Сверхлинейный регулятор тембра для короткого тракта

ВТорой ОУ придушен ради устойчивости.

Я ж просил конструктивную критику, а не сфероконическую...
Дайте лучший вариант композита - посмотрим, сравним...
 
Так на 20 кГц и 60 дБ не будет, может второй применить что-то типа LME49710, или я чего-то недопонимаю?
Петлевое при среднем положении регуляторов:
4161
Видно, что с устойчивостью все хорошо.

При крайних положениях регулятора ВЧ немного изменяется ход кривой в районе 30кГц (+-3дБ).
На частоту единичного усиления и запас по фазе регулировка тембров практически не влияет. И об этом написано в первом сообщении про этот РТ.
Щас покажу про покаскадное распределение усиления...
 
Распределение усиления по каскадам:
4162
Зеленый график, это первый ОУ. Видно, что снято все доступное усиление (55дБ@20к).
Синий график, это второй ОУ. Его вклад - 41дБ@20к.
Можно еще немного выжать, но нам же не нужно петлевое ради петлевого.
Мы наращиваем усиление ради линейности. Получив 0u% на выходе, было принято решение дальше не гнаться.

Относительно достоверности полученного результата: специально включал именно эту модель ОУ в соответствии с его даташитом - результат по искажениям практически совпадал с параметрами, заявленными производителем. Т.е. модель достаточно адекватна.
Разумеется, это нужно еще подтвердить в железе, но даже если получится в двадцать раз хуже, то мы это легко переживем. :)
 
Пока нет модели не понятно только как влияет сопротивление нагрузки на АФЧХ.
Сопротивление нагрузки от 2кОм и выше на работу ТБ не влияет.
С меньшими сопротивлениями нагрузки не проверял, т.к. такая нагрузка пока не предвидится.

Модель в аттаче.
 

Вложения

А отношение с/ш не уменьшиться, т.к. мы сначала 2В входного уменьшаем на (сколько?), а потом опять усиливаем? Получается, что усиливаем шумы резиков/кондиков ТБ.
 
Эквивалент этой схемы при среднем положении регуляторов:
4166

R1 = R2, т.е. Ку = -1
Шумы можно снизить, уменьшая сопротивления резисторов.
На текущий момент минимальное входное сопротивление ТБ составляет 3 с хвостиком килоОма.
Чтоб опустить его еще ниже, придется на входе ставить более серьезный буфер.
 
А отношение с/ш не уменьшиться, т.к. мы сначала 2В входного уменьшаем на (сколько?), а потом опять усиливаем? Получается, что усиливаем шумы резиков/кондиков ТБ.
То о чем вы пишете, сделано в печально известном "высококачественном" предварительном усилителе самодура и кляузника (честно заработанные эпитеты) "waso".
Схема:
4167

Сначала входной сигнал усиливается в 3 раза (+9,5дБ).
Затем ослабляется "регулятором тембра" Матюшкина в 15 раз (-23,5дБ)!!!
После РТ сигнал снова усиливается, но уже в 5 раз (+14дБ).

Итоговое усиление 0дБ.
Можно ваш вопрос "А отношение с/ш не уменьшится, т.к. сначала 2В входного уменьшаем, а потом опять усиливаем?" адресовать прямо к автору поделки.
 
На регулировку тембра можно посмотреть и немного с другой стороны...
Представим себе слушателя, которому понравилась передача низких частот очень крутыми АС без применения всяких темброблоков (короткий тракт).
Согласно законам физики, такие АС имеют приличные габариты и массу, а согласно законам рынка, они еще и стОят не очень гуманно.
По какой-либо причине у слушателя нет возможности поставить именно такие АС у себя дома (мешает цена, габариты, масса, жена, теща и/или еще масса причин).
При этом, АС попроще уже есть в наличии или планируются к приобретению.
Но при этом хочется такой же, или хотя бы похожей, отдачи на НЧ.
Что же делать?
Можно попробовать скорректировать АЧХ имеющихся АС с помощью регулятора тембра, имеющегося в усилителе.
Но кривые регулирования у разных РТ разные, и в большинстве случаев результат получается неудовлетворительным.
Т.е. не удается достаточно точно приблизиться к звуку качественных АС в области НЧ.

Рассмотрим предложенный РТ с этой точки зрения.
За основу возьмем АЧХ "идеальных" АС с частотой среза 30Гц на НЧ (эта абстракция была рассмотрена в теме ранее).
Тракт короткий, т.е. темброблок отключен.
Причем возьмем сразу две модели АС - со скоростями спада АЧХ 6 и 12дБ на октаву.
В звуковом диапазоне ход АЧХ у них достаточно близок (+-1дБ) и можно рассматривать их, как одну идеальную модель очень качественной АС.
Напоминаю - темброблок отключен, у нас короткий тракт с очень хорошими АС:
Темно-синие кривые - АЧХ АС с частотой среза 30Гц и со скоростями спада АЧХ 6 и 12дБ на октаву.
Зеленая область - допустимое отклонение от этих АЧХ в пределах +-1дБ. Согласитесь, это очень хорошая точность.
4170
Какого же результата можно добиться от АС попроще, при использовании предложенного темброболка?
Семейства АЧХ ТБ, наложенные на АЧХ разных "идеальных" АС уже были выложены ранее в теме.
Нужно лишь выбрать из них те, которые ложатся ближе всего к зеленой области допустимого отклонения от АЧХ идеальных качественных АС.

