שרשור תגובות: הספק, הגברה ותצוגה - כל מה שרציתם לדעת

[motico]

טלHD

אני מבין שזאת התשובה שקיבלת:

התשובה שקיבלתי הייתה שעפ"י ממוצע רוב התכנים ווליום 0 יתן הספק מקסימאלי ללא עיוותים.

...

את התשובה הזאת קראתי באינטרנט באחד האתרים כשכתבתי את המאמר וכמובן זה אחד מההסברים שנפסלו לכתיבה.

הבדל של 16dB זה הבדל של פי 32 בהספק. אם הספק המגבר שיש לך אמור להוציא 100 וואט האם לדעתך (או לדעת זה שהסביר לך את הסיבה) כבר ב 4 וואט המגבר נכנס לעיוותים?

נניח שאות הכניסה למגבר חזק יותר, נאמר סטנדרט של 0dBm (על 600 אוהם). לחסוך ממך את החישוב זה אומר שהמגבר יוציא הספק מכסימאלי ב 6dB+. זה אומר שהמכסימום צריך להיות 10dB+ ולא 16dB+.

שים לב לסתירה שבהסבר שקיבלת: הספק מקסימאלי ללא עיוותים.
אם תביט בעקום העיוותים של המגבר תראה שהעיוותים הנמוכים ביותר שהוא מוציא נמצאים כמעט על גבול ההספק המרבי שהמגבר מצהיר עליו.
המספר 0 רחוק מאד מיכולת ההספק הנקי של המגבר.

אני מתנצל מראש על הציניות אבל האם אתה באמת לוקח ברצינות את ההסבר הזה?

[shigidar]

הייתי שמח לשמוע את דעתך למה מגברי שפופרות נשמעים אחרת ממגברים טרנזיסטוריים

...

אחת הסברות נעוצה בסוג ההרמוניות הנוצרות. האוזן האנושית שומעת הרמוניות זוגיות בצורה "נעימה" יותר מהרמוניות אי זוגיות. שפושפרות מוציאות הרמוניות זוגיות בעיקר ואילו טרנסיסטורים (סיליקון בעיקר) אי זוגיות בעיקר. כמובן בהנתן מבנה מגבר מתאים. רק שלא כולם יקפצו עלי עכשיו, חשוב להדגיש ששתי הצורות מוציאות גם את ההרמוניות המשלימות כמובן.
כמובן כמו שכתבתי זאת סברה ולי לפחות אין הוכחה מדעית לגבי זה.

התשובה שקיבלתי הייתה שעפ"י ממוצע רוב התכנים ווליום 0 יתן הספק מקסימאלי ללא עיוותים.
מאז אני מגביל בממשק את הווליום המקסימאלי
ברסיבר שלי ל 0.

...

ומה תעשה אם נדביק מסקין טיפ על התצוגה של הרסיבר שלך? איך תדע לכוון את הווליום?

אנחנו קיבלנו את המכשיר הכי משוכלל למדידת עוצמה ועיוותים = האוזניים, לך עם מה שנשמע לך טוב, כל השאר שטויות.

[motico]

Moshe_L

אתה צודק.
בהספק רשמתי את המספר המחושב למגבר של 50 וואט ואת המספר להגברת המתח במגבר של 100 וואט.

המשפט היה צריך להיות:

בסיכום, המגבר מגביר גם מתח וגם הספק ורמת ההגברה הנדרשת ממגבר שמע מקובל עומדת על כ 117 מליון בהגברת הספק וכ 140 בהגברת מתח.

...

תודה על התיקון

[Moshe_L]

בכיף.

מעניין מה HazooM חושב על כל מה שדברנו עם הגרפים.
השארתי לו שאלות גם בסקירה האחרונה שלו.

בסיכום, המגבר מגביר גם מתח וגם הספק ורמת ההגברה הנדרשת ממגבר שמע מקובל עומדת על כ 117 מליון בהגברת הספק וכ 140 בהגברת מתח.

...

הכוונה להספק המקסימאלי של המגבר? או להספק ממוצע בעת האזנה?

[oferlaor]

מאמר מעולה, תודה!

לא הכרתי את נושא האינרציה. איך בדיוק זה פועל? העכבה משתנה לא רק כתלות בתדר אלא גם כתלות בתדרים שקדמו לו?

[motico]

Moshe_L

הכוונה להספק המקסימאלי של המגבר? או להספק ממוצע בעת האזנה?

...

הכוונה להספק המקסימלי המוגדר ב Specification של המכשיר.

[Moshe_L]

motico

תודה.
וכל זה בהנחה שמודבר במגבר סטריאו?
מונו?
ברסיבר החוקים קצת שונים לא?

