Nå var det Armand som testet dette, men han holdt seg godt under klippegrensa.Nå er jo heller ikke SIT forsterkerne du har prøvd beregnet til å "dra på" som du sier - med mindre en har 115 dB følsomhet på de tilkoblede HT slik eieren benyttet de...
|
Forsterkere og feedback. Er det hørbart?
- Trådstarter Snickers-is
- Startdato
Diskusjonstråd Se tråd i gallerivisning
-
Det var bare et litt fleipete sleivspark, Todani. Ingen fare med det, de som bygger måler nok det de skal måle. Poenget mitt var som tidligere nevnt at noen lytter seg fra til sin foretrukne lyd i eget oppsett, mens andre ikke ønsker å kaste bort sin tid med oppsett som måler dårlig. Jeg synes begge deler er helt i sin orden.
Temaet i denne tråden er hvorvidt "Feedback" er hørbart, og kommentarer om utstyr som måler dårlig spiller bra / utstyr som måler bra spiller dårlig / rør vs transistor har vel strengt tatt ingenting i denne tråden å gjøre.
Det er nok noe begrenset hvem som kan diskutere dette temaet, men la oss likevel holde oss til spørsmålet som er stilt.
@Snickers-is Et interessant fenomen for oss dumme er jo at "alle" forsterkere ikke klarer å opprettholde graden av negativ feedback oppover i frekvens og dermed skyter vrengen fart oppover. Eksempler her er Hegel H590 og Mola Mola Kaluga;
Er det ikke mulig å lage en forsterker som ikke driver med slike Picasso-varianter av musikksignalet?
Var ikke deg jeg snakka til, forsterkerne tilhørte meg og de er i utgangspunktet beregnet på å benyttes til akkurat det de ble benyttet til - å cruise på 0,1 - 1 Watt.
Og til Onkel Politi; feedback er hørbart.
Jo, men det er ikke helt enkelt. Utfordringen ligger i at parasittiske kapasitanser og induktanser vil føre til fasedreining av feedback-signalet ved tilstrekkelig høye frekvenser. Det er ikke slik at det er en «forsinket kopi av signalet» som kommer tilbake, men ved en eller annen frekvens vil det være akkumulert nok fasedreining til at feedbacken er 180 grader ute av fase og negativ feedback skifter fortegn til positiv. Da bør heller loop gain være mindre enn 1 hvis man vil unngå oscillasjon med spektakulære konsekvenser. Det helt kritiske er fasen i det punktet hvor loop gain passerer unity, altså 0 dB. Komponenttoleranser gjør det litt usikkert eksakt hvor det punktet befinner seg, så mye handler om sikkerhetsmarginer.Er det ikke mulig å lage en forsterker som ikke driver med slike Picasso-varianter av musikksignalet?
Det man forsøker å gjøre er å holde loop gain (NFB) så høyt som mulig, helst konstant, til like over audiobåndet for så å dra det ned så fort som mulig over det mens man passer på at fasen ikke vrir seg for mye på feil sted. Ideelt drar man ned loop gain bratt med en høyereordens funksjon til å begynne med, men slakker av før man nærmer seg nullpunktet med 6 dB/oktav og 90 graders fasedreining for stabilitetens skyld. Det er lettere sagt enn gjort, så i praksis vil de fleste forsterkere begynne å dra ned på NFB allerede et sted i audiobåndet for ikke å utfordre skjæbnen for mye.
Et forsøk på å gjøre nettopp dette kan se slik ut:
Dette har noen interessante konsekvenser:
- Som du viser vil THD+N (og utgangsimpedans) som regel stige mot toppen av audiobåndet. Dette kan gi en hørbar «sound».
- De fleste forsterkerprodusenter som i det hele tatt viser forvrengningsmålinger foretrekker å vise en for 1 kHz heller enn 10 kHz eller 20 kHz
- Intermodulasjonsforvrenging ved høye frekvenser er en krevende øvelse. IMD ved 19+20 kHz er omtrent den mest krevende testen man kan utsette en forsterker for. @Armand har vel et par eksempler i skuffen på hvordan det kan se ut.
