Усилители класса D

[gsmart]

Искажения, немножко...
"Ступенька" у класса Б и какой-то скрежет у класса Д.

Приоткройте оконечныеи транзисты и переведите усилитель Б - класса в класс АБ.

Вот только не знаю, не мерещатся ли мне характерные искажения обоих усилителей?

Генератор НЧ и осцилограф избавят Вас от сомнений.
А чисто субъективно, даже место располржения колонок в комнате влият на исходное восприятие звука.
К тому-же человек при длительном прослушивании привыкает к той или иной акустике. Сколько раз бывало, принесут какую либо пластмасмовую балалайку, типа такой фигни:



запустишь её, включишь на прогон, сначала звучит паршиво, через некотрое время уши привыкают, и вроде уже не всё так плохо со звучанием.
Зато потом любые ширпотребные полочники, типа от музыкального центра, кажутся акустикой Hi-Fi качества.

[murzistor]

Борисович писал(а):

Искажения то как,опять ушами измеряете?

Искажения при ограничении возникают резко и слышны чётко.
Это не лампа.

gsmart писал(а):

Приоткройте оконечныеи транзисты и переведите усилитель Б - класса в класс АБ.

Пробовал. При повышении тока покоя искажения на большом сигнале только растут, а качество малого сигнала на слух не меняется.
(Как по Сэлфу: класс Б - это когда искажения минимальны.)

gsmart писал(а):

К тому-же человек при длительном прослушивании привыкает к той или иной акустике. Сколько раз бывало, принесут какую либо пластмасмовую балалайку, типа такой фигни:

Тогда, в принципе, пофиг, сколько там искажений. Главное, чтоб не "бросались в уши". Аппарат делается в качестве "коробки ухающей переносной", можно даже в моно варианте.

[Борисович]

Murzistor,респект.Вопрос ставите правильно.Дело в разумной достаточности.Мне допустим некоторые старые вещи,только на таком слушать нравится

[murzistor]

Итак, по поводу класса Д.

Провёл эээксперимент.
На случай, если тестер всё-таки врёт при измерении ШИМ-сигнала (и он-таки врёт) - в качестве показометра был применён шумомер в телефоне, расположенном в 50 сантиметрах от динамика.
Класс Д питался от 1 аккумулятора (3.88 вольта). поскольку у него предел 5.5 В, а "абсолютный предел" 6 В.
Класс Б питался от 1 или двух (7.77 вольта) аккумуляторов - он не мост, ему надо.

Ток покоя:
Класс Д кушает в покое целых 11 миллиампер! Неожиданно. Это больше, чем класс Б при негромкой музыке.
Класс Б работал при токах покоя от 2 до 5 (иногда 12) мА

Тестовые сигналы:
Класс Д
100 Гц 60 дБ 21 мА
100 Гц 75 дБ 147 мА
300 Гц 80 дБ 26 мА

Класс Б от 3.88 вольт, ток покоя 3 мА
100 Гц 60 дБ 24 мА (хрипловато, при токе покоя 10 мА звук чище, но кушает 30 мА)
100 Гц 77 дБ 55 мА (хрипло, явное ограничение)
300 Гц 80 дБ 45 мА (при токе покоя 12 мА кушает 50 мА)

Класс Б при 7.77 В, ток покоя 5 мА
100 Гц 60 дБ 27 мА
100 Гц 73 дБ 85 мА
300 Гц 80 дБ 43 мА

И самое главное: музыка.
При довольно высокой громкости (70-80 дБ с 50 см) потребление класса Д было 11-13 мА, потребление класса Б было 11-20 мА как при 4В, так и при 8 В.
Как я уже сказал, класс Б может потреблять и меньше 10 мА, если немного убавить громкость.

Выводы:
Для экономичных устройств (например, радио) лучше всё же применить класс Б.
Или найти более экономичный усилитель класса Д, как это ни странно
При этом при увеличении напряжения без нужды потребляемый ток остаётся примерно тем же, а КПД падает во столько же раз.
Для ОРУщих устройств, особенно переносных, имеет смысл использовать класс Д.
Для дома используйте то, что вам нравится

И да. Сто децибел дома - не нужно. Совсем.

