Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Oscyloskop cyfrowy Siglent SDS1104X
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

THD wzmacniacza, wyliczanie teoretyczne, pytanie

Toffik7 02 Cze 2015 02:20 549 5
  • #1 02 Cze 2015 02:20
    Toffik7
    Poziom 5  

    Witam.

    Szukałem na ten temat sporo ale nie znalazłem konkretnej odpowiedzi. Możliwe, że źle myślę ale chciałbym się zapytać i zrozumieć.

    (teraz drobna historia dla lepszego zrozumienia o co mi chodzi)
    Jako przykład chciałbym posłużyć się wzmacniaczem pioneer a717. Zasila mi on kolumny alton 110 i mildton 110 (po 1szt mam). Potrafi je ładnie zasilić ale wzmak wpada w przesterowanie a kolumny jeszcze więcej mogą z siebie wykrzesać (według miernika pobór pradu wynosi wtedy 250-280W a max moc ile może pobrać to 820W więc zapas jest, w spoczynku pobiera 60W). Może to być wina wieku wzmacniacza a konkretniej kondensatorów nietrzymających dobrze pojemności, zwrotnice w kolumnach są wykluczone bo są w nich kondensatory MKT. Wzmacniacz sprawdzę na dniach pod oscyloskopem u elektronika by potwierdzić jego stan.

    Zacząłem sporo czytać w manualach różnych wzmacniaczy o ich mocy, zniekształceniach, pobieranej mocy itp itd. Wiem że inne parametry też są ważne ale na tych chce się skupić. Ciekawi mnie że wzmacniacze o mniejszym poborze prądu potrafią dać więcej mocy (nie mylić że patrzę na trafa toroidalne). Wiem że są różnice w skuteczności/wydajności prądowej ale chyba A717 nie jest dnem pod tym względem.
    Według manuala pioneera A717 jego moc w zakresie 20hz-20khz przy 8ohm wynosi 100W z zniekształceniami THD na poziomie 0,003%. Uznajmy że taka moc osiągana jest na połowie gałki głośności a źródło dźwięku itp itd nie są przesterowane. Im więcej mocy będe chciał wydzielić tym większe zniekształcenia będą..... ale o ile większe? i to mnie teraz mocno trapi na każdym kroku. Wyliczyć dokładnie z teori nie da rady ale chciałbym znać w przybliżeniu. Chodzi mi tylko o 8ohm żeby nie mylić z innymi oporami.

    Przejdźmy do sedna. Uznajmy że wzmacniacz z gałką w pozycji 5/10 osiąga 100W, gra czysto i wedle założeń twórców THD wynosi zakładane 0,003%. Chciałbym jednak dalej przekręcić gałkę głośności, np pozycja 5,5/10 i uznajmy że wydzieli się wtedy 115W mocy (wiem że moc nie zwiększa się liniowo tylko logarytmicznie). Jaki wtedy będzie poziom THD? Czy każdy kolejny wat mocy zwiększa znacznie zniekształcenia czy niewiele? czy da radę np wydzielić z takiego wzmacniacza uznając że elektronika jest w pełni sprawna jak z fabryki moc np 150W i dopiero wtedy zniekształcenia wyniosą więcej niż 1% i mogą stać się słyszalne.


    Zapewne źle myślę i to co piszę nie ma sensu lub logicznego wytłumaczenia. Jednakże jeżeli w miarę dobrze myślę lecz okaże się że 100W to czyste brzmienia a 110W to potężne przesterowanie to zawiodę się na tak potężnym klocu jak pioneer a717, lecz co do jakości brzmienia do nic zarzucić nie mogę.

    Pozdrawiam.

    0 5
  • Oscyloskop cyfrowy Siglent SDS1104X
  • #2 02 Cze 2015 02:37
    zdanek15
    Poziom 26  

    Przeczytałem ten post i zaczałem najpierw pisac zanim pomyślałem o tym że jest to pokazane w wideo reportazu. Ale jak już napisałem to potem wkleje link. Aby sprawdzić to co piszesz potrzebny jest generator szumu białego i rózowego analizator widma oscyloskop i sztuczne obciązenie. Następnie kupa kasy i już widze kto ci to pomierzy??? Bo niestety takie urządzenia to może sa na politechnice , ale nie w serwisach. (no pewnosci nie ma :D)
    https://www.youtube.com/watch?v=6KEhgRTr69E
    Notabene to jest serial i naprawde warto popatrzeć. Pozdrawiam.

