�змерение интермодуляционных искажений микрофонных, �змерение того, что есть в наличии

Обычно, в измерительной практике, для измерения коэффициента гармоник, используют подачу однотонального сигнала 1 (20) кГц на вход устройств усиления сигнала. При этом, производители могут с чистой совестью писать о Кг менее 0,001% и т.п. � вроде бы всё так и есть. Но в реальности, мы слушаем не одиночную синусоиду, а многокомпонентный сигнал, состоящий из кучи синусоид. � фиг знает, что там внутри хвалёного устройства происходит с сигналами на самом деле. Одним из вариантов получения более объективного суждения о качестве устройств, на мой взгляд, является использование двухтонального сигнала.
�з Википедии:
https://ru.wikipedia.org/wiki/�нтермодуляция
�нтермодуляция — это процесс взаимодействия нескольких различных сигналов в нелинейных каскадах тракта усиления. В результате возникают новые составляющие спектра, зашумляющие принимаемый сигнал.
�нтермодуляционные искажения — нелинейные искажения, создаваемые усилительными схемами. В частотном спектре двухтонального сигнала с интермодуляционными искажениями содержатся комбинационные составляющие с частотами, являющимися суммой и разностью основных и гармонических частот входных сигналов. Например, при подаче на усилитель смеси сигналов 1 кГц и 5 кГц возникают интермодуляционные искажения: 6 кГц (сумма 1 кГц и 5 кГц) и 4 кГц (разность между 1 кГц и 5 кГц). Эти продукты интермодуляционных искажений взаимодействуют друг с другом, создавая практически бесконечный ряд частотных составляющих.
Для аппаратной оценки уровня �М� применяют следующие методы:
1. двухтональный 400Гц и 4кГц при соотношении амплитуд 4:1 по методике ГОСТ 16122-88 и МЭК 60268-5;
2. двухтональный 19кГц и 20кГц одинакового уровня — отличает простота реализации — измеряется уровень разностной частоты 1кГц;
3. многотональный — методика разработана А. Г. Войшвилло;
4. субъективный — в результате прослушивания звучания разных тестовых музыкальных композиций экспертами.
�М� в звукотехнике, по оценке экспертов, проявляются так называемой «мыльностью звучания», «размазанной звуковой картиной», «зажатостью звука в высокочастотном спектре».

Мне просто стало интересно, я не стал сильно заморачиваться и просто подал два синусоидальных сигнала 8 и 9 кгц, с уровнем -20 дБ, на доступные мне микрофонные предусилители. Частоты 8 и 9 кгц были выбраны, чтобы видеть не только разностные составляющие но и суммарные (при рекомендуемых частотах суммарные выходят за рамки визуализации измерений), т.е. получаются частоты 1 и 17 кгц.


За основу референсного тракта, был взят линейный вход звуковой карты UAD Apollo Twin USB, на который подавался сигнал с выходов испытуемых устройств. А на сами устройства (микрофонные предусилители), сигнал подавался с линейного выхода этой же карты через делитель напряжения (результирующее Rвх =2 ком).

Линейный вход UAD no signal:


Сигнал на линейном входе UAD: 8 и 9кгц с уровнем -20 дБ.


Сигнал на входе микрофонного преда UAD: 8 и 9кгц с уровнем -20 дБ:


DigiLab SPM101 no signal :


Сигнал на входе преда DigiLab SPM101 8 и 9кгц с уровнем -20 дБ:


Peratronika MAB1219 mk2 no signal :


Сигнал на входе преда Peratronika MAB1219 mk2 («�сказитель» выключен) с уровнем-20дБ 8 и 9 kHz:


AD797 Diyfactory no signal :


Т.к. у меня двухканальный вариант преда AD797 Diyfactory, то сделал два измерения.
AD797 Diyfactory -20дБ 8 и 9 ЛК:


AD797 Diyfactory -20РґР‘ 8 Рё 9 РџРљ:


Тот же канал -20 dB с отключенным фантомным питанием:


AD797 PiTone Systems no signal:


AD797 PiTone Systems -20РґР‘ 8 Рё 9kHz:


PiTone Systems no signal nj fantom


Ради интереса, был проверен 8-канальный усилитель для наушников Behringer Powerplay PRO 8.


Выходной сигнал усилителя для наушников Behringer Powerplay PRO 8: -20дБ 8 и 9 кгц:


Behringer Powerplay 8 no signal:


Есть такая приблуда – мониторный коммутатор Behringer Xenyx Control 2 USB:


Прикол его в том, что на выходах наушников интермодуляционные искажения меньше, чем на линейных выходах.

