Audiohobby.pl

Wartość szumów w audio

Corvus5

  • 2596 / 5570
  • Ekspert
25-04-2014, 10:32
Jaki rząd wielkości szumów przeważnie obserwujecie w audio zarówno od strony zasilania cyfrowego jak i toru audio? Przymierzam się do zakupy oscyloskopu Siglent SDS1072CML, a zdziwiła mnie minimalna skala 2mV/dz. Nie ma informacji o minimalnej wartości, którą można zmierzyć/zaobserwować, a przecież szumy elementów idą nawet w nV/pierw(HZ). Nawet jak dojdzie do 1uV, to jest to inny rząd wielkości.

Jak to wygląda w praktyce z pomiarem szumów w audio? Tylko i wyłącznie stabilizatory napięciowe, gdzie szum jest rzędu kilku mV, a pozostałe elementy można ocenić tylko po stabilności?

majkel

  • 7477 / 6103
  • Ekspert
25-04-2014, 10:43
Jak chcesz coś sensownie mierzyć, to nie oscyloskopem. To jest przyrząd do podglądania, a nie pomiarów. 8-bitowe przetworniki i nieszczególnie ambitny tor sygnałowy to ich główne cechy. Do pomiaru nanowoltów buduje się dedykowane mierniki.
Na dzień dobry zobacz po ile chodzą watomierze cyfrowe z pasmem adekwatnym dla audio. Te są w miarę przygotowane do pokazywania liczb, a nie tylko kształtów.

Corvus5

  • 2596 / 5570
  • Ekspert
25-04-2014, 11:35
Spodziewałem się większego zakresu powiększenia okna jako napięcie odniesienia dla podstawy i konkretnie dalej wzmocnienia. Tak, tu jest 8-bitowy ADC. Zostaje najwyżej obserwacja średniej i niskiej jakości źródeł napięciowych, gdzie szumy idą szczytowo po kilka mV?

Odnośnie konkretnej wartości, to nie ma takiej potrzeby, a czasem rozkład szumu czy zniekształceń jest ważniejszy od jednej konkretnej wartości i może więcej powiedzieć.

A może lepiej obserwować wpływ szumów na pracę układów? Jitter? Stabilność?

Upraszczając: jakiego rzędu wielkości są szumy w zastosowaniach audio?

Zasilanie (bateryjne, sieciowe, stabilizowane lub nie)? Wzmacniacze (szumy wejścia i różne wzmocnienia, rezystory w sprzężeniu, itp.) ? Rezystory (wpływ wielkości i produkcji na inne elementy - czy do zbadania na oscyloskopie w jakimkolwiek układzie)? Kondensatory (zniekształcenia, czy filtrują szum napięciowy)? RFI (widoczne, czy ma udział, czy nie i tylko termika)? Zjawisko piezoelektryczne (czy będzie zakłócać pracę np. wzmacniacza)? Ogólnie wszystko ;-)

Corvus5

  • 2596 / 5570
  • Ekspert
07-05-2014, 22:26
Temat ogarnięty. Świetnie widać na pomiarach Vpp szumu i jego FFT wpływ różnych filtrów w tym samych kondensatorów, a nawet poprawa jakości w paśmie >10MHz przy zmniejszaniu pojemności, czyli wszystko ok. Łatwo wyizolować problematyczne nóżki układów. Po izolacji zasilania od reszty i wyrzuceniu odsprzęgania, a nie mam stabilizacji, robi się nawet kilkaset mV szumu pod obciążeniem.

Przy tym stabilność opampów, które mam, to najmniejszy problem.

almagra

  • 11519 / 5758
  • Ekspert
08-05-2014, 09:07
A może spróbowalibyście  zbudować system pomiarowy pozwalający zaobserwować zjawisko decydujące o brzmieniu lamp?Chodzi o dzwonienie elementów konstrukcyjnych.Rezonans mechaniczny wyzwalany siłami elektrostatycznymi między elektrodami.Chodzi o to co produkuje lampa oprócz zniekształceń wynikających ze zwykłej elektrycznej nieliniowość.

Corvus5

  • 2596 / 5570
  • Ekspert
08-05-2014, 09:54
Nie osiągnąłem w sumie totalnego wypchania materiału w głąb sceny, ale jeżeli już na stałe mam skrzypce bardzo (choć nie całkowicie) podobne do prawdziwych, to jest to dobry kierunek. Podobnie jest z akordeonem. Czemu ludzie nie robią osobnego zasilania dla każdego zasilającego pina każdego układu? ;-) Do tego plan masy wydaje się ważny. U mnie dziwnym zjawiskiem jest to, że DAC daje 2Vpp dla 1kHz i maleje, gdzie dla 10kHz osiąga 1Vpp.

Może i by się dało zmierzyć zjawisko. U mnie potrafi zbierać coś na 27MHz, chyba ze słuchawek (pleciona srebrzanka bez ekranu) i przydaje się blokować, by do DACa nie wchodziło.

