Пик фактор и полосовое усиление

Пик фактор и полосовое усиление - Версия для печати

+- Audio Perfection Forum (https://www.audio-perfection.com/forum)
+-- Форум Аналоговая Схемотехника (https://www.audio-perfection.com/forum/forumdisplay.php?fid=3)
+--- Форум Курьёзы схемотехники, электроакустики и... (https://www.audio-perfection.com/forum/forumdisplay.php?fid=30)
+--- Темы: Пик фактор и полосовое усиление (/showthread.php?tid=70)

Пик фактор и полосовое усиление - flipper - 05-31-2014

Наверное, это не совсем тематика данного раздела, но думаю, вполне курьёз :)
Многие считают, что при разделении усиления на полосы амплитуда полос снижается.
Это не всегда так. В свое время на форуме ixbt участником Andy56 был проведен анализ правдивости этого допущения разделением на полосы реальных музыкальных фрагментов.
Результаты немного неожиданные. Обратите внимание на трек Ozzy Ozborne.
Впрочем, ничего нового для науки в этом, естественно, нет.
Но даже это не убедило особо упоротых апологетов, о чем можно прочитать и посмеяться тут.

Бегемот, если не к месту - перенеси, пожалуйста, в правильный раздел.

RE: Пик фактор и полосовое усиление - begemot - 05-31-2014

Ну тут не всё так однозначно. Поскольку надо учитывать по крайней мере 2 фактора потенциально приводящих к разрушению динамика.

1. Механическое разрушение мембраны, подвеса и т.д. вследствие большой амплитуды сигнала.
2. Разрушение или сползание звуковой катушки в следствии перегрева.

1-ый фактор завязан на максимальную амплитуду сигнала. И да, ограничении полосы непосредственно не влияет на пик фактор.
2-ой фактор связан с рассеиваемой мощностью и, назовём это так, тепловой постоянной звуковой катушки. Которая зависит от разных факторов, включая массу,
размер катушки, условия охлаждения. На него полоса сигнала естественно влияет, так как уменьшение полосы уменьшает среднюю мощность в полосе. Но тут не так всё просто.
По сути надо строить тепловой профайл. Что то похожее на "Safe operation area" для транзистора. И при этом надо строить подобный профайл для музыки.
Что будет сильно отличаться от одной фонограммы к другой.
Т.е. интересен не просто пик фактор как отношение пика к среднеквадратичному, а пик фактор на интервале 0.1сек, 1 сек, 5, сек, .....10мин...
Не видел я таких данных ни для самого "музыкального" сигнала, ни для говорителей.

RE: Пик фактор и полосовое усиление - flipper - 06-01-2014

В данном случае меня интересовали только амплитуды пиков, и необходимое для их неискаженного воспроизведения напряжение на выходе :)
Интуитивно полагаю, что при вываливании в головку мощности близкой к термалу, звуку очень давно конец, так или иначе, если не рассматривать случаи с НЧ и коррекциями.
Там да, бывает что и 700 ватт можно вкатить, а получить что то около 95дб, как у Бато, который корректировал свой 750 ваттный Ciare на 16дб.

RE: Пик фактор и полосовое усиление - begemot - 06-01-2014

А как воспринимаются искажения при коротких пиках? Насколько точно будет соответствовать это заметности, если мерить их на стационарном сигнале и потом это использовать как референсное значение, измеряя пиковый уровень? Наверно совсем не точно.
При таких оценках Кг наверно не самый интересный критерий.
Здесь по сути надо бы вводить что-то типа коэффициента компрессии. Т.е. выставили пиковое значение 95дБ. Прибавили в усилителе 10дБ. Ну хотя бы с точностью 0.03дБ. Это примерно 0.3%, т.е. в принципе достижимая точность. Посмотрели, относительные пики выросли не на всю величину, а на 1% меньше. Компрессия= 1% +/-0.3%.
Но получить разрешение такого метода в районе 0.1% будет очень проблематично. 1% можно, может быть 0.3%.

RE: Пик фактор и полосовое усиление - flipper - 06-01-2014

Плохо разбираюсь в усилителях, но мне кажется, они не все спокойно реагируют на заход в клип.

RE: Пик фактор и полосовое усиление - begemot - 06-01-2014

Усилитель не должен подходить к клипу. Если это глубокоосник - запас нужен хотя-бы на 3дБ. А безосники и ламповики в таких тестах использовать нежелательно. Есть большая вероятность что снимется их собственная компрессия, которая на больших уровнях может быть сравнима с компрессией в громкоговорителе.

RE: Пик фактор и полосовое усиление - begemot - 08-22-2014

Возвращаясь к амплитудам пиков.
Накидал в симуляторе 3-х полосный кроссовер Линквитца-Рейли 4-го порядка.
Получилось что-то такое:

Частотка выглядит так.

Подал на вход 6 разных WAV файлов. Благо LTSPICE умеет это делать.
Анализировались первые 2 минуты левого канала.

