www.audiofaidate.org

Come promesso, comincio con le prime 2 righe di introduzione sugli argomenti sollevati da Graham Maynard su EW, e da me citati in vari interventi.

Il tema di fondo si snoda fondamentalmente su 2 piani:

1. L' ampli e le sue caratteristiche di linearità interna

2. L' interfacciamento ampli-spk, con prevalenza di indagine "inversa" nel senso che si valuta la reale capacità di interagire del ampli a segnali provenienti dallo spk.

Come prevedibile il tema è complesso, ( e fonte di dibattiti accesi). Altro punto è la non totale "novità" dei concetti, che presi separatamente sono stati trattati anche da altri proggettisti / divulgatori.
Questo approccio permette di visualizzare alcuni comportamenti da una prospettiva non molto diffusa, ma forse più coerente con l' uso finale del ampli...

Fase 1;
Circuito di misura del DF (damping factor, fattore di smorzamento, in definitiva il rapporto tra resistenza interna e resistenza del carico....).

Alla base dei test di Graham c' è questo classico setup di misura:




C' è l' ampli sotto test, con input chiuso su 600 ohm, e un generatore sinusoidale (di potenza) che inietta sul uscita del ampli un segnale di prova, a frequenza che comprende tutta la banda audio. Ovviamente attraverso un carico standard, nel nostro caso la resistenza di potenza da 8 ohm (Load).
Rout è una resistenza (attualmente 0 ohm) che viene utile in seguito per simulare la Rserie del cavo....

Misurando nel punto "OUT" l' ampiezza del segnale presente, si può determinare il DF, semplicemente valutando il rapporto tensioni tra Vgeneratore / Vout (ampli). Spesso, per comodità, la misure viene svolta in dB, per cui il DF sarà l' equivalente della trasposizione logaritmica letta (es_ 60 dB --> DF= 1000).

Fino qui, nulla di nuovo. Maynard, oltre a questo valore, ha pensato di analizzare anche il rapporto di fase che esiste tra il segnale originale e quello presente sul uscita del ampli.
In teoria, esso dovrebbe essere assolutamente identico, perchè il carico di lavoro è puramente resistivo (nessuno sfasamento da elemento reattivo).

In pratica si scopre che in questo sistema l' ampli non si comporta come un generatore di tensione puro, nemmeno se dispone di bassissima resistenza interna e alto NFB. Nella simulazione X1 è un LM3886, un classico OPamp di potenza anche ben considerato....

Guardate il "plotting":



In Blu c' è il DF espresso in dB, in Rosso la fase misurata nel punto OUT. In primo luogo si deve dire che il DF è teorico, perchè non tiene conto di perdite interne (Rserie, Lserie;ecc...), nella realtà la parte a bassa frequenza supera raramente i 50dB. Altro elemento è la tensione del generatore, che nel nostro caso non corrisponde a "0dB" ma a circa +3 dB. per le nostre simulazioni questo non è importante, perchè ci interessa l' andamento, e quello è molto realistico.

Notare la fase, dovrebbe essere 0° piatta, ma ha una rotazione di 90°, e per di più in piena banda audio. Come mai ?

Perchè un ampli cosi strutturato, (classico opamp ad ingressi differenziali) segue dei criteri di compensazione del guadagno basati su poli dominanti a bassa frequenza, che fanno decrescere il gain oltre il loro punto di intervento. (i problemi sono anche altri, ma una cosa alla volta....)

Risultato, un ampli che non riesce ad "opporsi" in modo lineare ad una sollecitazione elettrica esterna. In pratica la impedenza interna reale del ampli risulta "reattiva" anzichè "resistiva" come vorrebbe la teoria....

Mi dispiace, devo fermarmi (non ho tempo). Alla prossima puntata....

ciao


Mauro

Ciao Mauro,
dove è possibile trovare documentazione riguardo il lavoro di Graham?

Ciao

Andrea

ohh, Andypairo, ben trovato in versione Italiana.....

Beh, gli articoli di Graham sono 5 o 6 e si chiamano "Class-A imagineering: part x" dove per X si intende la puntata, e sono stati pubblicati su Electronics Word 2004 fino a primi 2005.

immagino che EW continui la sua campagna di arretrati....

Da parte mia, a parte fare una semplicistica esposizione su in questo 3D (a puntate, anche io....), di più non posso fare, perchè dispongo di materiale di "prima mano" (scambi E-mail e post con Graham) che vien da se che non posso postare se non da me "mediato"....

ciao

Mauro

Mauro

Si possono comprare anche gli articoli singoli:
http://www.softcopy.co.uk/mag/default.a ... list&id=79
a 4 sterline l'uno.

IMHO non ne vale la pena, non sono chiarissimi e vanno digeriti e integrati con molte altre informazioni di contorno. Tantovale lasciare tempo a Mauro di raccogliere le idee e postare qui a puntate.

Non vorrei precorrere i tempi, ma la domanda spontanea dopo questa affermazione
" un ampli che non riesce ad "opporsi" in modo lineare ad una sollecitazione elettrica esterna. In pratica la impedenza interna reale del ampli risulta "reattiva" anzichè "resistiva" come vorrebbe la teoria...."
è la seguente:
e se si calibrasse l' impedenza reattiva dell'ampli in modo da essere la complessa coniugata di quella dell'altoparlante??


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Piergiorgio

fase 1.1:
Varianti di risposta al "inverse driven", caso con induttanza 6uH (in parallelo a 10ohm) posta sul uscita del ampli. (la misura è sempre fatta sul nodo "out" adiacente al carico 8ohm, lato ampli, ovviamente....
Questo setup corrisponde ad un classico, usato prevalentemente negli ampli a stato solido per aumentare la stabilità su carico capacitivo....



Come si nota, la risposta in frequenza e fase del DF subisce una notevole "mutazione". (e risponde parzialmente al quesito di Plovati, dimostrando che le variabili in gioco sono talmente piccole da non essere direttamente associabili al semplice dimensionamento di una rete crossover, ma piuttosto allo studio interno della struttura del ampli..)

Da questo grafico, e dal confronto con il precedente, si possono già trarre molte più "ipotesi" di lavoro.
Tanto per cominciare, di norma si dice che una L in serie al segnale, con valori così bassi, si limita a "filtrare" la banda oltre i 100 o 200Khz, per cui "dovrebbe" essere irrilevante a riguardo della risposta in banda audio.
Nulla di più sbagliato (tenendo conto degli elementi emersi dal nostro modello di ampli...). Se notate, cambia in modo estremo sia il livello del DF, che a 1kHz senza L è di 80dB (sempre teorico, ma ci torneremo...) e con L passa a 50dB, sia la fase, che addirittura si "linearizza", ma su un andamento sfasato di 90°....( come avere una induttanza a fare "damping" anzichè una resistenza ideale....)
Cosa è successo ?
Semplicemente la Lserie aumenta la componente induttiva equivalente (al "inverso" del Cdom interno...) , portando ad una frequenza 10 volte minore la fase di transizione 0-90°....

A questo punto si "svelano" alcune sensazioni soggettive, ottenute quando si cambiano i cavi di potenza (variazioni minime ma reali di Lserie) o si usano ampli con o senza Lserie in uscita.

Prime conclusioni:

1. Un ampli strutturato in modo "tradizionale", quindi basato sulle normali regole di compensazione (Cmiller) e ad ingressi differenziali, pone in uscita una componente induttiva (attiva), che va a sommarsi alle normali componenti resistive interne.

2. La componente induttiva "attiva", causata da il fenomeno del punto 1, modifica la risposta di DF, sia in fase che in ampiezza (VS frequenza).

