Pomiary i odsłuchy (ślepe testy) wzmacniaczy audio.

Problematyka audiofilska oraz zagadnienia dotyczące NIELAMPOWEGO sprzętu audio.

Moderatorzy: gsmok, tszczesn, Romekd, Einherjer, OTLamp

Awatar użytkownika
Romekd
moderator
Posty: 6893
Rejestracja: pt, 11 kwietnia 2003, 23:47
Lokalizacja: Zawiercie

Pomiary i odsłuchy (ślepe testy) wzmacniaczy audio.

Post autor: Romekd »

Czołem.
Szanowni Koledzy, w jednej z wypowiedzi Kol. mirfak zaproponował wydzielenie z wątku o tytule "TPA-3255 Bluetooth 5.0 wysokiej mocy wzmacniacz cyfrowy", założonego przez Kol. krzem3, wypowiedzi dotyczących przeprowadzonych przeze mnie ślepych testów i stworzenie nowego wątku o takich testach, metodach ich przeprowadzania i ogólnie o "odsłuchach", które pozwalałyby porównywać ze sobą różne sprzęty audio, zastosowane w tych sprzętach rozwiązania techniczne i ich ewentualny wpływ na dźwięk, jego jakość oraz naszą jego percepcję i związane z tym subiektywne odczucia. Temat jest bardzo szeroki - sam zgromadziłem już na jego temat kilka grubych i bardzo ciekawych książek... Moje pytanie do Was - czy w takim wątku powinno się zamieszczać wyniki badań urządzeń, przedstawiające ich rzeczywiste parametry, które można byłoby następnie zestawiać i porównywać z wynikami odsłuchów, czy też dane techniczne należałoby zamieszczać w osobnych wątkach o tych urządzeniach, a tu należałoby zamieszczać tylko linki do nich, by ten wątek nie rozrastał się do niebotycznych rozmiarów, co osobom nie lubiącym analizować wykresów i tabelek mogłoby utrudnić znajdywanie w tym wątku interesujących dla nich informacji? Materiałów dotyczących testowanych i porównywanych ze sobą urządzeń będzie naprawdę dużo, będą zdjęcia urządzeń, fragmenty instrukcji obsługi, schematy ideowe itp. Czy wszystko to powinno znajdować się w jednym wątku, czy być porozrzucane w różnych działach naszego Forum, z linkami do tych materiałów zamieszczanymi tutaj? Bardzo proszę o Wasze sugestie na PW lub zamieszczane na końcu tego wątku.

Poniżej wypowiedzi dotyczące wzmacniacza z układami TPA3255 i wypowiedzi o odsłuchach innych wzmacniaczy.

Przeprowadziłem większość z zaplanowanych pomiarów wzmacniacza TPA-3255. Mam już komplet wyników dla obciążenia wyjść wzmacniacza rezystancją 8 Ω przy zasilaniu urządzenia napięciem 32 V. Przyznam, że podczas dokonywania pomiarów "szczęka mi opadła"... :wink:
To małe urządzenie przy zasilaniu napięciem 32 V potrafi do kolumn o oporności 8 Ω dostarczyć moc ciągłą o wartości 50 W na kanał, a dla obciążenia 4 Ω moc wyjściowa wzrasta do prawie 100 W na kanał. Przy cichym słuchaniu pobór prądu z zasilacza 32 V wynosi ok. 68 mA, co oznacza moc pobieraną w okolicach 2 W. To moc całkowita, pobierana przez dziewięć układów scalonych, znajdujących się na płytce drukowanej. Nawet przy dość głośnym słuchaniu muzyki obudowa tego małego wzmacniacza cały czas pozostaje chłodna. Po pojawieniu się w pobliżu wzmacniacza urządzenia ze sparowanym modułem Bluetooth następuje automatyczne przełączenie torów sygnałowych, odłączenie źródła podłączonego do gniazd RCA i włączenie toru Bluetooth. Przed zamieszczeniem obrazów wyników, muszę je jeszcze wykadrować i opisać, więc trochę to potrwa.

Pozdrawiam
Romek
α β Σ Φ  Ω  μ π °C ± √ ² < ≤ ≥ > ^ Δ − ∞ α β γ ρ . . . .
Awatar użytkownika
Romekd
moderator
Posty: 6893
Rejestracja: pt, 11 kwietnia 2003, 23:47
Lokalizacja: Zawiercie

Re: TPA-3255 Bluetooth 5.0 wysokiej mocy wzmacniacz cyfrowy.

