Мощный ушник / маломощный интегальник - Musatoff HA-9

[Мусатов Константин]

Там ток получался, если не путаю, в микро или даже в нано амперы. И при таких токах p-n переход практически не меняет свою температуру.

И это и есть главное заблуждение. Пусть сигнал, необходимый для работы 1 мВ. Входной транзистор будет работать в режиме 100 мкА и 10 В. 100 мкА - это приведенная крутизна дифкаскада 2 мА/В. Значит сигнальный ток будет 2 мкА. Изменение теплорассеяния транзистора будет 20 мкВт. Входной транзистор имеет характерный размер 100 мкм. Эффективная теплопроводность площади транзистора 150 мкВт/К. Делим и получаем 0,13 К. Умножаем на 2,5 мВ/К и имеем 0,3 мВ. Сигнал - 1 мВ, ошибка 0,3 мВ. Нравится?
В стационарных сигналах это не обнаружить. На синусе это не проявляется, поскольку, как ты заметишь, функция линейная и тепловая модуляция на синусе просто дает фазовое запаздывание, которое давится глубиной ООС. А вот на нестационарных сигналах уже не все так хорошо. Но на них измерения делать сложно. Кстати, если взять классические транзисторы 3102/07 и их импортные аналоги, то постоянная времени прогрева и остывания кристалла порядка 3 мс, что очень сопоставимо с характерными временами чувствительности слуха.

[Владимир R-V-A]

И это и есть главное заблуждение. Пусть сигнал, необходимый для работы 1 мВ. Входной транзистор будет работать в режиме 100 мкА и 10 В. 100 мкА - это приведенная крутизна дифкаскада 2 мА/В. Значит сигнальный ток будет 2 мкА. Изменение теплорассеяния транзистора будет 20 мкВт. Входной транзистор имеет характерный размер 100 мкм. Эффективная теплопроводность площади транзистора 150 мкВт/К. Делим и получаем 0,13 К. Умножаем на 2,5 мВ/К и имеем 0,3 мВ. Сигнал - 1 мВ, ошибка 0,3 мВ. Нравится?
В стационарных сигналах это не обнаружить. На синусе это не проявляется, поскольку, как ты заметишь, функция линейная и тепловая модуляция на синусе просто дает фазовое запаздывание, которое давится глубиной ООС. А вот на нестационарных сигналах уже не все так хорошо. Но на них измерения делать сложно. Кстати, если взять классические транзисторы 3102/07 и их импортные аналоги, то постоянная времени прогрева и остывания кристалла порядка 3 мс, что очень сопоставимо с характерными временами чувствительности слуха.

А вы учитывали, что у нас сигнал ШП - большое число гармоник, одновременно с разными частотами,




так что тут говорить о каких - то характерных частотах нельзя кроме, как о собственно импульсном характере той или иной музыки в зависимости от жанра.




И соответственно температура в среднем не изменяется у кристалла, как на синусе или на других простейших сигналах. Типа "средняя температура по больнице одна и та же", если не считать изменения энергии импульсов у пачек сигналов в музыке примерно с условным периодом повторения пачек в 0,05-0,3 с. А такие медленные тепловые изменения и возможные искажения с такими частотами ухо не слышит. Ухо слышит реальные гармонические и интермодуляционные искажения (их как бы сумму) и, естественно, линейные искажения, в основной полосе частот. И особенно ухо чувствительно к частотам примерно от 0,5 до 6 кГц, где и формируются интермоды от ВЧ вниз по частоте. Они то и дают основой окрас в звуке у разных УНЧ. Если интермодуляционные искажения низкие, то звук становится принципиально иным по ощущениям - более реалистичным и чистым, даже с учетом собственных искажений в источнике, например записей или сигналов с головки винилового проигрывателя в реальном времени. Их тоже слышно, но они уже не так заметны.
Словами этот эффект трудно описать - просто нужно послушать хотя бы пару дней композитный УНЧ. После этого обычные УНЧ слушать не захочется.