3. La componente induttiva "attiva" si associa facilmente con le altre componenti presenti o internamente al ampli (Lserie messa apposta) o Lserie dei cavi di collegamento, dando luogo a forme di risposta DF e fase DF anche molto diverse....

ciao


Mauro

Fase 2:
Esposizione del concetto "first cicle":

Il problema di avere un ritardo di gruppo (tale è il risultato delle misure inverse che abbiamo visto) rappresentato dalla componente induttiva equivalente, nel amp, sappiamo che genera un DF "sfasato" di 90° rispetto ad un segnale di ritorno dagli speakers, generalmente rappresentato dalle Back_EMF. Esso può essere presente solo a certe frequenze audio (caso del amp senza induttanza in uscita) o in tutta la banda (caso con induttanza serie...).
Ma cosa significa, o meglio quale sarebbe "il problema reale", tolta una ipotetica perdita di efficienza nel DF (evidenziata già dai grafici di DF in DB...) ?

Ecco, qui cominciano le diatribe, tra che sostiene che il problema sia "un non problema" e i sostenitori di questa teoria....
All' origine di ciò, sta l' idea di considerare valido, nelle dinamiche del segnale audio, il concetto di "stato di quiete" o "momento 0", tipico nelle simulazioni e nelle indagini teoriche di un sistema...
Questo stato, nel nostro amp, è rappresentato dalla condizione in cui tutti gli elementi reattivi presenti nel circuito sono "scarichi" e non sottoposti a sollecitazioni dinamiche esterne, e vale solo per la fase iniziale della sollecitazione, dopodochè il circuito subisce una "stabilizzazione" dinamica ed il fenomeno non è più osservabile...
Per capire, mostro una simulazione del solito circuito, sollecitato da un solo "ciclo" a 10Khz, da cui prende il nome "first cicle" (primo ciclo...):



Scusate per la grafica, sto facendo le cose in fretta, giusto per chiudere il discorso...
Naturalmente la sollecitazione "al generatore" ha una regolare partenza da 0, con regolare andamento crescente della funzione seno...
Dato che il nostro ampli è "in ritardo" sul segnale, si deve attendere praticamente 1/4 di ciclo prima che ci sia una risposta effettiva alla tensione .
Passato il "primo ciclo", la condizione si stabilizza, per una ragione ovvia: il sistema "fa perno" sulla parte precedente di semionda per produrre la sua risposta, meno efficiente ma presente...

Secondo Graham, Questo fenomeno è alla base di alcune differenze "soniche" tra ampli, ancor più (e in parallelo) alle note situazioni di TIM e IMD riscontrabili nei vari anelli del amp...

Ora, bisogna essere consapevoli che queste fenomenologie di risposta a segnali "di ritorno" dagli spk, servono per fornire strumenti di analisi ai proggettisti di ampli, e l' apparente "labilità" del fenomeno può dare spazio a elementi di incomprensione o fraintendimento.
Ricordo che il concetto stesso di Back_EMF, in alcuni forum sul argomento, è tema di accese discussioni, specie in funzione del amp.
E' opinione diffusa che un amp sia un generatore di tensione, con resistenza di uscita "tendente a 0", in tutta la gamma audio. di conseguenza non può esistere un fenomeno di risposta a back_EMF "dentro" l' amp (esse dovrebbero essere messe in CC dal damping enorme posto dal ampli, e "fermarsi" nel crossover o nella bobina mobile... ).
Anche queste prime simulazioni dimostrano che non è cosi.
In primo luogo in tutte le configurazioni reazionate (localmente o globalmente) il nodo di uscita è e resta "un nodo" e come tale, in un sistema reale in cui non esiste la resistenza 0 di uscita, può svolgere la funzione di "ingresso" per forme di "energia di ritorno" e elaborarle di conseguenza nei propri stadi interni....
Questo vale in particolare a frequenze in cui le non idealità della funzione di trasferimento della catena si fanno "pesanti" (normalmente al aumentare della frequenza di lavoro).

Esposto il concetto di "first cicle", restano sul tavolo una serie di problematiche, tipo: come fare per ridurre od eliminare il problema negli ampli ? Oppure, questi fenomeni hanno un peso, all' ascolto, oppure è mera teoria "simulativa" ?

Spero di avere tempo di "sintetizzare" alla prossima puntata.

Per ora, voglio scusarmi per le esposizioni "a braccio" ( le faccio nei minuti liberi, basandomi quasi esclusivamente sulla memoria e di corsa...) e le conseguenti imprecisioni.
Ad esempio, dalla fretta, ho esposto le teorie di Graham com "INVerse driven", ma lui le chiama "REverse driven". Posso avere fatto anche altri errori. Non prendete tutto per "oro colato".
Il problema è che gli argomenti di Graham sono "infiniti" e "dispersivi" (dialetticamente) ed io non sono neppure un eccelso traduttore (ma mediocre), per cui quel che passa sono solo i concetti matematici e teorici, che per fortuna sono universali per davvero....

Spero di essere riuscito a "dare un idea di base", in questa prima fase, sulle argomentazioni che a volte entrano in gioco nei miei discorsi.

ciao



Mauro

e qui c'è già un punto mai chiarito da Maynard: perchè prendere una sinusoide con partenza da 0 e non un impulso, più simile al segnale musicale?

_________
Piergiorgio

Telegrafico. (non mi metto nella testa di Graham, ipotizzo le mie ovvietà, tenendo conto del tipo di analisi.)

Perchè un impulso non ha una sua realtà audio, ne in un segnale utile ne tantomeno nelle Back_EMF.

La distribuzione spettrale di un impulso (idealmente ad armoniche infinite...) coinvolge mille altri "colli di bottiglia" di una catena, e non "isola" il concetto.

Per loro natura, le forze di ritorno Back_EMF, che è lecito pensare di trovare in questo punto sono ad andamento sinusoidale....

In fondo gli stessi argomenti che fanno fare acqua alle teorie di Otala. Che senso ha fare analisi con segnali "inesistenti" ?

Detto questo, non cambierebbe moltissimo, nel esempio espresso, avresti uno startup terrificante e distorto....

ciao

Mauro

In fondo gli stessi argomenti che fanno fare acqua alle teorie di Otala. Che senso ha fare analisi con segnali "inesistenti" ?

Originariamente inviato da mauropenasa - 25/11/2005 :  12:00:46

Mica tanto, l'oscillogramma di tutti i segnali musicali assomiglia molto ad una sinusoide lenta con sovrapposti molti splilli di forma vagamente gaussiana. Il segnale test più indicato dovrebbe essere una sisusoide a 100Hz con sovrapposto un impulso di banda limitata a 20Khz.
Ci sarebbe condensato tutto in un segnale del genere: IMD, THD, banda, slew rate etc.
Mai capito perchè non si utilizzino segnali del genere, visto che ora con gli editor Wav o con i generatori di forme d'onda arbitrari è facilissimo farli..

_________
Piergiorgio

Beh, voglio ribadire che nella mia frase espongo solo linee di "riporto", che trovi nei forum di tutto il mondo.

Personalmente sono aperto a tutte le ipotesi, se accessibili e riproducibili. Se ricordi utilizzai una forma d' onda analoga a quella di Otala per dei test su Back_EMF, nel forum DIYaudio su quel tema, con tanto di discussione...

La realtà emerge è che QUALSIASI forma d' onda periodica filtrata in banda 20Hz-20KHz svolge le medesime funzioni di stimolazione (riporducibili con toni ordinari più o meno coniugati,come nel caso del 60Hz 7Khz per la misura classica IMD), l' unico aumento è la difficoltà di discriminazione strumentale del risultato...

La tendenza mondiale è di lavorare su stimolazioni "diverse", come quella di Graham di "entrare dal uscita".

Una buona idea teorica sarebbe lo "smembramento" del segnale audio musicale campionato riprodotto e relativa analisi, ma si deve considerare che il segnale andrebbe valutato in uscita dei diffusori, non del elettronica...