Post autor: Romekd »

Czołem.
Prezentacje wyników pomiarów rozpocznę od przedstawienie poziomów zniekształceń THD oraz THD+N dla sygnału o częstotliwości 1 kHz, przy zasilaniu wzmacniacza napięciem 32 V i obciążeniu jego wyjścia rezystancją 8 Ω. Bardzo jestem ciekaw co sądzą Koledzy o tych wynikach.
THD_1kHz_100mW_8R.PNG
THD_1kHz_250mW_8R.PNG
THD_1kHz_500mW_8R.PNG
THD_1kHz_1000mW_8R.PNG
THD_1kHz_2000mW_8R.PNG
THD_1kHz_5000mW_8R.PNG
THD_1kHz_10000mW_8R.PNG
THD_1kHz_25000mW_8R.PNG
THD_1kHz_35000mW_8R.PNG
THD_1kHz_50000mW_8R.PNG
.
Pozdrawiam
Romek
α β Σ Φ  Ω  μ π °C ± √ ² < ≤ ≥ > ^ Δ − ∞ α β γ ρ . . . .
Awatar użytkownika
Romekd
moderator
Posty: 6893
Rejestracja: pt, 11 kwietnia 2003, 23:47
Lokalizacja: Zawiercie

Re: TPA-3255 Bluetooth 5.0 wysokiej mocy wzmacniacz cyfrowy.

Post autor: Romekd »

Wracając do pomiarów, to sprawdziłem pasmo przenoszenia wzmacniacza dla sygnałów podawanych na wejścia cinch (RCA). Wg opisu producenta pasmo wzmacniacza mieści się w zakresie 20 Hz...20 kHz, chyba że źle doczytałem. W rzeczywistości pomiar wykazał, że cały tor pomiarowy wraz z testowanym wzmacniaczem ma trzydecybelowe pasmo znacznie szersze i wynosi ono 8 Hz...60 kHz. Gdyby uwzględnić charakterystykę karty pomiarowej, pasmo wzmacniacza TPA-3255 pewnie okazałoby się jeszcze szersze od strony wysokich częstotliwości, ale i tak wypadło bardzo dobrze...
Nierównomierność w zakresie 20 Hz...20 kHz jest mniejsza od 0,5 dB.
FR.PNG
.
Dla przeprowadzenia pomiarów zniekształceń IMD i DIM na wejściu karty wstawiłem filtr dolnoprzepustowy o częstotliwości granicznej 30 kHz. Na pewno nie zmienia on wskazywanych przez kartę wyników dla zniekształceń transientowych, gdyż filtr znajduje się już za wzmacniaczem, a składowe tych zakłóceń mierzone są przez kartę tylko w paśmie akustycznym. Pasmo toru pomiarowego po włączeniu filtru RC przedstawia charakterystyka w załączniku poniżej.
FR_2k_2,2nF.PNG
-
Pozdrawiam
Romek
α β Σ Φ  Ω  μ π °C ± √ ² < ≤ ≥ > ^ Δ − ∞ α β γ ρ . . . .
Awatar użytkownika
Romekd
moderator
Posty: 6893
Rejestracja: pt, 11 kwietnia 2003, 23:47
Lokalizacja: Zawiercie

Re: TPA-3255 Bluetooth 5.0 wysokiej mocy wzmacniacz cyfrowy.

Post autor: Romekd »

W międzyczasie zostałem zapytany o sposób pomiaru wzmacniacza z wyjściem symetrycznym (pracującym w konfiguracji Bridge). Okazało się, że niektórzy elektronicy nie potrafią przeprowadzić tego typu pomiarów, nawet dysponując odpowiednią aparaturą, gdyż nie wiedzą w jaki sposób podłączyć symetryczne wyjście wzmacniacza, zasilanego pojedynczym napięciem stałym, do niesymetrycznego wejścia karty pomiarowej :wink: W rzeczywistości sprawa jest bardzo prosta. Wzmacniacze pracujące w układach mostkowych dostarczają dokładnie dwóch symetrycznych względem masy napięć wyjściowych. Jeżeli dodatkowo zasilane są pojedynczym napięciem względem masy, to na każdym z wyjść występuje jeszcze składowa stała napięcia, której wartość przeważnie równa jest połowie wartości napięcia zasilającego wzmacniacz. W omawianym w tym wątku wzmacniaczu mamy dokładnie taką sytuację. By podłączyć wyjście wzmacniacza do wejścia karty należy więc wykorzystać po jednym z wyjść z każdego kanału, z którego sygnał należy podać na wejście karty przez kondensator separujący składową stałą napięcia, oraz dzielnik rezystancyjny napięcia, który pozwoli dopasować poziom sygnału ze wzmacniacza do poziomu akceptowanego przez wejście karty pomiarowej. W przypadku aparatury, którą stosuje w swoich badaniach, sprawa jest jeszcze prostsza, gdyż karta E-MU 1616m ma wejścia symetryczne i u siebie stosuję dwa kondensatory separujące składową DC z wyjścia wzmacniacza oraz dwa dzielniki rezystancyjne napięcia (ich rolę spełnia stereofoniczna drabinka rezystorowa /zwana przez audiofilów "pasywką" :wink: / o dużej dokładności regulacji i doskonałej symetrii sygnałów wyjściowych). Pomiar wzmacniaczy w konfiguracji Bridge kartami z wejściami niesymetrycznymi może w pewnych przypadkach sprawić problemy, gdy np. na obu wyjściach wzmacniacza występują zakłócenia o identycznej względem masy amplitudzie i fazie (np. tętnienia od obwodów zasilania), które w typowym różnicowym połączeniu głośnika ze wzmacniaczem wzajemnie się znoszą, bo są takie same pod względem amplitudy i fazy. Jednak w kilku ostatnio badanych wzmacniaczach, pracujących w klasie D, zakłócenia na wyjściach również były symetryczne, czyli miały te same amplitudy, ale fazy odwrotne. W badanym przeze mnie wzmacniaczu TPA-3255 na wyjściach występowały zakłócenia o częstotliwości 470 kHz (ich poziom był niewielki, może wynosił z 300 mV), których poziom zredukowałem prostym dolnoprzepustowym filtrem RC o częstotliwości granicznej 30 kHz (chciałem uniknąć ewentualnego aliasingu w przetwornikach karty).

