Invloed speaker in THD meting amps

Voor- en Eindversterkers

Moderator: Beheerdersteam

Gebruikersavatar
dekkersj
Berichten: 1210
Lid geworden op: wo 11 jan 2006, 0:41
Locatie: Steenbergen (NB)
Contacteer:

Bericht door dekkersj »

Tja, in theorie kan het. Post-distortion wordt het dan genoemd (of pre-distortion als het omgekeerd werkt). Zie "Distortion analysis of analog integrated circuits", Wambacq & Sansen, hoofdstuk 4.7.

Daarin wordt met Volterra kernels aangetoond dat het in theorie mogelijk is om je systemen zo te kiezen dat er bij een cascade van 2 systemen met en zonder geheugen (dus met spoelen en condensatoren) een cancellation optreedt. Er staat geen voorbeeld met een SET in :wink:

Of het ook echt gebeurt weet ik niet, maar ik sluit het niet uit. Het effect is overigens niet beperkt tot 2de of even orde.

Groet,
Jacco
Gebruikersavatar
Pjotr
Berichten: 36765
Lid geworden op: do 26 aug 2004, 18:34
Locatie: bollenstreek

Bericht door Pjotr »

Denk niet dat je zo ver komt Jacco. Het aantal combinaties van versterkers en speakers is schier eindeloos.

Zonder een goed gestructureerde set van meetgegevens blijft een discussie hierover luchtfietsen.

Klein tipje: Al heel lang gelden heeft men geconstateerd dat speakers die gevoed worden uit een stroombron aanzienlijk minder vervormen (tot zo'n 12 dB) dan speakers gevoed uit een spanningsbron. Zoeiets heeft dan wel weer vervelende gevolgen rond Fs en moeten daar weer maatregelen voor genomen worden.

Kan mij dan zo voorstellen dat een SET met zijn relatief hoge uitgangsweerstand de speaker minder laat vervormen dan een BJT-amp met een lage uitgangsweerstand.
Gebruikersavatar
dekkersj
Berichten: 1210
Lid geworden op: wo 11 jan 2006, 0:41
Locatie: Steenbergen (NB)
Contacteer:

Bericht door dekkersj »

Pjotr schreef:
Denk niet dat je zo ver komt Jacco. Het aantal combinaties van versterkers en speakers is schier eindeloos.

[...]
Zonder meer en het zou mij ook heel erg verbazen als dit bewaarheid zou worden. Twee niet-lineaire elementen die elkaar helpen.

Anyway, het idee knaagt wel aan me en ik denk er over om het in een DSP te zetten. Op termijn, want daar heb ik nu geen tijd voor. 1 basissimulatie heb ik gedaan waarbij ik THD=1,5 % heb gekozen, voornamelijk 2de en 3de orde met een verhouding die best wel eens dat van een buis zou kunnen zijn. Dan heb ik een niet-lineair element toegevoegd met 3 "potmeters". Die sliders staan voor de 3 taylorcoefficienten (de kwadraatterm, de derde en de vierde macht) en dan kun je gaan zitten hannesen. En ik krijg de vervorming onder de 0,15 % als ik dat wil :wink: Het idee werkt dus wel, maar of dat ook maar iets te maken heeft met een speaker, weet ik niet.

Groet,
Jacco
Gebruikersavatar
KT88
In memoriam †
Berichten: 1634
Lid geworden op: ma 07 nov 2005, 23:31
Locatie: Gooi

Bericht door KT88 »

Dit idee is volgens mij wel eens toegepast in een SET versterker zelf, door de vervorming van de eindbuis (gedeeltelijk) te laten cancellen door die van de voortrapbuis.

Ik meen dat er zelfs een voorbeeld met uitleg in 1 van de boekjes van Zur Linde staat (Elektor).
Gebruikersavatar
dekkersj
Berichten: 1210
Lid geworden op: wo 11 jan 2006, 0:41
Locatie: Steenbergen (NB)
Contacteer:

Bericht door dekkersj »

KT88 schreef:
Dit idee is volgens mij wel eens toegepast in een SET versterker zelf, door de vervorming van de eindbuis (gedeeltelijk) te laten cancellen door die van de voortrapbuis.
Het zou zomaar kunnen. Maar dat zou een suboptimum geweest zijn en niet the holy grail. Dat zou een optimalisatie zijn met een speaker er bij. Akoestisch de vervorming meten dus.

