АудиоПортал ИНФО

Здравствуйте, коллеги !
К созданию данной темы, меня побудила «эпопея» измерений параметров макета усилителя Адриано, после заявленного анонса.
Железных приборов для измерений THD, IMD и др. параметров под руками не оказалось, стал искать программы ПК, подходящие для этих задач.
Выбор последних оказался невелик. Самые популярные среди самодельщиков: Измерительный комплекс О. Шмелёва, Spectrolab (SpectraPLUS) и RMAA.
Со Шмелевым у меня сразу не сложилось, поскольку любая версия программы, найденная в сети, содержала какую нибудь «инфекцию», а отнимать время на лечение компа не хотелось. Тестировал SpectraPLUS и RMAA.
По совокупным впечатлениям, свой выбор сделал в пользу RMAA. Для меня оказались решающими следующие факторы:
1. Наличие оф. русскоязычного интефейса.
2. Проведение пакетных измерений в автоматическом режиме.
3. Удобные варианта представления результатов измерений в виде таблицы, а также возможность сохранения в HTML.
4. Возможности бесплатной версии программы, с сайта разработчиков, для меня оказались достаточны. А поддержка ASIO драйвера для звуковой карты оказалась приятным сюрпризом (в ранних версиях она была недоступна).
Все, сказанное ниже, будет касаться именно RMAA. При всём уважении к SpectraPLUS, предлагаю коллегам воздерживаться от сравнительных дискуссий возможностей этих программ. Считаю, что обзор возможностей SpectraPLUS заслуживает отдельной темы.

Итак, с чего начал. Разумеется со звуковой карты.
По доброму совету коллеги, несколько лет назад купил внешнюю зв.карту Focusrite Scarlett 2i2 (за что не раз был ему благодарен). Она и стала «рабочей лошадкой» для проведения тестов с помощью RMAA.
Забегая вперед скажу, что для измерений, не обязательно иметь подобный внешний USB девайс. Сравнимые результаты, были получены мной с использованием PCI карты Aureal Vortex SQ2500 и даже HDA кодека Realtek, «мамки» ПК.
Однако наличие механических регуляторов уровней по входу и выходу в Scarlett 2i2 для меня оказались удобнее софтовых «ползунков».

Первым делом, спаял входной кабель ЗК. Крокодилы для подключения к эквиваленту нагрузки УЗЧ на одном конце. И TRS (Jack 6.3мм) на другом.

ВАЖНО: не экономить на качестве кабеля. Ибо с обычным «шнурком» сомнительного происхождения, результаты по шумам, будут заметно хуже (наступил на эти грабли).
Сделал провода двух видов. Микрофонный кабель (два провода + плотная оплетка экрана) и кабель коаксиального типа (TEAC 7531). РК 75-4-11, для измерений, будет не хуже.
В корпусе джека разместил входной делитель 9 : 1. (два резистора 0,125вт, 360ом и 40ом ). Наличие делителя СТРОГО обязательно! Все-таки имеем дело с уровнями гораздо выше 1в. И в соотношении сигнал/шум выигрыш очевидный.

К выходному кабелю ЗК особых требований нет. Например межблочный, который Вы используете для прослушивания музыки, с подходящими разъемами. Если только для измерений, то РК 75-4-11 ничем не уступит.

Далее, выполнил тест ЗК. Для чего соединил её выход со входом и запустил RMAA.
По умолчанию, РГ карты выставлен на максимум, в регулятор по входу – на минимум.
Разумеется, ранее был установлен драйвер с поддержкой ASIO.
Кроме того, лин.вход и выход карты выбраны по умолчанию. На всякий случай, отключил системные звуки.

Если помимо основного драйвера HDA кодека Realtek, у Вас установлен сопутствующий ему софт, то придется побродить в системе вкладок, чтобы отключить всё, что может прямо или косвенно мешать прямому выводу звука.
Уже много лет обхожусь «голым» драйвером. Поскольку всяческие улучшалки окружающего звучания, коими изобилует софт Realtek, мне не интересны.