Czas na przedstawienie wyników pomiarów zniekształceń intermodulacyjnych i transientowych. Zacznę od zniekształceń IMD dla częstotliwości wejściowych sygnałów sinusoidalnych 250 Hz i 8 kHz o stosunku amplitud 4:1. Dla kilku poziomów mocy wyjściowej przedstawiały się one następująco:
IMD_250Hz_8kHz_250mW_8R.PNG
IMD_250Hz_8kHz_1000mW_8R.PNG
IMD_250Hz_8kHz_5000mW_8R.PNG
IMD_250Hz_8kHz_10000mW_8R.PNG
IMD_250Hz_8kHz_25000mW_8R.PNG
-
Poniżej poziomy zakłóceń IMD dla wejściowych sygnałów sinusoidalnych 19 kHz i 20 kHz o stosunku amplitud 1:1
IMD_19kHz_20kHz_250mW_8R.PNG
IMD_19kHz_20kHz_1000mW_8R.PNG
IMD_19kHz_20kHz_5000mW_8R.PNG
IMD_19kHz_20kHz_10000mW_8R.PNG
IMD_19kHz_20kHz_25000mW_8R.PNG
-
-
Poniżej poziomy zakłóceń transientowych typu DIM.
DIM_250mW_8R.PNG
DIM_1000mW_8R.PNG
DIM_5000mW_8R.PNG
DIM_10000mW_8R.PNG
DIM_25000mW_8R.PNG
.
Pozdrawiam
Romek
α β Σ Φ  Ω  μ π °C ± √ ² < ≤ ≥ > ^ Δ − ∞ α β γ ρ . . . .
Awatar użytkownika
Romekd
moderator
Posty: 6893
Rejestracja: pt, 11 kwietnia 2003, 23:47
Lokalizacja: Zawiercie

Re: TPA-3255 Bluetooth 5.0 wysokiej mocy wzmacniacz cyfrowy.

Post autor: Romekd »