[Мусатов Константин]

И соответственно температура в среднем не изменяется у кристалла, как на синусе или на других простейших сигналах. Типа "средняя температура по больнице одна и та же", если не считать изменения энергии импульсов у пачек сигналов в музыке примерно с условным периодом повторения пачек в 0,05-0,3 с. А такие медленные тепловые изменения и возможные искажения с такими частотами ухо не слышит. Ухо слышит реальные гармонические и интермодуляционные искажения (их как бы сумму) и, естественно, линейные искажения, в основной полосе частот. И особенно ухо чувствительно к частотам примерно от 0,5 до 6 кГц, где и формируются интермоды от ВЧ вниз по частоте. Они то и дают основой окрас в звуке у разных УНЧ. Если интермодуляционные искажения низкие, то звук становится принципиально иным по ощущениям - более реалистичным и чистым, даже с учетом собственных искажений в источнике, например записей или сигналов с головки винилового проигрывателя в реальном времени. Их тоже слышно, но они уже не так заметны.
Словами этот эффект трудно описать - просто нужно послушать хотя бы пару дней композитный УНЧ. После этого обычные УНЧ слушать не захочется.

Не, не так. Низкочастотный сигнал с большой амплитудой, что типично для музыкальных записей, создает тепловую модуляцию, а она уже влияет на передачу СЧ и ВЧ.
А то, что каждый может фанатеть от звука определенного вида усилителя, меня нисколько не удивляет. Нравятся вам композитв - и слава богу. Я слушал композиты и меня так не пробрало.

[Владимир R-V-A]

Не, не так. Низкочастотный сигнал с большой амплитудой, что типично для музыкальных записей, создает тепловую модуляцию, а она уже влияет на передачу СЧ и ВЧ.
А то, что каждый может фанатеть от звука определенного вида усилителя, меня нисколько не удивляет. Нравятся вам композитв - и слава богу. Я слушал композиты и меня так не пробрало.

Я слушал несколько вариантов композитов в плане оконечного каскада (УТ). И мне показалось, что и у них есть отличия между собой. Но общим для них я бы выделил естественный очень прозрачный звук. Особенно реалистично они звучат на ВЧ. Но это мгновенно уловить нельзя. Нужно послушать разные жанры хотя бы час, а лучше - день - два. Я никому не навязываю композитные варианты УНЧ, просто поделился своим опытом в этом деле.

[Мусатов Константин]

И мне показалось, что и у них есть отличия между собой.

Это и есть отличия между ИНИ разных вариантов.
Композит, за счет очень глубокой ООС, хорошо подавляет искажения остальных каскадов, что конечно же хорошо

[Владимир R-V-A]

Это и есть отличия между ИНИ разных вариантов.
Композит, за счет очень глубокой ООС, хорошо подавляет искажения остальных каскадов, что конечно же хорошо

Прослушивание было с большим перерывом во времни и на назном контенте и в разных точках прослушивания. Так, что тут нет уверенности, что разница в звуке может быть заметной именно за счет разных усилителей токов, охваченных глубокой ООС. Входной операционник то был одним и тем же.

[Мусатов Константин]

Уверенность есть. Я может не настолько слухач. Ко мне в гости заходил слухач, он безошибочно определял марки оу в тракте.

[Владимир R-V-A]

Уверенность есть. Я может не настолько слухач. Ко мне в гости заходил слухач, он безошибочно определял марки оу в тракте.

Родственник Ванги?

[Мусатов Константин]

Родственник Ванги?

Но ведь попадал в реальность...

[Владимир R-V-A]

Но ведь попадал в реальность...

Видео по теме, что и как нужно слушать, чтобы услышать реальный звук...

https://dzen.ru/video/watch/69e5ad418038be5365a7196b

[Владимир R-V-A]

Константин, а вы можете написать не сложную, открытую программу по моим формулам, по автоматическому расчету СКО для одного или даже 2 (стерео) сигналов (для одного или двух четырехполюсников - каналов звука) - для любого ПК на Виндовс?. Просто я уже лет 30 как не писал программ и думаю, что у меня получится на много дольше и хуже, чем у вас.

[Мусатов Константин]

Мне бы кто удвоил часы в сутках, может тогда появилось время на написание дополнительных программ ...

[Владимир R-V-A]

Мне бы кто удвоил часы в сутках, может тогда появилось время на написание дополнительных программ ...