АЧХ РТ плюс АЧХ идеальной АС 50Гц (6дБ/окт):
4171
Темно-синяя кривая - ТБ отключен. Видно, что АЧХ ниже допустимой зоны на 1-2дБ.
А с помощью РТ можно легко уложить АЧХ в допуск +-1дБ.

АЧХ РТ плюс АЧХ идеальной АС 50Гц (12дБ/окт):
4172
Темно-синяя кривая - ТБ отключен. Видно, что АЧХ ниже допустимой зоны на 3-6дБ.
А с помощью РТ снова можно уложить АЧХ в допуск +-1дБ.


АЧХ РТ плюс АЧХ идеальной АС 75Гц (6дБ/окт):
4173
Темно-синяя кривая - ТБ отключен. Видно, что АЧХ ниже допустимой зоны на 4-5дБ.
С помощью РТ можно уложить АЧХ в допуск +-1,5дБ. Неплохо для таких АС.


АЧХ РТ плюс АЧХ идеальной АС 75Гц (12дБ/окт):
4174
Темно-синяя кривая - ТБ отключен. Видно, что АЧХ значительно ниже допустимой зоны.
С помощью РТ можно уложить АЧХ в допуск +-3дБ. А в диапазоне выше 30Гц - в допуск +-1,5дБ.

Выводы:
  • С помощью правильно рассчитанного ТБ можно достаточно точно скорректировать АЧХ обычных АС для имитации короткого тракта с использованием АС гораздо более высокого класса.
  • Семейство АЧХ предложенного ТБ неидеально, но вполне приемлемо.
  • Характеристики регулирования этого ТБ можно улучшить.
Дальнейшую работу можно вести по двум направлениям:
  • Улучшение характеристик с точки зрения универсальности. Тут еще есть, над чем подумать.
  • Доработка характеристик под определенный класс/тип АС. Это вопрос индивидуальный. Можно использовать и другие решения.
 
Последнее редактирование:
  • Доработка характеристик под определенный класс/тип АС. Это вопрос индивидуальный. Можно использовать и другие решения.
Эти аспекты хорошо проработаны у З. Линквитца в его активной 3-х полосной системе громкоговорителей.
Вот, например, есть подстройка усиления в НЧ звене для выполнения той же цели, как в нашей теме.
Если есть интерес могу выложить полный перевод его большой статьи здесь, либо открыть новую тему.
 

Вложения

  • нч-звено.png
    нч-звено.png
    414.3 KB · Просмотры: 351
Кроссовер на малосигнальной стороне, это классно, но потребуется столько усилителей, сколько полос в АС.
Из плюсов: отсутствие потерь мощности в фильтрах, лучшее демпфирование и разделение полос, гибкое управление АЧХ АС при настройке.
В дискотечно-концертных условиях это оправдано.
Для домашней системы, КМК, получается слишком сложно/дорого. И не очень универсально.
Тогда уж нужно строить активную АС со встроенным кроссовером и многоканальным усилением мощности.
 
Эти аспекты хорошо проработаны у З. Линквитца в его активной 3-х полосной системе.
Если есть интерес могу выложить полный перевод его большой статьи здесь, либо открыть новую тему.
Выкладывай тут.
И перевод, и оригинал, если можно.
 
Регулятор тембра нужен при прослушивании музыки на малой громкости, чтобы скомпенсировать снижение отдачи динамических головок (для этой же цели применяют тонкомпенсированный регулятор громкости). На большой громкости попытка вытянуть отдачу, приведет к резкому увеличению и так не малых искажений, производимых НЧ головкой.
 
Кроссовер на малосигнальной стороне, это классно, но потребуется столько усилителей, сколько полос в АС.
Из плюсов: отсутствие потерь мощности в фильтрах, лучшее демпфирование и разделение полос, гибкое управление АЧХ АС при настройке.
...и фазолинейные фильтры.
 
Добрался до симулятора, что то у меня не получаются искажения ниже чем 0.0002%. Ставил разные ОУ.
 
Для домашней системы, КМК, получается слишком сложно/дорого. И не очень универсально.
Есть упрощенные варианты, когда НЧ до 100 Гц из стерео каналов обьединяются в один канал - sub woofer и обрабатываются должным образом.
Ладно сейчас найду статьи и выложу.
 
Регулятор тембра нужен при прослушивании музыки на малой громкости, чтобы скомпенсировать снижение отдачи динамических головок (для этой же цели применяют тонкомпенсированный регулятор громкости). На большой громкости попытка вытянуть отдачу, приведет к резкому увеличению и так не малых искажений, производимых НЧ головкой.
В принятой в начале темы концепции, РТ нужен только для компенсации неравномерности АЧХ АС на краях рабочего диапазона.

Отдача динамиков при снижении громкости не уменьшается. Скорее наоборот - на малых уровнях динамики работают линейнее, а с увеличением уровня растут искажения и начинает ограничиваться амплитуда, т.е. чувствительность снижается. Но это уже обычно зона, выходящая за безопасные режимы работы как с механической, так и с тепловой точки зрения.

При изменении громкости меняется частотная зависимость чувствительности слуха.
На самом деле, она у всех индивидуальна, но на основе статистических данных и созданы т.н. "кривые равной громкости".

При прослушивании музыки на малой громкости требуется не РТ, а тонкомпенсатор. Доберемся и до него.
 
Назад
Сверху Снизу