Czołem.
W zakresie niskich częstotliwości nie spodziewałem się jakiegoś wzrostu poziomu zniekształceń i dzisiejsze pomiary to potwierdziły. Bardziej obawiałem się dużo wyższych zniekształceń w zakresie wyższych częstotliwości i takie pomiary dzisiaj również wykonałem. Zacznę od wyników dla niskich częstotliwości. Poniżej wykresy dla częstotliwości 100 Hz.
THD_100Hz_8R_100mW.PNG
THD_100Hz_8R_250mW.PNG
THD_100Hz_8R_1000mW.PNG
THD_100Hz_8R_5000mW.PNG
THD_100Hz_8R_10000mW.PNG
THD_100Hz_8R_25000mW.PNG
THD_100Hz_8R_35000mW.PNG
THD_100Hz_8R_50000mW.PNG
-
W tym miejscu muszę wyjaśnić, że w przedstawionych wyżej pomiarach zniekształcenia nieliniowe THD sumowane są z pasma 10 Hz...30 kHz, a od 30 kHz swój wpływ na wyniki wywiera filtr RC, którego graniczna częstotliwość wynosi 30 kHz (-3 dB), a po jej przekroczeniu tłumienie amplitudy wzrasta z szybkością 6 dB na oktawę. Filtr RC nie wywiera wpływu na wartość wskazań samych THD, bo te występują głównie w zakresie pasma akustycznego, ma jednak pewien wpływ na pokazywane przez kartę wartości THD+N dla większych mocy wyjściowych, gdyż dla nich rośnie poziom szumów znacznie bardziej w zakresie częstotliwości ponadakustycznych, a te są w pewnym stopniu tłumione przez filtr RC 30 kHz. Po zastąpieniu filtru o częstotliwości granicznej 30 kHz filtrem o fg = 96 kHz poziomy THD wskazywane przez kartę wzrosły dla pełnej mocy wyjściowej, co widać na wykresie poniżej.
THD_100Hz_8R_50000mW_df96kHz.PNG
-
Dlatego najbardziej obiektywnym odczytem poziomu, mającym bezpośredni wpływ na to jak słyszymy dźwięki z towarzyszącymi im zniekształceniami ma pomiar zniekształceń THD+N z uwzględnieniem wagi zniekształceń i szumów ze względu na czułość ludzkiego słuchu (tzw. odstęp ważony z uwzględnieniem krzywej "A". Poniżej wykres z obliczonymi szumami wg tej metody (oczywiście włączenie filtru wagowego nie wpływa na sam wykres, a wpływa tylko na podawane pod wykresem wartości sumy wszystkich zniekształceń z szumami, czyli THD+N).
THD_100Hz_8R_50000mW_df30kHz_A.PNG
-
Pozdrawiam
Romek
α β Σ Φ  Ω  μ π °C ± √ ² < ≤ ≥ > ^ Δ − ∞ α β γ ρ . . . .
Awatar użytkownika
Romekd
moderator
Posty: 6893
Rejestracja: pt, 11 kwietnia 2003, 23:47
Lokalizacja: Zawiercie

Re: TPA-3255 Bluetooth 5.0 wysokiej mocy wzmacniacz cyfrowy.

Post autor: Romekd »

Kolejne pomiary przeprowadziłem dla częstotliwości 25 Hz oraz 10 Hz. Na tych wykresach dla obliczeń THD+N jest już włączony filtr psofometryczny (charakterystyka wg krzywej "A"). Poniżej wykresy dla częstotliwości 25 Hz.
THD_25Hz_8R_100mW_df30kHz_A.PNG
-
THD_25Hz_8R_250mW_df30kHz_A.PNG
THD_25Hz_8R_1000mW_df30kHz_A.PNG
THD_25Hz_8R_5000mW_df30kHz_A.PNG
THD_25Hz_8R_10000mW_df30kHz_A.PNG
THD_25Hz_8R_25000mW_df30kHz_A.PNG
THD_25Hz_8R_35000mW_df30kHz_A.PNG
THD_25Hz_8R_50000mW_df30kHz_A.PNG
-
-
Kolejne wykresy są dla częstotliwości 10 Hz.
THD_10Hz_8R_100mW_df30kHz_A.PNG
THD_10Hz_8R_250mW_df30kHz_A.PNG
THD_10Hz_8R_1000mW_df30kHz_A.PNG
THD_10Hz_8R_5000mW_df30kHz_A.PNG
THD_10Hz_8R_10000mW_df30kHz_A.PNG
THD_10Hz_8R_25000mW_df30kHz_A.PNG
THD_10Hz_8R_35000mW_df30kHz_A.PNG
THD_10Hz_8R_50000mW_df30kHz_A.PNG
-
Pozdrawiam
Romek
α β Σ Φ  Ω  μ π °C ± √ ² < ≤ ≥ > ^ Δ − ∞ α β γ ρ . . . .
Janusz
625...1249 postów
625...1249 postów
Posty: 890
Rejestracja: wt, 8 listopada 2005, 15:36
Lokalizacja: Bytom

Re: TPA-3255 Bluetooth 5.0 wysokiej mocy wzmacniacz cyfrowy.

Post autor: Janusz »

Czyli wzmacniacz jest właściwie przezroczysty dla sygnału. Robi to wrażenie, szczególnie, gdy porówna się stosunek THD do ceny. Możliwości nowej technologii pokazał już dawniej TACT MILLENIUM, ale z powodu ceny, był wtedy w naszych realiach przedmiotem rodem z s-f.
785mm
Awatar użytkownika
Romekd
moderator
Posty: 6893
Rejestracja: pt, 11 kwietnia 2003, 23:47
Lokalizacja: Zawiercie

Re: TPA-3255 Bluetooth 5.0 wysokiej mocy wzmacniacz cyfrowy.

