Расчет RIAA коррекции

[Ghoul 0]

Добрый день!

Помогите пожалуйста разобраться с расчетом RIAA.

 

Первый вопрос:

Если RIAA кривая характеризуется тремя постоянными времени

3180мкс — 50Гц

318мкс — 500Гц

75мкс — 2122Гц

 

то почему при расчет цепочки выполняется по

R1C1-2187мкс - 72Гц

R1С2=750мкс - 212Гц

R2C1-318мкс - 500Гц

 

Как это в итоге работает?

 

Попробовал просчитать "заводскую" схему корректора (схема в аттаче)

в итоге получилось следующее:

 

R1 эквивалентное:

 

Выходное сопротивление каскада:

 

Rout=(Ri+Mю в выбранном режиме*Rк)*Rн\(Ri+Mю в выбранном режиме*Rк)+Rн=

(7.7+11.5*0.820)*47\(7.7+11.5*0.820)+47 = 12,5 кОм

 

Величина R1 c учетом выходного сопротивления каскада:

 

R'=(Rout+R1)*Rc\(Rout+R1)+Rc= (12.5+150)*470\(12.5+150)+470 = 120 кОм

 

Величина R1 c учетом цепи обратной связи:

 

R"=(Rцос * R')\(Rцос * R') = 27669.6\348.8 = 79.3 кОм

 

Расчет RIAA цепи:

 

T1(2187мкс) = С1*R" = 0.027 * 79300=2141мкс (отклонение 2%)

T2(750мкс) = С2*R" = 0.0056 * 79300=444мкс (отклонение 40%)

T3(318мкс) = C1*R" = 0.027 * 12000=324мкс (отклонение 1,8%)

 

По чему при расчете T2(750мкс) получилось такое отклонение? Что я считаю не так?

[Канделев 15]

Есть на эту тему хорошая статья А.Пугачевского ("Золотая середина") в Вестнике АРА № 4 (есть на просторах Инэта), с 33.

Коллега В.Пузанов в ветке про свой корректор также приводил примеры таких расчетов.

Почитайте и сделайте самопроверку своих расчетов.

[Ghoul 0]

Вестник АРА № 4 у меня есть в оригинале. Ничего полезного по своему вопросу мне из этой статьи почерпнуть не удалось.

[saturnis 0]

Может это на что-нибудь сгодится http://www.kabusa.com/riaa.htm

[Канделев 15]

Я бы не стал делать корректор по этой схеме - ничего привлекательного в ней нет кроме наименования известной когда-то фирмы.

 

Сделайте лучше корректор по схеме В.Пузанова с межкаскадным конденсатором - правильная схемотехника, нет дефицитных деталей, хорошее звучание. Думаю и цена/трудоемкость/качество тоже порадуют.

В выходном каскаде благодаря повышенному напряжению Ua-к (примерно 250в) и соответственно напряжению питания, которое согласуется с напряжением питания входного каскада, хороша также С3m в триоде в трансформаторном каскаде: больший раскрыв, Мю=20, Ri=2,3ком, минус - накал 24 в - но есть под него маленькие торы 2х12в (бывают в ЧипДип).

 

Может это на что-нибудь сгодится http://www.kabusa.com/riaa.htm

Там в расчете не учитывается выходное и входное сопротивление каскадов, что принципиально для высокоомных ламповых схем.

Изменено 8 февраля пользователем Канделев

[Ghoul 0]

Я эту затею с расчетами начал не для того чтобы собрать этот пред. Я собрал его уже давно. Мне подвернулась возможность "ковырнуть" заводской и оказалось, что номиналы отличаются (например С2 в оригинале 0.0082). Решил просчитать и столкнулся с непониманием как одни постоянные времени превращаются в расчетах в другие плюс совсем ни в какие рамки не лезет расчет T2(750мкс) по родной схеме. С номиналом С2 в 0.0082 тоже большое отклонение. Думаю входная емкость следующего каскада слишком мала чтобы брать ее в расчет. В общем хочется разобраться во всех этих тонкостях.

Изменено 8 февраля пользователем Ghoul

[Канделев 15]

Для удовлетворения любознательности на сайте "Одесских лаборантов" был их многостраничный труд по RIAA - коррекции.

Я начинал когда-то его читать, но так и не дочитал...

