Способ измерения микродинамики и разрешения на высоких частотах в УНЧ

[Сталкер001]

Придумал несколько интересных тестов, с помощью которых можно анализировать сразу несколько видов искажений - традиционные линейные искажения, нелинейные, интермодуляционные искажения и инерционно нелинейные искажения.
Для этого микшируем в регуляторе громкости ПК, например две разных программы, генерирующие различные типы сигналов с широким спектром. Например, в программе trueRTA включаем генератор коротких импульсов с частотой следования, например в 30 Гц (на более низких частотах у меня программа и компьютер почему-то не работают) и запускаем в открытой другой (или других программах) другие тест сигналы. Например, в программе REW открываем окно генератора сигналов и запускаем генерацию, например двух синусоид на частоте 19 и 20 кГц или любой другой вариант пары синусов, из готовых предустановок (60 и 7 кГц, 13 и 14 кГц и т.д.). Причем в этих двух программах мы можем менять, независимо друг от друга уровни всех сигналов в различных программах и получать очень сложные для УНЧ новые виды тест - сигналов.

На этой картинке показан один из возможных таких суммарных тест-сигналов на выходе простого композитного УНЧ, собранного на двух микросхемах 2134 и 1875..

Это чрезвычайно сложный, на мой взгляд, тест - сигнал для любого усилителя. Конкретно в этом примере мы можем сразу понять по виду картинки, есть ли на каких - то частотах шумы, как продукты появления нелинейных и интермодуляционных искажений, и понять насколько четко и детально будет работать УНЧ в режимах с микроуровнями сигналов.

На этом тесте также хорошо будет видна работа блока питания. Можно сразу понять, есть ли на каких - то частотах генерация паразитных импульсов или генерация паразитных частот. Это особенно важно при анализе работы ИБП в составе УНЧ, поскольку сразу выявить возможные помехи от ИБП не всегда удается на традиционных тест - сигналах.

При анализе изображения нужно следить за разрешающей способностью экрана - пользоваться разверткой по частоте и выбирать типы фильтров, при работе программы спектроанализатора. При правильном выборе настроек, все компоненты в опорном сигнале с карты должны четко отображаться в виде отдельных гармоник с одинаковой амплитудой и ровной шумовой полкой. На моей карте EMU-0202 амплитуда этих гармоник составляет всего 70 дБ. Это происходит потому, что тут очень большое число этих гармоник. Грубо говоря 21000Гц/30=700 шт. И поэтому динамический диапазон у такого сигнала меньше, примерно в 700 раз, чем у одиночной синусоиды. Это тоже нужно учитывать и не пытаться выжать тут 100 или 120 дБ динамического диапазона.

Желательно, для сложных сигналов в подобных методах измерений, использовать мощный (игровой) компьютер, поскольку для одновременной обработки нескольких сигналов и программ нужны достаточно мощные вычислительные способности компьютера с достаточно большой оперативной памятью. Маломощный компьютер может "зависать" в процессе работы нескольких программ.

Останется сделать модулятор для формирования разных пачек меандров и суммарных сложных тест - сигналов, которые описаны выше и вуа ля! Тему с поиском методик для всестороннего анализа УНЧ можно будет закрыть.

 

[Сталкер001]

Эту методику можно применять и для проверки АС и наушников. например, для того, чтобы понять какой у вас порог слышимости (микродинамики) в акустической системе при реальных шумах КП. Если на графике спектроанализатора сигнала с микрофона вы будете видеть хоть какие-то остатки от импульсных, периодически повторяющихся коротких импульсов, уровень которых, как на картинке лежит ниже на 53 дБ относительно ВЧ (или например НЧ и ВЧ) сигналов в полосе от 30 до 20 000 Гц, то у вас хорошая система звуковоспроизведения на уровне Hi-FI или даже High-End уровня класса или точности воспроизведения звуков.
А в ближнем поле, увеличивая мощность работы системы можно очень детально разглядеть все виды и линейных и нелинейных искажений в системе на разной громкости её работы. Нелинейные искажения будут проявляться в виде как бы зашумленных участков частот между гармониками сигнала. Примерно как на этом графике.