Digivahvarit

Keskustelu osiossa 'Vahvistimet' , aloittajana jurpo, 30.09.2005.

  1. mhelin

    mhelin Käyttäjä

    Liittynyt:
    26.11.2002
    Viestejä:
    917
    Saadut tykkäykset:
    1
    Sinne päin, digitaalista on numeerisesti esitetty, "konekielinen" informaation, äänen kyseessä ollen numeeriseksi muunnettu signaali. Digitaalista ei ole myöskään mikä tahansa "binäärinen" signaali kuten PWM signaali, se voidaan tuottaa analogisestikin (esim. komparaattorilla johon syötetään jotain vaikka äänisignaalia), se ei sisällä mitään numeerista. Digitaalisesti tuotetun PWM signaalin pulssin leveys on analoginen digitoidulle datalle, integroimalla tuosta saadaan signaali jonka amplitudi on analoginen digitoidulle signaalille, tämä on siis sitä normaalia audiosignaalia. Vastaavasti mutta toisinpäin voidaan tehdä myös A/D muunnos, jossa käytetään laskuria laskemaan numeerinen arvo pulssin leveydelle. Tämä arvo on tietysti riippuvainen käytetystä kellotaajuudesta ja referenssijännitteistä. Siis numeerista dataa ei voi siirtää yksinomaan PWM-signaalilla toisin kuin esim. S/PDIF signaalilla joka sisältää kellosignaalin.

    Sana "vahvistin" pitäisi myöskin määritellä tarkemmin, esim. "passiivinen etuvahvistin", mikä se on, ei ainakaan vahvistin, ellei negatiivista vahvistusta eli vaimennusta lasketa vahvistamiseksi.

    "Digitaalisessa vahvistimessa" digitaalista on kaikki numeerinen, eli A/D:n jälkeinen toiminto, joka päättyy siinä vaiheessa kun data ohjataan D/A muuntimeen. PWM enkooderi itse asiassa on D/A muunnin (osa sitä).

    Valitettavasti PCM->PWM->PCM muunnoksessa menetetään helpostikin bittejä, varsinkin jos vastaanottava pää on "resoluutioltaan" huonompi (käyttää hitaampaa kellotaajuutta). Mutta PWM:ää voidaan kyllä ohjata sekä digitaalisesti että analogisesti. Mutta oikeassa vahvistimessa joka on tarkoitettu syöttämään signaalia kaiuttimille joudutaan muuttamaan PWM signaalin jännite virraksi, eli tuottamaan tehoa, mikä ei ole mitään digitaalista, ja tietysti myös suodattamaan signaali. Samoin lähes kaikissa PWM / Class-D päätteissä käytetään takaisinkytkentää tavalliseen (analogiseen) tapaan vähentämään säröä.

    Tässä pari esimerkkiä:

    analoginen PWM vahvistin:

    http://power.ece.uiuc.edu/blueboxes/PWM_amp/PWM_amp.htm

    digitaalinen PWM kontrolleri:

    http://www.elecdesign.com/Articles/Index.cfm?AD=1&ArticleID=4878


    Siis esim. Hypexin UcD moduleissa ei käytetä mitään digitaalista signaalinkäsittelyä, se on puhtaasti analoginen Class-D vahvistin (ja tuo D ei tuossa tarkoita digitaalista vaan se on vaan C:n jälkeen seuraava kirjain, noita vahvistinluokituksia riittää tuosta eteenkinpäin). Pansun XR55 on myös Class-D vahvistin jonka PWM-signaali on digitaalisesti tuotettu. Sen vuoksi siinä ei siis ole digitoimattomia analogituloja (kaikki analogisignaali ensin digitoidaan A/D muuntimella ja sitten vasta muunnetaan PWM-signaaliksi). Jos jotain vahvistinta pitäisi sanoa digitaaliseksi vahvistimeksi (joka on käsitteenä aika hämärä, koska mitenkä jotain numeerisessa esitysmuodossa olevaa vahvistetaan, DSP:ssä tietysti signaalin numeerista "voimakkuutta" voidaan vahvistaa kertomalla se jollain vakiolla joka > 1.0) niin ehkä tuota Pansua, mutta ei kyllä Hypexiä. Philips taas perustuu myös pääteasteen osalta tuohon Hypexiin, tosin siinäkin kai otot on digitoitu (en ole satavarma).
     
