Distorsiuni ale amplificatoarelor audio. Forma de unda si spectrograma.

[gsabac]

Ce parere aveti, se pot determina distorsiunile pornind de la o oscilograma ?

 

 

Care sunt distorsiunile semnalului audio reprezentat mai sus si cum se pot determina sau calcula ?

Cum arata o oscilograma cu 1%, 2%, 5%, 10%, sau 20% distorsiuni ?

 

@gsabac

Editat Iunie 22, 2016 de gsabac

[prog]

Si eu eram sa cad in capcana in care a cazut utilizatorul Marian, dar, uite ca mi-am reanalizat raspunsul. Sa recitim cu toti intrebarea:

 

Ce parere aveti, se pot determina distorsiunile pornind de la o oscilograma ?

 

Privind oscilograma, un ARM dedicat poate sa-i traseze functia de transfer pe care ulterior, din ea, sa extraga armonicile si apoi, cunoscand formula de calcul THD tensiune (%) - exista prin orice curs de electronica de pe net - se poate calcula THD-ul oscilogramei de mai sus.

Apropo de osciloscoape. Vazusem prin comert un Tektronix la vreo 2000 USD care era osciloscop in primul rand cu functie de analizator de spectru, inclusiv calcul THD, calcul care mai mult ca sigur il efectua dupa altgoritmul mentionat de mine anterior.

[gsabac]

 O posibila legatura cu un sistem de calcul este fotografierea  oscilogramei, introducarea ei ca o pictura

  ( asa cum face Paint) si digitizarea cu o grila fixa a unei perioade. De exemplu sa se digitizeze 70 de

  esantioane pentru o perioada.

Ar fi necesare 10 esantioane pentru fundamentala si 7*10 esantioane pentru armonica a 7-a, deci ar fi bine.

 

Sistemul de calcul preia esantioanele pentru o perioada si realizeaza un sir, sa zicem de 64 de perioade,

  din care se aleg 4096 de esantioane pentru FFT. Algoritmul FFT este simplu, frecventa generica se cunoaste,

asa ca este usor sa se calculeze distorsiunile. Se pot lua in consideratie si mai multe armonici decit 7.

 

Dist = 100 x Radical(A_f2² +A_f3² + A_f4² + A_f5² + A_f6² +A_f7²) / A_f1

 

Oscilograma prezentata in postarea #1 are cam 5,5% distorsiuni si este prelucrata dupa analiza de spectru,

  al semnalului de iesire al unui amplificator in contratimp cu tuburile EL34 (6CA7) cu LTspice IV (2016)

Ca ideee forma de unda depinde foarte mult de defazajul armonicelor pare sau impare.

 

@Marian78 a spus foarte bine aceasta valoare. 5% distorsiuni nu pot fi decelate cu organul auditiv.

Pentru puterea maxima data la 10%, forma de unda este mult mai aplatizata la virfuri,

  deci este o intrare in "clipping" destul de mare.

 

@gsabac

Editat Iunie 25, 2016 de gsabac

[gsabac]

Un digitizor grafic consta intr-o planseta pe care se fixeaza un desen.

Cu ajutorul unui cursor mecanic X-Y se fac citiri punctiforme acolo unde se doreste.

Aparatul memoreaza abscisa si ordonata cu mare precizie.

Aceste date se pot copia in Excel si prelucra in diverse moduri, ca grafica sau calcule.

 

Intr-un sistem PC, planseta este ecranul cu coordonatele sale X si Y.

Mouse-ul se poate plimba sacadat pe axa orizontala, asa cum se face la plasarea

componentelor sau conexiunilor, in programele de desenat circuite. 

Se spune ca se deplaseaza pe Grid si Snap. Pe verticala la fiecare pas se

urmareste curba cu mouse-ul si se fac achizitionari de date.

 

Este o metoda generala, prezentata mai mult pentru amuzament decit pentru

folosinta, poate mai sunt si altele.

 

Am facut un program care sintetizeaza distorsiunile unui semnal sinusoidal si le prezinta sub forma grafica si numerica.

Se pot introduce date despre amplitudinea si faza armonicelor, se calculeaza distorsiunile si se afiseaza forma de unda

 simultan cu sinusoida originala.

Programul se poate folosi, prin comparatia vizuala a formelor de unda, la estimarea distorsiunilor ca si pentru a vedea

  care sunt efectele defazajelor la forma de unda.

Am sa il postez pe forum dupa o finisare atenta.

 

@gsabac

Editat Iunie 25, 2016 de gsabac

[gsabac]

In continuare prezint diagrame cu diverse forme de unda, deformate de distorsiuni armonice,

Pentru comparatie, este prezentata si sinusoida originala. Diagramele au fost obtinute cu un program

 propriu, de sinteza a distorsiunilor armonice.

 

In poza de mai jos este aratata pagina de pornire a programului, cu un exemplu predefinit.

Din setari se creeaza diverse forme si se calculeaza distorsiunile. 

Se poate urmari legatura dintre forma de unda, distorsiuni, amplitudinea armonicelor si faza lor.

 

In legatura cu digitizarea unui semnal oarecare am introdus o linie verticala, care se misca pe un grid,

  reglabil si cu click se marcheaza punctele de esantionare. Se vad X-urile pe curbele cu distorsiuni.

Programul cred ca are doar valoare pentru studiu si neinteresant ca aplicatie software de succes.

 

@gsabac

[gsabac]

Program de simulare si analiza a distorsiunilor.

 

Prezentarea si modul de lucru pentru sinteza distorsiunilor si forma de unda este in postarea #8.

Nu am continuat programul de analiza, deoarece nu isi are rostul, dar ca idee se alipesc citeva sute de perioade,

 se face FFT-ul si apoi se calculeaza distorsiunile.

Se poate incepe cam asa pentru analiza unei forme de unda oarecare. Se incarca fisierul imagine si se digitizeaza (esantioneaza) 

 cu ajutorul mouse-lui. Toate esantioanele se memoreaza. Comenzile sunt: File -> Open, apoi click pe punctul

 de intersectie dintre axa de esantionare si curba grafica.

 

Programul se poate descarca de aici:   http://www.inovix.us/resources/Tech/distorsiuni.rar

 

Pentru transpunerea pe PC, programul se descarca, se decomprima si se face setup-ul. Se poate rula

 ca orice program obisnuit. Este interesanta compunerea undelor, cu amplitudine si faza variabila de

 aceea va recomand citeva momente de distractie.

 

@gsabac

Editat Iunie 28, 2016 de gsabac