Halcro er forresten et kroneksempel på det du nevner. Essensen i den patenten er NFB som faller som en tredjeordens funksjon gjennom hele audiobåndet. De viste gjerne målinger av mikroskopisk lav THD ved 1 kHz, men absolutt ikke IMD ved 19+20 kHz. THD+N steg kraftig med frekvens.Sist redigert:MMusicBear
Gjest
Næmmen jøss og bevares stengte polet i Hokksund for tidlig i går? Ikke alle som kan alt om dette, eller har med seg språkprofessor eller er online med et advokatkontor før man entusiastisk poster et innlegg i hensikt påfyll av lærdom innenfor eget interesseområde.
Amen
Takk for nesten forståelig forklaring! Jeg vet du har skrevet mye om dette tidligere, men tenker det er fint å få det i en tråd som handler direkte om akkurat dette.Jo, men det er ikke helt enkelt. Utfordringen ligger i at parasittiske kapasitanser og induktanser vil føre til fasedreining av feedback-signalet ved tilstrekkelig høye frekvenser. Det er ikke slik at det er en «forsinket kopi av signalet» som kommer tilbake, men ved en eller annen frekvens vil det være akkumulert nok fasedreining til at feedbacken er 180 grader ute av fase og negativ feedback skifter fortegn til positiv. Da bør heller loop gain være mindre enn 1 hvis man vil unngå oscillasjon med spektakulære konsekvenser.
Så det man forsøker å gjøre er å holde loop gain (NFB) så høyt som mulig, helst konstant, til like over audiobåndet for så å dra det ned så fort som mulig over det mens man passer på at fasen ikke vrir seg for fort. Ideelt drar man ned loop gain bratt med en høyereordens funksjon til å begynne med, men slakker av før man nærmer seg nullpunktet med 6 dB/oktav og 90 graders fasedreining for stabilitetens skyld. Det er lettere sagt enn gjort, så i praksis vil de fleste forsterkere begynne å dra ned på NFB allerede et sted i audiobåndet for ikke å utfordre skjæbnen for mye.
Dette har noen interessante konsekvenser:
- Som du viser vil THD+N stige mot toppen av audiobåndet. Dette kan gi en hørbar «sound».
- De fleste forsterkerprodusenter som i det hele tatt viser forvrengningsmålinger foretrekker å vise en for 1 kHz heller enn 10 kHz eller 20 kHz
- Intermodulasjonsforvrenging ved høye frekvenser er en krevende øvelse. IMD ved 19+20 kHz er omtrent den mest krevende testen man kan utsette en forsterker for. @Armand har vel et par eksempler i skuffen på hvordan det kan se ut.
Halcro er forresten et kroneksempel på det du nevner. Essensen i den patenten er NFB som faller som en tredjeordens funksjon (36 dB/oktav) gjennom hele audiobåndet. De viste gjerne målinger av mikroskopisk lav THD ved 1 kHz, men absolutt ikke IMD ved 19+20 kHz. THD+N steg kraftig med frekvens.
Hvis problemet egentlig ligger i det som skjer over audiobåndet, kan man da lure seg unna hele problemet ved å lage en integrert sak hvor man bruker DAC som håndbrems for båndbredden ved å kutte alt over 22 kHz feks?
Et annet spørsmål, hvorfor er det slik at en forsterker plutselig vrenger sinnsykt mye mer når man øker effektuttaket? Påvirkes NFB av effekten?Sist redigert:
Jeg ser @Asbjørn har svart godt på dette allerede, men jeg har lyst til å bruke en annen betraktning.@Snickers-is Et interessant fenomen for oss dumme er jo at "alle" forsterkere ikke klarer å opprettholde graden av negativ feedback oppover i frekvens og dermed skyter vrengen fart oppover. Eksempler her er Hegel H590 og Mola Mola Kaluga;
Vis vedlegget 723789
Vis vedlegget 723790
Er det ikke mulig å lage en forsterker som ikke driver med slike Picasso-varianter av musikksignalet?
Se for deg at en forsterker ikke har uendelig båndbredde, og selv om vi gjerne kaller det frekvensrespons kan vi også kalle det gain-respons, altså gain vs frekvens. Dersom vi tar en gitt forsterker og øker gain vil båndbredden gå noe ned. Øker vi gain så mye det er mulig å øke den vil båndbredden bli ekstremt smal. Derav begrepet gainbåndbreddeprodukt (GBW).