 

PS: Обычно используется не замена одних скажем так "опорных частот" другими частотами, а расчет элементов цепей коррекции на основе постоянных, которые имеют разные величины для разных схем коррекции. Т.е. имеет место как бы "преобразование частот в постоянные". Расчет величин этих постоянных - это отдельная тема и содержит некоторые упрощения, которые не могут серьезно повлиять на конечные результаты. Использование этих постоянных сильно упрощает расчеты RIAA коррекции, позволяя уйти от расчетов по "многоэтажным формулам", которые Вы встретите в упомянутом труде одесситов.

При этом для RC-коррекции полученные величины сопротивлений в последующем корректируются (уточняются) с учетом выходного и входного сопротивления каскадов, а также входной емкости каскада.

Изменено 8 февраля пользователем Канделев

[Ghoul 0]

Я прочел от начала до конца. Серьезная работа. БОльшую часть не понял

[Канделев 15]

Есть еще иностранные, в том числе англоязычные источники - например, в статье Пугачевского есть на некоторые из них ссылки, но стоит ли так углубляться?

Должен ли ум выходить за пределы рассудка по бытовому поводу?

[Ghoul 0]

Разгадка где-то тут "в) R1C2≤τ3τ1/τ2=10τ1=750μs т.к., если R1C2>τ3τ1/τ2, то резистор R3 не реализуем (R3

Разумеется углубляться не стоит тем более с моими скудными базовыми знаниями.

Просто если я ничего не упустил и мои расчеты верны то получается в схеме ошибка или намеренно занижена емкость для подрезания верхней середины (чтобы не визжал на рупорной акустике?). В ошибку схемы мне слабо верится.

[Канделев 15]

Иногда схемы с ошибками - неплохо для борьбы так сказать с контрофактом. Схемы могут содержать ошибки, внесенные при их неправильном копировании. Иногда в схемы вносятся изменения и разные выпуски одного и того же девайса поэтому могут отличаться.

 

Кроме того, ИМХО особенность слуха жителей многих азиатских стран - любовь к смещению тонального баланса в область СЧ и ВЧ и производители как-то должны были на это реагировать, услаждая слух.

Изменено 8 февраля пользователем Канделев

[Ghoul 0]

Полностью с Вами согласен.

Кстати есть еще одно отличие. В схеме (и как я собрал) минус накала просто соединен с минусом анодного. А в заводском аппарате нет соединения накала с минусом но есть подъем около 73 вольт через делитель анодного. В чем разница\преимущество такого включения? В литературе оно приводится лишь как один из вариантов без подробностей.

[Канделев 15]

"Подпорка накала постоянкой" (обычно "плюсом") уменьшает фон, что особенно актуально в RIAA корректорах, и в какой-то степени улучшает переходное затухание между каналами.

В двухэтажных схемах (SRPP и др.) позволяет избежать превышение предельно допустимых напряжений между катодом и подогревателем.

Изменено 8 февраля пользователем Канделев

[Ghoul 0]

Но ведь накал и так выпрямлен и отфильтрован, как он может порождать фон? Или фон возникает от проникновения тока накала в анодное питание по средством его заземления и его отвязка и подпорка решает проблему?

[Канделев 15]

Но ведь накал и так выпрямлен и отфильтрован, как он может порождать фон?

 

Если накал в RIAA корректоре выпрямлен, то подпорка постоянкой не нужна - тут или-или. Там на схеме три лампы, а от выпрямителя накала запитаны две, как запитана третья и какая она по порядку не понятно. Соединение минуса выпрямленного накала с минусом анодного питания также может снижать фон в той или иной степени.

 

В заводском аппарате видимо накал не выпримлялся,т.е. питание переменкой, поэтому применена подпорка накала постоянкой. Подпорка постоянкой подается либо на среднюю точку обмотки накала, либо на искуственную среднюю точку из пары одинаковых резисторов. В нижнем плече делителя анодного напряжения обычно стоит конденсатор большой емкости. Такое схемотехническое решение практически исключает обратную передачу переменнного напряжения из цепи накала в цепи анодного питания через цепь делителя.

 

Дальнейшее обсуждение этого вопроса выходит за тему ветки.

Изменено 8 февраля пользователем Канделев

[Ghoul 0]

Понял.

Огромное Вам спасибо за уделенное мне время.

[sova355 4]

Все меры по накалам не надо забывать, приводят к деградации звука.