    0
  • Oscyloskop cyfrowy Siglent SDS1104X
  • #3 02 Cze 2015 03:20
    Toffik7
    Poziom 5  

    Podobno jeden elektronik w mieście ma sprzęt do tego. Na dniach pojadę tam i wtedy się okaże czy będzie mógł przetestować wzmacniacz czy nie oraz ile sobie za to policzy. Przygotowuje się psychicznie już na wymianę kondensatorów w wzmacniaczu. Tak dodatkowo zapytam się, czy warto wstawić 2 duże kondensatory o pojemności troche większej niż mają aktualnie? da to coś czy lepiej kupić takie same tylko że nowe.

    Najbardziej z mocą wzmacniacza mam WTF na twarzy miedzy taką yamaszką ax500, pioneerem a450R i pioneerem a717. Miałem te modele. Ax500 ma 85W mocy i pobiera 430W. A450R ma 55W i pobiera 410W. Już jest spora różnica. A taki a717 to jak podwójny a450R a mocy ma niewiele więcej niż ax500........ gdzie tkwi ten haczyk? Później podam przy jakich zniekształceniach mają te moce, teraz napisałem z pamięci.

    0
  • #4 02 Cze 2015 15:07
    SlawekKedra
    Poziom 40  

    Wzmacniacze tranzystorowe mają maksymalne moce określane z reguły w ten sposób, że podaje się moc przy pewnych określonych zniekształceniach. Powyżej tejże mocy zniekształcenia rosną bardzo szybko, tak więc ta podana moc jest w zasadzie maksymalną użyteczną mocą. Wyższa moc nie jest do wykorzystania z powodu nieprzyjemnych zniekształceń.

    Toffik7 napisał:
    A taki a717 to jak podwójny a450R a mocy ma niewiele więcej niż ax500........ gdzie tkwi ten haczyk?

    Haczyk tkwi w tym, że pewnie nie wiesz, że z powodu logarytmiczności ucha, aby uzyskać wzrost głośności subiektywnie odbieranej jako dwukrotnie większą, potrzeba wzmacniacza o mocy dziesięciokrotnie większej. Zatem wzmacniacz o mocy 1000W będzie dwukrotnie głośniejszy od wzmacniacza 100W a wzmacniacz o mocy 200W będzie tylko trochę głośniejszy od wzmacniacza 100W.

    0
  • #5 02 Cze 2015 16:17
    jarek_lnx
    Poziom 43  

    O mocy wzmacniacza decyduje napięcie zasilania (to wewnętrzne, we wzmacniaczu) jest to nieprzekraczalna granica, a w praktyce szczytowe napięcie jakie może pojawić się na głośniku jest jeszcze o kilka wolt niższe - decyduje o tym napięcie nasycenia tranzystorów. Kiedy wzmacniacz w szczycie nie może dać tyle ile by "chciał" daje tyle ile "może" czyli obcina wierzchołki inaczej mówiąc jest przesterowany.


    Cytat:
    Przejdźmy do sedna. Uznajmy że wzmacniacz z gałką w pozycji 5/10 osiąga 100W, gra czysto i wedle założeń twórców THD wynosi zakładane 0,003%. Chciałbym jednak dalej przekręcić gałkę głośności, np pozycja 5,5/10 i uznajmy że wydzieli się wtedy 115W mocy (wiem że moc nie zwiększa się liniowo tylko logarytmicznie). Jaki wtedy będzie poziom THD? Czy każdy kolejny wat mocy zwiększa znacznie zniekształcenia czy niewiele? czy da radę np wydzielić z takiego wzmacniacza uznając że elektronika jest w pełni sprawna jak z fabryki moc np 150W i dopiero wtedy zniekształcenia wyniosą więcej niż 1% i mogą stać się słyszalne.



    Odpowiedź na twoje pytanie zależy od tego jak wygląda nieliniowość stopnia końcowego w pobliżu nasycenia, skrajne przypadki wyglądają tak:
    1. wzmacniacz zaczyna zniekształcać wcześnie, przy mniejszych mocach, ale zniekształcenia narastają powoli, przykład spójrz na figure 6 (distortion vs output power) Link
    2. Wzmacniacz jest liniowy jak daleko się da, ale narastanie zniekształceń jest bardzo strome patrz na figure 20 w dokumentacji LM3886 Link (uwaga skala częstotliwości logarytmiczna co dodatkowo zwiększa stromość krzywej na rysunku )

    Cytat:
    Zapewne źle myślę i to co piszę nie ma sensu lub logicznego wytłumaczenia. Jednakże jeżeli w miarę dobrze myślę lecz okaże się że 100W to czyste brzmienia a 110W to potężne przesterowanie to zawiodę się na tak potężnym klocu jak pioneer a717, lecz co do jakości brzmienia do nic zarzucić nie mogę.
    Po wzmacniaczu który ma tak małe THD (0,003%) należy się spodziewać szybkiego narastania zniekształceń.
    Czy będzie to przy 110W nie wiem, ale nawet jeśli działał by znośnie do 150W - z punktu widzenia elektryka wydaje się że 50% to dużo, ale w głośności to zaledwie 1,8dB. Czyli taka zmiana głośności którą w sprzyjających warunkach człowiek da radę rozpoznać.