Post autor: Romekd »

Janusz pisze: pn, 21 października 2019, 23:01 Czyli wzmacniacz jest właściwie przezroczysty dla sygnału. Robi to wrażenie, szczególnie, gdy porówna się stosunek THD do ceny. Możliwości nowej technologii pokazał już dawniej TACT MILLENIUM, ale z powodu ceny, był wtedy w naszych realiach przedmiotem rodem z s-f.
Jednak taki całkiem przezroczysty nie jest. W zakresie górnej części pasma akustycznego występuje lekkie podbicie, które równoważy z kolei niewielkie osłabienie, które wprowadzają karta pomiarowa wraz z dołączonymi do niej przystawkami. Dlatego wykresy pasma przenoszenia na ekranie monitora komputerowego wydawały mi się aż za dobre. W rzeczywistości wzmacniacz podbija górę pasma (okolice 20 kHz) o ułamek decybela. Powyżej 20 kHz nadal występuje wzrost wzmocnienia wzmacniacza do częstotliwości około 56 kHz, później czułość zaczyna spadać... Nie jest to duża nierównomierność w paśmie przenoszenia, ale jednak charakterystyki nie da się określić jako całkiem płaskiej. Przed chwilą sprawdziłem poziom szumów wyjściowych wzmacniacza i w paśmie 22 Hz...22 kHz i wynoszą one ok. 140 μV rms (niezależnie od ustawienia potencjometru siły głosu), a z filtrem psofometrycznym "A" mają wartość ok. 100 μV rms. Pomiar ich poziomu okazał się dość trudny do przeprowadzenia, gdyż "tłem" dla nich są zakłócenia o częstotliwości ok. 460...470 kHz i poziomie ok. 750...800 mVpp. Początkowo sądziłem, że sygnały zakłócające występują dla symetrycznych wyjść danego kanału w fazach przeciwnych, przez co ich promieniowanie na zewnątrz jest bardzo niskie (znoszą się wzajemnie), jednak sytuacja taka występuje tylko dla lewego kanału, gdyż w kanale prawym fazy sygnałów zakłócających są niemal zgodne. Widać to na oscylogramach poniżej.
wyjscia_1.jpg
-
Fajnie prezentują się te przebiegi przy lekkim wysterowaniu wzmacniacza :wink:
wyjscia_2.jpg
-
Przez chwilę myślałem, że coś jest nie tak z ustawieniami oscyloskopu, ale gdy odwrotnie podłączyłem kanały stereofoniczne do czterech wejść oscyloskopu, sytuacja się odwróciła i dolne przebiegi okazały się odwrócone o 180°
wyjscia3.jpg
-
Maksymalne wzmocnienie wzmacniacza wynosi ok. 24x (ok. 28 dB) dla potencjometru siły głosu odkręconego do końca w prawo.

Pozdrawiam
Romek
α β Σ Φ  Ω  μ π °C ± √ ² < ≤ ≥ > ^ Δ − ∞ α β γ ρ . . . .
Awatar użytkownika
Romekd
moderator
Posty: 6893
Rejestracja: pt, 11 kwietnia 2003, 23:47
Lokalizacja: Zawiercie

Re: TPA-3255 Bluetooth 5.0 wysokiej mocy wzmacniacz cyfrowy.

Post autor: Romekd »

Na zakończenie prezentacji wyników pomiarów, poziomy zniekształceń dla sygnału sinusoidalnego o częstotliwości 10 kHz. Oczywiście wszystkie filtry wyłączone, poza tymi wewnątrz karty pomiarowej. I w tym przypadku zniekształcenia THD wyszły bardzo niskie, choć wyższe niż dla sygnału o częstotliwości 1 kHz.
THD_10kHz_8R_100mW_df100kHz_A.PNG
THD_10kHz_8R_250mW_df100kHz_A.PNG
THD_10kHz_8R_1000mW_df100kHz_A.PNG
THD_10kHz_8R_5000mW_df100kHz_A.PNG
THD_10kHz_8R_10000mW_df100kHz_A.PNG
THD_10kHz_8R_25000mW_df100kHz_A.PNG
THD_10kHz_8R_35000mW_df100kHz_A.PNG
THD_10kHz_8R_50000mW_df100kHz_A.PNG
.
Pozdrawiam
Romek
α β Σ Φ  Ω  μ π °C ± √ ² < ≤ ≥ > ^ Δ − ∞ α β γ ρ . . . .
Awatar użytkownika
Romekd
moderator
Posty: 6893
Rejestracja: pt, 11 kwietnia 2003, 23:47
Lokalizacja: Zawiercie

Re: TPA-3255 Bluetooth 5.0 wysokiej mocy wzmacniacz cyfrowy.