[yosihary]

טלHD

אני לא יודע למה בחברה מסויימת הספרות מגיעות ל 15+. אם הייתי יודע הייתי מוסיף את המידע למאמר.

בזמן הכתיבה גם אני תהיתי מה הסיבה לבחירת המספרים האלו והעלתי לעצמי מספר השערות. כמובן שגם חיפשתי באינטרנט מידע בנושא אבל כל הסבר שקראתי נפל מבחינתי כי תמיד מצאתי "באג" בהסבר.
הניחוש הכי קרוב שיש לי זה שהמספר 16+ ביחידות dB מתאים להגברת הספק של 32 ולכן המספר 0 מקביל (כמעט) למצב של ווליום אנלוגי לוגריתמי כשהוא במרכז. כמובן שגם תאוריה זאת לא ממש מדוייקת כי יש כמה סוגי ווליום לוגריתמי במערכות שמע וחלקם מוריד 20dB כשהוא במרכז.
כמו כן חברות אחרות משתמשות במספרים מרביים שונים כמו 10+ או 12+ וכו'. יש גם חברה שהמספר הגבוה ביותר שמופיע בתצוגה מסתיים ב 0 וזה אגב הכי הגיוני מבחינתי.

אז לא, אני לא יודע בוודאות למה נבחרו המספרים האלו ואתה כמובן מוזמן להציג את ההסבר שקיבלת.

...

לפי מדידות שערכתי ברסיברים שבדקתי, כמו דנון ימהה, פיוניר או אונקיו (באונקיו אפשר לבחור תצוגה שונה לווליום), אזי הווליום מכוון לספק הספק מלא כאשר התצוגה סביב 0 ד"ב מול מתח כניסה מקסימאלי של 2 וולט (RMS)

ההגבר המתח העודף - כל המספרים מעל 0 ד"ב, הם כמובן עבור כל המקורות שמספקים מתח נמוך מ- 2 וולט.

מתח 2 וולט הוא מתח המוצא של מפענח D/A במקסימום שלו - זהו התקן. יש לזכור שיש יצרני HE לא תמיד מקפידים על התקן ולפעמים מספקים יותר, אבל ברסיברים ונגנים של החברות היפניות זה 2 וולט מדויק למדי.

במגברים אנלוגיים ישנים עם ווליום מסוג פוטנציומטר לוגריתמי זה פעל בצורה מאוד דומה:

במצב של "חצי ווליום" החץ או הנקודה בשעה 12 הניחות של פוטנציומטר כזה הוא בין 10 ל- 20 ד"ב כאשר 20 זה פי עשר במתח.

ברבע ווליום = שעה 9 הניחות בערך 40 ד"ב.

כך שגם בווליום הדיגיטלי משתמשים באותו העיקרון.

וברכותי על מאמר מצוין.

[motico]

oferlaor

כמו שכתבת, גם וגם.
הרמקול זה מנגנון מכני שהממברנה שלו שואפת להמשיך בתדר קודם עד לדעיכה (תלוי ב Q של המבנה המכני).
הרמקול גם בנוי עם אלמנטים חשמליים בעלי "זיכרון" והכוונה בעיקר לסלילים וקבלים. המגבר דוחף לליפוף הסליל ברמקול זרם וכשזרם זה מופסק נשארת בסליל הרמקול אנרגיה.
אנרגיה זו משתחררת בצורה שהרמקול מחזיר אותה בחזרה למגבר (כי אין לו מסלול אחר). גם אם האות הוא סינוס טהור והפסקת המתח בהדקים מתרחשת בדיוק בסיום אות הסינוס, כלומר במתח 0, בגלל הפרש הפאזה בין המתח לזרם (הזרם בסליל מפגר) עדיין נשארת אנרגיה שמבקשת שחרור.
ה Cross נכנס גם הוא לחגיגה כי גם הוא בנוי ממערך של סלילים וקבלים.

כדי שיהיה יותר ברור עשיתי סימולציה של הרמקול במצב של מגבר עם עכבת יציאה גבוהה Damping Factor נמוך, ומגבר עם עכבת יציאה נמוכה Damping Factor גבוה.
אפשר לראות את תוספת האות שנוצרה בסיום הטון כשעכבת המגבר לא מספיק נמוכה.

[motico]

Moshe_L

לכל ערוץ יש את ההגברה הנפרדת שלו לכן המספר שמייצג את גובה ההגברה הוא לכל ערוץ בנפרד.

[motico]

yosihary

תודה, ותודה על ההסבר.

אם אני מבין נכון אתה אומר שאם מכניסים למגבר אות של 2 וולט (RMS) המגבר מוציא את ההספק המרבי שלו (לפני נקודת העיוותים) במצב שתצוגת הווליום מראה את המספר 0.

