|
Diyfactory Forum > Статьи и отчеты > Измерение интермодуляционных искажений микрофонных |
: kaznach 28.11.2018 - 00:40 |
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. И вроде бы всё так и есть. Но в реальности, мы слушаем не одиночную синусоиду, а многокомпонентный сигнал, состоящий из кучи синусоид. И 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. Из Википедии: https://ru.wikipedia.org/wiki/Интермодуляция Интермодуляция — это процесс взаимодействия нескольких различных сигналов в нелинейных каскадах тракта усиления. В результате возникают новые составляющие спектра, зашумляющие принимаемый сигнал. Интермодуляционные 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 ИМИ 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. ИМИ 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 («Исказитель» 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 -20дБ 8 и 9 ПК: Тот же канал -20 dB с отключенным фантомным питанием: AD797 PiTone Systems no signal: AD797 PiTone Systems -20дБ 8 и 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 А, B и 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] |
: Tuvalu 28.11.2018 - 13:20 |
Какие-то малоинформативные картинки, довольно затруднительно количественно сравнивать их между собой. И 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). Интересно, 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. |
: kaznach 28.11.2018 - 13:53 |
Ты совершенно прав! На голосе Ператроника, ИМХО, звучит "жирнее" и "плотнее", чем остальные преды. Но шумит, как паровоз! :-) P.S. Картинки переделал. Теперь всё со Спектраплюсом. |
: kaznach 28.11.2018 - 22:47 |
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, ИМХО, 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.. |
: Tuvalu 28.11.2018 - 23:08 | ||
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? |
: kaznach 28.11.2018 - 23:25 |
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. Интересно, с чего бы? Может, это погрешности "арифметики" процессора пульта? |
: kaznach 28.11.2018 - 23:38 |
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. :-) |
: Tuvalu 29.11.2018 - 22:32 | ||
Если есть желание, снимите схему входного каскада, и я посоветую, как уменьшить шум. |
: kaznach 29.11.2018 - 23:34 |
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. |
: kaznach 1.12.2018 - 15:02 |
P.S. Вынужден дезавуировать свой пост р Steinberg UR22 mk2. Вышел небольшой глюк в процессе измерений. Из тракта исключён Apollo. Провод джек-джек с выхода на вход: Steinberg UR22 mk2 mic in -20: Steinberg UR22 mk2 mic in no signal: |
: Tuvalu 1.12.2018 - 22:05 | ||
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. Их 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. И 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? |
: kaznach 2.12.2018 - 09:16 |
Спасибо! У меня есть 2N5401/5551. Но смогу поменять только после новогодних праздников. |
: Tuvalu 2.12.2018 - 15:51 |
Напоминаю, простая замена практически ничего не даст, необходимо менять режимы. |
: ДмитрийЗл 3.12.2018 - 08:44 |
Вывод самый простой - все кустарные (нефирма) - имеют проблемы с питанием и/или шумами... даже дигилаб. грустно |
: kaznach 12.12.2018 - 23:23 |
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): |
: kaznach 4.01.2019 - 16:59 |
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. |