Analogowy kompresor-dekompresor

Masz nietypowy problem 'lampowy'? Spróbuj tutaj.

Moderatorzy: gsmok, tszczesn, Romekd

Awatar użytkownika
kubafant
2500...3124 posty
2500...3124 posty
Posty: 2899
Rejestracja: sob, 11 stycznia 2014, 20:11
Lokalizacja: Białystok

Re: Analogowy kompresor-dekompresor

Post autor: kubafant »

Einherjer pisze: ndz, 2 lutego 2020, 09:01 Jeśli chciałbyś zrealizować układ analogowo obliczający funkcje tangens i arcus tangens, to pytanie brzmi czy znasz taki podzespół elektroniczny, którego charakterystyka I-U ma kształt jednej z tych funkcji. Ja nie znam.
Ja również i dlatego zadałem to pytanie :D
Przybliża się żądany kształt funkcji funkcją odcinkami liniową, co łatwo osiągnąć wstawiając w obwód sprzężenia zwrotnego odpowiednią drabinkę rezystorowo-diodową. W ten sposób można by też zrealizować wspominany przez Ciebie kompresor-dekompresor. Funkcja odcinkami liniowa powstała w ten sposób nie jest może tak ładna, ale spełnia warunki: jest ściśle monotoniczna i ciągła.
Tak, pomyślałem o tym - i to chyba byłoby najrozsądniejsze wyjście, gdyby się chciało taki układ zbudować. Ale jak już wspomniałem, pytanie było teoretyczne i raczej właśnie z czystej ciekawości.
Jakbyś koniecznie chciał coś "niekańciastego" (nie chcę używać słowa "gładkiego", bo ono ma ścisłe matematyczne znaczenie) to popatrz na rozwinięcie funkcji tangens w szereg Taylora: x + (x^3)/3 + ... Da się zrobić analogowo, tylko dużo układów mnożących potrzeba.
O szeregu Taylora nie pomyślałem, ale to też ciekawy trop. Cały szkopuł w tym, że taki analogowy układ mnożący działa na zasadzie suwaka logarytmicznego: logarytmuje czynniki, oblicza sumę i liczy z niej potęgę. Czyli de facto na jedno mnożenie potrzeba trzech wzmacniaczy operacyjnych logarytmujących/antylogarytmujących ze wszystkimi konsekwencjami ich stosowania podanymi przez Ciebie wcześniej.
No, chyba że się to robi jakoś inaczej, ale nie przychodzi mi do głowy żadna inna operacja matematyczna, którą można by wykonać analogowo na sygnale, żeby uzyskać iloczyn.

Pozdrawiam!
lecz w gruncie rzeczy była to sprawa smaku
Tak smaku
który każe wyjść skrzywić się wycedzić szyderstwo
choćby za to miał spaść bezcenny kapitel ciała
głowa
Awatar użytkownika
Marek7HBV
3125...6249 postów
3125...6249 postów
Posty: 4017
Rejestracja: wt, 1 grudnia 2015, 19:26

Re: Analogowy kompresor-dekompresor

Post autor: Marek7HBV »

Może to zbyt duża założona precyzja:....Tutaj jednak jest dodatkowy problem, bo trzeba by taki interes rozłożyć na dwa wzmacniacze, osobny dla połówki dodatniej i ujemnej sygnału, pracujące przeciwsobnie,... do.....: Rozważania powstały przy okazji rozmyślań nad zapisem dźwięku na taśmie magnetycznej, gdzie spełnienie dwóch warunków:.....W zasadzie stosuje się praktycznie kompresję w przedziale czasu większym od pojedynczego przebiegu.Jest to znacznie łatwiejsze do wykonania,choć czasem słyszalne :lol: .W czasach pierwszych płyt CD powszechnym problemem była zbyt mała dynamika toru magnetofonu{też szpulowego}.Mając możliwość pożyczenia płyt i posłuchania w domowym zaciszu{przy 100W :lol: }odczuwało się fatalną jakość prób nagrania na domowym sprzęcie.Systemy dolby i inne antyszumowe nie mogły uratować dynamiki zapisu i pojawiły się rozwiązania{teoretyczne} kompresji/dekompresji w warunkach amatorskich.Do,, Damy Pik,, zastosowałem prosty układ z tłumikiem na fecie sterowanym detektorem szczytowym{przełączany ,,+/_,, w zależności od charakteru pracy tłumika.Taki prosty układ rozszerzał dynamikę toru kosztem słyszalnych wahnięć sygnału.Nie był to reduktor szumu,ale przez zmianę poziomu zapisu/odczytu redukował też szum taśmy{oczywiście niezbyt wiele}.Jednak te parę decybeli pozwalało posłuchać Dire S. lub Pinków bez kręcenia gałką wzmacniacza.Po spadku cen{kopi} płyt wywaliłem ustrojstwo z magnetofonu,który służył teraz jedynie do dekoracji i ewentualnie słuchania starych kawałków w chwilach nostalgii :cry: :P
Einherjer
2500...3124 posty
2500...3124 posty
Posty: 2679
Rejestracja: pt, 22 stycznia 2010, 18:34
Lokalizacja: Wałbrzych

