9zip.ru - технологии для людей
9zip.ru Инструкции О искажения в усилителях

Благодаря открытию форматных искажений (раскрытие истинных причин влияющих на качество звуковоспроизведения вполне можно считать открытием…), которое состоялось в 1994 году и повлекло за собой изобретение ОСФИ снижающей значение КФИ, становится, наконец, возможным производить объективную оценку качества усилителей, предсказывающую субъективные результаты. Такая оценка заключается в определении ФК (FQ – factor of quality) - фактора качества УМЗЧ как показателя степени верности его звукопередачи:

ФК (FQ) = КГНС / (КГНС + КФИ * КГНС) * 100%

Значения КФИ и КГНС вычисляют по формулам, приведенным в разделе “Методы оценки форматных искажений”.

Формула определения FQ была выведена на основании полученных экспериментальных данных (она не эмпирическая!). Проводилась субъективная (путем прослушиваний) оценка качества звукопередачи опытного УМЗЧ с ОСФИ, у которого специально изменялись значения КГНС и КФИ путем изменения глубины ООС и ОСФИ. У наиболее совершенных разработок УМЗЧ (с ОСФИ) показатель FQ * 100% при КФИ * 0 и соответственно КГ * const. При этом если УМЗЧ является физиологически идеальным, то в зависимости от значения КГНС он придает звуку разную по степени (по величине) дополнительную окраску, совершенно не ухудшающую качества звукопередачи. И даже напротив – подчеркивающую красоту “живого” звука (заметны на слух просто новые гармоники, но не искажения!). Поэтому при любом значении КГНС, но при КФИ * 0 и соответственно FQ * 100%, УМЗЧ имеет наивысшую степень точности (верности) звукопередачи.

Однако здесь следует отметить то, что ФК (FQ) имеет одинаковое значение при различных значениях КГНС, но при одном и том же показателе КФИ у отдельно взятых усилителей. То есть ФК (FQ) является еще только чисто электрическим показателем, не учитывающим особенностей человеческого слуха. Поэтому для оценки качества УМЗЧ производимого в физиологическом аспекте необходимо вычислять еще и значения тех показателей, о которых речь пойдет ниже.

Так как из-за форматных искажений новых составляющих неадекватным входному сигналу усилителя оказывается и в целом аддитивный (суммарный) выходной сигнал, то этому соответствует определенный параметр КФНД (FUF – factor of unequal format) – коэффициент форматной неадекватности выходного сигнала входному сигналу. Этот параметр не имеет ничего общего со всеми другими параметрами и потому не следует путать форматную неадекватность со спектральной неадекватностью обусловливающей вообще просто отличие формы выходного сигнала от формы входного сигнала из-за появления новых составляющих! Коэффициент форматной неадекватности вычисляют по формуле:

KФНД (FUF) = UФИ / Uaнс * 100% = КФИ * КГНС / 100%

Однако с учетом особенностей слуха человека, чувствительного именно к степени искажений, определяемой значением КФИ, для оценки того, насколько УМЗЧ является физиологически идеальным необходимо вычислять значение КЗНР (SDF – significant discrepancy factor) – коэффициент значимого различия выходного и входного сигналов характеризующий уровень заметности ФИ на слух. Это можно сделать по формуле:

КЗНР = КФИ / [ФК * 20 log(1 + 1 / КФНД)] * N

или соответственно в англоязычной аббревиатуре:

SDF = FDF / [FQ * 20 log(1 + 1 / FUF)] * N

где N – относительный уровень сигнала в дБ. Данная формула отражает тот факт, что для повышения качества звукопередачи важно снижать именно КФИ (FDF), а не просто значение КФНД (FUF), которое можно уменьшить путем снижения КГНС при неизменном значении КФИ (см. выше раздел “Идеальное звучание как субъективная реальность”).

Таким образом, именно уже показатель КЗНР является тем самым итоговым показателем того, насколько близок УМЗЧ по качеству звуковоспроизведения к физиологически идеальному усилителю.