Для входа и каждой из 3 полос симулятор считал значения RMS, Peak to peak, Махимум и Минимум на этом 2-х минутном интервале.
Выглядит это примерно вот так:

1_Bee Ges_Wine And Women.wav

in_rms: RMS(v(in))=0.22164 FROM 0 TO 120
in_pkpk: PP(v(in))=1.96448 FROM 0 TO 120
in_max: MAX(v(in))=0.981323 FROM 0 TO 120
in_min: MIN(v(in))=-0.983154 FROM 0 TO 120
hpf_3k_rms: RMS(v(hpf_3k))=0.04013 FROM 0 TO 120
hpf_3k_pkpk: PP(v(hpf_3k))=1.34304 FROM 0 TO 120
hpf_3k_max: MAX(v(hpf_3k))=0.609999 FROM 0 TO 120
hpf_3k_min: MIN(v(hpf_3k))=-0.733042 FROM 0 TO 120
mid_300_3k_rms: RMS(v(mid_300_3k))=0.11023 FROM 0 TO 120
mid_300_3k_pkpk: PP(v(mid_300_3k))=1.4663 FROM 0 TO 120
mid_300_3k_max: MAX(v(mid_300_3k))=0.7545 FROM 0 TO 120
mid_300_3k_min: MIN(v(mid_300_3k))=-0.711796 FROM 0 TO 120
lpf_300_rms: RMS(v(lpf_300))=0.169238 FROM 0 TO 120
lpf_300_pkpk: PP(v(lpf_300))=1.58794 FROM 0 TO 120
lpf_300_max: MAX(v(lpf_300))=0.79262 FROM 0 TO 120
lpf_300_min: MIN(v(lpf_300))=-0.795317 FROM 0 TO 120

2_London Philharmonic Orchestra- 2011-Chorus Of The Hebrew Slaves

in_rms: RMS(v(in))=0.0811223 FROM 0 TO 120
in_pkpk: PP(v(in))=1.72952 FROM 0 TO 120
in_max: MAX(v(in))=0.899658 FROM 0 TO 120
in_min: MIN(v(in))=-0.829865 FROM 0 TO 120
hpf_3k_rms: RMS(v(hpf_3k))=0.00690216 FROM 0 TO 120
hpf_3k_pkpk: PP(v(hpf_3k))=0.246851 FROM 0 TO 120
hpf_3k_max: MAX(v(hpf_3k))=0.135787 FROM 0 TO 120
hpf_3k_min: MIN(v(hpf_3k))=-0.111064 FROM 0 TO 120
mid_300_3k_rms: RMS(v(mid_300_3k))=0.0624953 FROM 0 TO 120
mid_300_3k_pkpk: PP(v(mid_300_3k))=1.24048 FROM 0 TO 120
mid_300_3k_max: MAX(v(mid_300_3k))=0.603095 FROM 0 TO 120
mid_300_3k_min: MIN(v(mid_300_3k))=-0.637384 FROM 0 TO 120
lpf_300_rms: RMS(v(lpf_300))=0.0335242 FROM 0 TO 120
lpf_300_pkpk: PP(v(lpf_300))=0.87325 FROM 0 TO 120
lpf_300_max: MAX(v(lpf_300))=0.467718 FROM 0 TO 120
lpf_300_min: MIN(v(lpf_300))=-0.405532 FROM 0 TO 120

3_Rebecca Pidgeon_Spanish Harlem

in_rms: RMS(v(in))=0.0785527 FROM 0 TO 120
in_pkpk: PP(v(in))=0.957359 FROM 0 TO 120
in_max: MAX(v(in))=0.461724 FROM 0 TO 120
in_min: MIN(v(in))=-0.495636 FROM 0 TO 120
hpf_3k_rms: RMS(v(hpf_3k))=0.00822834 FROM 0 TO 120
hpf_3k_pkpk: PP(v(hpf_3k))=0.577767 FROM 0 TO 120
hpf_3k_max: MAX(v(hpf_3k))=0.26834 FROM 0 TO 120
hpf_3k_min: MIN(v(hpf_3k))=-0.309427 FROM 0 TO 120
mid_300_3k_rms: RMS(v(mid_300_3k))=0.0400155 FROM 0 TO 120
mid_300_3k_pkpk: PP(v(mid_300_3k))=0.762614 FROM 0 TO 120
mid_300_3k_max: MAX(v(mid_300_3k))=0.403133 FROM 0 TO 120
mid_300_3k_min: MIN(v(mid_300_3k))=-0.359482 FROM 0 TO 120
lpf_300_rms: RMS(v(lpf_300))=0.0566932 FROM 0 TO 120
lpf_300_pkpk: PP(v(lpf_300))=0.681393 FROM 0 TO 120
lpf_300_max: MAX(v(lpf_300))=0.341876 FROM 0 TO 120
lpf_300_min: MIN(v(lpf_300))=-0.339517 FROM 0 TO 120