Re: Analogowy kompresor-dekompresor

Post autor: Einherjer »

kubafant pisze: ndz, 2 lutego 2020, 12:01
Jakbyś koniecznie chciał coś "niekańciastego" (nie chcę używać słowa "gładkiego", bo ono ma ścisłe matematyczne znaczenie) to popatrz na rozwinięcie funkcji tangens w szereg Taylora: x + (x^3)/3 + ... Da się zrobić analogowo, tylko dużo układów mnożących potrzeba.
O szeregu Taylora nie pomyślałem, ale to też ciekawy trop. Cały szkopuł w tym, że taki analogowy układ mnożący działa na zasadzie suwaka logarytmicznego: logarytmuje czynniki, oblicza sumę i liczy z niej potęgę. Czyli de facto na jedno mnożenie potrzeba trzech wzmacniaczy operacyjnych logarytmujących/antylogarytmujących ze wszystkimi konsekwencjami ich stosowania podanymi przez Ciebie wcześniej.
No, chyba że się to robi jakoś inaczej, ale nie przychodzi mi do głowy żadna inna operacja matematyczna, którą można by wykonać analogowo na sygnale, żeby uzyskać iloczyn.

Pozdrawiam!
Otóż naiwna implementacja na zasadzie suwaka logarytmicznego nie jest jedyną możliwą. W starych książkach znajdziesz jeszcze układy z przemianą częstotliwości (coś w rodzaju podwójnej modulacji sygnału), natomiast firma Analog Devices, która wciąż produkuje scalone układy mnożące wykorzystuje jeszcze coś innego, a mianowicie "Gilbert cell". W załączniku dokument od AD, wyjaśniający zasadę działania.
Nie masz wymaganych uprawnień, aby zobaczyć pliki załączone do tego posta.
Awatar użytkownika
kubafant
2500...3124 posty
2500...3124 posty
Posty: 2899
Rejestracja: sob, 11 stycznia 2014, 20:11
Lokalizacja: Białystok

Re: Analogowy kompresor-dekompresor

Post autor: kubafant »

Marek7HBV pisze: ndz, 2 lutego 2020, 13:18 W zasadzie stosuje się praktycznie kompresję w przedziale czasu większym od pojedynczego przebiegu.Jest to znacznie łatwiejsze do wykonania,choć czasem słyszalne :lol:
Dokładnie. Jest to słyszalne i nienaturalne, przy łupnięciu w bęben basowy czuć normalnie pulsowanie głośności. Stąd moje rozważania w kierunku raczej nieliniowej charakterystyki wzmocnienia, niż układu a'la ARW.
Einherjer pisze: ndz, 2 lutego 2020, 15:47 Otóż naiwna implementacja na zasadzie suwaka logarytmicznego nie jest jedyną możliwą. (...) W załączniku dokument od AD, wyjaśniający zasadę działania.
Wielkie dzięki, bardzo ciekawa sprawa. Sposób z logarytmem wydał mi się najbardziej oczywisty i nie mogłem sobie wyobrazić innego, ale przyznam uczciwie że byt długo nie próbowałem.

Na ten moment najbardziej mi się podoba pomysł z przybliżaniem charakterystyki logarytmicznej odcinkami prostoliniowymi. Kanciastość takiej krzywej będzie bez znaczenia, jeżeli krzywa dekompresji będzie jej ścisłą odwrotnością (sygnał nie powinien zauważyć :) )
Diody do czegoś takiego powinny być selekcjonowane? Wydaje mi się, że kluczowe jest napięcie przewodzenia, czy coś jeszcze?