Corvus5

  • 2596 / 5570
  • Ekspert
09-05-2014, 22:38
Gwoli ścisłości spadek to _była_ Deemfaza.

almagra

  • 11519 / 5758
  • Ekspert
10-05-2014, 15:40
Moim zdaniem walka z szumami poniżej pewnego poziomu to sztuka dla sztuki.Lepiej mieć dobry sygnał z niewielkim szumkiem,niż skopany sygnał bezszumowy.Poza tym należy wyraźnie zdefiniować pojęcie szumu.Szum prawdziwy to przypadkowe zakłócenia,które nie korelują z sygnałem i nie zależą od niego.Wówczas człowieka to nie drażni.

almagra

  • 11519 / 5758
  • Ekspert
10-05-2014, 15:41
Muzyczka sobie.Szumek sobie.

Corvus5

  • 2596 / 5570
  • Ekspert
10-05-2014, 15:49
Zakłócenie jest pojęciem szerszym ;-)

almagra

  • 11519 / 5758
  • Ekspert
10-05-2014, 20:03
Chodzi o produkty mieszania sygnalów,które powodują,że następuje utrata barwy,mikrodynamiki i tworzą wrażenie wszechobecnego szumu,takiej kotary między słuchaczem a glośnikami.To należy zwalczać,a nie jakiś tam szumek cieplny.

Corvus5

  • 2596 / 5570
  • Ekspert
10-05-2014, 20:21
To, co zmierzyłem, jest dalekie od szumu cieplnego, gdyż nie są to nV, a mV. Skupiłem się na dalszym odsprzęganiu zasilania, a szumy zostawiłem i o dziwo stabilność wzmacniacza też. Myślę czy sposób prowadzenia masy ma znaczenie, zapewne idealna byłaby gwiazda. Część cyfrową czyściłem RC i nawet z ferrytami, kondensatory różnie separowały w.cz. w granicach kilku czy kilkunastu MHz, poszerzyłem pasmo z 20MHz na wyższe i jeszcze są szpilki na 100MHz, ale to przy reclockingu i konwersji spdif->i2s i separując dalej coś się ciągle zmienia. Najważniejsze to możliwość obserwacji na oscyloskopie czy trzeba iść z pojemnością w dół czy z niską impedancją na górze. Taki np. PCM2902E co 1kHz żre prąd, a na wysokich robi szpilki przy chyba generowaniu spdif. Jak się ma DF do odsprzęgania? PPS kontra C0G się tu baaaardzo różni.

Cały chwilowy pobór prądu szczególnie części cyfrowej wprowadza śmietnik. Cześć toru analogowego filtrowałem środkowo przepustowo (mam składową stałą Vmax/2) i dawałem dławiki. To tylko rozmydla w.cz i przesuwa w niższe pasmo. A śmietnik na masie jest przekazywany. W efekcie wygląda to jak szum, a ścieżki lub przewody mają swoją indukcyjność. Jedynie blisko źródła można zauważyć wyraźne impulsy, nieraz o różnym okresie.

almagra

  • 11519 / 5758
  • Ekspert
10-05-2014, 20:36
Czy próbowałeś usunąć kondensatory w cyfrówce blokujące zasilanie,albo zastąpić je gasikami RC?

Corvus5

  • 2596 / 5570
  • Ekspert
10-05-2014, 21:05
Oczywiście, kondensatory przerabiałem w różnej postaci i nieraz bez nich. Gasik? Gąsienica? Nie póki. Tnę ścieżki, wrzucam R i sprawdzam jak się zachowały obie strony. Wrzucam sensowne R, żeby spadek nie był za duży. O dziwo przy pewnym kondensatorze miałem sytuację, że z nim miałem Vpp 28mV (dla pasma do 20MHz), a po wywaleniu było 20mV, ale nie porównałem wartości skutecznej. W innym miejscu bez niczego i R=10 omów w zasilaniu robił się śmietnik na poziomie 400mV, ostatecznie doszedłem do 47 omów, ferryt i z wersji wcześniejszej 40mV (i tym samym potencjale na całej 5V DACa i interfejsu spdif) zszedłem do 20mV i oddzieleniu potencjału. Wysokie się nie przebijają. Mogę raczej spokojnie do 10mV zejść, ale inne elementy wymagają jeszcze poprawy.

Co więcej po walorach dźwiękowych podejrzewam, że będzie można obserwować drgania wywołane przez rezonans kondensatora z jego indukcyjnością i doprowadzeń do układu, ale nie sprawdzałem. Te szpilki trochę drgają, sygnał spdif ma spory przestrzał przy zboczu opadającym, I2S wygląda ok. Wiem, że specyficznym kondensatorem jest Elna RFS i się zastanawiam czy tu nie widać ich różnicy, jeżeli pominąć pasmo tłumienia.

almagra

  • 11519 / 5758
  • Ekspert
11-05-2014, 12:10
Stosuj rezystancje obniżające dobroci.Przecież te zakłócenia muszą się gdzieś zamienić w ciepło,a nie latać tam w nieskończoność!