Behr Xenix Control 2 USB out Phones


Behringer Xenix Control 2 USB out Рђ, B Рё C


P.S. Все измерения делались чисто для себя. Все замеры делались при -20дБ. Когда поднимаешь сигнал до 0дБ, лес гармоник просто ужасает! :-) Возможно, что-то я сделал некорректно. Поправьте, если что не так…
[b][/b]

Это сообщение отредактировал kaznach - 28.11.2018 - 21:19

Какие-то малоинформативные картинки, довольно затруднительно количественно сравнивать их между собой. � спектр почему-то перекошен - подъём от НЧ к ВЧ.
Советую пользоваться SpectraPlus, эта прога специально заточена для подобных измерений. Результаты будут намного достоверней и информативней, т.к. помимо спектра, там индицируются и численные значения. Куча испытательных сигналов, много всяких полезных функций. Маст хэв.

ПС. Единственное, что очевидно - Ператроника сливает всем и во всём (шум, спектральный "хвост", интермодуляционные искажения). �нтересно, а как она звучит? Вангую - на "простых" сольных источниках (вокал, гитара и т.п.) будет живо и интересно, а на сложных (хор, оверхеды ударных и т.п.) скорее всего будет грязь и каша.

Ты совершенно прав! На голосе Ператроника, �МХО, звучит "жирнее" и "плотнее", чем остальные преды. Но шумит, как паровоз! :-)
P.S. Картинки переделал. Теперь всё со Спектраплюсом.

Это сообщение отредактировал kaznach - 28.11.2018 - 23:35

Вот ещё пара микрофонных предов:

1-ый, это хвалёный Yamaha D-Pre, микрофонный пред звуковой карты Steinberg UR22 mk2. Выходной сигнал взят с выхода звуковухи. Ручка MIX - в крайнем левом положении. Т.е. слышен именно звук преда, а не потрохов карты.



Steinberg UR22 mk2 mic in -20:

Возможно, "гадят" линейные каскады на выходе карты?

Steinberg UR22 mk2 mic in no signal:


Т.к., в дальнейшем, при подаче входного сигнала на линейный вход карты, спектрограмма не изменилась - сделал вывод, что линейный вход, это просто резистивный делитель на входе микрофонного преда.

А это микрофонный пред микшера Soundcraft EPM6 (такие же стоят в EPM8,12 и т.п.)



Вполне себе приличный, �МХО, пред.
Выходной сигнал взят с инсерта микрофонной канальной линейки.
Soundcraft EPM6 mic in -20:


Soundcraft EPM6 mic in no signal


Теперь - сигнал на линейном входе пульта этой же ячейки:


Soundcraft EPM6 line in no signal:

Т.к. особых изменений не видно, сделал вывод, что линейный вход - тоже резистивный делитель на входе микрофонного преда..

Это сообщение отредактировал kaznach - 29.11.2018 - 00:32

kaznach, уже лучше. Советую включить опцию численного (в процентах) представления результатов.

Поэтому я и советую всем начинающим повторять эту и похожие схемы - дёшево и сердито. А "такой себе" звук теперешних саундкрафтов совсем не из-за схемотехники.

ПС. Что-то в некоторых преампах плоховато с фоном. Не хотите разобраться?

Это сообщение отредактировал Tuvalu - 29.11.2018 - 22:33

Ну и, напоследок, микрофонный и линейный входы цифрового пульта Behringer XR16.
Первый рисунок - сигнал подан на 8-ой микрофонный вход пульта, с разъёмом XLR. Выходной сигнал снимался с выхода AUX4 0dB. Естественно, вся внутренняя обработка (EQ,Comr.,Gate) была отключена.



Behringer XR16 mic inXLR -20dB:


Behringer XR16 mic inXLR no signal:


Теперь - линейный вход 9, с разъёмом Jack.
Behringer XR16 line in jack -20dB:


Behringer XR16 line in jack no signal:


Очень даже неплохо. Но немного напрягает фон в низкочастотной части спектра, при входящем сигнале. �нтересно, с чего бы? Может, это погрешности "арифметики" процессора пульта?

Это сообщение отредактировал kaznach - 29.11.2018 - 00:33

По поводу числовых значений измерений - учту. Спасибо.
Насчёт фона - это пульсации фантомного питания. При отключении фантомов, естественно, низ спектрограмм становится плоским. Да, надо заняться искоренением этой проблемы. :-)

Это сообщение отредактировал kaznach - 29.11.2018 - 00:35

Если есть желание, снимите схему входного каскада, и я посоветую, как уменьшить шум.

