Gain-styring i en hifi-kjede

Sponsorer:
Takk Takk:  0
Like Like:  0
Viser resultater 1 til 7 av 7
  1. #1
    Intermediate
    Medlem siden
    Oct 2003
    Poster
    4,886
    Takk & like
    Nevnt
    0 post(er)
    AVtorget feedback
    0
    (0% positive tilbakemeldinger)

    Gain-styring i en hifi-kjede

    Problemstilling:
    Vi har en gitt kjede av hifi-komponenter som brukes til reproduksjon av ferdig innspilt lyd. Flere komponenter introduserer støy, og flere kan brukes til å dempe signalstyrke.

    Av praktiske hensyn ønsker vi å lytte på forskjellig lydnivå avhengig av om det er fest på lørdag eller stearinlys-aften med dama. Digital volumkontroll kan ha ergonomiske fordeler kontra analog. Hva skal vi bruke?

    Vi antar at sluttresultatet er det vi er opptatt av. Forholdet mellom ønsket signal, S og Total støy, Ntot gir Signal-til-støyforhold, SNR. Som lyttere er vi opptatt av både absolutt støynivå og SNR, siden vi sannsynligvis har en nedre hørbarhets-terskel for støy som kan forskyves hvis et sterkt signal blandes inn (maskering).

    Digital volumkontroll forutsettes utført med ideell dithering.

    Signal:
    S = X * Ad * Ae

    Støy-bidrag:
    Nd * Ae
    Ne1 * Ae
    Ne2
    Na

    Vi antar ukorrelert støy og dermed effekt-addisjon:
    Ntot = {(Nd*Ae)^2 + (Ne1*Ae)^2 + Ne2^2 + Na^2}^(1/2)
    ={(Nd^2+Ne1^2)*Ae^2 + (Ne2^2 + Na^2)}^(1/2)

    rydder opp:
    N1^2 = (Nd^2+Ne1^2)
    N2^2 = (Ne2^2 + Na^2)

    og får:
    Ntot = {N1^2*Ae^2 + N2^2}^(1/2)

    SNR:
    S/Ntot = X*Ad*Ae/{N1^2*Ae^2 + N2^2}^(1/2)

    Konklusjon:
    Som forventet vil både digital og analog volumkontroll resultere i endret signal-nivå. Bare analog volumkontroll vil påvirke støy-nivå.

    Hvis digital støy og analog støy før pot-meter (N1) er signifikant i forhold til støy i effekt-forsterker og akustisk støy(N2), forventer vi at aktiv bruk av analog volum-pot vil gi bedre SNR i rommet. Hvis totalt støybilde domineres av støy etter analog volum-pot, er det likegyldig hvorvidt vi benytter analog eller digital volumregulering.

    Den suverent dårligste taktikken er å dempe kraftig digitalt (Ad) for så å innføre positiv gain for å kompensere (Ae>1). Da vil vi først miste SNR i det digitale domenet, for så å forsterke opp støyen (og signalet) analogt.

    mvh
    Knut

  2. #2
    Active John sin avatar
    Medlem siden
    Dec 2003
    Poster
    397
    Takk & like
    Nevnt
    0 post(er)
    AVtorget feedback
    0
    (0% positive tilbakemeldinger)
    Konklusjenen er å kjøre full gass på digitalt signalnivå og bruke minst mulig analoge potmetere?
    Selv om jeg skjønte basolutt mindre en ingenting av tegningen og utregningen da


    Spørsmål:

    Jeg har en såkalt klasse D "PWM" forsterker, altså pulsbreddemodulert.
    Ettersom jeg har skjønt, så er volumkontrollen på denne rett og slett puls "høyden" mens signalet er "bredden" Hvordan påvirker dette signalet?

  3. #3
    Intermediate
    Medlem siden
    Oct 2003
    Poster
    4,886
    Takk & like
    Nevnt
    0 post(er)
    AVtorget feedback
    0
    (0% positive tilbakemeldinger)
    Sitat Opprinnelig postet av John
    Konklusjenen er å kjøre full gass på digitalt signalnivå og bruke minst mulig analoge potmetere?
    Selv om jeg skjønte basolutt mindre en ingenting av tegningen og utregningen da


    Spørsmål:

    Jeg har en såkalt klasse D "PWM" forsterker, altså pulsbreddemodulert.
    Ettersom jeg har skjønt, så er volumkontrollen på denne rett og slett puls "høyden" mens signalet er "bredden" Hvordan påvirker dette signalet?
    Konklusjonen er at det tryggeste er å kjøre "unity gain", altså hverken dempe eller forsterke signalet i forhold til hva boksene er designet for, og så gjennomføre nødvendig demping så sent som mulig i kjeden. Som regel betyr det et analogt pot-meter.

