Объективные измерения вопросы, ответы, пожелания

[noname1 43 7 Тракты]

LabAT

Звуковое давление пропорционально мощности W=UA, поэтому Ваш горб это изменение напряжения (RMAA измеряет напряжение), но во столько же раз изменился и ток через нагрузку, то есть мощность никак не изменилась.

Возможно неверно понял фразу про то, что мощность не изменилась. Допустим выходное сопротивления усилителя равно 0.

На Rz, на 60 Гц 120 Ом, на 1 кГц 60 Ом.

Итого, при подаче напряжения в 1 В, мы получаем выходную мощность на 60 Гц W=U^2/R=1*1/120=8,3мВт, а для 1 кГц 1*1/60 = 16,6 мВт. И только уже зная мощность, можно посчитать токи.

 

У наушников значительно более неравномерная АЧХ, она значительно больше изменится и зависит от стенда, от установки наушников, от микрофона, чем от выходного сопротивления усилителя. И что там будет реально видно на самом деле, и по каким причинам? Можно только гадать.

То влияние, которое оказывает Rz, хорошо прослеживается и при измерение через микрофон. И при этом четко укладывается в формулы.

 

В планах реализация интерактивного постороения графиков, где можно будет задавать внутреннее сопротивление усилителя и видеть, как меняется АЧХ. Для портативных плееров с затычками это довольно актуально будет.

[noname1 43 7 Тракты]

Кстати, что еще удобно, можно провести измерение АЧХ наушников с помощью практически любого усилителя, а потом вносить поправку на его внутренне сопротивление, и на выходе график такой, словно замер был с помощью усилителя с нулевым сопротивлением.

[LabAT 57]

Нестрого.

... мы это уже однажды проходили на хоботе

Вот именно, проходили, мимо. Отклонения настолько незначительны, что говорить о реальном отклонении АЧХ не приходится, поэтому и графики АЧХ наушников больше похожи, чем нет, хотя у всех стенды разные и усилители разные.

Конечно, не строго, речь ведь о реальном усилителе, а не идеальном.

Судя по графику его усилитель скорее ближе к генератору тока, иначе горба вообще не было бы. Поэтому в один присест что-то рассчитать, без измерений, можно, только вот реальный результат, скорее всего, будет другим.

Все эти расчеты, никак не учитывают добротность всей системы на всех частотах, что толку рассчитывать только резонанс, да и резонансов не один, когда усилитель может «колбасить» где угодно.

[vitamir 3]

romanrex

Отличная идея Заметьте только, что в случае с портативными устройствами расширение диапазона измерений в области НЧ до 2 Гц еще более актуально.

[vitamir 3]

Все эти расчеты, никак не учитывают добротность всей системы на всех частотах, что толку рассчитывать только резонанс, да и резонансов не один, когда усилитель может «колбасить» где угодно.

Прелесть предлагаемого метода в том, что и добротность и любые отклонения от упрощенной модели, которую Вы рассматриваете, не надо ни где учитывать. Они проявятся при измерениях. И если эти измерения выполнить с учетом тех ограничений, о которых я говорю, точность результатов будет сопоставима с точностью прямых измерений с помощью микрофона.

[LabAT 57]

vitamir

При измерении ДА, при расчете НЕТ.

Это для …Mehr

[Mehr 0]

А в чем получаются странные значения?

Значения получаются маленькими и отрицательными. Например, пик на Rz для HD595 составляет 160 Ом (по измерениями на ДХ). Возьмем сопротивление источника в 60 Ом. В результате получаем -2.77 для 100 Гц и -6.85 для 1 кГц. Вопрос: что это такое и как это интерпретировать?

[Mehr 0]

Отклонения настолько незначительны, что говорить о реальном отклонении АЧХ не приходится, поэтому и графики АЧХ наушников больше похожи, чем нет, хотя у всех стенды разные и усилители разные.

Вам говорят, что при измерении системы микрофоном, отклонения реальной АЧХ от такого горба получаются существенные. А вы опять повторяете, что несущественные. Я вас не понимаю. Или вы не понимаете, о чем вам пишут?

[mphuZ 10]

mphuZ

Как в наличии будут .

 

Спасибо!

[noname1 43 7 Тракты]

vitamir

до 2 Гц измерить нет сложности (собственно и измерение идет по частотам 2-20000 Гц изначально), только в чем столь острая необходимость?