Vi har jo allerede sett at en feedbackkrets er mye mer effektiv om open loop gain er høy. Så dersom selve forsterkerkretsen bestemmer at maksimal gain ved 100Hz er 140dB, mens ved 10kHz er den bare 80dB, og du ønsker at forsterkeren skal ha 30dB gain så kan du maksimalt dempe 50dB ved 10kHz, mens ved 100Hz demper du 110dB. Det vil gi utslag på forvrengningskurvene.
Løsningen er å ha høy nok GBW til at vi får for eksempel minst 60dB NFB til godt over 20kHz og fortsatt har igjen den gain den ferdige forsterkeren skal ha.
Nå var vel gjerne innlegget myntet på dem som er interessert i alt annet enn lærdom.Næmmen jøss og bevares stengte polet i Hokksund for tidlig i går? Ikke alle som kan alt om dette, eller har med seg språkprofessor eller er online med et advokatkontor før man entusiastisk poster et innlegg i hensikt påfyll av lærdom innenfor eget interesseområde.
Amen
De "audiofile" har som vanlig inntatt sine skyttergraver....
Man kan ikke lure seg rundt det, fordi feedbackkretsen er en RF-krets som kontrollerer en audiokrets. Lavpassfiltrering på inngangen vil hjelpe noe, men hvis man har en potensiell ustabilitet vil enten tilfeldig støy, en transient fra inn- eller utplugging, eller noe annet trigge den, og booom. Den potensielle ustabiliteten vil ligge der som en tikkende bombe.
NFB påvirkes ikke direkte av effekten, men det som skjer er at forvrengningsformer øker som potenser av signalamplituden. Andreordens som andre potens, tredjeordens som tredje, osv. Med "moderat bruk av negativ feedback" vil det fort overvelde forsterkerens evne til å korrigere, og huggorm. Det kan se slik ut:
Konstruksjoner med mer ubeskjeden bruk av NFB vil ha fallende THD+N ved økende effekt helt til klipping. Det er ingen målbare forvrengingskomponenter der, så forsterkeren domineres av støygulvet helt til amplituden på utgangene når railspenningen og det hele klipper tvert av. Det kan ikke NFB'en gjøre noe med, fordi det ikke er noe å gå på, så forvrengningen skyter rett opp der. For eksempel slik:
Ujevnhetene i grafen er måleinstrumentet som endrer oppløsning. Egentlig er dette en rett strek med konstant støygulv og et forholdstall for signal/støy. Hysteriske mengder NFB holder forvrengningskomponentene nede.
Men denne varianten (komposittforsterker med integrator i drivertrinnet) skaper også en annen interessant problemstilling. OK, så utgangstrinnet klipper, men det gjør ikke drivertrinnet. Den integrerer tvert imot feilsignalet over tid og akkumulerer alt som ble klippet vekk. Etter hvert kommer forsterkeren ut av klipping, drivertrinnet vil ta igjen alt det tapte, og smeller på fullt pådrag rett i klipping motsatt vei, og repeat. Høyereordens kretser i klipping er interessante greier, med "interessant" som i det gamle kinesiske utsagnet om "interessante tider". De går lett rail-til-rail en stund etter å ha kommet ut av klipping, og full power ved 100 kHz er ikke sunt for diskantelementer.
Hvis man leser NCore-patenten handler den bare om det fenomenet og hvordan NCore bruker en microcontroller til å slippe opp på NFB når forsterkeren nærmer seg klipping for å unngå stabilitetsproblemer. Der må det også være litt sikkerhetsmargin for komponentvariasjon, så forvrengningskurven for en typisk NCore/Purifi ser slik ut:
Microcontrolleren slår inn ved ca 50 W og "knocks out a couple of poles" fra NFB-loopen for å unngå at det hele går bananas ved plutselig klipping. Det kan ligne på kurven for en tradisjonell forsterker, men ca 10x (20 dB) lavere. Da er det forsåvidt slik at NFB reduseres ved økt effekt, men på kontrollert måte for å sikre stabilitet ved klipping.
Det der er noe av det vanskeligste ved å bygge en forsterker med seriøse mengder NFB, fordi ting begynner å oppføre seg på måter som ikke er lette å modellere når det nærmer seg klipping. Spice-modellen av LM3886 chipamp er alt annet enn nøyaktig når amplituden kommer nær railspenningen. Vi løste det forøvrig på en helt annen måte i Bifrôst enn i NCore eller i Mod-86, men det er her utfordringen egentlig ligger hvis man vil ha kopiøse mengder NFB.Sist redigert:Innlegg 66, Håkon Rognlien.