    Konklusjon#2 er at i mange tilfeller er det unødvendig å gjøre ovenstående fordi andre bidrag uansett dominerer, eller subjektiv følsomhet for maskerer problemet bort.

    Jeg vet ikke hvordan volumkontrollen på denne fungerer. Hvis den har analog input, ville jeg nesten tippe at den hadde et vanlig potmeter/VCA som dempet signalet FØR forsterkeren, slik at forsterkeren fikk jobbe med konstant spenning, variabel puls-bredde.

    mvh
    Knut

  4. #4
    Active John sin avatar
    Medlem siden
    Dec 2003
    Poster
    397
    Takk & like
    Nevnt
    0 post(er)
    AVtorget feedback
    0
    (0% positive tilbakemeldinger)
    Nå har jeg lest litt om konstruksjonen av min forsterker, og det ser ut til at volumkontrollen er en direkte regulering av spenningen over effekttrinnet etter at signalet er pw-modulert. Det er jo en ganske spenstig måte å gjøre det på!

    Analogsignalet går altså "urørt" igjennom til effekttrinnet, som har en fast regulerbar pulshøyde.

    Jeg har merket en ulempe ved dette, og det er at man kan høre bittesmå forstyrrelser i lyden hvis man regulerer volumet ved veldig høyt volum. små "klikk".
    Lyden reguleres i 0,5dB trinn, men er softwarestyrt så regulerer man veldig fort kan man høre det klikker litt. Jeg tror dette kan komme av spenningsendring på sluttrinnet.

    Spennende med ny teknologi!

  5. #5
    Intermediate killroy sin avatar
    Medlem siden
    Nov 2005
    Poster
    1,198
    Takk & like
    Nevnt
    0 post(er)
    AVtorget feedback
    0
    (0% positive tilbakemeldinger)
    Volum kontroll er et undervurdert design område for de fleste leverandører.

    1) "Normalt" går signalet rett inn på "toppen" av potmeteret , ut via senter og "bunn" er koblet til signal jord. Dette er en trygg og tradisjonell måte. Lavt signal ut (høy motstand til kilde, lav motstand til jord) kan gi noe støy.

    2) Benytte digitale kretser har jeg lite forhold til. Er generellt litt skeptsik til å introdusere en IC krets mellom kilde og effekt trinn :wink:

    3) Gjøre som EC, dvs. sette et potmeter i inngangs differansial trinnet ("kortslutte" fase/motfase). Dette gir noen utfordringer mht. DC justeringer/termiske endringer over tid. Benytter dette selv i en selvbygd EC4.6 konstruksjon som pre amp.
    Eneste ulempen er at det alltid vil være DC forskjell mellom Collector på "T1 (fase) og T2 (motfase) i nevnte differensial trinn. Dette genererer litt "støy" ved endring rundt lavt volum (tolleranse på potmeter og DC "problemer"). Lyden er udiskutabelt noe av det beste jeg har erfart.

  6. #6
    Intermediate jozho sin avatar
    Medlem siden
    May 2005
    Poster
    1,530
    Takk & like
    Nevnt
    0 post(er)
    AVtorget feedback
    0
    (0% positive tilbakemeldinger)
    Kanskje ikke så matnyttig. Men jeg har et pre-amp byggesett med en TDA1524A IC som styrer volumet(+bass\diskant\balanse), er enkel pot og spenningsforskellen på denne som regulerer greia. Uansett så støyer denne mye... Et dårlig kjøp. Og du kommer mye bedre ut av det med en god stereo pot. Bass\diskant\balanse justeringene rettferdiggjør ikke støyen.

    En liten advarsel altså....

  7. #7
    Intermediate
    Medlem siden
    Jan 2005
    Poster
    658
    Takk & like
    Nevnt
    0 post(er)
    AVtorget feedback
    0
    (0% positive tilbakemeldinger)
    Sitat Opprinnelig postet av knutinh
    Konklusjonen er at det tryggeste er å kjøre "unity gain", altså hverken dempe eller forsterke signalet i forhold til hva boksene er designet for, og så gjennomføre nødvendig demping så sent som mulig i kjeden. Som regel betyr det et analogt pot-meter.
    Ja, dette er standard praksis for miksing av lyd. Hvis du har flere ledd med lydmiks, kjør peak opp mot 0db og still volum mot effektforsterker i siste ledd som da blir mastervolum. Et lydsignal som peaker i 0db bruker hele dynamikken som er tilgjengelig uten overstyring. Som igjen gir best s/n ratio.
    Untaket er selvfølgelig om lyd fra kilder skal være lavere enn endre i forhold til master. F.eks sang og instrumenter i et liveband. Da blir det øret som styrer.

Stikkord for denne tråden

Regler for innlegg

  • Du kan ikke starte nye tråder
  • Du kan ikke svare på innlegg / tråder
  • Du kan ikke laste opp vedlegg
  • Du kan ikke redigere meldingene dine
  •