Poi nessuno è d' accordo su come deve essere, quel segnale.
Per esempio, su un piano strettamente strumentale i sistemi a valvole non dovrebbero neanche essere considerati Hi-Fidelity nel senso stretto del termine, data la THD che introducono....

ciao

Mauro

Ciao salve a tutti.
Mi introduco nel tema perchè sono incuriosito da questo tipo di prove. Premetto che il linguaggio adottato dagli "audiofili" mi risulta ostico, quindi mi scuserete se prendo fischi per fiaschi.
Intendo dire che mi sono letto i post più di tre volte e non ho ancora capito quasi tutto. Mi limito però a chiedere aiuto a capire una cosa sola, quella che mi sembra più strana di tutte, che senso ha tenere l'amplificatore fermo e misurare di quanto tiene stabile la tensione in uscita alimentando l'uscita, piuttosto che alimentare l'ingresso come farebbero i logici vulcaniani, e misurare di quanto riesce a variare l'uscita sotto un carico pesante prima che riesca a presentare fenomeni di scompenso come quelli dimostrati? Che senso ha parlare di damping factor e non di impedenza di uscita? Mi sbaglierò ma mi pare che sia un pò come misurare le resistenze in siemens piuttosto che in ohm per avere il lusso di dire poi che I=VR. Le argomentazioni ed i grafici di corredo non mi convincono, ma questo non significa che li abbia compresi a pieno. Voi invece siete convinti di ciò che si afferma? E nel caso me lo ripetereste in "tecnichese" ?
Ciao e grazie!

Ciao Mauro,
scusami per il ritardo. non ho scritto ma ero con l'orecchio ben teso. Volevo avere tutto il tempo di studiarmi con calma il discorso. Intanto penso di doverti tributare un grazie per aver filtrato il matematichese e per il fatto in sè di aver esposto un bel concetto nuovo. Bella sintesi, non preoccuparti. Per quanto mi riguarda, non *posso* capire tutto. Però il messaggio è passato. L'abbiamo scoperto per altri versi che siamo daccordo sull'importanza dello smorzamento e della risposta transiente. Non ho prove a riguardo, ma l'intuito mi porta sempre lì: l'orecchio percepisce con minima o nulla integrazione nel tempo i segnali rapidamente variabili. lo so, è una affermazione a suo modo "forte" ma non posso farci niente, è una sensazione che non mi abbandona.
Aspetto le porissme puntate

Ciao,
Valerio

Grazie della "comprensione" Valerio.
Bisogna ricordare che dietro queste 4 righe che ho scritto c' è tutta una serie di articoli, legati tra l' altro a uno studio sugli amp a stato solido, interfacciamento con diffusori e caratteristiche dei crossover di questi ultimi.
Il lavoro di assimilazione non è stato irrilevante, e spesso serve una "visione di insieme" che non prescinde dal totale delle conoscenze in altri ambiti. (Vedere i concetti "non elementarissimi" sui modelli di spk e relativa importanza del loro damping nella sezione altoparlanti e in altri interventi in questa sezione....).
La mia sintesi rende anche l' argomento apparentemente "labile" e "fumoso".
Credo (e spero) che sia solo colpa della mia incapacità di sintesi, unita ad una incompletezza di esposizione, a creare "dubbi".
E qui mi rivolgo a Larry; Nessun problema se non ti sembrano chiari i concetti. (o meglio, per me è una tragedia, perchè significa che potevo risparmiarmi sto lavoro "che non passa"). Evidentemente non sono in grado di sintetizzare decine di articoli in poche righe....

In realtà, questa fase si limita ad esporre "la piattaforma" su cui si basano le simulazioni e le misure.
Come ho detto negli altri interventi, non ho ancora parlato dei vantaggi di questa misura nel "mondo reale", di quali sono nel dettaglio i fenomeni interni al amp che creano questi grafici, ne del reale o non reale impatto sul sistema finale che questi grafici creano...

Credo (e spero) che quando si potrà toccare con mano i problemi hardware tutti possano sentirsi "chiamati in causa".

Riguardo alla "piattaforma", per Larry:
Giusto per evitare incomprensioni inutili.

Sul fatto di condividere o meno le teorie di Graham Maynard, di collegarle o meno (come faccio io) ad altri fenomeni, o di ritenere i fenomeni descritti più o meno rilevanti "nel concreto", pieno margine di "critica soggettiva".

Sul fatto di non capirci nulla, a causa della mia "scarsa lucidità espositiva", pieno margine di "critica soggettiva".

Sul fatto di contestare i metodi di misura (o simulazione) che si usano da sempre per sistemi di amplificazione, compresi i test industriali su OPamp, per rilevare l' impedenza interna di un dispositivo, francamente, lo trovo "singolare".
Non ho ben capito, ma mi sembra che non ti piaccia il concetto di DF, ma quel concetto tutto sommato è puramente "dialettico". Trattandosi di un concetto universalmente riconosciuto, non da audiofili, ma da matematici ed Ingenieri elettronici, non lo trovo così scandaloso. Per l' esito del contesto comunque ha un peso irrilevante. Che sia DF, Zinterna, espresso in DBv, in mohm o Siemens, a noi interessava l' andamento VS frequenza, e tale rimane indipendentemente dal fattore di scala....

Tanto per chiarire, non ho capito neanchè il concetto di "tecnichese".
Fai riferimento "al "...linguaggio addottato dagli audiofili....".
Ora, sinceramente, non credo di avere mai fatto un intervento da "audiofilo" in vita mia, ed in nessun forum mondiale....
Dato che questo 3D praticamente ho scritto solo io, non capisco bene quale sia il concetto...
Forse, (sempre per evitare incomprensioni) è bene chiarire anche questo concetto;
- Io esprimo un concetto matematico con una espressione matematica
- Esprimo una rappresentazione numerica bidimensionale con diagrammi di Bode.
- Esprimo una forma d' onda elettrica con diagrammi FFT o oscillogrammi.
- riassumo un concetto o una legge generale in un modo possibilmente comprensibile a chi ha una preparazione minima.

Questo (purtroppo per chi legge questo forum...) non so se "assurge" al ruolo di "tecnichese", di sicuro non può essere definito "audiofilo"....

Immagino che il tuo concetto sia nato dalla mancanza dei dati che non ho ancora aggiunto, e questo è colpa mia (e del mio tempo) , ma a me piace mettere sempre in chiaro le cose.

Detto questo, tanto per dare un minimo di consapevolezza del problema che sto test isola, mostro i grafici che rappresentano un ampli con le "caratteristiche di uscita in regola":

Questo è il my_ref revC:


Questo è il GEM di Graham (derivato da JLH 10W):



Notate la fase, che sta "ferma" praticamente in tutta la banda audio, e il DF (o Rinterna, perchè ora si può parlare di R....) costante. Gli ampli con questa caratteristica non hanno il problema "first cicle" visto prima.

Ora, se fate questo test a molti buoni ampli ben progettati, quasi sempre la qualità del suono è associata alla linearità del risultato....

Spero che questo possa "mitigare" i dubbi sul test di molti....

Aggiungo una immagine del errore "first cicle" di Graham, perchè più facile da capire della mia:



Perdonatemi per la mia apparente "tignosità". Spero che sia comprensibile che un conto è dare sfogo a un parere o un idea (a braccio) e un conto è cercare di promulgare teorie (o teoremi) con un minimo di comprensibilità.
Io non sono tenuto a fare interventi così impegnativi, e quando li faccio ci metto "la faccia", come si suol dire....

ciao

Mauro

Grazie per lo sforzo, il tempo e la voglia Mauro. Penso che dovrò stamparmi tutto il papiro e rileggerlo con calma.

Ciao
Gianluca

---------> DISCLAIMER: ooops credo di aver detto una fesseria ... scusate <---------

Ciao XXXX, una risposta breve alla tua filippica.


messaggio del moderatore:
questo incipit gratuito, e l'infarcitura di modi vagamente offensivi con cui seguita questa mail rappresentano un linguaggio che qui NON PUO' essere usato.E ad onor del vero, nemmeno in altri posti. E' questo modo di fare, praticato altrove, che ci ha spinto ad aprire questo forum nella speranza di poterne fare a meno.Che ci vuole a discutere educatamente e serenamente? O dobbiamo rispolverare come al solito il vecchio adagio della Volpe e L'Uva? SEI AMMONITO







I termini "audiofilese" e "tecnichese" o "matematichese" sono termini molto soggettivi. Dipende da chi li esprime, almeno credo.
Dal mio punto di vista "audifiolese" vuol dire l'adottare dei termini non noti a chi ha studiato elettronica a livello scientifico. Chiamare un altoparlante spk quando si scrive in italiano mi complica la lettura, il DF o damping factor anche. O meglio damping factor a me ricorda una prova che si fa sugli ammortizzatori per uso autotrazione e questo mi crea una confusione terribile. Maynard e Graham non so chi siano, e perciò non ho idea di cosa abbiano detto. Purtroppo io e tanti come me hanno una difficoltà innata a ricordare chi enunciò qualche cosa, piuttosto che ricordarsi la matematica che questi hanno enunciato. In altre parole siamo stati troppo attenti al significato di ciò che studiavamo piuttosto che alla storia del tizio che ha enunciato quella teoria.