Представленные формулы расчета ФК (FQ), КФНД (FUF) и КЗНР (SDF) не содержат значения КИНС – коэффициента интермодуляции на нестационарном сигнале. Это связано с тем, что данный коэффициент, как и коэффициент гармоник на нестационарном сигнале (КГНС), тоже зависит от степени нелинейности передачи напряжения, но только что при подаче на вход усилителя нестационарных сигналов (как и значения КГ и КИ значения КГНС и КИНС могут быть пересчитаны один в другой…). К тому же производить оценку значения КГНС инструментальными средствами гораздо легче, чем значения КИНС.

Следует отметить, что сигнал форматных искажений как нестационарный сигнал не маскируется шумами, так как они могут маскировать только стационарный сигнал – тон (это опять же связано с особенностями человеческого слуха…). Поэтому, согласно наибольшей чувствительности и динамическому диапазону слуха человека, порогу заметности форматных искажений при N * 130дБ (1 * 3кГц) должен соответствовать коэффициент значимого различия (SDF) выходного и входного сигналов около 10–7%. При этом будет полностью гарантировано, что УМЗЧ относится к категории, безусловно, физиологически идеального усилителя. И только такой усилитель следует считать принадлежащим к классу High End! Однако природа человека такова, что в большинстве своем люди не обладают столь высокой чувствительностью слуха. Поэтому в общей сложности физиологически идеальным (класса High End) можно назвать усилитель, имеющий КЗНР (SDF) * 10–6 %. Таковым, например, является УМЗЧ имеющий КГНС = 0,01% и КФИ = 0,01%. Соответственно усилители, у которых 10–6% < КЗНР < 10–5%, следует относить к классу Hi-Fi. К этому необходимо добавить, что согласно данным критериям практически невозможно создать близкий к классу Hi-Fi и уж тем более к классу High End физиологически идеальный усилитель, в котором применяется одна только ООС (даже сверх большой глубины!). Так же невозможно создать по-настоящему высококачественный УМЗЧ вообще без ОС (и неважно при этом, в каком режиме будет работать выходной каскад…). Отвечающий высоким критериям усилитель можно построить только с применением ОСФ.

05.10.2015 © 9zip.ru
Авторские права охраняет Роскомнадзор

Понравилась статья? Похвастайся друзьям:

Хочешь почитать ещё про инструкции? Вот что наиболее популярно на этой неделе:
Изготовление прокладок из силикона
Необычные неисправности магнитол
Преобразователи напряжения на микросхеме NE555
Емеля одобряет.

Есть вопросы, комментарии? Напиши:

Имя
Комментарий
Длина текста:
число с картинки
Правила прочитал(а)

Дальше в разделе инструкции: Недостатки усилителей с отрицательной обратной связью, отрицательная обратная связь (оос) (nfb – negative feedback) была изобретена харольдом блэком в 1927 году. в самом первоисточнике описание данного изобретения и проблем, связанных с усилением сигналов, занимало ни много, ни мало, а 87 страниц! но оно и неудивительно, ведь идея обратной связи, снижающей коэффициент передачи усилителей, казалась тогда крайне сомнительной и требовала ломки сложившихся стереотипов (в то время инженеры решали в основном задачу по усилению слабых радиосигналов, а потому предложение уменьшать усиление представлялось лишенным здравого смысла).

Главная 9zip.ru База знаний радиолюбителя Контакты

Девять кучек хлама:

Радиотехника, электроника и схемы своими руками Ремонт домашней электроники Виртуальный музей старых радиодеталей XX века Ламповый звук hi-end и винтажная электроника Катушки Теслы Радиодетали и модули с Aliexpress Интернет и сети Сотовые операторы Инструкции



Дайджест
радиосхем
Новые схемы интернета - в одном месте!

Конкурс
для всех
Участвуй в новом конкурсе для радиолюбителей в ноябре-декабре 2016 и получай призы!



Гостевушечка


Сколько тебе лет?
Попытаемся составить портрет современного радиолюбителя...

Голосование запущено 07 ноября 2016, приняло участие 212 человек.