Post autor: Romekd »

Czołem.
Wczoraj sprawdzałem sprawność energetyczną wzmacniacza i kształtowała się ona na poziomie przekraczającym 90%. Dla mocy wyjściowej 2x40 W pobór mocy z zasilacza o napięciu wyjściowym 35,92 V wynosił 2,438 A co daje moc pobieraną 87,57 W, z czego należałoby jeszcze odjąć ze dwa waty tracone we wszystkich półprzewodnikach wzmacniacza i z reszty wyznaczyć sprawność energetyczną samych stopni mocy. Wyszła mi sprawność w okolicach 93%.
Co do radiatora, to przy mocy wyjściowej zredukowanej do optymalnej ze względu na bezpieczeństwo układu (np. maksymalnej 2x200 W dla głośniejszych fragmentów nagrań) miedziana wkładka w aluminiowym radiatorze wydaje mi się zbędna. W testowanym urządzeniu zastosowano rozwiązanie w mojej ocenie marne, gdyż użyty radiator pracuje w zamkniętym małym pudełku i nie ma bezpośredniego kontaktu z aluminiową obudową wzmacniacza. Lepszym rozwiązaniem mógłby być aluminiowy lub miedziany klocek, który jedną płaszczyzną przylegałby do blaszki chłodzącej strukturę w układzie scalonym, a drugą do górnego aluminiowego dekielka obudowy.

Pozdrawiam
Romek
α β Σ Φ  Ω  μ π °C ± √ ² < ≤ ≥ > ^ Δ − ∞ α β γ ρ . . . .
Awatar użytkownika
Romekd
moderator
Posty: 6893
Rejestracja: pt, 11 kwietnia 2003, 23:47
Lokalizacja: Zawiercie

Re: TPA-3255 Bluetooth 5.0 wysokiej mocy wzmacniacz cyfrowy.

Post autor: Romekd »

Sprawdziłem separację kanałów stereofonicznych we wzmacniaczu. Wypadła najgorzej dla częstotliwości najniższych, choć spodziewałem się, że najsłabiej wypadnie w górnej części pasma akustycznego :roll: Badając przesłuchy ustawiałem konkretną, dużą moc w jednym z kanałów i mierzyłem poziom sygnału w drugim kanale, po czym zamieniałem kanały miejscami i powtarzałem pomiar. Dokonywałem go z ustawieniem potencjometru siły głosu w prawym skrajnym położeniu i z "terminatorem" 1 kΩ w nieczynnym wejściu Cinch (by nie "wisiało" ono w powietrzu; poziom sygnału regulowałem w generatorze). Przesłuchy w prawym kanale z lewego wypadły nieco odmiennie od tych w kanale lewym z przesłuchami z prawego. Wartości tłumienia przedstawia tabelka poniżej.
Przesłuchy.png
-

Pozdrawiam
Romek
α β Σ Φ  Ω  μ π °C ± √ ² < ≤ ≥ > ^ Δ − ∞ α β γ ρ . . . .
Awatar użytkownika
Romekd
moderator
Posty: 6893
Rejestracja: pt, 11 kwietnia 2003, 23:47
Lokalizacja: Zawiercie

Re: TPA-3255 Bluetooth 5.0 wysokiej mocy wzmacniacz cyfrowy.

Post autor: Romekd »

Spróbowałem zdjąć oscylogramy sygnałów z wyjść wzmacniacza dla podanych na jego wejście przebiegów prostokątnych o różnych częstotliwościach. Nie było to takie proste, ze względu na symetryczne wyjścia wzmacniacza (mostek H) oraz obecną w sygnale częstotliwość (ok. 460 kHz), która jest częstotliwością komutacji tranzystorów wyjściowych w układzie scalonym. Poza tym na wyjściu układu scalonego znajdują się filtry z ferromagnetycznymi rdzeniami toroidalnymi (proszkowymi; jest to typ materiału o numerze 2 /czerwono szary/), które niedociążone odpowiednią rezystancją mogą dla przebiegów prostokątnych wprowadzać przepięcia i oscylacje... :wink: Można byłoby wykorzystać w tym celu po jednym z wyjść każdego ze stopni mocy oraz masę wzmacniacza, ale wymagałoby to ustawienia oscyloskopu w tryb analizy sygnałów AC, by wyeliminować obecną w sygnale składową napięcia (DC), a to zniekształciłoby nieco przebiegi o najniższych częstotliwościach na oscylogramach (szeregowy kondensator na wejściu oscyloskopu). By tego uniknąć użyłem oscyloskopu z separowanymi galwanicznie wejściami i ustawiłem jego wejścia w tryb DC. Składowa 460 kHz pogrubiła linie w wykresach, ale mimo to wyszły one dość czytelnie.
1_Square_20Hz.jpg
2_Square_100Hz.jpg
3_Square_1kHz.jpg
4_Square_20kHz_1.jpg
-
Jak wspomniałem filtry LC na wyjściach stopni mocy mogą stać się źródłem oscylacji przy niedociążeniu wyjść wzmacniacza. Tak też się zachowały przy zmianie rezystancji obciążenia z 5 Ω na 10 Ω. Na wykresach przy skokach napięcia pojawiły się przepięcia w postaci cienkich szpilek.
5_Square_1kHz_2.jpg
-
Po rozciągnięciu wykresu dokładnie widać ich kształt.
6_Square_1kHz_3.jpg
-
Dla obciążenia wyjść rezystancją 10 Ω kształt przebiegu o częstotliwości 20 kHz wygląda już zupełnie inaczej.
7_Square_20kHz_2.jpg
-
Ciekawe jakby wyglądał przebieg prostokątny na wyjściu wzmacniacza gdyby obciążyć go zestawem głośnikowym... :wink:

Pozdrawiam
Romek
α β Σ Φ  Ω  μ π °C ± √ ² < ≤ ≥ > ^ Δ − ∞ α β γ ρ . . . .
Awatar użytkownika
Romekd
moderator
Posty: 6893
Rejestracja: pt, 11 kwietnia 2003, 23:47
Lokalizacja: Zawiercie

Re: TPA-3255 Bluetooth 5.0 wysokiej mocy wzmacniacz cyfrowy.

Post autor: Romekd »

Dzisiaj od rana słucham tego wzmacniacza na dużych kolumnach w pokoju (wcześniej słuchałem na małych w pracowni). Przesłuchałem kilku płyt zespołów Dire Straits, Pink Floyd, YES i nie mogę wyjść z podziwu dla tego urządzenia... :wink: Bas na nagraniach schodzi do najniższych rejestrów, średnie są niezwykle soczyste, są soprany i jest moc... :D Co do brzemienia sopranów, na razie nie będę się wypowiadał, bo górna granica mojego słuchu to może jakieś 11...12 kHz, więc większość tego zakresu leży już poza granicami mojej percepcji. Poczekam na młodszych od siebie, by przeprowadzić na nich ślepe testy... :twisted:
Najbardziej zaskoczony jestem wysoką sprawnością wzmacniacza przy bardzo małych zniekształceniach. Przy dość głośnym jak dla mnie słuchaniu (można już swobodnie słuchać w innych pokojach domu... :wink: ) pobór prądu z zasilacza przy 32 V waha się w okolicach 70...80 mA, czemu odpowiada ok. 2,5 W mocy pobieranej przez urządzenie. W moim wzmacniaczu Pioneer A-717 Mark II prąd spoczynkowy, bez wysterowania, wynosi, o ile dobrze pamiętam ok. ±250 mA na kanał przy napięciu zasilania ±56 V, czemu odpowiada 56 W strat energii na radiatorach w stanie spoczynkowym (grzeją się dość mocno)... :shock: Za to tu mam 2,5 W średniej mocy pobieranej podczas normalnego słuchania muzyki i obudowa wzmacniacza pozostaje zimna. Niesamowity postęp... A porównajmy to jeszcze z mocą pobieraną przez wzmacniacz lampowy o podobnej mocy wyjściowej!

Pozdrawiam
Romek
α β Σ Φ  Ω  μ π °C ± √ ² < ≤ ≥ > ^ Δ − ∞ α β γ ρ . . . .
jackie01
250...374 postów
250...374 postów
Posty: 294
Rejestracja: ndz, 16 stycznia 2011, 18:51

Re: TPA-3255 Bluetooth 5.0 wysokiej mocy wzmacniacz cyfrowy.

Post autor: jackie01 »

Romku i jak wrażenia po dłuższym odsłuchu? Jakie komentarze znajomych? :)
Awatar użytkownika
Romekd
moderator
Posty: 6893
Rejestracja: pt, 11 kwietnia 2003, 23:47
Lokalizacja: Zawiercie

Re: TPA-3255 Bluetooth 5.0 wysokiej mocy wzmacniacz cyfrowy.

Post autor: Romekd »

Czołem.
jackie01 pisze: pn, 28 października 2019, 10:39 Romku i jak wrażenia po dłuższym odsłuchu? Jakie komentarze znajomych? :)
Dla mnie wzmacniacz działa bardzo dobrze, choć brakuje mi w nim regulacji barwy dźwięku, przynajmniej w zakresie niskich częstotliwości, gdyż przeważnie słucham muzyki dość cicho i przydałaby się możliwość dokonywania korekcji kompensacyjnej ze względu na mniejszą czułość ludzkiego słuchu w zakresie niskich i wysokich tonów (izofony) przy mniejszych poziomach mocy. Zestawy głośnikowe w moim pokoju odsłuchowym też są ustawione dość specyficznie, gdyż nie znajdują się w rogach pokoju, a stoją bardziej pośrodku i są oddalone od ścian (takie ustawienie zapewnia gorsze odtwarzanie tonów niskich - nie ulegają one uwydatnieniu, co ma miejsce gdy kolumny znajdują się w rogach pomieszczenia). Jak już pisałem przy głośniejszym słuchaniu muzyki dźwięk wydaje mi się pełen szczegółów, z doskonałą sceną i dużą dynamiką. Zauważyłem też, że odtwarzane niskie tony są, jak to nazywają audiofile, dobrze "kontrolowane", czyli nie dudnią i nie furkoczą, a przyjemnie "wibrują" w niskich rejestrach... Muszę jeszcze dobrze się przysłuchać, czy przy wyższych mocach wyjściowych, oddawanych w zakresie niskich częstotliwości, nie rośnie zauważalnie poziom szumów w zakresie częstotliwości wyższych od ok. 10 kHz, bo coś takiego obserwowałem na wykresach otrzymanych z analizatora widma, tylko nie wiem czy jest to zjawisko na tyle duże, by dało się je usłyszeć...