Capisco che il "matematichese" ed il "tecnichesese" siano ostici agli altri che non hanno una preparazione tecnica, ma credo che soltanto qualche bastian contrario ritenga che si possa fare a meno di scienza, tecnologia, e matematica per capire, se si vuole, l'elettronica e la fisica degli amplificatori. Quindi, consentimi di dire che siccome dobbiamo passare di lì, chi non conosce nè matematica e neppure l'elettronica, se vuole capire se le deve studiare. Cioè, se devo esercitare la professione medica, devo trovare il sistema di prendere una laurea in medicina altrimenti non posso.

Ho analizzato il tema che hai proposto, e alla fine trovo che le conclusioni siano plausibili, ma trovo il sistema cervellotico per arrivare al risultato finale. Per arrivare alla conclusione, non occorre perturbare lo stato di quete dell'amplificatore o andare a tirare fuori il damping factor, basta fare le stesse prove applicando un segnale in ingresso, applicare un transiente e vedere cosa otteniamo in uscita. Questa prova si chiama distorsione ai transienti. Concordo che gli altoparlanti (spk, mannaggia!) producono extratensioni (che non è back emf, per me ha un altro significato) e che queste non sono in fase con il segnale ecc... ma questo fa parte dell'insieme amplificatore ed anello di reazione dell'amplificatore stesso e quindi quando si fa la prova non su carico resistivo ma sull'altoparlante vero e proprio si possono misurare nel modo classico. Insomma, un bel guazzabuglio da analizzare in quattro post e per sommi capi.

l'orecchio percepisce con minima o nulla integrazione nel tempo i segnali rapidamente variabili. lo so, è una affermazione a suo modo "forte" ma non posso farci niente, è una sensazione che non mi abbandona.

Questo, invece, per me è totalmente "arabo". Senza offesa, si fa per scambiare qualche idea e passare del tempo parlando di ciò che ci piace.

appunto, fosse vero...

Ciao alla prossima.

Giusto per chi non si sta orientando, avendo perso dei pezzi che Mauro dà per scontati:

Graham Maynard è un normale radioamatore e autocostruttore che si è chiesto come tanti altri, come mai alcuni amplificatori audio di prestazioni tecniche eccellenti suonassero male e invece alcuni tecnicamente improponibili fossero universalmente acclamati come bensuonanti.
Nella ricerca di una spiegazione, si è focalizzato sull’interazione amplificatore-altoparlante, mettendo a punto e utilizzando la metodologia di test del reverse driven, già usata in passato da Hiraga e altri. In una serie di articoli pubblicati su Electronics World e dedicati al progetto di un amplificatore in classe A, Maynard ha espresso in maniera non organica molti concetti ripresi poi su diyaudio. La sostanza delle osservazioni di Maynard è che la metodologia di analisi (nessuna teoria, solo una osservazione basata su diverse sperimentazioni fatte su molti amplificatori) del reverse driven, considerando l’andamento dell’impedenza di uscita (con termine infelice si è indicata il Damping Factor che confonde solo le idee) con la frequenza in valore assoluto e fase permette di discriminare a priori tra ampli ben suonanti e no. Al test di Maynard i "grandi ampli" come JLH, Hiraga, aleph, fino al GEM di Graham e al MyRef C di Mauro presentano un andamento piatto in frequenza dell’impedenza di uscita e della sua fase.

Mauro sta cercando di dare una struttura migliore mettendo in ordine i concetti e le sperimentazioni che ha fatto su questo tema. Meglio lasciare gli interventi polemici alla fine dell’esposizione, per non inficiare la leggibilità del thread.

Alcuni riferimenti sul GEM di Grahm Maynard:

http://www.diyaudio.com/forums/showthre ... post679947
http://www.diyaudio.com/forums/showthre ... post682718
http://www.diyaudio.com/forums/showthre ... post681133
http://www.diyaudio.com/forums/attachme ... 1121030904
http://www.diyaudio.com/forums/attachme ... 1121168135
http://www.diyaudio.com/forums/showthre ... post680977
http://www.diyaudio.com/forums/showthre ... post743168


_________
Piergiorgio

Nella simulazione X1 è un LM3886, un classico OPamp di potenza anche ben considerato....

ciao Mauro,

potresti postare il modello del LM3886? così riesco a replicare
i tuoi risultati.

Grazie
Federico

P.S. qualche dubbio sulla correttezza del modo proposto
per valutare il DF (o rout/rload se vuoi).

Federico, Per il modello, in questo caso mi sono limitato a modificare un NE5534 inserendo i giusti valori di gain, Rout ac e dc, Vcc, e corrente di uscita massima. (non ho un modello "standard" di LM3886...)
Questa simulazione "vale" anche se usi un qualsiasi altro OPAmp, di potenza e non, al limite variando la resistenza del carico, nel caso di normali opamp....

Le uniche differenze che noti tra un opamp e un altro sono nel punto di transizione tra resistivo ed induttivo, così come il calo di guadagno in frequenza causa la riduzione di DF.

L' obbiettivo di questa simulazione è di rendere visibile l' andamento classico di un DF e relativa fase in un sistema classico come un opamp.
In questo senso non esiste nessuna differenza rispetto alle misure reali, salvo le resistenze parassite (piste, cavi PSU ecc...) che tendono a ridurre il valore teorico (enorme) di DF a bassa frequenza....

Io non ho postato misure "reali", fino ad ora, perchè alcuni grafici (come la fase) sono un pò complessi da plottare con linee continue e ben intelleggibili, salvo costruire una strumentazione con fasometro optoisolato e programma di plotting su PC....

Io non so che dire riguardo ad altre argomentazioni di contorno, come le varie perplessità di Larry e quelle sul DF e sua misura.

Ringrazio Piergiorgio per la sua preziosa "integrazione" all' argomento.

In ogni caso, non intendo approffondire oltre questo argomento. Condivido alcuni passaggi di Larry, Non si possono spiegare nozioni di elettronica applicata prescindendo dalla preparazione teorica di chi partecipa.

Se siamo già "fermi" su concetti elementari di elettronica (e simulazione), figuriamoci su elementi di problematiche reali di progettazione e studio di amplificazioni audio.

ciao


Mauro

Ciao Larry,

quote:
l'orecchio percepisce con minima o nulla integrazione nel tempo i segnali rapidamente variabili. lo so, è una affermazione a suo modo "forte" ma non posso farci niente, è una sensazione che non mi abbandona.




Questo, invece, per me è totalmente "arabo". Senza offesa, si fa per scambiare qualche idea e passare del tempo parlando di ciò che ci piace.

Nessuna offesa, è facile non capirsi. Volevo dire che una successione di transienti è ben distinguibile dall'orecchio, in contrapposizione a chi invece sostiene che l'orecchio integri (col significato matematico di integrale) il segnale in un intervallo di tempo, facendone sentire il valore medio (teorema della media integrale) e non la successione di eventi.
Spero sia chiaro.

Riguardo alla misura sulla risposta ai transienti con pilotaggio normale e non reverse driven , dovresti specificare su che carico. Il problema sta tutto lì

Personalmente (sottolineo personalmente) ritengo invece di valore le affermazioni di chi traduce la matematica in concetti. Sarà che l'emisfero destro mi lavora meglio del sinistro, dove invece ci sono due neuroni che fanno pure a *****tti. Viva la semplicità.