Интерфейс RMAA прост и понятен, особых пояснений не требует. Разве что, рекомендую включить режим МОНО. Для измерений одного канала тракта, визуально будет удобнее изучать графики.

Нажимаем кн. Начать тесты (1). Видим два окна: Настройка уровня и Спектр сигнала.
Добавляем уровень сигнала на входе ЗК, чтобы номинальный уровень в каналах (2) был около -3дБ. Если в окне Спектр сигнала, помимо основного уровня 1кГц (3) видим гармоники или шумы с уровнем выше – 80дБ, то следует проверить все элементы соединений входа и выхода ЗК в поисках причины помех.
Если всё в порядке – начинаем тест (4).

Наблюдаем выполнение тестов (5). По окончании которых, даем любое имя слоту (6) записи результатов. В окне результатов теста помимо цифр, можно посмотреть графики тестов (7). После чего рекомендую сохранить результаты (8) в HTML файл отчета.

Очень удобно просматривать такие файлы во вкладках браузера.
Например, сделали несколько тестов ЗК с разными типами проводов или разъемами разного исполнения. Сохранили каждый тест в отдельном файле. По очереди открываете их в браузере, в отдельных вкладках. И простым переключением вкладок видите разницу в графиках. Очень наглядно, рекомендую попробовать.
После чего можно сделать соответствующие выводы.

_________________
Есть только МИГ, между прошлым и будущим.
Именно он, называется ЖИЗНЬ...

HTML файл отчета тестирования Focusrite Scarlett 2i2 прилагаю.

Если к звуковой карте вопросов нет, можно приступать к измерениям УНЧ.
Кабель с выхода ЗК на вход усилителя. На выход усилителя – эквивалент нагрузки, в моем случае ППБ 50Г. Крокодилы входного кабеля ЗК на клеммы реостата.

Усилитель соответствует схеме автора. С разницей в БП. У меня на данный момент ДППВ на 5Ц4М. Цобель на анодной обмотке ТВЗ оказался не нужен. Смотрите графики АЧХ.
Режимы штатные. 6AU5GT Ua = 170в Ia = 80мА. Rн = 8ом.
Рвых. установил около 1,2 вт.

На этом моменте стоит остановиться подробнее.
Выходную мощность можно измерять разными способами, в зависимости от наличия приборов. Самый простой – мультиметр, способный измерить среднеквадратичное или RMS значение на частоте 1кГц. Однако при этом, желательно контролировать форму синуса осциллографом, чтобы не загнать усилитель в клиппинг, который мультиметр не покажет. Выходную мощность считать по закону Ома: Pвых = Uскв * Uскв / Rн

Я использую цифровой осциллограф, который умеет автоматически измерять разные параметры.

При измерении Uампл., вых. мощность считаю по формуле: Pвых = Uампл * Uампл / 8 * Rн

Если измеряю среднеквадратичное значение напряжения, то вых. мощность считаю по привычной формуле: Pвых = Uскз * Uскз / Rн

_________________
Есть только МИГ, между прошлым и будущим.
Именно он, называется ЖИЗНЬ...

Вот здесь у меня вопрос к уважаемым коллегам.
При измерении Рвых этими способами, результаты расчетов не совпадают.
Например, в первом случае, с нагрузкой 8 ом, Рвых = 13,6 * 13,6 / 8 * 8 = 2,89вт., а во втором Рвых = 5,04 * 5,04 / 8 = 3,17вт.
Какой из способов правильнее или точнее для наших целей?

Возращаюсь к измерениям.
Выполнил три теста, с целью изучения влияния глубины ООС на АЧХ усилителя, а также на уровень искажений (THD-IMD).
1. Rоос = 3к
2. Rоос = 5к
3. Rоос = 12к

Графики наглядно показывают изменения. Остановил выбор на Rоос = 5к.

Еще более показателен тест влияния конденсатора, шунтирующего катод драйвера 6Ж7. Параллельно резистору 620ом подключил электролит.конденсатор ELWA 2200мк х 25в. Что получилось смотрите сами.