Спасибо большое за предложение. К сожалению, времени на реверсинжиринг нет совершенно. Работа на студии, Новый год и т.п. Паяльник в руки уже несколько месяцев не брал. У меня есть схема преда Peratronika CAB-1119_Mk2 (Легко нагугливается). Пред 1219 отличается от него отсутствием гитарного входа (левый нижний угол схемы) да, наверное,
2-ым симметричным выходом.



Это сообщение отредактировал kaznach - 29.11.2018 - 23:40

P.S. Вынужден дезавуировать свой пост р Steinberg UR22 mk2. Вышел небольшой глюк в процессе измерений. �з тракта исключён Apollo. Провод джек-джек с выхода на вход:


Steinberg UR22 mk2 mic in -20:


Steinberg UR22 mk2 mic in no signal:




Это сообщение отредактировал kaznach - 1.12.2018 - 20:05

Не знал, что это родственные преды. В таком случае, это тяжёлый случай. В смысле шумов, строенные входные транзисторы 550/560 плохо подходят для работы с низкоомными источниками (микрофон). Советую заменить их на более подходящие, например, 2N4401/03, BC327/337, BC807-40/817-40. �х достаточно по 2 шт, но можно и по 3.
Вообще отлично будет, если достанете старые японские сверхмалошумящие транзисторы Rohm 2SB737/2SD786 или их новые примерные аналоги 2SA1316/2SC3329. � старые, и новые встречаются даже в дешёвых микшерах Беринжер. Неплохи 2SA991,2SC1844. А ешё хороши 2SA1083-85/2SC2545-47, но пишут, что втречаются фейковые. Найдите на рммедиа тему про малошумящие транзисторы, там digilab_2 пишет, как называются гарантировано качественные 2SA1083-85/2SC2545-47 (их делают на америк. фабрике). Плюс, там много полезной информации по теме. Кстати, все эти японские тр-ры надо ставить по 1 шт.

Также, пишут, что хороши 2N5401/5551, BC637/638, MPSA06/56, но я их не пробовал.

Далее обязательно придётся увеличить ток коллектора. Сейчас он примерно 0,2 мА, а надо 1...2 мА. (На всякий случай, для 550/560 увеличение тока ничего не даст, т.к. один чёрт, линия Кш шума находится далеко от оптимума). Для этого надо поменять штук 6 резисторов. Хотите попробовать?

Это сообщение отредактировал Tuvalu - 1.12.2018 - 22:08

Спасибо! У меня есть 2N5401/5551. Но смогу поменять только после новогодних праздников.

Напоминаю, простая замена практически ничего не даст, необходимо менять режимы.

Вывод самый простой - все кустарные (нефирма) - имеют проблемы с питанием и/или шумами... даже дигилаб.
грустно

Вот замеры ещё одного Бехра, на сей раз - Behringer FCA1616:


Без сигнала, петля с вых.1 на микр. вход 1:


С сигналом -20дБ на выходе (петля с вых.1 на микр.вход 1 без фантомного питания):


С сигналом -20дБ на выходе (петля с вых.1 на микр.вход 1 с фантомным питанием):
Что за дела? В наушниках, подключённых к гнзду Phones 1 всё нормально...
(Т.е. ничего в цепочке не трогал, просто включил кнопку фантомного питания... :-(


Без сигнала, петля с вых.1 на линейный вход 5:


С сигналом -20дБ на выходе (петля с вых.1 на линейный вход 5):


С сигналом -20дБ на выходе (петля с вых.1 на инсерт 5):


Это сообщение отредактировал kaznach - 12.12.2018 - 23:45

Решил заняться, по предложению Tuvalu, уменьшением фона от фантомного питания в моих предах. В качестве основы взял фильтр от преда TubeTech MEC 1A:



Чутка его улучшил (конденсаторы - какие были в наличии, те и ставил). У 2N5551 Uкэ max = 140v, так что вполне... (Обратите внимание - у осциллографа канал А имеет чувствительность в милливольтах, а канал Б - в микровольтах.)



Получилась такая фитюлька, которую я и подцепил к выходу 48v БП. Естественно, пришлось увеличить напряжение на выходе 48v в самом БП, но максимум, что получилось вытянуть - 45v на выходе фильтра. Т.е. надо предусмотреть на плате набора БП увеличение выходного напряжения до 52 вольт (да и вообще - добавить сам фильтр на плату, в последующих модификациях).



В результате, фон практически полностью исчез:

Пред PiTone 797 no fantom:



Пред PiTone 797 on fantom:



Вывод: во всех микрофонных предах ОБЯЗАТЕЛЬНО надо предусматривать установку дополнительного фильтра.

Это сообщение отредактировал kaznach - 4.01.2019 - 17:06