 

 

Mehr

Мы получаем график такого вида (где вместо 102 дБ число 0. У меня дополнительно добавлена теоретическая ровная АЧХ наушников с чувствительностью в 102 дБ/1В. Можно по идее и реальную добавить, но в тестах измерений АЧХ и Rz используется разное количество точек и просто так напрямик совместить данные нельзя, их нужно как-то интерполировать)

 

Т.е. отклонение синей от зеленой, это те данные, что получились по формуле. Это те величины, при которых "просядет" уровень звукового давления, и притом, неравномерно.

 

Отдельно можно посмотреть на график напряжений, отклонение от 1 В.

 

И детально на изменение АЧХ

0 дБ здесь можно взять любой, по любой частоте.

 

Если применять более сложную формулу, где идет учет напряжения на выходе без нагрузки, то можем увидеть следующее.

Вот так по идее должно быть без "проседания", где пики от Rz дали нам "горбы"

 

А тут соответственно видно, каким должно быть напряжение на выходе без нагрузки - 2,5 В, что бы под нагрузкой от этих наушников был 1 В.

[vitamir 3]

до 2 Гц измерить нет сложности (собственно и измерение идет по частотам 2-20000 Гц изначально), только в чем столь острая необходимость?

У портатива мощностная полоса иногда начинается с 40..50 Гц, что внесет дополнительные искажения в график напряжения на выходе такого устройства при подключенных наушниках и, соответственно, в рассчет отклонения по звуковому давлению на низких частотах, по сравнению с усилителями , где нижняя граница мощностной полосы в районе 0 Гц.

[noname1 43 7 Тракты]

vitamir

С точки зрения не изменения амплитуды, а роста искажений, наверно лучше график искажений строить в зависимости от частоты Надо будет только найти наиболее удачный тип графика.

[vitamir 3]

romanrex

Вот пример зависимости нижней границы мощностной полосы усилителя портатива от сопротивления нагрузки.

Это измерения на резисторе, вернее на резисторах с разным сопротивлением. На этот график умножится график АЧХ пары Этотусилитель+наушники и внесет ошибку на НЧ при рассчете величины отклонения звукового давления с использованием графика импеданса наушников.

Измерения относятся к одному из лучших аппаратов вс воем классе. У худших частота нижней границы мощностной полосы будет еще выше. что перекроется с областью основного резонанса излучателя наушников в оформлении в большей степени.

[noname1 43 7 Тракты]

vitamir

Но это график для АЧХ, а не искажений и вполне типовой для портативной техники . И здесь как раз желателен график полного сопротивления самого усилителя.

[vitamir 3]

romanrex

Это график искажения АЧХ, ее нелинейности при изменении величины сопротивления нагрузки.

Это и есть график, имеющий определенную корреляцию с выходным импедансом усилителя. Это график его выходной проводимости Gout=К*1/rout с точностью до постоянного (в диапазоне линейного участка передаточной характеристики усилителя) коэффициента.

Нелинейные искажения ( гармонические и интермодуляционные) в контексте оценок и измерений мощности и передачи ее от усилителя к наушникам не актуальны. Это тема другого разговора.

[noname1 43 7 Тракты]

http://doctorhead.ru/faq_report_hp_rz

 

Добавил

 

Зависимость падения амплитуды в дБ в зависимости соотношения величины внутреннего сопротивления усилителя от величины нагрузки Rz на конкретной частое можно оценить на графике ниже.

 

 

Можно увидеть, что если например у усилителя внутренне сопротивление равно 50 Ом, и без нагрузки он выдает определенный уровень сигнала, то при подключении наушников с сопротивлением 25 Ом получаем соотношение сопротивления усилителя к нагрузке равным 2, и падение амплитуды в дБ будет равно около 10 дБ. Если у наушников сопротивление 50 Ом, то отношение равно 1, и падение амплитуды уже 6 дБ, а если у наушников сопротивление 100 Ом, то соотношение равно 0,5 и падение амплитуды составит 4 дБ.

 

Однако больше интересно, как отразится график Rz на конечной АЧХ без учета SPL. Разберем небольшой пример.