Als er interesse is, kan ik mijn testbench wel eens laten zien oid. Als er eerst eea gevalideerd moet worden, ook prima.

Groet,
Jacco
Gebruikersavatar
Pjotr
Berichten: 36765
Lid geworden op: do 26 aug 2004, 18:34
Locatie: bollenstreek

Bericht door Pjotr »

dekkersj schreef:
Anyway, het idee knaagt wel aan me en ik denk er over om het in een DSP te zetten. Op termijn, want daar heb ik nu geen tijd voor. 1 basissimulatie heb ik gedaan waarbij ik THD=1,5 % heb gekozen, voornamelijk 2de en 3de orde met een verhouding die best wel eens dat van een buis zou kunnen zijn. Dan heb ik een niet-lineair element toegevoegd met 3 "potmeters". Die sliders staan voor de 3 taylorcoefficienten (de kwadraatterm, de derde en de vierde macht) en dan kun je gaan zitten hannesen. En ik krijg de vervorming onder de 0,15 % als ik dat wil :wink: Het idee werkt dus wel, maar of dat ook maar iets te maken heeft met een speaker, weet ik niet.

Groet,
Jacco
Bedenk wel dat 2 overdrachtsfuncties achter elkaar multiplicatief zijn. Dat gaat nog knap lastig worden. Kom je op iets van inverse filters uit. Maar op die manier zijn ze ook een heel eind gekomen met het restaureren van oude opnamen uit het begin van de vorige eeuw.

Zie meer in het verhaal van de hoge impedantie van een SET als verklaring voor het door voodooless gemelde fenomeen.
Gebruikersavatar
jeroen_d
Ook commercieel actief
Berichten: 12873
Lid geworden op: za 28 aug 2004, 1:21
Contacteer:

Bericht door jeroen_d »

Pjotr schreef:
Zie meer in het verhaal van de hoge impedantie van een SET als verklaring voor het door voodooless gemelde fenomeen.
Hoi Peter,

Ik snap het niet omdat volgens mij de stroom/spanning relatie op de luidsprekerklemmen vastligt, uitgaande van dezelfde vlakke akoestische respons. Of je nu stroom of spanning stuurt, voor dezelfde respons heb je altijd dezelfde stroom door de luidspreker en daarmee gepaard gaande spanning over de klemmen. Dacht ik toch :? . Wet van Ohm enzo.

Groet, Jeroen
Gebruikersavatar
Pjotr
Berichten: 36765
Lid geworden op: do 26 aug 2004, 18:34
Locatie: bollenstreek

Bericht door Pjotr »

Ehm Jereoen,

Het helpt als je responsie en vervorming niet met elkaar gaat vergelijken. Zijn toch 2 verschillende dingen. Wat er gebeurt als je een speaker met stroom stuurt is dat de elektische demping weg valt. De speaker wordt dus niet meer afgeremd door het magneetveld en de daarbij behorende vervorming. Het komt dan dus geheel aan op de mechanische demping. Vandaar ook dat je een flinke peik in de respons krijgt op Fs. Die piek moet dan weggewerkt worden door iets anders, een snelheidsopnemer op de conus b.v. die dan in de feedback van de versterker opgenomen wordt.

Er is dus wel degelijk verschil tussen stroomsturing vs spannngsssturing.

Overiges heb ik niet gezegd dat "Een speaker 12 dB" minder vervormt met stroomsturing. Dat zou inhouden dat dat voor iedere speaker op zou gaan. Lijkt mij een wat boude uitspraak. Maar bj de metingresultaten die ik toen gezien heb was het 10 - 12 dB.
Gebruikersavatar
voodooless
Berichten: 4775
Lid geworden op: di 02 nov 2004, 23:23
Locatie: Arnhem
Contacteer:

Bericht door voodooless »

Moeten we niet zeggen dat de speaker 12 dB de juiste kant op vervormd :lol:
Gebruikersavatar
dekkersj
Berichten: 1210
Lid geworden op: wo 11 jan 2006, 0:41
Locatie: Steenbergen (NB)
Contacteer:

Bericht door dekkersj »

jeroen_d schreef:
De link van voodooless geeft aan dat er ook experimenten zijn gedaan waarbij bewust, door gebruik van een serieweerstand, de uitgangsimpedantie van de NAD werd verhoogd. Dit leidde niet tot wezenlijk andere resultaten, de SET bleef onveranderd in het voordeel.
Pjotr,

Het verschil tussen stroom- en spanningsturing had ik ook al ingebracht en is min of meer door Jeroen afgeschoten in bovenstaande post. Of ben ik nu mis?