Ciao,
Valerio

Ciao Piergiorgio, il mio intervento non voleva essere polemico, ma explicativo sui miei post precedenti. Putroppo non conoscevo i retroscena della ricerca e dei risultati di Maynard e neppure ho seguito l'argomento su DIY audio. Da quello che dici, mi pare di capire che è stato riscoperto sotto un'altra forma la scoperta della distorsione ai transienti. Sconosciuta fino alla fine delle valvole perchè di solito questi amplificatori hanno sempre sofferto di distorsione armonica alta, alta impedenza e resistenza di uscita (da accoppiare a quello che poi chimate damping factor) ma guadagno ad anello aperto molto basso e quindi niente o quasi distorsione ai transienti ma ben presente negli amplificatori a stato solido, specialmente i primi transistorati con guadagni ad anello aperto vicini all'infinito. Mi ricordo un articolo sull'argomento del 1974 di un tecnico della Fairchild Audio Division, un certo Hans Palouda, che metteva ben in chiaro quali fossero i problemi che in questa discussione si sono riscoperti ma con un modo di sperimentare inusuale e, dal mio punto di vista, anacronistico. Comunque il risultato al quale si arriva, lo ritengo, valido. Come dicevo, in un post precedente, si può pensare di calcolare le variabili di un circuito elettrico con generatori di corrente e misurare le resistenze in simens come conduttanze anzichè in ohm, poi si riconverte tutto in grandezze comprensibili e tutto torna. Basta che i calcoli e le procedure siano corrette tutto è valido. Comunque se la cosa interessa posso veder di trovare l'articolo, scannerizzarlo e postarlo. Quello che mi duole e mi dispera è che a 30 anni della scoperta del perchè alcuni ampli suonano male ed altri bene c`è ancora qualcuno che che lo riscopre sotto altre forme. Questo significa che ancora non si è diffusa la notizia. Ci ho messo un pò ma credo di avere capito. O ... no
Ciao.

Dimenticavo:

O meglio damping factor a me ricorda una prova che si fa sugli ammortizzatori per uso autotrazione e questo mi crea una confusione terribile.

E' la stessa identica cosa! Tanto è vero che un ammortizzatore lo puoi modellare, e l'hanno modellato da decenni, come un circuito elettrico. Niente di difficile, basta una R, una L ed una C.

Ciao,
Valerio

Ciao Mauro,
volevo chiederti: visto che su diyaudio c'è un thread fiume riguardo a un amplificatore (il Symasym di Mike Bittner), http://www.lf-pro.net/mbittner/Sym5_Web ... asym5.html , hai per caso fatto delle simulazioni a riguardo per vedere se rientra nella "categoria" del My_Ref e del GEM?

Ciao

Andrea

Giusto in tema di "discussioni abbandonate causa disturbi esterni".

Dato che non ho voglia di fare taglia incolla, allego il link all' introduzione del test inverso, visto che molti sono "perplessi". Spero che ste 2 righe riescano a dimostrare che il test non l' ho inventato io e che ha un senso:

http://www.webalice.it/mauro.penasa/Mis ... nversa.htm

Questa dovrebbe essere la prima di una piccola serie di paginette di test e studi sugli amplificatori, ma tra voglia e tempo credo che sarà un' altra incompiuta....

Almeno si toglie l'attenzione da queste vicende di polemica, passando dal "fastidioso al noioso"...

ciao

Mauro

mauro, apprezzo molto i tuoi interventi sul forum...per favore continua cosi e non ti preoccupare del tempo....qua non siamo al lavoro, è un hobby e quando c'è tempo ci dedichiamo a questo......io per esempio ho trovato questo 3d solo venerdi.....e solo ora ho finito di leggerlo per benino.... vedi tu.......

seguo da poco anche diyaudio..... ma l'inglese e la mole di messaggi mi preclude molte cose.... quindi non avevo mai trovato cosi in dettaglio la questione dell'inverse driving.
all'inizio pensavo che era solo un modo per testare un circuito....con te ho capito che è molto di più.

l'obbiettivo è sempre quello: cercare il più possibile di avvicinarsi all'ampli ideale, la misura del DF, se ho ben capito, ci da un ottima percezione del comportamento dinamico dell'ampli.
il problema del primo ciclo secondo me è la dimostrazione che le circuitazioni reazionate classiche non riescono a seguire bene il segnale in presenza di carichi "attivi" come lo sono i diffusori... e IMHO gran parte del problema è dovuto all'uso sconsiderato (leggi segna cognizione) della reazione (feedback) che permette alla back.EMF di arrivare all'ingresso dell'ampli e modulare il segnale di uscita.

IMHO sarebbe interessante simulare la misura del DF sui monotriodi (o comunque SE) dove la back-EMF non riesce a modulare il segnale originale.

Attenzione: non voglio elogiare i sistemi no-feedback ma vorrei solo capire come vanno in realta le cose...

sarebbe bello inoltre che qualcuno dotato....ho che possa mettere le mano... su una buona strumentazione facesse delle misure da confrontare con le simulazioni.

marzio

Si Marzio, hai visto bene.
Questa manfrina in cui mi ero imbarcato, sul inverse driven, voleva essere una introduzione ad un modo non nuovo di sollecitare un ampli, ma ad una prospettiva analitica molto utile per analizzare la reale efficienza in tutte le bande audio di un ampli.

Come puoi intravedere dai grafici, la curva di DF vs frequenza (in dB) è sovrapponibile perfettamente alla funzione di trasferimento del ampli reazionato, con elevato guadagno a bassa frequenza decadente oltre qualche centinaio di Hz, nel caso che si usi un opamp standard....

Allo stesso modo si può intuire come il polo dominante di questi dispositivi introduca un' elemento reattivo nelle frequenze da lui controllate, creando i fenomeni di "ingolfamento" valutabili con il first cicle.

Notare che la distorsione transitoria "da rotazione di fase" causata dal polo dominante, benchè sovrapponibile, non è direttamente collegata o collegabile ne alla NFB in senso stretto ne alla teoria della TIM di Otala.
Certo, un fattore di NFB classico tenderà sempre ad amplificare quelle dinamiche che si sono simulate, ma spesso basta un semplice local NFB (o degenerazione come piace a molti dire...) per creare gli stessi effetti. per il semplice fatto che non stiamo parlando di TIM o IMD, quando osserviamo queste simulazioni. Un circuito come quello simulato, infatti può esibire tranquillamente prestazioni TIM e IMD di assoluto livello qualitativo.

(a proposito, mi piacerebbe vedere come si sono risolti i problemi "stranoti" di limitazine dinamica conosciuti da 30 anni, secondo Larry. Se non si sa di cosa si parla, e cosa sia l' oggetto del discorso, meglio sarebbe limitarsi ad ascoltare....).

La cosa che è interessante è la simmetria dei risultati di questa analisi con i dettami (finali) di Otala: Banda passante ad anello aperto = > banda audio.
Secondo me Otala ha confuso la causa con gli effetti.
Mentre le TIM degli stadi di ingresso valevano per i compattoni dei suoi tempi, mentre gli ampli veri erano già ampiamente immuni, la storia della banda passante amplia porta le rotazioni di fase di DF in zone non udibili, e mantiene il DF flat, senza problemi di controllo delle Back EMF.

Personalmente non sono un fanatico della teoria del first cicle, e credo che il test inverse driven ed osservazioni di DF e fase già da soli diano una mano enorme sia ai simulatori che alle verifiche sul campo, mettendo alla luce i poli dominanti e zone di "time delay" potenzialmente dannose, oltre ad avere un' idea precisa della Zout dinamica di un circuito.

Credo che sia riproducibile il fenomeno di first cicle anche strumentalmente, probabilmente con singoli impulsi seno o treni di impulsi seno simili a quelli che si usano per i test dei diffusori.
Se avrò tempo farò dei test in questo senso.

Oltre a questo semplice discorso, il test in questione io l' ho usato anche per valutare la reazione di un ampli alle back_emf (test di Hiraga e altri...) sempre con risultati molto interessanti, riguardo i fenomeni di IMD. In questo contesto conta di più la NFB e la sua applicazione....

