Det er kanskje Snickers' bruk av "flere runder i motkoblingssløyfa" som forvirrer her? Jeg synes det er en uheldig formulering som kan gi assosiasjoner om at korrigeringen av lyden går rundt og rundt i en sløyfe som gradvis tar bort mer og mer feil. Det er ikke tilfellet.
Bortsett fra denne formuleringen er det ikke noe motstridene i det Snickers skriver.
Feedback fungerer prinsipielt som følger:
1. En nøyaktig elektronisk krets sammenligner signalet som er på tur ut av forsterkeren med det som kommer inn til forsterkeren.
2. Finner denne kretsen et avvik så vil det bli tilført et korrekssjonssignal. Dette skjer kontinuerlig og øyeblikkelig (1).
3. Det er styrken på dette korreksjonssignalet som omtales som "mengde" tilbakekobling.
(1).
Øyeblikkelig er en sannhet med modifikasjoner. I virkeligheten er det snakk om nanosekunder, men det er i størrelsesorden ca. 1 million ganger raskere enn lydsignaler. Det er denne økte hastigheten vi har i moderne elektronikk som gjør at vi også kan bruke mer feedback enn før i tiden.
Et typisk argument mot tilbakekobling er: "Ja, men da må det jo først bli et avvik før forsterkeren korrigerer avviket".
Ja, det er riktig og nettopp derfor er det så viktig å ha mye tilbakekobling slik at det minste avvik bare blir "slått hardt ned på". Tar man utgangspunkt i en forsterker som har lav forvrengning uten å bruke tilbakekobling hjelper det også.
Du spør om signalet kan bli påvirket av tilbakekoblingen. Ja det kan det. (Selve signalet som går inn til forsterkeren blir selvfølgelig ikke påvirket, men altså det som kommer ut)
Skal man bruke tilbakekobling så må man bruke nok. Gjør man ikke det så vil man risikere å redusere en musikalsk og godt lydende forsterker med en del "vennlig" andre og tredje harmonisk til å bli en hardt lydene og ikke-musikals forsterker. Den vil ha lavere THD siden de "vennlige" andre og tredje harmoniske reduseres, men til gjengjeld vil det dukke opp 5, 6, 7, 8 osv. ordens forvrengning som ligger så langt i fra grunntonen og mye høyere i frekvens at de egentlig kan regnes som støy.
Dette er et bilde jeg har lånt på nettet og manipulert litt for å komme opp på moderne nivå av tilbakekobling.
Helt til høyre har vi 0dB tilbakekobling og vi ser at både femte og sjette ordens forvrengning er under -120dB.
Øker man tilbakekoblingen til 15dB (rød strek) så går andre ordens ned, men de høyere ordens øker.
Øker man tilbakekoblingen til 80dB ser vi at vi kan redusere samtlige ordens harmoniske til svært lave nivåer. Når man kommer under 0,0001% (-120dB) så er det rimelig sikkert at det er ingenting av det som kan være hørbart uansett hvilken frekvens det måtte være.
De mest moderne forsterkere er i dag passert 60dB for lengst, men helt opp på 80dB er man ikke enda.
Vis vedlegget 685794
Asbjørn og jeg har i mange år nå hatt gående et forsterkerprosjekt (Bifrost) der vi øker tilbakekoblingen ytterligere, og snuser på 100dB feedback ved 1kHz. Det har vært stillstand i dette prosjektet lenge nå og jeg må se om jeg får dette i gang igjen snart.
Du spør om komplekst musikksignal påvirkes annerledes enn et enkelt signal som en ren sinustone. Et svært godt spørsmål ! Ja det påvirkes annerledes.
Dette er et mer komplekst bilde, som det ikke er så vanlig å oppgi i spesifikasjonene. Men hvis man forstår disse bildene så kan man virkelig hente ut mye informasjon om hvordan forsterkeren endrer på lyden og danne seg en oppfatning av hvordan den "kan" påvirke lyden, - eller som jeg synes er mer interessant - se bevis på
hvor lite den påvirker lyden.
Å gå over til å tolke disse bildene gir et mye mer detaljert innsyn enn samlebegrepet THD som jeg var inne på tidligere.
Det er en mer krevende jobb å forsterke mange samtidige toner enn det er å forsterke kun en tone. Derfor finnes det tester som er spesielt utviklet for å måle dette. Man sender da to eller flere samtidige toner inn på inngangen og måler om det som kommer ut har blitt forandret. Dette kalles intermodulasjonsforvrengning (IMD).
For å illustrere hvordan dette ser ut og hvordan man tolker bildene skal jeg gå gjennom noen forsterkere.
Først bruker jeg et måling av Asbjørn og min Bifrost forsterker som er helt rå på dette området.
Her ser vi at det er to toner på 19kHz og 20kHz som er sendt inn til forsterkeren. Grunnen til å velge disse to er fordi de ligger høyt i frekvens og gjør dermed jobben enda vanskeligere for forsterkeren. Å bruke kun to gjør det også enklere å skille snørr å bart når man analyserer målingene.
Det man skal oppnå er enkelt og greit at disse to skal forsterkes likt og at ingenting annet skal dukke opp. Her med 35W effekt i en 8 Ohms last.