 

 

Отметим максимальное и минимальное значение на графике Rz. У нас получается 150 Ом в максимуме и 40 Ом в минимуме. Внутреннее сопротивление усилителя примем как 60 Ом. У нас получается два соотношения сопротивлений, внутреннего усилителя к Rz, это 60/150=0.4 и 60/40=1.5.

 

 

Мы получаем пересечения в 3 и 8 дБ. Их разница составит 5 дБ.

 

 

Теперь для данного случая разница между минимумом и максимумом составит 5 дБ. Аналогичным образом можно вычислить и для других значений выходного сопротивления. Для 0 Ом получим 0 дБ, для 25 Ом получим 3 дБ, для 100 Ом - 6,5 дБ, а для 300 Ом - 9 дБ.

[Mehr 0]

Здорово, Роман!

 

Можно ведь простенький скриптик для сайта написать, в котором бы считалось это отклонение. Надо только базу выходных сопротивлений источников составить и можно будет прикидывать качество работы (влияние на общую АЧХ системы) того или иного усилителя при работе с конкретными наушниками очень быстро.

 

Пользуясь вашим расчетом, получил, что для HD595 необходим источник с сопротивлением не более 7 Ом (чтобы отклонение было не более 1 дБ).

 

Ну, и еще раз спрошу, нет ли у вас данных о выходном сопротивлении UB502?

[vitamir 3]

romanrex

При чем здесь SPL?.

Отклонение импеданса излучателя на произвольной частоте от импеданса на 1000 гц на 2.5 дБ не приведет в общем случае к отклонению SPL, развиваемого наушниками, что измеряемо микрофоном, на те же 2.5 дБ.

[noname1 43 7 Тракты]

vitamir

При чем здесь SPL?.

Допустим, у нас прямая Rz у наушников. Выходной соспротивление усилителя 100 Ом. Чувствительность наушников 110 дБ/1В, сопротивление 50 Ом. Выставляем на усилителе уровень 1 В без нагрузки. Подключаем наушники и на выходе уже на 9,5 дБ ниже. В итоге звуковое давление на 110 дБ, а всего 100,5 дБ.

 

При неравномерной Rz, уровень громкости на разных частотах просаживается на разную величину, в соответствии с Rz.

 

Или я не так понял вопрос .

[vitamir 3]

При неравномерной Rz, уровень громкости на разных частотах просаживается на разную величину, в соответствии с Rz.

Или я не так понял вопрос .

Уровень громкости определяется подведенной к излучателю мощностью (не напряжением), даже если он нормирован в дБ\В.

Зависимость между напряжением и мощностью (а значит SPL) нелинейна. Между этими двумя графиками есть еще один коэффициент, нелинейный по форме и зависящий от соотношения выходного импеданса усилителя (нелинейного в свою очередь от тока нагрузки и импеданса нагрузки) и импеданса нагрузки по сути. Не арифметика, дифференциальное уравнение второго порядка.

Перемеряйте микрофоном отдачу (SPL) HD595 в тех же условиях и почувствуйте разницу

[noname1 43 7 Тракты]

vitamir

Или я не совсем понимаю, о чем идет речь, или недопонимание с другой стороны. Какой конкретно хочется увидеть замер с 595? По шагам и какие ожидаемые результаты . В чем сейчас противоречие?

[vitamir 3]

romanrex

Вы сравниваете график Rz с графиком напряжения на излучателе, а не с графиком излучаемой мощности (SPL)

То, что Вы сделали, позволяет адекватно переводить децибеллы, полученные в лупбеке, в реальные омы сопротивления обмотки излучателя, но не в развиваемое им звуковое давление на произвольной частоте, и не в отклонение этого давления в зависимости от соотношеня между Rz и Rout.

[Mehr 0]

romanrex

Померить микрофоном АЧХ HD595 при работе на источник с нулевым сопротивлением, а потом на источник с 60 Ом. Проверить, будет во втором случае изменение АЧХ на 5 дБ как получается при расчете. Я так понимаю.

[vitamir 3]

Mehr

Верно понимаете.

Не будет. ибо ошибка в приравнивании напряжения к мощности.

[noname1 43 7 Тракты]

vitamir

Мне не очень понятно, данное утверждение основано на формулах, или просто потому что так кажется? Например сделаю эксперимент, получу искомые 5 дБ. И будет ли это означать, что ошибки нет?