Groet,
Jacco
Gebruikersavatar
Pjotr
Berichten: 36765
Lid geworden op: do 26 aug 2004, 18:34
Locatie: bollenstreek

Bericht door Pjotr »

Hebben we het nu over de vervorming van het totale systeem, dus wat acoustisch UIT de speaker komt of de vervorming van de versterker alleen?

Kan het even niet meer volgen.

Overigens voor er wat te schieten valt moet er eerst wat zijn om op te mikken. Deugdelijke meetresultaten b.v.
Gebruikersavatar
dekkersj
Berichten: 1210
Lid geworden op: wo 11 jan 2006, 0:41
Locatie: Steenbergen (NB)
Contacteer:

Bericht door dekkersj »

Okay, eerst de validatie :wink: Prima.

Groet,
Jacco
Gebruikersavatar
jeroen_d
Ook commercieel actief
Berichten: 12873
Lid geworden op: za 28 aug 2004, 1:21
Contacteer:

Bericht door jeroen_d »

Pjotr schreef:
De speaker wordt dus niet meer afgeremd door het magneetveld en de daarbij behorende vervorming. Het komt dan dus geheel aan op de mechanische demping.
Ok, helder, bedankt. Ik had trouwens mijn post aangepast, Wowly wees me erop dat het wat onvriendelijk was geformuleerd. Mea culpa.
Gebruikersavatar
jeroen_d
Ook commercieel actief
Berichten: 12873
Lid geworden op: za 28 aug 2004, 1:21
Contacteer:

Bericht door jeroen_d »

Pjotr schreef:
Hebben we het nu over de vervorming van het totale systeem, dus wat acoustisch UIT de speaker komt of de vervorming van de versterker alleen?
Het ging hier nog steeds over de vervorming van het totale systeem, ik meende uit de meetresultaten op te maken dat in de situatie waarbij de NAD een serieweerstand op de uitgang had, nog steeds de systeemvervorming (akoestisch dus) lager was bij de SET.

-edit- als je naar de spectra kijkt en niet zozeer naar de THD, dan blijkt dat het wel hielp om de NAD van een serieweerstand te voorzien (hoewel de SET nog steeds het beste presteerde voor het akoestisch eindresultaat). Das op zich aardig, leuk experiment om te doen als je toch een versterker hebt met flinke reserve aan vermogen om te kijken of het beter klinkt.
Gebruikersavatar
Wowly
Beheerder
Berichten: 8788
Lid geworden op: vr 19 nov 2004, 18:56
Locatie: Budel
Contacteer:

Bericht door Wowly »

jeroen_d schreef:
Pjotr schreef:
De speaker wordt dus niet meer afgeremd door het magneetveld en de daarbij behorende vervorming. Het komt dan dus geheel aan op de mechanische demping.
Ok, helder, bedankt. Ik had trouwens mijn post aangepast, Wowly wees me erop dat het wat onvriendelijk was geformuleerd. Mea culpa.
Geen mea culpa, van mijn kant uit niet goed geinterpreteerd. Was simpelweg directe communicatie....... :oops:

Wowly
Gebruikersavatar
Gerrit
Berichten: 1005
Lid geworden op: ma 25 feb 2008, 9:40
Locatie: Schin op Geul
Contacteer:

Bericht door Gerrit »

Tijd voor een hele grote Mea Culpa van mijn kant. Blijkt dat een behoorlijk aantal van mijn metingen niet valide, spreek nietszeggend, is. Alle metingen aan akoorden kunnen zo de prullebak in. Ook de THD metingen aan dubbeltonen zijn waardeloos. Mijn welgemeende excuses voor de overlast.
Klopt er dan nog wel iets? Ja, gelukkig wel.
Alle THD metingen aan enkele tonen zijn OK evenals de IMD's van dubbeltonen. De resultaten van de gisteren toegevoegde pagina blijven ook overeind.
Ik ben op dit moment bezig alles na te lopen en op te schonen.