[Rimlyanin]

Tronix писал(а):

По поводу же качественного звучания D класса бытует мнение (статья каких-то дядек из TI или еще кого-то, кто микросхемы D класса делает), что для того, что бы достичь примерно 16 битного качества как у ЦАПов, усь должен дрочить транзисторы туда-сюда со скоростью порядка 20 ГГц. Что в обозримом будущем не светит простым смертным, если только не идти потрошить всякие 5Г сотовые вышки на тронзисторы, которые почти могут.

Странные дядьки глупости какеи то пишут.
Тот же DSD, используемый в SACD работает на частотах (2,8МГц) на порядки(!) ниже чем 20 ГГц , тем зачем тогда для CD-DA качества в 16 бит такие частоты ?
и разве SACD не превосходит CD-DA ?

[AlexS4]

16бит на канал это 65k уровней, если передавать их pwm то получаем 44kHz*65k=2.88MHz

[vlasovzloy]

100 децибел наоборот нужно. Почитай умные книжки. Другое дело 100 децибел не бумбумкать на всю катушку говнорэп из мп3, а для нормальной музыки и в пиках сигнала

[murzistor]

Ну, во-первых, "нормальная" музыка бывает разная.
Кто-то любит испытывать на прочность свою аудиосистему и заодно уши с помощью ДД в 80 дБ.
Кто-то не любит экстрима и наслаждается приятной музыкой.
А кто-то включает музыку фоном - и вот тут как раз желательно сводить динамический диапазон в ноль.
Так может быть, хоть кто-нибудь из любителей "нормальной" музыки предъявит уже образец этой самой музыки в виде реального файла, а не пустых рассуждений?
"Где 80 дБ, покажи, ткни!"

[As]

AlexS4 писал(а):

16бит на канал это 65k уровней, если передавать их pwm то получаем 44kHz*65k=2.88MHz

...Только не МЕГАгерц, а ГИГАгерц!

[gsmart]

...Только не МЕГАгерц, а ГИГАгерц!

44 000Hz*65000 b=2860000000 Hz

[AlexS4]

ну да, опечатка по фрейду)) но надо понимать что это не спектр выходного каскада D класса!, это частота тактирования маломощного pwm работающего в дебрях ic, некий приметивный автомат, несравнимый по сложности с cpu, которые нередко сейчас работают на таких частотах.

тоесть дискретность pwm=350pS а если силовой каскад заваливает фронты скажем на 1uS это просто будет означать что от динамического диапазона отьелось снизу некоторое количество отсчетов напр 2800отсчетов из 65k (точнее они заменились нелинейным преобразованим потому что попали на фронт) речь о 4% динамического диапазона, это нусовсем не спектакулярно, можно заранее пересчитать (компрессировать данные чтоб они удложились в линейную область, хотя на реальных данных это просто не нужно в подавляющем количестве случаев.)

[Rimlyanin]

gsmart писал(а):

...Только не МЕГАгерц, а ГИГАгерц!

44 000Hz*65000 b=2860000000 Hz

ну, все верно, 2,86ГГц (2.86*10^9 ) Или 2860МГц (2860*10^6)

[murzistor]

Ах да...
При снижении громкости, то есть когда усилитель не лупит на полную мощность, динамический диапазон ещё и режется.
Потому что регулировка громкости возможна лишь до квантования.

С другой стороны, мой самодельный усилитель с треском сливает по басам, ибо слышимые призвуки смолкают лишь при переводе его в класс А.
А вот у усилителя на аналоговой микросхеме с этим всё в порядке.

[AlexS4]

ну режется вроде не диамический диапазон а относительное разрешение при использовании неполного динамического диапазона (точность квантования к используемому дд).
тоесть если 16bit полный дд то при сужении дд вдвое по напряжению (-6db) остается log2(2^16/2)=15bit или при снижении мощности -30db (в 1000раз) (P:2^10 --> ~V :2^5) останется 11bit , 1/2048 -помоему не так уж и плохо.