Это центральный вопрос в области Hi-End, мне так кажется... Пора закрывать этот вопрос на научной основе. Чтобы весь остальной мир в этой области науки и техники прогнулся под нас.

[Мусатов Константин]

Это центральный вопрос в области Hi-End, мне так кажется... Пора закрывать этот вопрос на научной основе. Чтобы весь остальной мир в этой области науки и техники прогнулся под нас.

Владимир, у меня другой взгляд на этот вопрос. Нет никаких научных данных, показывающих связь СКО с работой слуха человека.

[Владимир R-V-A]

Владимир, у меня другой взгляд на этот вопрос. Нет никаких научных данных, показывающих связь СКО с работой слуха человека.

А это будет не психологический , а строго научный метод анализа точности работы линейных устройств, например УНЧ. А люди пусть решают сами, что может быть более точной и объективной оценкой верности работы УНЧ по сложным, звукоподобным тестам или даже по самой музыке при прослушивании её в разных жанрах. А то уже дошло до смешного - делают УНЧ и потом всем объясняют, что они сделаны специально под медленные жанры типа медленного блюза или спокойного джаза. А потребители потом удивляются, почему у них не качественно воспроизводится рок.
Кстати, такую программу можно разместить на вашем сайте в виде специального приложения ( как программы для расчета фильтров), только в качестве входных данных будут обрабатываться сигналы от устройств пользователя, по его ссылке с файлообменника, с высоким разрешением для подобных сигналов. Если не хотите тратить своё время задаром, можно ввести небольшую плату за подобный тест. Думаю, это повысит интерес к вашему сайту и может даже дать неплохую прибыть.
Мы будем с вами пионерами в этом направлении анализа точности работы аппаратуры.

[Мусатов Константин]

Владимир, это был бы научный подход, если потребителем результатов работы аппаратуры была бы другая аппаратура. Правильный научный подход требует оценки работы аппаратуры, по критериям будущего потребителя ее работы. Человеческий слух имеет параметры весьма специфические и СКО в его критерии не вписывается. У нас все время так: мы не умеем измерять так как надо, тогда будем измерять как умеем и пытаться делать из этого выводы. И результат оказывается совсем не коррелирующим с результатами слуховой экспертизы

[Владимир R-V-A]

Владимир, это был бы научный подход, если потребителем результатов работы аппаратуры была бы другая аппаратура. Правильный научный подход требует оценки работы аппаратуры, по критериям будущего потребителя ее работы. Человеческий слух имеет параметры весьма специфические и СКО в его критерии не вписывается. У нас все время так: мы не умеем измерять так как надо, тогда будем измерять как умеем и пытаться делать из этого выводы. И результат оказывается совсем не коррелирующим с результатами слуховой экспертизы

А почему вы уверены, что вы найдете более правильное решение для оценки аппаратуры, чем СКО. На чем основывается ваша уверенность в этом пути? Не допускаете, что просто зря потратите свое время нервы и деньги и не найдете тех закономерностей. о которых думаете и тут часто говорите?
В науке таких ситуаций было много, например, взять тех же алхимиков... И даже ученые с мировыми именами часто делали ошибки.

[Мусатов Константин]

Ещё раз, оценка аппаратуры должна делаться по критериям работы потребителя её работы. Это правило нормальной оценки результатов.
Кстати, СКО, по сути, это невзвешанное отношение сигнал / (шум плюс искажения). Это умеют измерять многие программы

[Владимир R-V-A]

Ещё раз, оценка аппаратуры должна делаться по критериям работы потребителя её работы. Это правило нормальной оценки результатов.
Кстати, СКО, по сути, это невзвешанное отношение сигнал / (шум плюс искажения). Это умеют измерять многие программы

А вы попробуйте, опишите правила и критерии от потребителя... и вы поймете, в чем ваша главная ошибка (чужая душа - потемки))).