4. Rоос = 5к + 2200мф шунт. 620ом в катоде 6Ж7

Результаты четырех тестов собрал в архив

Еще раз напомню, что очень удобно их просматривать в отдельных вкладках браузера. При быстром переключении вкладок, если графики расположены в одинаковых частях экрана, все изменения хорошо заметны.

Продолжение следует.

_________________
Есть только МИГ, между прошлым и будущим.
Именно он, называется ЖИЗНЬ...

Сергей, если на экране осциллографа размерность 2 вольта на клетку, то амплитудное значение будет около 7,2 В, что при пересчёте мощности по "среднеквадратичному способу" будет близкО по результату. Т.е. в цифрах, он, показывает какое-то "своё амплитудное", близкое к сумме амплитуд. Может, этот сервис сделан для оценки несинусоидальных сигналов?

_________________
Андрей

Андрей, я также считаю, что среднеквадратичный способ измерения точнее.
В мануале к скопу расписаны возможности измерений. И с помощью масштабной сетки, и курсорные. однако

Ждем "тяжелую артиллерию" коллег , которые с такими девайсами давно "на ты".

_________________
Есть только МИГ, между прошлым и будущим.
Именно он, называется ЖИЗНЬ...

Что-то не так. СКЗ на синусе равно амплитудному/корень из 2.

_________________
ХИРЭ

СКЗ при оцифровке весьма точно обсчитывается. Он берет среднее квадратов амплитуд выборок за период. А там этих выборок не мало.

_________________
ХИРЭ

Там, где картинка осциллографа
13.6 В - это размах сигнала, амплитуда (в случае синуса) в два раза меньше, а действующее напряжение - амплитуду разделить на корень из 2
Таким образом: 13,6 / 2 = 6.8 В; 6.8 / 1.414=4.8 В; 4.8 х 4.8=23.04; 23.04/8=2.88 Вт

Не сразу врубился, действительно, похоже что-то с осциллографом, картинки вроде одинаковые, а значения разные
Нужно нести на поверку...

_________________
То, что видно, не всегда слышно, а если слышно - то можно увидеть

Точно, Виктор, одно определения я потерял - действующее значение. Для мощности без разницы полярность

_________________
ХИРЭ

Ну.. приехали. Девайс новый. Куда ж его нести? В поднебесную отправлять
Давайте, друзья-товарищи придумаем альтернативный способ проверки.
Хотя тема, собственно, не об этом. Был бы под рукой В3-38, тогда и вопроса не возникло. Ну да ладно. Что нибудь придумаю.
P.S. не сразу врубился. Виктор, а в чем разница между
и ?

_________________
Есть только МИГ, между прошлым и будущим.
Именно он, называется ЖИЗНЬ...

Как раз по-этому я и "не врубился", не сразу обратил внимание на цифру 5.04
Что при этих картинках показывает мультиметр?

По поводу поверки я, конечно, погорячился..., никто этого делать не будет..., но для себя свои приборы как-то бы откалибровал

_________________
То, что видно, не всегда слышно, а если слышно - то можно увидеть

АРСЕНАЛ, а при каком входе осциллографа измерялось? Открытый или закрытый? Он в принципе точнее 38-го на этой частоте.

_________________
ХИРЭ

А меня, всё-таки, смущает символ меандра при измерении амплитудного. И если смотреть таблицу 2-41 в инструкции на осциллограф, то можно предположить, что Vamp применяется для оценки напряжений прямоугольных сигналов (исключение выбросов на фронтах). Ну, и далее логично предположить, что для измерения амплитуд синусоидальных сигналов нужно или выбрать режим Vmax (Vmin) или просто в уме считать, умножив Vrms на 1,41.

_________________
Андрей

Андрей, благодаря табличке, которую Вы представили,

меня «осенило» переключить меню скопа на англ.язык. Оказалось, что пункты меню Vrms и Vскз – одно и то же.
Подключил щупы скопа на контакты выхода сигнала для компенсации пробника (меандр 3в 1кГц) и провел замеры с различными настройками меню.
Все результаты свел в таблицу.