    EDIT:
    Gdyby wzmacniacz w wyniku przesterowania "ostro" obciął 10% z amplitudy sinusoidy miał byś 4% THD

    0
  • #6 02 Cze 2015 22:40
    Toffik7
    Poziom 5  

    SlawekKedra napisał:

    Haczyk tkwi w tym, że pewnie nie wiesz, że z powodu logarytmiczności ucha, aby uzyskać wzrost głośności subiektywnie odbieranej jako dwukrotnie większą, potrzeba wzmacniacza o mocy dziesięciokrotnie większej. Zatem wzmacniacz o mocy 1000W będzie dwukrotnie głośniejszy od wzmacniacza 100W a wzmacniacz o mocy 200W będzie tylko trochę głośniejszy od wzmacniacza 100W.


    Troszkę co innego miałem na myśli pisząc o haczyku. Wiem, że dwukrotne zwiększenie mocy to 3db różnicy a dwukrotne zwiększenie głośności odbierane przez ucho to około 10db. Te dodatkowe waty dają już marną ilość dodatkowych db lecz mimo wszystko walka trwa :D. Pisząc o haczyku miałem bardziej na myśli po co konstruktorzy dają potężne trafo lub trafa o znacznej mocy skoro wzmacniacz nigdy tego nie wykorzysta.... Taka ax500 zadowoli się trafem 430W i wydzieli 85W, pioneer może pociągnąć "aż" 820W więc można sobie pomyśleć że wydzielić będzie w stanie dzięki takim trafom spooro więcej mocy a nie tylko 15W więcej (co nie znaczy że mam na myśli spooro większej głośności). A tu zonk..... Gdy szukałem wzmacniacza to najbardziej myślałem między pma1060 i ax700. Popatrzyłem też za pioneerami i znalazłem w świetnym oryginalnym stanie a717 w moim mieście. Jego budowa jest potężniejsza niż dwa powyższe wzmacniacze, waży też sporo więcej, specyfikacja według manuala też była zacna ale o dziwo miał "najmniej" mocy. Wiem też że właśnie moc podaje się przy jakichś zniekształceniach i pomyślałem sobie że pioneer chciał wypaść dobrze i zapisał troche mniej mocy ale przy malusienieńkich zniekształceniach by wypaść lepiej spośród rywali jako audiofilski wzmacniacz jednakże nadal miał spory zapas mocy. Myślałem też że dzięki trafom jakie ma będzie w stanie podać i 150W przy nadal THD na tyle niskim że nie będzie to słyszalne. Cóż.... wygląda jak na razie na to że jest inaczej.
    Teraz najbardziej mnie zastanawia: jeżeli a717 ma przesterowanie to pobiera wtedy ~250-280W mocy to skoro trafa mogą pobrać 820W to na co jest ten zapas w postaci ponad 500W? Dla ładnych cyferek?
    Mam jedynie nadzieje że to wszystko wina kondensatorów które straciły swoje właściwości. Tak czy siak a717 się nie pozbędę. Piękny solidny z świetnym brzmieniem wzmacniacz.


    EDIT: dodatkowo wspomnę, ax500 pobierała według miernika w spoczynku ~30W a a717 ~60-65W. Przesterowanie na ax500 było słychać gdy pobierał ~230-250W więc zapas nadal był gdyby patrzeć na max pobór a a717 przy 250-280W więc w sumie to tyle co różnica poboru mocy przez sam układ w spoczynku. Ax500 także miała stare kondensatory które mogły trochę wyschnąć.

    EDIT 2: kolega ma dość tanią końcówkę mocy sharp8800. Jest nowszą konstrukcją i chyba był trochę odświeżany w środku. Jego max pobór wynosi 1150W. Moc na kolumny potrafi dać sporo większą bez zniekształceń bo różnica w głośności/ciśnieniu/trzaskaniu meblami jest bez problemu dostrzegalna dla każdego. Testy były robione nie tylko na moim kolumnach ale też na tonsil ton200. Sharp 8800 potrafił dać tyle mocy na altonki (chyba "umiejętność" trzymania membrany w ryzach ma marną) że GDN miały pełny wychył i stukały cewki a na kolumnach nadal nie było przesteru.

    0