Hvis du leste mitt innlegg i MI tråden - 16185, du har i det minste trykket "liker" på det, ville du sett at jeg skrev at jeg IKKE bruker global feedback i hverken MI 23 - 23,5, eller for den saks skyld i NOEN MI forsterkere. Jeg benytter selvsagt lokal motkobling. Jeg tviler faktisk på om det i det hele tatt er bygget kommersielle forsterkere uten noen feedback, lokal eller global.
MI MOSFET er ett annet kapittel. Der benytter jeg begge typer, lokal og global FB.
Hvorfor bruker jeg ikke global feedback? Av samme årsak som gjør at du foretrekker forsterkere uten!
R
Det gjelder altså å ha negative røtter i venstre halvplan….
Du mener at det gjelder å være kompleks?
To legender ,hvorav en uten, og det ble produsert noen av de. Det skal være ekstraordinært bra for å oppnå legendestatus.
Ikke mange på dette nivået i historien.
THE FAILURE OF HIGH FIDELITY
www.the-adam.com
Transistors: Around 1980, two extraordinary solid-state amplifiers appeared in the high-end audio market. John Iverson offered the Electro Research A-75 and Andy Rappaport offered the Rappaport AMP-1. Both of these were 40-volt (75 watt per channel) amplifiers with temperature tradeoffs in their design. The A-75 had a noisy fan and the AMP-1 ran egg-frying hot. And these amplifiers changed the picture of hifi by presenting a musical signal with more range, more detail, more texture, more space, and more music than the previous generation of top tube amplifiers. These two amplifiers were an interesting contrast in design and measurement. The A-75 was a high-feedback design with something like 0.0005% THD while the AMP-1 was a no-feedback design with 0.5% THD at half-power in the high frequency range. Both amps, however, were articulate in their reproduction of music. Mark Levinson made some superlative solid-state amplifiers, but not in this league. And Jim Bongiorno offered the Sumo amplifiers which were. Russ Sherwood has continued improving John Iverson's designs to make the Eagle 11 amplifiers in my living room
Du vil ihvertfall ikke ha poler i høyre halvplan.
Jeg er ikke helt sikker på hva du mener med "en uten". Hvis du mener at AMP-1 ikke har feedback, så har den den det, lokal feedback. I tillegg ble det ikke laget mange av den for som historien sier - it was designed on the ragged edge of instability. Og Andy Rappaport moved on to other fields.
R
Edit: Trykkleif.Sist redigert:
Rapaport?
Da A75 er nevnt her vil jeg ikke unnlate å gjenta hva jeg har fortalt i en annen tråd tidligere. A75 var Hother Baks store forbilde da han laget den ampen som endte opp som DALI Gravity.
De som besøkte han i leiligheten i Århus på midten -80 tallet kan sikkert huske hans Daner Open samt Daner Detail og A75. Som tidligere nevnt, ett fint menneske, med en ukuelig optimisme og smittende godt humør.
R
Oh, min fryktelige korttidshukommelse...
Takker RM, går ut fra at jeg bl.a. trykket liker fordi jeg likte at du ikke benytter global fb, men uansett... vi er enige om noen få ting i livet. Men bare noen få.Jeg synes Passlab artikkelen om "Audio Distortion and feedback er god". Jeg liker hvordan Nelson tar opp temaet reell kompleks musikk vs. testtoner, og hvordan komplekse signaler som musikk jo er skaper nye og uoversiktelige problemer. Jeg limer her inn oppsummeringen som viser at problemene ikke er helt rett fram å løse:
.........."We have seen that nonlinear distortion becomes larger and more complex depending on the nonlinear characteristic of the stages, the number of cascaded stages, and the number of spectral elements in the music.
Negative feedback can reduce the total quantity of distortion, but it adds new components on its own, and tempts the designer to use more cascaded gain stages in search of better numbers, accompanied by greater feedback frequency stability issues.
The resulting complexity creates distortion which is unlike the simple harmonics associated with musical instruments, and we see that these complex waves can gather to create the occasional tsunami of distortion, peaking at values far above those imagined by the distortion specifications......"