Personalmente, sia in fase di simulazione che di test preliminare, uso l' inverse driven come cartina di tornasole, e per questo ho voluto rendere partecipi di ciò i menbri di questo forum. Le teorie di Graham sono quasi solo un pretesto per dare strumenti analitici validi anche ai DIY.

Io ho decine di risultati reali (spesso adatto le simulazione alla realtà, invece del contrario....). Per esempio, il risultato di MY_ref è ampiamente verificato. Il problema è che non dispongo di un FFT che mi plotti un grafico analogo al simulatore, per cui l' osservazione del flat DF si limita ad una sweeppata su oscilloscopio o FFT, cosi come la fase relativa...

Detto questo, spero di poter trovare il modo di organizzare la mole di dati che ho da anni per poter fare un quadro coerente di questi fenomeni.

Si deve considerare che in tema di energia inversa da back-emf dispongo di una serie di risultati e test enorme, che portano a conclusioni molto interessanti, anche a proposito di correnti e tensioni da back-emf, pilotaggio in tensione e corrente di un altoparlante e distorsione dello stesso.

Riguardo agli SE ed affini, nessun problema:

- applicate il test inverso come da miei disegnini, e se non avete altro, usate un' oscilloscopio doppia traccia.

- Vedrete il segnale originale (può essere generato da un canale del ampli stereo sotto test, purchè esso sia riferito a massa, non a ponte...) su un canale e quello attenuato dal ampli in prova sull' altro canale.

- Allineate i livelli dei 2 segnali ad 1Khz, usando i fattori di scala e gli attenuatori continui per sovrapporre le 2 forme d' onda.

- spostate la frequenza del vostro generatore seno in tutta la banda audio (ps: non serve un generatore low THD, per questo test...)

- sullo strumento vedrete: un aumento o diminuzione del segnale ai capi dell' ampli in prova, sintomo di un DF variabile. Allo stesso modo vedrete lo scostamento (che di solito a 1Khz non c'è) in fase tra i 2 segnali, rappresentato dalla distanza sull' asse orizzontale delle 2 forme d' onda.
Per la cronaca, i gradi di scostamento corrispondono a:

Periodo scostamento / (Periodo forma d' onda intera / 360 )

ES: segnale 10KHz T (periodo) = 100uS

100uS/360 = 0,28uS/°

Se vedete uno scostamento di 1 uS avrete: 1uS / 0,28 = 3,5° (gradi)

Insomma, con un pò di pratica sapete tutto delle caratteristiche di uscita del vostro ampli.
Se le variazioni di ampiezza sono entro 3dB (1,41 di variazione di ampiezza) entro tutta la banda 20hz 20Khz, e la fase di conseguenza non ha variazioni enormi, avete un ottimo ampli, almeno come caratteristica di interfacciamento.....

Notare infine che se mettete in serie all' uscita una resistenza di qualche decimo di ohm, questa misura sarà molto più lineare, perchè la resistenza serie tende ad assorbire (rifasare) le componenti reattive della funzione di trasferimento del ampli. Questo trucco è usato per far suonare decentemente molto ampli di grido....
L' unico problema è che trattandosi di un paliativo, si perde efficienza e si aumenta la Zinterna a valori tali che il beneficio dato dalla maggior linearità di interfaccia va a discapito di un minore controllo dell' altoparlante.
Altro punto, le non linearità dell' ampli rimangono inalterate, per cui si tratta solo di spostare i nodi ma non di scioglierli all' origine.

io credo però che il peso che poche decine di milliohm serie può avere su queste dinamiche sia in pratica alla base dei "segreti" di molti cavi di tendenza...

ciao



Mauro

Ciao Mauro, ciao a tutti,
mi piacerebbe approfondire un aspetto, forse legato (o forse solo enfatizzato) al problema del first cycle. Su CHF n 85 c'è una descrizione qualitativa di un fenomeno che credo importante, la variazione dinamica di impedenza di un altoparlante, su cui ho cercato di portare l'attenzione, ma purtroppo l'ìintenzione iniziale si è persa fra le critiche all'oggetto dell'articolo, un monotriodo. Meglio chiarire subito che non mi interessa in questo contesto parlare di valvole, stato solido, push pull, single ended, etc etc. Parliamo solo di un amplificatore qualunque esso sia che pilota un altoparlante, diciamo senza crossover. Nel citato articolo viene detto che pilotando l'altoparlante con segnali opportuni, e transienti, l'impedenza dell'altoparlante varia in modo dinamico (nel tempo), e in particolare scende rispetto alla misura classica su segnale continuo (sweep) o rumore MLS. Ora, per altri versi questo fenomeno è intuibile: posto di pilotare in tensione, in presenza di un transiente ad alta frequenza (lasciamo la gamma bassa e il suo smorzamento fuori dal discorso e mettiamoci in zona di controllo di massa e con piccole escursioni) che voglia imprimere quindi una elevata accelerazione al cono, due sono i parametri che regolano questa dinamica. La massa e la forza (NON confondere quest'ultima col B*L!!!!). La massa sappiamo bene essere la mms : più è piccola più viene richiesta una forza piccola per avere quella determinata accelerazione. La forza è data dal prodotto fra il fattore di forza, B*L e la corrente. Un errore molto comune è confondere la forza col B*L e dire che altoparlanti con elevato B*L/mms hano un elevato fattore di accelerazione. E' chiaro invece che volendo una certa accelerazione, è necessaria, data la massa, una certa forza, e quindi, dato il B*L, una certa CORRENTE. Il fattore è di proporzionalità diretta: più accelerazione, più corrente. Sempre, lo ripeto, in regime transiente. Tutto il discusso problema del fattore di accelerazione lo vedo all'interfaccia con l'amplificatore, dunque, in termini di richiesta di corrente, e non , come qualche improvvisato tecnico vuole farci credere essere un parametro qualitativo degli altoparlanti. Ora, visto che, non c'è nulla da fare, al segnale forzante (tensione in uscita all'amplificatore) si sovrappone sempre e comunque l'inerzia dell'altoparlante, oltre alla richiesta di corrente più elevata che in regime continuo, abbiamo una back EMF distorta rispetto al segnale. Essendo in alta frequenza, in assenza di crossover, e alle prese con un amplificatore probabilmente non immune al problema del first cycle, presumo che in ragione della distorsione del segnale e della repentina richiesta di corrente, l'ingolfamento del first cycle sia accentuato.
Che ne pensi-ate?

Buona domenica a tutti.
Valerio

mhhh, Valerio, poni questioni da milioni di dollari.....

Direi che ci sono delle questioni "intriganti" legate a queste dinamiche, ma anche che il rischio di prendere "granchi" sia elevato.
Ora non ho davanti a me i vari studi e modelli tipici di questi sistemi, per cui vado a "sentimento".
Che per passare da uno stato di quiete ad uno di movimento (accellerazione) serva intuitivamente una maggiore energia complessiva che per mantenere uno stato di moto lineare credo, da non esperto, che sia un concetto abbastanza assodato e condivisibile.
Che in un sistema magnetodinamico questa energia sia sostanzialmente fornita dalla corrente del generatore, credo che anche questo sia assodato.

La cosa che non mi convince (ma io non ho letto l' articolo in questione...) è l' entità delle forze in gioco e la loro distribuzione temporale.

Intuitivamente, mi viene da pensare che il sistema completo è assimilabile al solito gruppo RLC.
Gli elementi "smorzanti" sono rappresentati prevalentemente dai condensatori equ (e loro elemento di carico resistivo). Intuitivamente, se essi sono scarichi (stato di inerzia) nel "first cicle" manterranno le condizioni (movimento di accellerazione) di "compressione" (inerzia) di movimento, alla stregua della curva esponenziale classica U/I di carica di un condensatore.