Co do moich znajomych, to ich zdania na temat tego wzmacniacza były podzielone. Nie udało mi się niestety zorganizować "ślepych testów" - osoby słuchające u mnie muzyki doskonale wiedziały którego wzmacniacza w danej chwili słuchają, gdyż za każdym razem ręcznie przełączałem kable... :(
Dlatego zwolennicy sprzętu lampowego twierdzili, że testowany wzmacniacz TPA-3255 gra bardziej "twardo" i "szorstko" (szczególnie ostro brzmiące wydawały się im soprany) oraz oddaje mniej szczegółów niż dobry wzmacniacz lampowy, z którym go porównywaliśmy (tylko takie ich zdaniem były godne uwagi :wink: ). Z kolei zagorzali przeciwnicy wzmacniaczy pracujących w klasie "D" mówili, że porównywane z nim wzmacniacze półprzewodnikowe, pracujące w klasie "A" i "AB" zapewniały bardziej zbliżone do oryginalnego brzmienie instrumentów i wokali. Z kolei ich zdaniem wzmacniacz lampowy źle odtwarzał niskie częstotliwości - były one za słabe, zniekształcone i źle przez wzmacniacz "kontrolowane". Jednak ponad ponad 30 % biorących udział w teście osób stwierdziło, że wzmacniacz cyfrowy TPA-3255 brzmi najlepiej ze wszystkich testowanych przeze mnie wzmacniaczy. W mojej ocenie testy nie pozwoliły rzetelnie ocenić cech brzmieniowych wzmacniacza, gdyż słuchający z góry "wiedzieli" jak ten sprzęt ma zabrzmieć (ulegali sugestii), w porównaniu z ich wzmacniaczami o tradycyjnej "analogowej" konstrukcji... :?
Dlatego do przeprowadzenia kolejnych testów zamierzam wykorzystać specjalny elektroniczny przełącznik źródeł sygnału (przełącznik wyjść wzmacniaczy połączonych z jedną z dwóch par zestawów głośnikowych), który pozwoli zdalnie przełączać wzmacniacze przy pomocy pilota IR. Wcześniej układ sterujący urządzenia losowo przyporządkuje każdemu z trzech wejść sygnału odpowiedni numer (1, 2 lub 3), który będzie się wyświetlał podczas przełączania wzmacniaczy podczas testu (wcześniej we wzmacniaczach ustawi się przy pomocy miernika RMS i generatora takie same wzmocnienia; podczas testu poziom głośności będzie można zmieniać regulatorem w przetworniku "OPPO Sonica DAC", który będzie dostarczał identycznych sygnałów do wszystkich trzech testowanych wzmacniaczy). W ten sposób nikt, włącznie ze mną, nie będzie wiedział, którego wzmacniacza w danym momencie słuchamy, a dowiemy się tego dopiero po zakończeniu odsłuchów, gdy wszyscy biorący udział w teście oddadzą swoje notatki z opisem wrażeń słuchowych, przyporządkowanych danemu numerowi z wyświetlacza na urządzeniu. Ciekaw jestem jakie wyniki dostarczą tego typu "ślepe testy". Układ opracowałem wczoraj i od razu zmówiłem w TME potrzebne do jego wykonania elementy, których nie posiadałem. Przyszły dzisiaj, więc mogę już zacząć opracowywać elektronikę sterującą urządzeniem i montować w obudowie odpowiednie podzespoły.
elementy przełącznika.jpg
-
Mój przyjaciel i wspólnik w firmie skrytykował ten pomysł, mówiąc, że będzie to "świetne" urządzenie, które pozwoli mi zrazić do siebie wszystkich znajomych melomanów i audiofilów, których w ten sposób pozbędę się z grona swoich znajomych... Zaczynam się wahać, czy na pewno chcę budować ten przełącznik do przeprowadzania "ślepych testów"... :roll:

Pozdrawiam
Romek
α β Σ Φ  Ω  μ π °C ± √ ² < ≤ ≥ > ^ Δ − ∞ α β γ ρ . . . .
ODPOWIEDZ