Только закончил с этим, как неожиданно, у коллеги нашелся исправный В3-38.
Одолжил на пол часа. Измерил синус 1кГц с выхода ЗК.
Результаты совпали. 1,76в на двух приборах.

Для меня вопрос измерения среднеквадратичного напряжения (RMS) закрыт.

В моем распоряжении оказалось четыре прибора. Вот что они показали, при измерении синуса 1,76в (скз):
SINOMETER NB4000 – 1,817в
MASTECH MAS830L – 1,6в
MASTECH MS8226DMM – 1,796в
MASTECH MY68 – 1,781в.

_________________
Есть только МИГ, между прошлым и будущим.
Именно он, называется ЖИЗНЬ...

Сергей, насколько я понимаю, при оценке меандра не используется понятие среднеквадратичного значения. Там, скорее всего, вступает в силу "среднее значение" (или "среднее арифметическое"). Т.е. для вычисления выделяемой мощности при синусоидальных сигналах берётся значение среднеквадратичное (Vrms или оно же Vскз), а при меандре - среднее арифметическое (Mean).
Хотя, может быть, и ошибаюсь...
Да, там ведь у "прямоугольных сигналов" бывает, что они совсем не "меандр".

_________________
Андрей

Андрей, я полностью согласен. Таблицу измерений на меандре выложил не подумавши. Хотел показать, что Vrms и Vскз одно и то же. Что измерения провожу с закрытым (АС) входом. И что-то еще.. уже забыл
Вовремя мне В3-38 подвернулся

_________________
Есть только МИГ, между прошлым и будущим.
Именно он, называется ЖИЗНЬ...

Возвращаюсь к основной теме.
Из любопытства сделал тесты «транзисторного мотора» Pioneer Exclusive M4

Должен сказать, что это один из немногих представителей «чистого класса А» , который по звуку очень и очень близок к ламповым (промышленным) усилителям, которые довелось послушать.
HTML файлы отчетов в архиве.

_________________
Есть только МИГ, между прошлым и будущим.
Именно он, называется ЖИЗНЬ...

Странно, сетевые составляющие при 4.5 Вт больше, чем при 25 Вт

_________________
То, что видно, не всегда слышно, а если слышно - то можно увидеть

Это вопрос к разработчикам программы, по какому алгоритму RMAA эти составляющие обсчитывает и рисует. Другой вопрос, надо ли обращать внимание на них, при уровне -90дБ ?
Для сравнительного анализа АЧХ устройства, а также THD / IMD, возможностей софта вполне хватает (для моих целей).

Добрались руки до SUN AUDIO SV-300B, который недавно слушали.
Напряжения сигнала с выхода ЗК хватило только на 1,5вт выходной мощности, при сопр.нагрузки 8ом.
Возможно, при напряжении на входе 4,5в он и выдаст заявленные 16вт (5в автосмещения на катоде драйвера 6SN7, как бы позволяют). Появится «железный» генератор сигналов – проверю.
Спектр АЧХ конечно вписывается в рамки -3дБ на краях диапазона. Хотя ожидал лучшего.

Не поленился вскрыть усилитель и проверить режимы ламп. Разница есть.

ТС для японских 120в. Подавал 117в, жалея катоды 300В. Ктр ТВЗ вызвал недоумение. Или Тамуры требуют специального метода измерений?
Вобщем, «не всё то золото... что за бугром»
Любопытно, вторая гармоника THD с таким уровнем, своим появлением обязана драйверу?

_________________
Есть только МИГ, между прошлым и будущим.
Именно он, называется ЖИЗНЬ...

Сергей, не очень понятны результаты измерения интермодуляционных тестов. Я так понимаю, что это один из стандартных, когда берётся два сигнала (60 Гц и 7 кГц с определённым соотношением амплитуд). Если это так, то смотреть результат, вроде как надо "на боках" у 7 кГц-овой несушки? Т.е. продукты на частотах 6,940 кГц и 7,060 кГц...
Это я к тому, что нельзя ли в программе сменить установки так, чтобы смотреть окрестности 7 кГц в "увеличенном формате", а то ведь почти ничего не видно...

_________________
Андрей