Ora, in zone di stimolazione prive di risonanza, (zona di minimo fenomeno di back_emf...) l' impedenza del circuito equivalente non si discosta molto dal valore resistivo puro dato dalla Re serie della bobina mobile (senza filtri....). Ad alta frequenza ovviamente può presentarsi l' elemento induttivo serie, che può far aumentare gradualmente l' impedenza e renderla induttiva.
Se ragioniamo in termini di movimento, queste componenti impediscono alla corrente di assumere, in ogni caso, condizioni di picco eccessive, per 2 ragioni:

1, La resistenza serie
2. L' induttanza serie equivalente

Viene da pensare quindi che il problema tenda ad essere circoscritto al gruppo elettromagnetico (eventuali saturazioni magnetiche istantanee o semplice ritardo di reazione = distorsione da transiente...), perchè se un ampli è in grado di erogare una certa corrente sul valore resistivo serie, il problema dell' ampli in termini energetici non si pone (fermo restando che l' ampli faccia il suo lavoro come si deve...).

Diverso, molto diverso, sarebbe se si usa una reazione negativa sul movimento, perchè allora il sistema per compensare "la lentezza" di risposta tenderebbe ad inniettare energia con una certa violenza.

Altro elemento critico è l' interpretazione di "transiente".
Di norma, i sistemi sono caratterizzati da una banda passante intrinseca con relativa "capacità di risposta" alle stimolazioni comprese in essa.
Se gli stimoli hanno un andamento sinusoidale e sono compresi nel range di competenza del sistema, in ampiezza e frequenza, esso risponde in modo prevedibile, rappresentato dalla sua funzione di trasferimento. In audio si assiste ad un treno di segnali sempre ed esclusivamente regolati da dinamiche seno, con ampiezza e distribuzione spettrale variabile nel tempo, ma sempre compresa (si presume) nel range di frequenze gestito dal sistema. I fenomeni di "attacco e decadimento" degli strumenti, per esempio, non sono "transienti" intesi in senso stretto, perchè sono solo una variazione di ampiezza di un segnale a banda relativamente stretta (Una variazione di livello dominata dal sinx/x non può essere maggiore della sua "portante armonica"...) . Un transiente reale è un gradino o impulso, che è rappresentato da una distribuzione spettrale enorme ed in grado di saturare il sistema. Nel nostro caso serve avere un sistema (sia meccanico che elettrico) in grado di esibire un certo "swing energetico", non un sistema "veloce" in senso stretto.

Per capirci, una distorsione d' interfaccia come quella descritta da Graham si presenta a prescindere dall' energia richiesta dal carico e non dipende da essa, al contrario di altre forme di THD e IMD. Una "compressione da ritardo di accellerazione" come vedo il problema descritto da Valerio invece è intimamente connessa all' ampliezza del movimento indotto....

Ecco che, se consideriamo le cose con questa ottica, il parallelo tra first cicle e problemi di "swing dinamico" in un sistema può essere molto difficile.

Però posso sbagliarmi, ma in particolare questi spunti possono essere concatenati come una serie di "sponde", dato che il sistema ampli-ap è pur sempre intimamente connesso....

ciao

Mauro

Io la vedrei in modo semplificato: immaginiamo pure il transiente come una stimolazione a gradino (se vogliamo con fronte controllato), per non complicarci la vita inventandoci mezze sinusoidi.
Se un ampli di tensione (capace di corrente infinita) fornisce un gradino di tensione ad un altoparlante (senza crossover e altro) questo reagisce muovendosi con una certa inerzia e quindi con un certo ritardo. La corrente sarà massima a cono fermo (bloccando il cono infatti si può’ notare un aumento della corrente) è sarà pari a V/Re, andando poi a diminuire in accordo con la risposta del sistema.
Quindi se vogliamo rendere più veloce il transitorio, come giustamente e opportunamente sottolinea Valerio l’unico modo è quello di aumentare la corrente fornibile, cioè dare uno swing di tensione alto.
Amplificatori ad alta dinamica saranno da preferire a quelli alimentati a più bassa tensione. Normalmente questo nel linguaggio comune si traduce nella frase “amplificatori più potenti suonano meglio” e la ragione secondo me è che possono fornire accelerazioni più alte all’altoparlante, ammesso che il segnale musicale abbia dei transienti simili, molto più alti della media.


Circa l' interazione amplificatore-altoparlante, mi pare strano che nessuno si sia ancora appellato alla teoria dei controlli. Un altoparlante sarà caratterizzata da una sua risposta tensione-pressione acustica e la variabile che interessa è proprio questultima.
In altre parole la catena di riproduzione ideale dovrebbe essere lineare in termini di funzione di trasferimento pressione acustica ascolto/pressione acustica sul microfono di registrazione.
Inserire in questa catena blocchi diversi, aventi una funzione di trasferimento in genere di ordine alto, come amplificatori, preamplificatori e ogni altro accessorio modifica questa funzione di trasferimento complessiva. Si potrebbe magari comprendere mediante questa descrizione la preferenza che alcuni sistemi di altoparlanti accordano a certi amplificatori piuttosto che ad altri. Analogamente si giustificherebbe l’effetto di un preamplificatore sul risultato complessivo. Una classificazione di qualità potrebbe forse essere redatta sulla basa della risposta impulsiva in termini di pressione/segnale di ingresso.


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Piergiorgio

Io credo che sia indispensabile, quando si fanno ipotesi su meccanismi complessi o potenzialmente non lineari, tenere sempre la "scrivania in ordine", eliminando i fattori estranei al problema, altrimenti ci troviamo in un "blog" non gestibile.
Io credo che il segreto delle analisi brillanti (non le mie...) sia esclusivamente nel "centrare il problema", non nello studio relativo.
Come sempre si deve trovare un' accordo preciso sulle convenzioni, altrimenti si ragiona solo sulla semantica e non sul problema.
Voglio ribadire che il mio tono apparentemente "saccente" non vuole essere da insegnante o detentore di verità, ma solo un contributo ad analisi più mirate.

Sul discorso del transitorio veloce nel trasduttore, certo che il discorso di Piergiorgio ha un senso, sta alla base dei sistemi meccanici reazionati, ed è elementare. Quello che non è elementare è prevedere come reagirà un sitema "sovraccaricato" o semplicemente stabilire una soglia massima di energia applicabile istantaneamente.

Quello che non mi dice nulla è il concetto di dinamica di un amplificatore, riportata allo swing di tensione (e di corrente relativa). Il concetto è tecnicamente ben formulato, ovviamente, ma cosa c' entra con i discorsi di distorsione da transiente ?

Mi spiego: La relazione tra tensione e pressione sonora non solo esiste, ma (per quel che ne so...) dovrebbe essere alla base del dimensionamento di un diffusore. Il valore dBspl a questo serve....
Dato quel valore, stabiliamo il livello massimo di pressione sonora gestibile dal sistema. Di conseguenza, sapremo che ci sono in giro trombe che arrivano a 100dBspl e oltre con 1W > 2,83 Vrms/8ohm, mentre altri sistemi necessitano di energie anche multiple.
Questi elementi però non hanno nulla a che vedere con "velocità ai transienti" o distorsione transitoria". Se il discorso di Pg avesse un senso, un ampli molto potente genererebbe un suono molto più "veloce" ed indistorto, cosa assolutamente improbabile, specie alle alte frequenze....
Qui si parla solo di pressione, null' altro. Se disponi di un sistema potente sulla carta genererai più pressione, altrimenti ti dovrai accontentare di meno pressione....

La parte invece sulle funzioni di trasferimento è il vero "blob". Certo che gli anelli influiscono, ma i meccanismi microfono >elettronica> altoparlante in gioco sono talmente tanti che manca solo la pace nel mondo, poi abbiamo tutto...
Io starei "sul pezzo" il più possibile, in questo caso il piccolo anello tra uscita ampli e diffusore, magari appunto senza filtro tanto per semplificare....

Noto però una confusione molto preoccupante sul concetto di "andamento sinusoidale e sua distribuzione energetica".
credo che si dovrebbe fare un altro 3D che spieghi i segreti della trasformata di Fourier e vari teoremi che dominano le forme di modulazione armonica....