בזמן כתיבת המאמר כבר עשיתי את החשבון הזה, ועדיין התאוריה הזאת לא מסתדרת עם נתוני המגבר ולכן לא הכנסתי את זה למאמר.

נעשה חשבון קטן.
רגישות המגבר עומדת לפי המפרטים על 0.2 וולט.
אם אות הכניסה הוא "רק" 0.2 וולט, נקבל שכדי להגיע להספק המרבי, צריכים להעלות את הווליום בעוד 20dB, כלומר שהסקאלה תראה את המספר 20. הבעיה שהמגבר עולה רק עד מספר 16.
חסר לנו 4dB שזה יותר מחצי הספק. זה אומר שבכניסת אות מינימלית אין יכולת להגיע להספק מרבי. לא סביר שכך תוכנן המגבר.

במגברים אחרים המצב יותר קיצוני. המספרים המרביים הם 12 או אפילו 10. במגברים אלו לא נהיה מסוגלים להגיע אפילו לרבע הספק.

התיאוריה של סקאלת ה 0 מתרוצצת באינטרנט בכמה אתרים ואפילו משווים את נקודת המקסימום במצב 0 למודדים האנלוגים שהיו פעם במערכות השמע. כשהמחוג היה עובר את 0VU הסקאלה הופכת לאדומה.
אבל שם המחוג מדד את העצמה האמיתית של האות ולא כמו בווליום שלא משנה איזה עוצמת אות מכניסים, הוא תמיד מראה את אותו מספר.

[yosihary]

yosihary

תודה, ותודה על ההסבר.

אם אני מבין נכון אתה אומר שאם מכניסים למגבר אות של 2 וולט (RMS) המגבר מוציא את ההספק המרבי שלו (לפני נקודת העיוותים) במצב שתצוגת הווליום מראה את המספר 0.

בזמן כתיבת המאמר כבר עשיתי את החשבון הזה, ועדיין התאוריה הזאת לא מסתדרת עם נתוני המגבר ולכן לא הכנסתי את זה למאמר.

נעשה חשבון קטן.
רגישות המגבר עומדת לפי המפרטים על 0.2 וולט.
אם אות הכניסה הוא "רק" 0.2 וולט, נקבל שכדי להגיע להספק המרבי, צריכים להעלות את הווליום בעוד 20dB, כלומר שהסקאלה תראה את המספר 20. הבעיה שהמגבר עולה רק עד מספר 16.
חסר לנו 4dB שזה יותר מחצי הספק. זה אומר שבכניסת אות מינימלית אין יכולת להגיע להספק מרבי. לא סביר שכך תוכנן המגבר.

במגברים אחרים המצב יותר קיצוני. המספרים המרביים הם 12 או אפילו 10. במגברים אלו לא נהיה מסוגלים להגיע אפילו לרבע הספק.

התיאוריה של סקאלת ה 0 מתרוצצת באינטרנט בכמה אתרים ואפילו משווים את נקודת המקסימום במצב 0 למודדים האנלוגים שהיו פעם במערכות השמע. כשהמחוג היה עובר את 0VU הסקאלה הופכת לאדומה.
אבל שם המחוג מדד את העצמה האמיתית של האות ולא כמו בווליום שלא משנה איזה עוצמת אות מכניסים, הוא תמיד מראה את אותו מספר.

...

נדירים ביותר כיום המקורות שמוציאים 0.2 וולט, והמספר יכול להיות שונה מוצר למוצר.
וגם ברסיבר יש הנחתה/הגברה נוספת חוץ מהווליום שהיא המערכת הכיול. כך שישנם מקרים שמול רמקול לא נציל תהיה הגברה נוספת של 4 ד"ב או כל מספר אחר.

השיקולים הטכני מכתיב להימנע מהגברת יתר כי אז נדרשת הנחתת יתר וזה מקלקל את יחס אות לרעש והתחום הדינמי, לכן זה משחק שכל יצרן משחק בו קצת אחרת וכמובן אין חוק שאומר זה יהיה בדיוק אפס. בהשוואת 3067 מול LX83
מצאתי הבדל של כ- 3 ד"ב עבור עצמה אקוסטית זהה.

בתשובה לשאלה של השפעת האקוסטיקה - יש גם לציין שסביבת האזנה ממוקדת ומחזירה צורכת פחות הספק מסביבה מפזרת ובולעת, לכן גם היא יכולה לשחק לטובת - או לרעת - בצירוף הגברה - רמקול - לחדר יש תפקיד מאוד חשוב.

[motico]

yosihary

אתה צודק שמקורות של 0.2 וולט אין הרבה אבל בעקרון זה נתון של יצרן המגבר והוא חייב לעמוד בו וזה לא ממש משנה אם הרוב לא כך.
בכל האתרים שאומרים ש 0 זאת הנקודה שבה המגבר מתחיל לעוות, לא יוצרים את הקשר (אפילו לא ברמז) לעצמת אות הכניסה. למעשה אתה היחיד שיצר את הקשר ההגיוני בין רמת אות כניסה לרמת אות יציאה.