Gerrit
Gebruikersavatar
voodooless
Berichten: 4775
Lid geworden op: di 02 nov 2004, 23:23
Locatie: Arnhem
Contacteer:

Bericht door voodooless »

Hey Gerrit. Welkom hier!

Leuk dat je zelf de moeite hebt genomen om een en ander te verifiëren :)

Misschien is het wel even handig om hier even te herhalen wat je in viewtopic.php?p=116010#116010 al zei!
Om maar meteen met de deur in huis te vallen zijn hier wat nieuwe resultaten.
System distortion part 4
Het blijkt dat de NAD minder 2e harmonische vervorming (in de kamer) heeft bij een 'stepped sweep'. Voor de hogere harmonischen kan ik geen significant verschil zien.
Vervolgens heb ik ook mijn oude Philips MFB's doorgemeten, het verbaasde mij dat de MFB meer vervormd dan de SiTuIT-Replikon combinatie, ook bij hoge frequenties.
Tenslotte is er nog een IMD meting waar de SiTuIT-Replikon combinatie het beste uit de bus komt.

Voorlopige conclusie:
De NAD doet het beter bij metingen met één frequentie (enkele tonen), bij metingen met dubbeltonen of akkoorden schijnt de single ended bak in het voordeel te zijn.
Werkhypothese: Tegenkoppeling maakt meer kapot dan je lief is. Mijn idee is dat de signalen die de luidspreker produceerd in de tegenkoppellus van de versterker terecht komen en daar de zaak verzieken. Met één enkele sinus gaat dat kennelijk nog wel goed, maar als er meerdere tonen tegelijk zijn kan de tegenkoppeling hier niet goed mee om gaan.
De tegenkoppeling in de NAD reduceerd eigenlijk alleen de tweede harmonische op de uitgang van de versterker, in de kamer zie je daar echter weinig van terug (van die reductie).

Tenslotte:
De metingen zijn naar beste eer en geweten uitgevoerd. Resultaten die niet 'in mijn plaatje passen' worden niet weggemoffeld. Ik probeer te achterhalen waarom single ended bakken zo lekker klinken, als dit het gevolg is van de bewuste 'eufonische 2e harmonische' is dat wat mij betreft prima. Het verschil tussen de NAD en de SiTuIT is echter niet groot en volgens mij niet groot genoeg om van een eufonisch effect te kunnen spreken.
Gebruikersavatar
Gerrit
Berichten: 1005
Lid geworden op: ma 25 feb 2008, 9:40
Locatie: Schin op Geul
Contacteer:

Bericht door Gerrit »

Ben ik weer...

Ik heb weer nieuwe resultaten aan deze pagina toegevoegd:

System Distortion part 4

Deze keer heb ik de minimum hold functie van de FFT gebruikt om in detail naar de harmonischen te kunnen kijken.
Het blijkt dat de ruisvloer van de NAD met zo'n 10dB omhoog gaat als er signaal op gezet wordt, de SET doet dat niet. Het zou mij interesseren wat een solid state versterker met een gestabiliseerde voeding doet, mijn SET heeft immers een zwaar gefilterde, gestabiliseerde voeding.

De ruismetingen laten mooi zien wat je kunt bereiken als je veel aandacht aan de voeding besteedt. Het spectrum van de NAD staat stijf van de harmonischen afkomstig van de voeding/lichtnet.

Ik moet nog een paar dingen erbij zetten, maar er is denk ik al genoeg stof tot nadenken.

groeten,

Gerrit
Gebruikersavatar
jeroen_d
Ook commercieel actief
Berichten: 12873
Lid geworden op: za 28 aug 2004, 1:21
Contacteer:

Bericht door jeroen_d »

Ik denk toch weer een meetfout Gerrit. Ik zou ook graag een onderbouwing zien waarom spurious van een voeding plotseling zou doorkomen als er signaal op de versterker staat. Bovendien, heb je nagemeten wat de storing op de voeding van de NAD eigenlijk is? Een trafo, gelijkrichter en wat flinke condensators halen vrijwel alle storing weg, er blijft hooguit wat rippel over van het gelijkrichten.
Gebruikersavatar
Gerrit
Berichten: 1005
Lid geworden op: ma 25 feb 2008, 9:40
Locatie: Schin op Geul
Contacteer:

Bericht door Gerrit »

Dit is echt geen meetfout.
Ik herken het patroon van de harmonischen van mijn metingen aan de voeding van mijn SET.
Kijk maar eens goed naar de spectra. De harmonischen bij de NAD zijn allemaal oneven harmonischen van 50Hz. De ripple waar jij het over hebt zijn 100Hz en even harmonischen daarvan, die zijn een stuk lager dat klopt.
Die oneven harmonischen komen uit het lichtnet en van de gelijkrichters. Grote elco's achter een brugcel maken dit alleen maar erger. Bij mijn versterker heb ik door 22nF 'snubber' condensatoren over de diodes (HEXFRED's) te plaatsen de harmonischen met bijna 20dB gereduceerd.

Bijde versterkers zijn gebalanceerd gemeten, er zijn geen aardlussen in het spel.

Deze pagina bevat het verhaal van de hoogspanningsvoeding:

High Voltage PSU

En hier kun je zien wat er uit een trafo komt:

AC supply noise

De 50Hz sinus is door alle schakelende, en ook andere, voedingen op het net een beetje afgeplat, daardoor begint het een beetje op een blokgolf te lijken en een blokgolf bestaat uit alleen maar oneven harmonischen.

De goede koppeling van de velden in een ringkerntrafo zorgt ervoor dat de harmonischen goed worden doorgeven naar de secondaire wikkeling, lekker handig.
Gebruikersavatar
jeroen_d
Ook commercieel actief
Berichten: 12873
Lid geworden op: za 28 aug 2004, 1:21
Contacteer:

Bericht door jeroen_d »

Klinkt logisch, behalve wat je zegt over de elco's. Die zorgen inderdaad voor schakelstromen en snubbers over de brug is een bekend middel om de transients tegen te gaan die daardoor ontstaan. Maar de elco's filteren wel degelijk de storing uit het lichtnet.

Ik zou het zelf eens een keer moeten meten, ik moet bekennen dat ik tot nog toe alleen serieus heb gemeten aan gestabiliseerde voedingen.
Gebruikersavatar
Gerrit
Berichten: 1005
Lid geworden op: ma 25 feb 2008, 9:40
Locatie: Schin op Geul
Contacteer:

Bericht door Gerrit »

Elco's filteren inderdaad differentiele ruis uit de voeding, maar erg hard gaat dat ook weer niet. Een CLC of CRC filter is vele malen beter.
Waar elco's weinig aan doen is de common-mode troep van het net en de schakelpieken van de brug (ook common-mode). In de voeding van mijn versterker zit dan ook een CLC filter met een common-mode geschakelde smoorspoel.

Kijk ook eens naar deze vergelijking van verschillende condensatoren:

Capacitor comparison

Ik was zelf aangenaam verrast door de prestaties van de Jensen 4pole condensatoren, dat maakt nogal wat uit.

Als je gaat meten, probeer dat gebalanceerd te doen want de luidspreker hangt immers ook niet aan aarde.

Bij gelegenheid ga ik alle versterkers in huis eens hierop doormeten. Ik moet ook eens proberen wat er gebeurd als je de NAD via een Lundahl scheidingstrafo aansluit op het lichtnet.
Er zit meestal wat DC offset op de netspanning en niet alle trafo's kunnen hier goed mee om gaan. Als trafo's warm worden en brommen terwijl er niets op aangesloten is, is er meestal sprake van DC offset.


Nog even voor de mensen die niet gewend zijn in dBV te denken: De referentie (0dBV) bij dBV's is 1V en 20dB is een factor 10, dus -20dBV=100mV, -40dBV=10mV, -60dBV=1mV enzovoort. De 150Hz piek bij de NAD zit op op -73.7dBV = 0.21mV. De hoogste brompiek bij de SET is de 50Hz piek met -95.9dBV = 0.02mV.
Gebruikersavatar
dekkersj
Berichten: 1210
Lid geworden op: wo 11 jan 2006, 0:41
Locatie: Steenbergen (NB)
Contacteer:

Bericht door dekkersj »

Het meten van de waarden is 1 ding, maar wat veel interessanter is is het nagaan of het ook hoorbaar is. Maw, je zult een test moeten doen waaruit reproduceerbaar blijkt dat je het verschil hebt gehoord.