у классических усилителей напр падает сигнал/шум , ну что тут поделаешь

[murzistor]

Шесть децибел...
А если усилитель лупит 90, а в данный момент надо 60?

11 бит... Некоторые и от 12 бит плюются...
Даже если при проверке не отличают на слух от 16.

[As]

Теоретически, для передачи звука без слышимых искажений - достаточно восьми бит (телефония же восемью битами обходится? ), всё остальное - только для расширения динамического диапазона...

[le_cheval]

murzistor писал(а):

Борисович писал(а):

Искажения то как,опять ушами измеряете?

Искажения при ограничении возникают резко и слышны чётко.
Это не лампа.

Как-то попался мне в лапы жуткий самопальный усилитель по схеме, емнип, Солнцева, но с защитой, выдернутой из другого, не столь симметричного усилителя, которая при срабатывании приводила к самоуничтожению выходных транзисторов.

А надо сказать, что применялся усилитель сей для всяких корпоративов, и разные подвыпившие господа обожали подбегать к усилителю и накручивать громкости, и побольше-побольше.

А мне потом всё это чинить, ловко придумано!

Словом, взял я ото резистор, диоды, сваял простенький ограничитель сигнала по входу, но никому об этом не сказал.

В итоге - подбегай, крути, верти, усилитель ты этим не убьёшь.

Но для себя - удивился плавному ограничению, куда тем лампам... Выход а режим ограничения звучит лишь как компрессирование со смещением спектра в менее низкочастотную область, никакого скрежета и прочих призвуков.

Диоды - емнип, обычные, кремниевые. Разумеется, надо правильно подобрать их число и сопротивление резистора.

[murzistor]

А я тут купил ещё один усилитель класса Д! На этот раз на чипе TPA3110. Работает от 8 вольт, жрёт собака 30 миллиампер, что делает сомнительным его применение в экономичных устройствах. Говорит зато громче, а главное, чисто!

[As]

Я тоже ещё летом 2.1 в классе D купил, чисто для того, чтоб убедиться, что это тупиковый путь... Да, мощность хорошая, явных слышимых искажений нет, но нет и нормального звука... Для прослушивания радио и фоновой музыки на огороде, пока грядки копаю - сойдет, а для "послушать" даже примитивная 7294 лучше в сотни раз...

[as265]

Борисович писал(а):

Искажения то как,опять ушами измеряете?Про это есть целая наука, психоакустика называется.Ближе к медицине находится.В Вашем случае,надо обратить внимание на первую часть слова.Ну или использовать осциллограф

как раз психоакустика - это очень дремучая тема, которая призвана связать то, что показывают измерения, с тем, что мы слышим, и интересно это для разработки всяких там сжатий с потерями, а также для того, чтобы сэкономить в массовом производстве аппаратуры, не проиграв в качестве звука

простому юзеру максимум можно понять, как двойной слепой тест сделать, и понять, что акустику технически сложно сравнивать так, а усилители - чуть менее сложно...

Добавлено after 2 minutes 36 seconds:
акустика в двойном слепом - это сложная бесшумная каруселька, которая автоматически меняет одни АС на другие за ширмой, когда как для УМЗЧ и остального это просто коммутатор, и далее мы должны исключить те параметры, влияние которых мы не сравниваем, к приеру, АЧХ

Добавлено after 7 minutes 25 seconds:
автору темы: пам8403 идет без фильтра, и нагружать ее резистором надо через ФНЧ, иначе ток будет всегда по форме как ШИМ сигнал, и мы тупо не поймем - ну вот наша цепь питальник-ключ-резистор-земля.. да там почти всегда будет фиксированное падение на Rdson

и насчет этой микры в целом, ее главный недостаток - это фоновые шумы, они довольно большие, шипит в паузах оно знатно

при этом каких-либо искажений на музыке не слышно, если не доводить до клиппинга конечно, что многие любят делать (и делать квадратные глаза при слове "чувствительность по входу")