אני לוקח את תוצאות הבדיקות שלך כעובדה. עכשיו נשאלת השאלה האם באמת מתכנני המגברים התכוונו לכך.
חברת Harman Hardon היא החברה היחידה שראיתי שמתייחסת למספר 0 בכך שהיא מגדירה אותו וממליצה לא לעבור מספר זה מבחינה בריאותית. תצוגת ה 0 מבחינתה לא קשור להספק המרבי של המגבר.

אבל השאלה הכי חשובה:
האם ראית באיזה מקום הגדרה מסודרת של יצרן המגבר שמסביר שהוא תכנן את המספרים בתצוגה כך ש 0 זה ההספק המכסימלי של המגבר כשאות הכניסה הוא 2 וולט?

[DaTHE]

אני עדיין לא הבנתי עניין אחד לגבי עניין ההגדרות.

בסופו של דבר, הרכיב הכי אחרון שמחובר פיזית לרמקול צריך להיות לפני הבנתי והגיון רכיב מגבר זרם (הכוונה שהמתח קבוע והזרם משתנה בהתאם להעכבה הדינמית - זאת אומרת הגבר הספק)?

לגבי עוד עניין שאתה דנים בו כרגע. אתם מדברים על החיווי שלה רסיבר בעוצמת הווליום שמיחס להגבר ההספק?

[motico]

DaTHE

הרכיב הסופי במגבר מגביר גם מתח, גם זרם וכמובן גם הספק. הנקודה היא שצריך להחליט מי מההגברות (מתח, זרם, הספק) יוגבר במידה שווה או במילים אחרות במידה קבועה בהתאם למצב הווליום.
כעובדה, כדי לשלוט היטב על הרמקול יש צורך לתת לו מתח קבוע. הגברת הזרם וההספק משתנים בהתאם.
כלומר, אם המגבר מוציא אות סינוס ברמת מתח 10 וולט, לא משנה באיזה תדר הסינוס, תמיד עוצמתו תהיה 10 וולט. מה שכן משתנה בשינוי התדר זה הזרם (ובהתאם ההספק) כי עכבת הרמקול לא קבועה.

לגבי עוד עניין שאתה דנים בו כרגע. אתם מדברים על החיווי שלה רסיבר בעוצמת הווליום שמיחס להגבר ההספק?

...

כן, אנחנו מנסים להבין מה משמעות הספרות בתצוגת המגבר, והעלנו תאוריות מה הסיבה שחלק מהחברות מגדירות את תצוגת הווליום במגבר עם מספרים גם שליליים וגם חיוביים.

[DaTHE]

motico, אז זה מה שאני טוען שהזרם בכניסה לרמקול משתנה => לכן יש הגבר זרם (הזרם משתנה בהתאם ל(עכבת, לא רק)רמקול - זוהי גם אחת הנק'\פרמטר שנותן למגבר את איכותו - עד כמה הוא מסוגל לעקוב אחר שינוי הרמקול).

[motico]

DaTHE

לא הבנתי את קו המחשבה שלך.
כתבת:

אז זה מה שאני טוען שהזרם בכניסה לרמקול משתנה => לכן יש הגבר זרם

...

אם במקום רמקול נחבר נגד כך שהזרם יהיה קבוע בכל תדר, האם זה אומר שאם הזרם קבוע אין הגברת זרם?

[DaTHE]

לא ממש... כוונתי הייתה שיש הגבר זרם מיכוון שמודבר על רמקול שאופינו משתנה. ביחס לאות שנכנס לכניסת הרכיב האחרון לפני הרמקול ליציאתו ההרכב (מחוק אוהם) שמשתנה הוא הזרם.

זה מה שאני מנסה לטעון.

[motico]

אנחנו בדעה אחת שלמגבר שדוחף הספק לרמקול שיש גם הגברת זרם.
מה שלא הבנתי זה למה אתה מקשר בין המילה הגברה למילה משתנה. גם אם מודדים בתדר יחיד (כלומר התנגדות רמקול קבועה) קיימת הגברת זרם.

[DaTHE]

תראה, עד כמה שידוע לי הגבר הוא יחס. זאת אומרת שיחסית לכניסה שלו הוא משתנה בהתאם להגברה (או הנחתה).

לזה אני מנסה לכוון....
לגבי המשפט העליון (כמובן לפי מה שאני מכיר) צריך להגיד שיש הגברת זרם ומכאן מגיעים לכך שהוא בעצם מגבר הספק. (לא אומרים על מגבר מתח שהוא מגביר הספק).