  2. mhelin

    mhelin Käyttäjä

    Liittynyt:
    26.11.2002
    Viestejä:
    917
    Saadut tykkäykset:
    1
    Noissa D-luokan vahvistimissa on eroa sillä että onko suodinpiiri takaisinkytkentälenkin sisä- vain ulkopuolella. Esim. Hypexillä/Philipisllä (eli UcD-tekniikassa, Philipsillä on kyllä muutakin) suodin on takaisinkytkentälenkin sisällä jolloin kaiuttimien impedanssi vaikuttaa erittäin vähän taajuusvasteeseen (lähtöimpedanssi erittäin matala). Sen sijaan esim. Tripathilla suodin on sarjassa kaiuttimen kanssa (lähtöimpedanssi korkeampi) ja vaikuttaa jo jotain. PWM-signaalia voi kyllä kuunnella ilman suodintakin jos lähtöastesta jaksaa syöttää virtaa. Ei kaiuttimet niitä korkeampia taajuuksia jaksa toistaa, mutta säröä äänessä varmaan riittää koska kanttiaalto sisältää älyttömästi harmonisia. Siis varsinkin matalat äänet säröytyvät hirveästi, muutaman kilon taajuksista ei varmaan huomaa (erota) säröä enää niin hyvin.
    Muistan että joskus vanhoihin (8088) PC-koneisiin sai jonkun softan joka käytti timer-keskeytyksellä PC:n kaiutinta D/A muuntimena. Kyllähän se toimi. Nykykoneista saisi jo hyvän saundin (kun on tehoja enemmän), varsinkin jos rakentaisi kaiuttimien eteen sopivan suotimen. Niin no tehoja ei taida lähteä mistään liitynnästä tarpeeksi.
     
  3. Grr

    Grr Käyttäjä

    Liittynyt:
    27.08.2003
    Viestejä:
    597
    Saadut tykkäykset:
    0
    Hee-eetkinen, numerot ovat digitaalista informaatiota, hyvä. Miksi sitten esim. komparaattorin tuottama 0 ja 1 ei olekkaan enää numeerisesti esitettyä digitaalista informaatiota? =)
     
  4. mustis

    mustis Aktiivinen käyttäjä

    Liittynyt:
    07.11.2004
    Viestejä:
    1 510
    Saadut tykkäykset:
    16
    Mukava nähdä, että tietoa löytyy. Suunnitelmissa olisi hankkia Philipsin vahvistin, mutta myös Genelecin kaiutin kiinnostaa ja Philipsissä kun pre-outteja ei ole niin pitäisi tehdä kytkentä mutta miten vahvistin tuohon suhtautuu? Millainen on impedanssi vahvistimen näkökulmasta tuollaisella virityksellä?

    Tässä on kotiteatterin rakennus aluillaan ja tällä kertaa laitteiden ulkonäköasioilla on myös paljon painoa vaakakupissa (tällä tasolla alkaa ääni olla joka tapauksessa "riittävän" laadukasta)


    EDIT: itse itselleni vastaten, tiedustelin asiaa alkuviikosta Geleciltä ja tänään tuli vastaus:


    Vaimennuskytkentä itsessään ei huononna äänenlaatua mikäli käytät
    korkealaatuisia vastuksia. Kannattaa valita metallikalvovastuksia ja
    mieluusti 1%
    tarkkuudella. Pienmmän tarkkuuden vastuksetkin toki toimivat, mutta paras on
    jos pääset mittaamaan ja valitsemaan vastusarvot mahdollisimman lähelle
    toisiaan kanavien kesken. Kanavatasapaino saattaa olla pielessä ja samalla
    stereokuva
    puoltaa mikäli vaimennuksessa on eroa kanavien välillä.

    En näe mitään syytä miksei kytkentä toimisi mainitsemasi Philipsin kanssa.

    Vahvistimen näkemä impedanssi on noin 1000 ohmia, joten vahvistimella
    ei ole mitään hätää. Kotisivuillamme ilmoitettu 100W on tehon maksimiarvo,
    jonka kytkennän 1/4W:n vastukset vielä kestävät. Kytkentä toimii
    pienempitehoiselle vahvistimelle sellaisenaan eikä vastusarvoja pidä
    muuttaa.
     