4_Triangle When things go wrong

in_rms: RMS(v(in))=0.100429 FROM 0 TO 120
in_pkpk: PP(v(in))=1.3555 FROM 0 TO 120
in_max: MAX(v(in))=0.717712 FROM 0 TO 120
in_min: MIN(v(in))=-0.637787 FROM 0 TO 120
hpf_3k_rms: RMS(v(hpf_3k))=0.0118317 FROM 0 TO 120
hpf_3k_pkpk: PP(v(hpf_3k))=0.539588 FROM 0 TO 120
hpf_3k_max: MAX(v(hpf_3k))=0.248837 FROM 0 TO 120
hpf_3k_min: MIN(v(hpf_3k))=-0.290751 FROM 0 TO 120
mid_300_3k_rms: RMS(v(mid_300_3k))=0.0576628 FROM 0 TO 120
mid_300_3k_pkpk: PP(v(mid_300_3k))=1.22432 FROM 0 TO 120
mid_300_3k_max: MAX(v(mid_300_3k))=0.632766 FROM 0 TO 120
mid_300_3k_min: MIN(v(mid_300_3k))=-0.591557 FROM 0 TO 120
lpf_300_rms: RMS(v(lpf_300))=0.0596768 FROM 0 TO 120
lpf_300_pkpk: PP(v(lpf_300))=0.612572 FROM 0 TO 120
lpf_300_max: MAX(v(lpf_300))=0.318417 FROM 0 TO 120
lpf_300_min: MIN(v(lpf_300))=-0.294155 FROM 0 TO 120

5_Andy Williams Moon River

in_rms: RMS(v(in))=0.156651 FROM 0 TO 120
in_pkpk: PP(v(in))=1.61871 FROM 0 TO 120
in_max: MAX(v(in))=0.839172 FROM 0 TO 120
in_min: MIN(v(in))=-0.779541 FROM 0 TO 120
hpf_3k_rms: RMS(v(hpf_3k))=0.0149331 FROM 0 TO 120
hpf_3k_pkpk: PP(v(hpf_3k))=0.371744 FROM 0 TO 120
hpf_3k_max: MAX(v(hpf_3k))=0.171736 FROM 0 TO 120
hpf_3k_min: MIN(v(hpf_3k))=-0.200007 FROM 0 TO 120
mid_300_3k_rms: RMS(v(mid_300_3k))=0.100204 FROM 0 TO 120
mid_300_3k_pkpk: PP(v(mid_300_3k))=1.42374 FROM 0 TO 120
mid_300_3k_max: MAX(v(mid_300_3k))=0.693142 FROM 0 TO 120
mid_300_3k_min: MIN(v(mid_300_3k))=-0.730595 FROM 0 TO 120
lpf_300_rms: RMS(v(lpf_300))=0.0920474 FROM 0 TO 120
lpf_300_pkpk: PP(v(lpf_300))=0.990619 FROM 0 TO 120
lpf_300_max: MAX(v(lpf_300))=0.504237 FROM 0 TO 120
lpf_300_min: MIN(v(lpf_300))=-0.486382 FROM 0 TO 120

6_Royal Crown Revue - The Contender_01

in_rms: RMS(v(in))=0.291796 FROM 0 TO 120
in_pkpk: PP(v(in))=2.00585 FROM 0 TO 120
in_max: MAX(v(in))=1.00046 FROM 0 TO 120
in_min: MIN(v(in))=-1.00538 FROM 0 TO 120
hpf_3k_rms: RMS(v(hpf_3k))=0.0614235 FROM 0 TO 120
hpf_3k_pkpk: PP(v(hpf_3k))=1.65378 FROM 0 TO 120
hpf_3k_max: MAX(v(hpf_3k))=0.764808 FROM 0 TO 120
hpf_3k_min: MIN(v(hpf_3k))=-0.888972 FROM 0 TO 120
mid_300_3k_rms: RMS(v(mid_300_3k))=0.164907 FROM 0 TO 120
mid_300_3k_pkpk: PP(v(mid_300_3k))=2.79258 FROM 0 TO 120
mid_300_3k_max: MAX(v(mid_300_3k))=1.305 FROM 0 TO 120
mid_300_3k_min: MIN(v(mid_300_3k))=-1.48758 FROM 0 TO 120
lpf_300_rms: RMS(v(lpf_300))=0.203399 FROM 0 TO 120
lpf_300_pkpk: PP(v(lpf_300))=1.90745 FROM 0 TO 120
lpf_300_max: MAX(v(lpf_300))=0.970688 FROM 0 TO 120
lpf_300_min: MIN(v(lpf_300))=-0.936757 FROM 0 TO 120

Результаты естественно очень разные, но видно что в некоторых случаях (например 6-ая фонограмма), пиковое значение в полосе может даже превосходить исходное пиковое значение.
За 100% считается уровень 1В

Если кто-то захочет поиграться сам-файл модели прилагается. Без исходников WAV файлов есесьно. Долго аплодить.