Groet,
Jacco
Gebruikersavatar
Gerrit
Berichten: 1005
Lid geworden op: ma 25 feb 2008, 9:40
Locatie: Schin op Geul
Contacteer:

Bericht door Gerrit »

dekkersj schreef:
Het meten van de waarden is 1 ding, maar wat veel interessanter is is het nagaan of het ook hoorbaar is. Maw, je zult een test moeten doen waaruit reproduceerbaar blijkt dat je het verschil hebt gehoord.

Groet,
Jacco
Dit soort tests is erg lastig uit te voeren, en eigenlijk is het allemaal hiermee begonnen. Ik neem een duidelijk verschil waar tussen de versterkers (met mijn luidsprekers, in mijn kamer) en ik ben op zoek naar objectieve criteria die dit verschil kunnen verklaren.

Ik kon het natuurlijk niet laten en heb de NAD nog een keertje gemeten, zelfde resultaat. Ter vergelijking heb ik mijn 50 jaar oude Fisher KX-90 buizenbak getest, de Fisher heeft ook veel minder harmonischen afkomstig van de voeding. De ruisvloer blijft op zijn plaats met signaal erop, maar er zijn wel intermodulatieprodukten van het signaal met de voeding zichtbaar. Ik zal de spectra vandaag op de site zetten. Nu moet ik mijn oude Mini-Crescendo nog van zolder halen en eens kijken wat die doet.

Bij buizenversterkers wordt over het algemeen veel meer aandacht besteedt aan de voeding dan bij versterkers met transistoren. Het zou toch wat zijn als de klankverschillen voor een groot deel hierop terug te voeren zijn.
Gebruikersavatar
dekkersj
Berichten: 1210
Lid geworden op: wo 11 jan 2006, 0:41
Locatie: Steenbergen (NB)
Contacteer:

Bericht door dekkersj »

Gerrit schreef:
dekkersj schreef:
Het meten van de waarden is 1 ding, maar wat veel interessanter is is het nagaan of het ook hoorbaar is. Maw, je zult een test moeten doen waaruit reproduceerbaar blijkt dat je het verschil hebt gehoord.

Groet,
Jacco
Dit soort tests is erg lastig uit te voeren, en eigenlijk is het allemaal hiermee begonnen. Ik neem een duidelijk verschil waar tussen de versterkers (met mijn luidsprekers, in mijn kamer) en ik ben op zoek naar objectieve criteria die dit verschil kunnen verklaren.

Ik kon het natuurlijk niet laten en heb de NAD nog een keertje gemeten, zelfde resultaat. Ter vergelijking heb ik mijn 50 jaar oude Fisher KX-90 buizenbak getest, de Fisher heeft ook veel minder harmonischen afkomstig van de voeding. De ruisvloer blijft op zijn plaats met signaal erop, maar er zijn wel intermodulatieprodukten van het signaal met de voeding zichtbaar. Ik zal de spectra vandaag op de site zetten. Nu moet ik mijn oude Mini-Crescendo nog van zolder halen en eens kijken wat die doet.

Bij buizenversterkers wordt over het algemeen veel meer aandacht besteedt aan de voeding dan bij versterkers met transistoren. Het zou toch wat zijn als de klankverschillen voor een groot deel hierop terug te voeren zijn.
Ja, dat zou wat zijn, maar het komt mij heel vergezocht over.

Maar waarom niet veel fundamenteler aanpakken? Om te beginnen met witte ruis en een korte sweep op een cd en dan het luidsprekersignaal opnemen met een geluidskaart of cd-recorder. Uit ervaring kan ik je melden dat dat heel goed gaat. Je doet de meting twee keer, een keer met versterker 1 en daarna met versterker 2. Wat ook kan is het stereosignaal splitsen en 1 kanaal met versterker 1 en het andere kanaal met versterker 2. Dat stereosignaal opnemen met geluidskaart of cd-recorder en dan de analyse doen op hetgeen je hebt opgenomen. Dan kun je een direct vergelijk doen.

Groet,
Jacco
Plaats reactie