...men likevel er det ingen som mener at de «hører lyden av NFB» fra enkle buffertrinn med unity gain og 100 % feedback. Mer NFB enn dette får man ikke. Kretsen finnes «overalt» i avspillingskjeden. Hvorfor er det ingen som mener å kunne høre den, men har sterke synspunkter når NFB forekommer i effektforsterkeren i form av global tilbakekobling fra utgangstrinn til inngangstrinn der?
Noen som vil gjette om kretsdiagrammet er en effektforsterker eller en opamp?Sist redigert:Typisk nok så havner vi fort på tema "hva er best, den ultimate" forsterker. Ut fra Pass artikkelen som også tar for seg kompleksitet (musikk vs testtone), så kan vi også spørre oss hvordan vi kan redusere kompleksitet for å få mindre forvrengning og bedre lyd.
Jeg mener derfor at å gå for aktiv drift hvor hvert HT element har sin egen forsterker er veien å gå. Dere som er dypere inn i teknikken, kan en da designe mer effektive feedback looper for bass (ca. 20hz-1 khz)/diskant (ca. 1 khz-20 khz), ser at f.eks. Hypex har egen Ncore tweeter forsterker?
741...
Det gjør litt forskjell. Hvis man vet at kretsen ikke kommer til å spille høyere enn f eks 200 Hz kan man trygt rulle av NFB tidlig og tillate høyere forvrengning i diskanten, mens hvis man vet at det er en mellomtone- eller diskantforsterker vil den ikke dra like mye effekt og man kan ta litt lettere på problemstillingen med klipping hvis man bare har tilstrekkelig spenningssving. Bifrôst var ment for mellomtone og oppover. Den er derfor optimert for spenningssving over strømleveranse, og så får man sette en strømsterk klasse D-forsterker til de tunge løftene.
Fra den subjektive sfære har jeg undret over om det jeg ofte har kalt "samklangsartefakter" i kormusikk, spesielt kvinnekor, relaterer seg til disse kaskadene Pass omtaler. For når et kor med kvinner trøkker tel, da oppstår det en tydelig skingring i en god del oppsett, mens noen få er fullstendig fri fra det. Fellesnevneren for de fleste (ikke alle) som fortsetter å låte silke, er at de er motkoplingsfrie globalt. Merk; Ettersom jeg også har opplevd helt lytefri gjengivelse også fra forsterkere med motkolping, er dette ikke hele sannheten, om noe av den i det hele tatt. Men gjennomgående er det at nettopp slike motkoplingsfrie får det til bedre enn forsterkere med mye motkopling.
Et kor i fri utfoldelse i levende live, låter ikke skingrende, det fenomenet oppstår kun ved gjengivelse, men altså ikke på alle oppsett.
Det kan vel også være en effekt av opptaket??
For egen del kan jeg bare støtte meg til observasjonene, og har ikke forklaringene.
Det som utviklet seg gjennom årene var oppdagelsen av at det jeg likte aller, aller best var nettopp produkter med lav / ingen global tilbakekopling. Jeg hadde innledningsvis ingen aning om fellesnevneren, det vokste på meg etter hvert.
Og som nevnt, for meg er det viktigst at effektforsterkeren ikke har denne globale tilbakekoplingen, og må da ta med at den dermed begrenser seg veldig med hensyn til høyttalervalg.
Riktig. Det er gammel TI LM741 opamp. Det interessante er at den innvendige arkitekturen i opampen er nokså nøyaktig den samme som i en konvensjonell tre-stegs effektforsterker med et differensielt inngangstrinn, et gaintrinn og et utgangstrinn. LM741 var tilfeldig valgt, de ser stort sett sånn ut alle sammen.
Det betyr at tegningen for en unity gain buffer også ser slik ut:
Så jeg funderer fortsatt på hvorfor folk som mener å høre "lyden av NFB" i effektforsterkere ikke hører den samme lyden hvis en eller annen komponent har en buffer på inngangen. Det er jo eksakt samme krets, en tre-stegs forsterker med tilbakekobling fra utgang til inverterende inngang i det differensielle inngangstrinnet. -
Laster inn…
Diskusjonstråd Se tråd i gallerivisning
-
Laster inn…