Esiste una differenza sostanziale, sia teorica che pratica tra applicare "un gradino" ad un sistema o un segnale "naturale" dominato da andamenti seno (tutti i suoni e rumori, praticamente).
Un segnale AC è caratterizzato da 3 piani (3D) distinti:

1. ampiezza (finita in un sistema reale)
2. periodo (dominio temporale, determina il susseguirsi delle variazioni di ampiezza)
3 frequenza (dominio in frequenza, copre un ipotetico asse Z, finita in un sistema reale )

Mentre il fattore temporale (periodo) del segnale incide eventualmente sulla media energetica, l' ampiezza e le frequenze di cui è composto il segnale è determinante per valutare l' energia istantanea che si va ad applicare, ed interagiscono continuamente tra loro.

In poche parole;
ci sono 2 assi "saturabili" energeticamente, per cui il sistema può andare in crisi:
1 ampiezza eccessiva
2. composizione armonica eccessiva

francamente l' idea di indagare fenomeni nel dominio dell' ampiezza (quali mi risulta sia argomento, tutto sommato...) saturando (o rischiando di farlo) il dominio della frequenza mi fa venire i brividi.
Se il fenomeno esiste si deve poter isolare con segnali realistici, quindi seno...

allego un disegnino (fonte National semiconductor) degli assi di cui parlo per i non avezzi....


ciao


Mauro

scusate, ma sicuramnete sto per dire una stro........megagalattica.....
ma è un dubbio che ho da tanto tempo e che non ho mai affrontato seriamente (analiticamente), e ora parlando di transienti mi è tornato alla mente...

un ampli che di seno-coseno non sa nulla (come me del resto ) vede solo quanto velocemente varia il segnale rispetto al tempo, insomma dv/dt

queste due sinusoidi pur avendo frequenza doppia hanno la stessa dv/dt, quindi per l'ampli sono la stessa cosa....
....dove sbaglio?

ecco le due sinusoidi



marzio

In attesa del 3D dedicato, (spero aperto da qualche nostro "professore" qualificato... )
Date un' occhiata a questo sito "animato" fichissimo, su tutto quello che vibra e suona.....

http://www.kettering.edu/~drussell/Demos.html

Benvenuti nel mondo di Fourier.
Credo che le animazioni rendano molto di più l' idea di qualsiasi analisi matematica...
Credo che si capisca cosa intendo per impulso e saturazione armonica....

ah, dimenticavo. Certo Marzio, tu hai posto un esempio di andamento filtrato sinx/x (grossomodo...). Per mantenere, in dominio sinosuodale, lo stesso Dt/Dv mano a mano che aumenta la frequenza della forma d' onda deve diminuire la sua ampiezza massima (come il tuo disegno) se invece (come accade con impulsi stretti o gradini molto accentuati) si forza un Dt/Dv maggiore di quello che il sistema è in grado di accettare (immagina decine di seno a frequenze multiple e pari ampiezza....), non si rispetta più la regola di filtraggio e si generano fenomeni di saturazione molto ampi e complessi.

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01/03/2006: Sorry, leggo di avere scritto errori stupidi:
Lo slew rate ovviamente non è definito da Dt/Dv ma il contrario, Dv/Dt !!
Mi scuso per l' errore di battitura... Immagino che nessuno se ne sia accorto... Oppure tutti sono caduti per sfinimento prima di queste affermazioni, il che sarebbe anche comprensibile....
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ciao

Mauro

queste due sinusoidi pur avendo frequenza doppia hanno la stessa dv/dt, quindi per l'ampli sono la stessa cosa....

però l'ampli le attenua in modo differente (es 10k, 20k).

Quindianche restando anche solo in un ambito puramente lineare l'ampli fa differenza fra i due segnali.

Federico

....e quindi??.....

se com'è vero hanno la stessa dv/dt perche l'ampli le tratta diversamente, cioè in un caso attenua, nell'altro no?

marzio

Mi pare che ci si stia "arenando" sulle basi. D' altronde comprendere in modo completo le dinamiche esposte da Fourier (trasformata e serie) non è necessariamente compito degli appassionati di audio.

In ogni caso, la banda passante ed il conseguente massimo DV/Dt di un sistema dipende dalla sua funzione di trasferimento.

Il problema che io ho sollevato non è tanto nella funzione di trasferimento del sistema, ma sulla opportunità di stimolare una funzione di trasferimento con segnali non adatti, a causa del rischio di saturazione complessiva...

ciao

Mauro

e quindi??.....

se com'è vero hanno la stessa dv/dt perche l'ampli le tratta diversamente, cioè in un caso attenua, nell'altro no?

avevi ipotizzato che gli ampli non facessero distizione fra i due
segnali di cui sopra.

Ti ho portato un esempio in cui si vede che ciò non è vero...
quindi:
1) o non è vero che l'ampli non fa distinzione fra segnali con stessa dV/dt
2) o quei due segnali non hanno la stessa dV/dt

forse nessuna delle due.
Noto comunque che quei segnali hanno al più uguale dV/dt massima.

Federico

Vedila così: il dv/dt lega ampiezza e tempo (o frequenza), per cui se tieni lui costante gli altri dipendono di conseguenza.

Usando per semplicità di calcolo un'onda triangolare se ho un dv/dt di 0,1V/uS un'onda triangolare ad 1 kHz avrà "fronti" da 500 uS e un'ampiezza di 50V pk-pk, mentre una a 10kHz a medesimo dv/dt potrà essere gioco forza 5V al massimo. (i "fronti durano un decimo!)

Come poi il sistema risponda questa è un'altra cosa , in genere si indica un dv/dt massimo (slew rate) che indica solo la capacità del sistema di trattare linearmente i segnali (cioè se entri con un segnale troppo grande per la frequenza in gioco il sistema non riesce a seguirne l'andamento -> distorce)

Ciao

Andrea

Scusate, ma non sto capendo quale sia l' oggetto del vostro (Federico e Marzio) disquisire.

Marzio ha portato un esempio di combinazione spettrale tra ampiezza di segnali seno e loro frequenza.
Se si tiene fermo il DV/Dt ad un certo valore, la frequenza e l' ampiezza di un segnale sono inversamente proporzionali, per cui se aumenta la frequenza di lavoro serve diminuire l' ampiezza del segnale, appunto per ripristinare il Dv/Dt.
Evidentemente non è chiaro, ma il DV/Dt di un seno a 20Khz NON E' UGUALE a quella di 1Khz o 10Khz, a parità di ampiezza, ma molto maggiore. Se però si ridimensiona l' ampiezza si può rilevare un livello tale da riequilibrare il DV/Dt, credo per ragioni evidenti.
l' andamento di "riequilibrio" del livello VS frequenza è dominato da curve di filtratura specifiche, chiamate anche "finestratura". (sono le classiche "campane" di risposta in ampiezza come la sinx/x e altre....)
Questo fenomeno descrive però la "struttura armonica" di una forma d' onda, più che la risposta di un amplificatore.
Nel caso di un' amplificatore, il massimo Dv/Dt gestibile è dato dalla sua banda di potenza, intesa come massimo frequenza riproducibile a piena potenza prima del clipping.
Se il sistema viene sollecitato da un segnale a banda più larga, esempio una quadra, l' ampli "taglierà" le frequenze eccedenti la sua banda passante, amplificando solo quelle di sua competenza.
Il problema è che questo "taglio" spesso è equiparabile ad un clipping, perchè alcuni stadi possono saturare a causa dello stimolo.
E' quindi vitale porre in ingresso di un ampli segnali "realistici" per ottenere analisi "realistiche".
Per farlo, si filtra il segnale in modo che le sue armoniche estreme restino nella curva DV/Dt gestibile da un sistema audio (i 20Khz a banda piena), cun "campane" simile a quella descritta prima.
A questo punto, l' ampli non potrà (o non dovrà) saturare a causa di armoniche fuori portata....

spero di essermi spiegato...

ciao

PS: aggiunta, grazie Andrea, un bel esempio pratico di quello che volevo dire io... (l' ho letto dopo il mio intervento...)

Mauro

forse pertinente:

http://www.google.it/patents?id=PVk1AAA ... ker+system


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Piergiorgio

a proposito di reverse driven test:

http://www.diyaudio.com/forums/solid-st ... ost2421591

http://www.electro-tech-online.com/blog ... factor.pdf