По известным методам измерения, в современных программах. я уже говорил... они далеки от реальной музыки. Это, в основном, набор синусов или медленных свип - сигналов. А музыка, это пачки широкополосных импульсов с практически, непредсказуемыми параметрами, миллионами гармоник, одновременно, в сигнале. И и там могут быть очень необычные виды динамических и интермодуляционных с ИНИ искажений, которые на синусах уловить нельзя. Это можно сделать только по моей методике.
Подумайте над моими словами - хотя бы неделю, прежде, чем отвечать впопыхах.
Время терпит...

[Мусатов Константин]

А вы попробуйте, опишите правила и критерии от потребителя... и вы поймете, в чем ваша главная ошибка (чужая душа - потемки))).

По известным методам измерения, в современных программах. я уже говорил... они далеки от реальной музыки - в основном набор синусов или медленных свип - сигналов.

Как же потемки? Есть такие науки: физиология слуха и психоакустика. Они рассказывают что и как работает у нас. Результаты их изысканий конечно не так легко превратить в методики измерений. Но кто ищет, то, например, на основе этих наук, сделал алгоритмы сжатия музыкальных фонограмм с потерями.

[Владимир R-V-A]

Как же потемки? Есть такие науки: физиология слуха и психоакустика. Они рассказывают что и как работает у нас. Результаты их изысканий конечно не так легко превратить в методики измерений. Но кто ищет, то, например, на основе этих наук, сделал алгоритмы сжатия музыкальных фонограмм с потерями.

Если мы говорим о High-Ende, то эти аргументы не работают. Сейчас не прошлый век со стандартами качества записей, как у виниловых пластинок и попытками хоть как- то скрасить косяки такой техники низкого уровня точности.

Я вас не тороплю с ответом...

[Мусатов Константин]

Сейчас не прошлый век со стандартами качества записей, как у виниловых пластинок и попытками хоть как- то скрасить косяки такой техники низкого уровня точности

А причем здесь прошлый век? Стандарт HiFi, хотя и опирался на начальные данные психоакустики, но формулировался только в терминах того, что умели измерять. Вы, как раз, являетесь его продолжателем. А зря. Надо эту порочную практику заканчивать и думать о новых методиках. 21й век дает возможность производить сложные математические обработки сигналов от оцениваемых систем.

[Владимир R-V-A]

А причем здесь прошлый век? Стандарт HiFi, хотя и опирался на начальные данные психоакустики, но формулировался только в терминах того, что умели измерять. Вы, как раз, являетесь его продолжателем. А зря. Надо эту порочную практику заканчивать и думать о новых методиках. 21й век дает возможность производить сложные математические обработки сигналов от оцениваемых систем.

В действительности тут не в этом дело. Просто компании производящие бытовую аппаратуру боятся высокоточных измерений искажений у своей аппаратуры на сложных тест-сигналах приближенных к реальной музыке. И понятно почему - будет очень большой разброс по СКО. Проще не менять ондатры Hi-Fi и впаривать потребителям продукцию на уровне точности воспроизведения прошлого века.

[Мусатов Константин]

Владимир, чем отличается измерения по СКО от SINAD?

[Владимир R-V-A]

Владимир, чем отличается измерения по СКО от SINAD?

СКО позволяет анализировать степень искажений у любых видов сигналов и в любой аппаратуре считающейся линейным усилителем или линией связи, претендующей на высокую линейность ( например, беспроводный канал связи с радиоприемником с любыми видами преобразований внутри устройства, даже с использованием нелинейных способов преобразования спектров сигналов). СКО работает, даже, если в качестве тест-сигнала будет реальный фрагмент музыки. Но тут нужно предпринимать меры по синхронизации и нормировки опорного и искаженного сигнала, чтобы свести систематическую ошибку до нуля и получить предельный порог измерения искажений (практически сколь угодно близкий к нулю). Лучше использовать похожие на музыкальные сигналы пачки широкополосных сигналов, например меандров, треугольников или пачек коротких импульсов - проще проводить синхронизацию (не нужны старт-стопные сигналы). Тут сравнение идет не просто по энергиям, а и по фазовым расхождениям всех гармоник в полезном сигнале (измеряются временные искажения в форме сигналов) и регистрируется появление новых продуктов нелинейных, интермодуляционных искажений, ИНИ, шумов и помех, уровень которых может быть разным во времени - в зависимости от формы тест- сигнала и по-разному менять форму опорного тест-сигнала.
Таким образом, СКО можно считать интегральным параметром, описывающим все возможные виды искажений сигналов в виде одного единственно числа. Это удобно. не нужно анализировать два десятка параметров, как, это сейчас.