Pozdrawiam,
Jakub
lecz w gruncie rzeczy była to sprawa smaku
Tak smaku
który każe wyjść skrzywić się wycedzić szyderstwo
choćby za to miał spaść bezcenny kapitel ciała
głowa
Awatar użytkownika
kubafant
2500...3124 posty
2500...3124 posty
Posty: 2899
Rejestracja: sob, 11 stycznia 2014, 20:11
Lokalizacja: Białystok

Re: Analogowy kompresor-dekompresor

Post autor: kubafant »

Takie coś sobie z nudów wyrysowałem. Pasywka, a więc rzecz gorsza, ale do przedstawienia uproszczonej koncepcji może się sprawdzić. Gdyby to robić porządnie, takie obwody musiałyby się oczywiście zawierać w pętli USZ.
Po lewej stronie obwód kompresji i dekompresji z jednym punktem przegięcia, z prawej strony koncepcja rozszerzenia (w razie potrzeby) o więcej takich punktów. Zamiast szeregu diod można użyć diody Zenera połączonej szeregowo ze zwykłą.

Pozdrawiam
Nie masz wymaganych uprawnień, aby zobaczyć pliki załączone do tego posta.
lecz w gruncie rzeczy była to sprawa smaku
Tak smaku
który każe wyjść skrzywić się wycedzić szyderstwo
choćby za to miał spaść bezcenny kapitel ciała
głowa
Awatar użytkownika
Ukaniu
625...1249 postów
625...1249 postów
Posty: 837
Rejestracja: sob, 31 grudnia 2005, 15:05
Lokalizacja: Jaktorów

Re: Analogowy kompresor-dekompresor

Post autor: Ukaniu »

Ja dodam tak na marginesie. Warto nagrać z reduktorem i bez i posłuchać. Szum niekoniecznie jest największą wadą nagrania.
Szczególnie w zapisie na 1/4 cala gdzie S/N jest na b. przyzwoitym poziomie.
A co by się stało gdyby rdzeń zastąpić drewnem?
Nic! - zupełnie? - tak! gdyby uzwojenie zastąpić sznurkiem!
ŁDŁ Elektronika http://www.ldl-elektronika.pl
Awatar użytkownika
kubafant
2500...3124 posty
2500...3124 posty
Posty: 2899
Rejestracja: sob, 11 stycznia 2014, 20:11
Lokalizacja: Białystok

Re: Analogowy kompresor-dekompresor

Post autor: kubafant »

Oczywiście racja. Zniekształcenia nieliniowe wprowadzane przez taki układ byłyby zależne od sparowania diod /identyczności charakterystyk kompresji i dekompresji/. Ciekawy wydaje się być wpływ zniekształceń liniowych (zmiany fazy i amplitudy harmonicznych) powstających podczas zapisu i odczytu na taśmie na zniekształcenia nieliniowe po dekompresji.

Nie twierdzę, że szumy taśmy są duże, zwłaszcza przy większych prędkościach. Tak jak podkreślałem, rozważania są teoretyczne.

Pozdrawiam
lecz w gruncie rzeczy była to sprawa smaku
Tak smaku
który każe wyjść skrzywić się wycedzić szyderstwo
choćby za to miał spaść bezcenny kapitel ciała
głowa
Awatar użytkownika
Alek
1875...2499 postów
1875...2499 postów
Posty: 1896
Rejestracja: wt, 2 października 2012, 08:40
Lokalizacja: Świat

Re: Analogowy kompresor-dekompresor

Post autor: Alek »

A ja mogę sobie wyobrazić lampę elektronowopromieniową, która zrealizuje to, o czym wyżej jest napisane. Oczywiście w pewnym ograniczonym zbiorze dziedziny i wartości funkcji. Wiązka elektronowa o kształcie wąskiego prostokąta musiałaby być odchylana napięciem sterującym i padałaby na przesłonę z blachy o kształcie zapewniającym otrzymanie za znajdującym się za tą blachą kolektorem żądanej funkcji napięcia na oporniku roboczym...
Awatar użytkownika
przemak
625...1249 postów
625...1249 postów
Posty: 924
Rejestracja: śr, 18 kwietnia 2007, 22:14
Lokalizacja: Poznań

Re: Analogowy kompresor-dekompresor

Post autor: przemak »

Taki układ redukcji szumów istnieje i nazywa się dbx. Był stosowany w sprzęcie pro, semi pro i też w kaseciakach. Ogromna redukcja szumów. Brzmieniowo niestety dużo gorszy od dolby a, natomiast w stosunku do b i c nieodtwarzalny bez ekspandera, czyli na zwykłym magnetofonie.