zywym a wzmocnionym dzwiekiem. Dlatego jestem studentem i fanem tej grupy wzmacniaczy.

[marekk]

do tej pory sądziłem że audiofil to takie coś co szuka wiernego odtworzenia klimatów czyli bierze sobie plytę z koncertu - słucha i jest na koncercie ( i tak dziala wg mnie te hihi end) jeśli natomiast właczam płyte z tercetem egzotycznym - a słyszę miłe pienia churu wojsk radzieckich - to nawet jeśli to jest miłe dla ucha to to nie jest wierne i nie audiofilskie. Gówno na wejściu -gówno na wyjściu - bata nie ukręci - na tym polega dobrej klasy sprzęt - Jęśli ukręci - to do kosza z tym.

[Brencik]

koteczku, wreszcie wiem ze ty nie potzrebujesz wzmacniacza tylko generatora harmonicznych lub korektora charakterystyki przejsciowej wzmacniacza. skoro wg ciebie wzmacniacz ma "upiekszac" dzwiek to jest on gownem a nie wzmacniaczem. super sygnal na wejsciu - gowno na wyjsciu oto twoje motto. A jesli gdyby istanial idealny wznacniacz o idealnych parametrach a ty bys stwoerdzil ze gra wg ciebie zle to znaczy ze poprostu inne elementy toru sa kiepskie albo nagranie poprostu takie jest....

sprzet powiniem byc calkowicie przezroczysty dla sygnalu. to podstawa i cel HI-Endu. reszta twierdzen to chore paranoje.