Алиса

]Что такое измерения SINAD

SINAD (Signal‑to‑Noise and Distortion Ratio, отношение сигнала к шуму и искажениям) — параметр для оценки качества сигнала в устройствах связи и аудиоаппаратуре. Он показывает, насколько полезный сигнал превосходит совокупный уровень шума и искажений.
Формула расчёта

SINAD определяется по формуле:

SINAD=P

noise​

+P

distortion​

P

signal​

+P

noise​

+P

distortion​

​

где:

• Psignal​ — средняя мощность полезного сигнала;
• Pnoise​ — средняя мощность шума (фонового, теплового и т. д.);
• Pdistortion​ — средняя мощность искажений (гармонических, нелинейных и т. п.).

Результат переводят в децибелы (дБ):

SINAD (дБ)=10log

10​

(P

noise​

+P

distortion​

P

signal​

+P

noise​

+P

distortion​

​)

Важные нюансы:

• Значение SINAD не может быть меньше 1 (в линейной шкале), а в дБ — всегда положительно.
• При расчёте обычно исключают постоянную составляющую сигнала.
• Существуют вариации определения SINAD — например, для оценки ENOB аналого‑цифровых преобразователей (АЦП) может использоваться другая трактовка.

Где применяется

SINAD используют для тестирования:

• радиоприёмников и радиостанций (оценка чувствительности и разборчивости речи);
• АЦП и ЦАП (проверка линейности и точности преобразования);
• аудиоаппаратуры (усилителей, микшеров, записывающих устройств — для контроля чистоты звука);
• измерительного оборудования (калибровка анализаторов и приёмников).

Как измеряют SINAD: пошаговая процедура

1. Подготовка установки. Собирают измерительную систему, включающую:
   
   • генератор сигналов (создаёт чистый эталонный тон, обычно 1 кГц для аудио или модулированную радиочастотную несущую);
   • тестируемое устройство (DUT — радиоприёмник, усилитель, АЦП и т. п.);
   • полосовой/режекторный фильтр (изолирует или удаляет основную частоту сигнала);
   • аудиоанализатор или измеритель SINAD (фиксирует уровень шума и искажений);
   • монитор выхода (контролирует мощность сигнала).
   
   
2. Подача тестового сигнала. На вход DUT подают чистый сигнал известной амплитуды. Это гарантирует, что все последующие шумы и искажения возникают внутри тестируемого устройства.
3. Анализ выходного спектра. Анализатор исследует выходной сигнал, выделяя:
   
   • полезный сигнал;
   • гармонические искажения;
   • широкополосный шум.
   
   
4. Фильтрация сигнала. Режекторный фильтр или цифровой алгоритм удаляет основной тон, оставляя только шум и искажения.
5. Расчёт соотношения. Измеритель сравнивает мощность оставшегося шума+искажений с общей мощностью выходного сигнала.
6. Перевод в децибелы. Результат преобразуют в дБ для удобства сравнения разных устройств.

---

Интерпретация результатов

• Стандартное значение: 12 дБ считается минимальным приемлемым уровнем для разборчивой речи в узкополосной ЧМ‑радиосвязи.
• Чувствительность приёмника. Например, спецификация «0,25 мкВ при 12 дБ SINAD» означает, что приёмник обеспечивает внятную речь при входном сигнале не менее 0,25 мкВ.
• Чем выше SINAD, тем лучше: большой показатель указывает на малую долю шума и искажений в общем сигнале, то есть на высокую чистоту и чувствительность.
• Низкий SINAD (близкий к 12 дБ или ниже) означает, что сигнал «тонет» в шумах, слушать его утомительно.

Факторы, снижающие SINAD

• электрический шум (тепловой, электромагнитные помехи);
• гармонические искажения от усилителей;
• фазовый шум в генераторах;
• недостаточная фильтрация в приёмниках;
• проблемы с заземлением и экранированием;
• ограничения пропускной способности;
• несоответствие импедансов.