  5. mhelin

    mhelin Käyttäjä

    Liittynyt:
    26.11.2002
    Viestejä:
    917
    Saadut tykkäykset:
    1
    Siis "0" ja "1" jännitetasot voivat esittää jotain numeroa joko niin että otetaan kasa peräkkäisiä bittejä (nollia ja ykkösiä) ja kasataan niistä binääriluku. Näin toimii periaatteessa esim. RS-232. Siinä bittijonon alku on merkitty starttibitillä. Toinen mahdollisuus on käyttää signaalia 1-bittisenä lukuna jolla on siis vain kaksi arvoa, 0 ja 1. Tällöin tarvitaan kuitenkin joku ulkoinen kellopulssi tai sisäinen koodausmenetelmä (NRZ, manchester, miller coding tms.) osoittamaan bittien paikat. PWM signaalissa ei ole kumpaakaan. Eli jännitearvoista, 0:sta ja 1:stä puuttuu tuo aikataso. Esimm. Sonyn DSD yleensä kai muunnetaan PCM:ksi ja sen siirtoon käytetään S/PDIF:iä, mutta periaatteessa sen voisi siirtää sellaisenaan käyttäen jotain NRZ tms. koodausta 2.8224 MHz kellotaajuudella (tai siis sillä kellotaajuudella ei sinällään ole merkitystä kunhan vain kello ja yksittäiset bitit voidaan erottaa signaalista). Joo voisihan tuon DSD signaalin (digitaalinen) PWM koodata jolloin esim. nouseva pulssi tahdistaisi yksittäisen bitin ja pulssinleveys taas määräisi bitin arvon (esim. < 50% = 0 ja > 50% = 1, älkää sotkeko tätä ideaa PWM vahvistimen toimintaan, kyse on eri asiasta).
     
  6. actionjunkie

    actionjunkie Uusi jäsen

    Liittynyt:
    28.09.2005
    Viestejä:
    28
    Saadut tykkäykset:
    0
  7. tilaääni

    tilaääni Uusi jäsen

    Liittynyt:
    25.09.2008
    Viestejä:
    11
    Saadut tykkäykset:
    0
    Täällä on kyllä iloisesti asiat sekaisin. D-luokan vahvistimet eivät ole mitään digitaalisia vahvistimia, vaan todellakin sukua hakkurivirtalähteille. Lähtösignaalista suodatetaan haitalliset ja turhat korkeat taajuudet pois. Hyötysuhde on melkein 100% = ei hukkalämpöä ja koko pieni.

    D-luokan tekniikassa on viime vuosina tapahtunut valtava laadullinen harppaus, nyt noita ennen niin (aiheellisesti) halveksittuja D-luokan vahvistimia uskalletaan käyttää jo hi-fi ja überhifilaitteissakin. Esimerkkinä B&O ja heidän ICEPOWER D-vahvistimensa, jota käyttää mm ADAM uudemmissa monitoreissaan. 450W jatkuvaa antava ADAM S3A:n vahvistin esimerkisi ottaa maksimissaan vain 500W, eli hyötysuhde on käytännössä 90% ja vahvistin kooltaan erittäin pieni eikä lämpene. Kelpaa mm Abbey Roadin studioon monikanavareferenssiksi, kun stereopuolta hoitaa B&W 801. D-luokka has arrived, kuten ulkomaaksi sanotaan.

    Vahvistintyypin nimeäminen D-luokaksi on yleisesti tunnustettu virheeksi, kun sitten sitä aletaan nimittämään "digitaalivahvistimeksi", mikä siis on virhe.
     
  8. Moti

    Moti Aktiivinen käyttäjä

    Liittynyt:
    12.09.2001
    Viestejä:
    1 031
    Saadut tykkäykset:
    9
    Upataanpas vanhaa ketjua. Onko "kehitys kehittynyt" viime vuosina näiden pienikokoisten ja viileinä käyvien "digivahvarien" osalta? Vinkkejä ja käyttökokemuksia hyvistä kandidaateista, uusista ja vanhemmistakin, voisi laitella tänne. Hekusessa olisi alle 10cm korkea viritinvahvistin uutena tai käytettynä.
     
  9. japa

    japa Käyttäjä

    Liittynyt:
    29.08.2004
    Viestejä:
    130
    Saadut tykkäykset:
    1
  10. Moti

    Moti Aktiivinen käyttäjä

    Liittynyt:
    12.09.2001
    Viestejä:
    1 031
    Saadut tykkäykset:
    9
    Ei taida olla tuo linkin Marantz viileästi käyvä "digivahvari"? Muuten ihan passelin oloinen laitos ja hintakin Mr.Hifillä vähän edukkaampi.