Vis vedlegget 685797
Resultatet er egentlig enkelt å tolke. Vi ser at de to tonene på19kHz og 20kHz vi vil skal være der er der, at absolutt alle andre frekvenser i det hørbare området ligger på under -100dBV. De to signalene på 19 og 20kHz ligger på +22dBV og
forskjellen er altså over
122dB. (Kan også skrives som -122dB)
En slik måling beviser at forsterkeren ikke legger til uønskede sideeffekter når flere signaler er til stede samtidig. Det er "rent kildevann" for å bruke et retorisk virkemiddel. (Patos denne gangen). Jeg kommer meg
Siden vi diskuterer forsterkertyper og hvordan de låter må det være greit å vise samme måling av en rørforsterker også.
Slik ser samme måling ut på rørforsterkeren fra Audio Research jeg viste til tidligere i tråden.
Vis vedlegget 685798
Når de to tonene på 19kHz og 20kHz forsterkes så genererer forsterkeren sidebånd ved 18kHz og 21kHz pluss at det dukker opp et nytt signal ved 1kHz. (som er forskjellen mellom de to testtonene). Legg merke til at skalaen er forskjellig her. Sidebåndene er ca.
65dB lavere enn signalet og det nye signalet på 1kHz er ca. 55dB lavere enn signalet.
Dette er et bevis på at når forsterkeren jobber med det som tilsvarer et komplekst musikksignal så vil det genereres nye toner som mikses inn i tillegg til signalet med en amplitude på inntil 55dB lavere enn musikken.
55dB er mye lavere enn musikken (562 ganger mindre for å være nøyaktig), så man skal ikke si at dette låter bæsj, men at det er hørbart er det ingen tvil om. Som vi har vært inne på tidligere så typen forvrengning også av en musikalsk type.
Legg også merke til at det er kun de to sidebåndene ved 18kHz og 21kHz som er relativt høye. Dette indikerer at det er mest andre ordens overharmoniske som legges til (de musikalske altså).
Det et også to stolper ved 17kHz og 22kHz. Disse indikerer tredje harmonisk. På denne forsterkeren er de så lave (ca. 105dB lavere enn signalet) at det er nok ikke hørbart.
Det fine med rørforsterkere er altså at de bortsett fra de musikalske overtonene oppfører seg eksemplarisk. Se hvor stille det er i resten av audioområdet!
I disse koronatider er det passende å se på MBL Corona C15. En klasse D forsterker dette også. Monoblokker til 250k per par.
Vis vedlegget 685801
Her ser vi resultatet av for lite feedback. Masse sidebånd spredt utover det hørbare spektrumet. Riktignok lavt
-75dB og lavere, men dette tror jeg er hørbart og definitivt ikke av den musikalske typen.
Listen er ikke komplett uten en klassisk transistorforsterker også. Her representert ved Dan D'Agustino Momentum monoblokker til 550k per par. Veldig fin å se på.
Vis vedlegget 685803
Vis vedlegget 685802
Hva f.... Unnskyld. Her ser vi også problemet med ikke nok feedback. Denne forsterkeren genererer altså nye toner langt unna de originale frekvensene på 19kHz og 20kHz. Disse nye tonene er overharmoniske med høyere orden og dermed ikke musikalske.
Ikke en forsterker jeg ville hatt. Nivåene ligger riktig nok på fra
65dB og lavere, men dette er hørbart. Tror jeg.
Jeg sniker inn en måling av en annen "tilfeldig" klasse D forsterker som jeg nylig har målt. Den ser slik ut.
Vis vedlegget 685804
Jeg måler her med en båndbredde opp til 50kHz for å få med alt som skjer opp dit også. Det eneste uønskede signalet som kommer frem er også her ved 1kHz. Det ligger på -
110dB lavere enn signalene. Ingen sidebånd i det hele tatt indikerer rett og slett null overharmonisk forvrengning ved noen av de overharmoniske. Omtrent på nivå med rørforsterkeren....
Det dukker riktignok opp noen "speil" lengre opp i frekvens som ligger på -100dB. Dette er en måleartifakt som ikke ses på målingener gjort av Stereophile siden de stopper målingene ved 24kHz.
Avslutningsvis vil jeg nevne at det det stor forskjell på klasse D forsterkere. Her er er par eksempler som viser en THD kurve som er stigende. Holder man seg under 50W effekt så er det nok ikke merkbart på Primaren, men M1200 er jeg litt mer tvilende til.
PS Audio Stellar M1200
Vis vedlegget 685799
Primare A35.2
Vis vedlegget 685800
For de som vil lese mer om dette skrev Nelson Pass skrev en fin artikkel om dette i 2008. Der viser han målinger av hva som skjer med for lite tilbakekobling og viser også hvordan et musikksignal blir endret. Det er jo teknisk, men Nelson har prøvd å gjøre stoffet lesbart uten at man må vite foran og bak på en transistor.
Audiophiles seem to revel in minor controversies – vinyl vs CD’s, tubes versus solid state, capacitor, wires, magic dots… and negative feedback. At one extreme, the position is that “feedback makes amplifiers perfect”. At the other extreme, “feedback is a … Continue reading →
www.passlabs.com
For de teknisk anlagte kan jeg anbefale denne siden som går i dybden på feedback. En del kunnskap om elektronikk er nok nødvendig for å henge med her, men det er folkelig forklart.
Distortion and feedback - is feedback as bad as some people claim?
sound-au.com