Делал корректор, впервые в жизни, все накалы на переменке, единственное-землил накал через резисторы, 2 шт . (накальный кабель для входных ламп от транса в оплетке- экране)Фон еле заметен в паузе, с места прослушивания -не заметен.На Еф40 и 5867 по схеме Пузанова.Землил земли по схеме Сименса-звезда со всех отводов в одну точку/шину у входных разьемов.

Непонятно, как граждане делают, что даже на постоянке у них фонит

Если не прямонакалы, то множество и коммерческих ламповых корректоров есть, питающих переменкой косвенные накалы.

Изменено 9 февраля пользователем sova355

[Канделев 15]

Речь шла о лампах с косвенным накалом. Никакой деградации звучания при подпорке накала постоянкой не наблюдается, фон снижается - проверено не раз. При выпрямлении накала диодами Шотки аналогично.

 

Фон имеет разный уровень в ламповых RIAA корректорах для МС (с повышающим трансформатором) и для ММ или МI.

 

Слышимость фона также зависит от чувствительности акустики и ее АЧХ в области нижних частот, т.е. в этом отношении носит индивидуальный характер - что у одних терпимо у других слышно.

Изменено 9 февраля пользователем Канделев

[Игорь Гапонов 0]

Разгадка где-то тут "в) R1C2≤τ3τ1/τ2=10τ1=750μs т.к., если R1C2>τ3τ1/τ2, то резистор R3 не реализуем (R3

Разумеется углубляться не стоит тем более с моими скудными базовыми знаниями.

Просто если я ничего не упустил и мои расчеты верны то получается в схеме ошибка или намеренно занижена емкость для подрезания верхней середины (чтобы не визжал на рупорной акустике?). В ошибку схемы мне слабо верится.

 

Ладно, уговорили...(ваще поражаюсь до чего могут довести в лечении заболевания советы соседей по лестничной клетке или трамваю).

 

как раз со скудными знаниями и стоит углубляться.

 

В аттаче старт топика простейшая сосредоточенная пассивная (без обратной связи) RIAA-коррекция. Она реализована на RC-элементах между вторым каскадом и третьим: 150кОм; 0,027мФ (27нФ) ; 12кОм ; 0,0056мкФ (5,6нФ). В её расчёте/проверке должны участвовать величины выходного сопротивления второго каскада и входного сопротивления и ёмкости третьего. Т.к. первые два каскада охвачены отр. ОС глубиной где-то больше 20дБ, то выходное сопротивление второго каскада на фоне резистора коррекции в 150кОм (в этой схеме входной импеданс цепи коррекции меньше быть не может) можно приравнять к нулю (собственно только параллельное включение Ri лампочки и анодного резистора этого каскада даёт 30-25кОм, да ещё на 10 разделить (гл. ООС)..., так что поверьте мне на слово). Катодный резистор второго каскада вообще не влияет на выходное, т.к. зашунтирован большой ёмкостью. На фоне 5,6нФ конденсатора коррекции входная ёмкость третьего каскада с учётом эффекта миллера тоже мала - порядка 0,1-0,2 нФ (100-200пФ). Ну, хорошо, прибавьте 5,6нФ+ 0,15нФ=5,75нФ. А вот с резистором "утечки" в 470кОм сетки третьего каскада считаться надо. Все исходные данные для проверки на вшивость цепи RIAA-коррекции усилка Санаудио, модель такая-то, у Вас теперь есть.

 

Почему у вас "не получилось" даже близко? Потому что постоянные времени в функции передачи этого четырёхполюсника между вторым и третьим каскадом сложным образом зависят от величин элементов этого RC-четырёхполюсника. Как именно? А вот это как раз и написано в нашей с Евгением лаболаторной работе 2003-2004 года. В каком месте? а вот тут начиная со страницы 19 и до дна этой части. http://www.sky.od.ua/%7Eeugeny/RIAA_1.pdf . Сличая то, что нарисовано в аттаче старттопик слева направо с тем, что нарисовано в указанной ссылке на стр. 19 справа налево, можно обнаружить полное сходство при R3=0. В частности, согласно формулам из нашей работы независимо от величины R3 должно быть R2хC1=tau2 (самая простая связь между тау2 и элементами коррекции в данном "сосредоточенном" случае четырёхполюсника коррекции). Проверяем. У Вас, согласно сличению фотокарточек с Одессы и из старттопика, R2= 12кОм, C1=27нФ=>R2xC1=324мкс. Что очень близко к 318мкс (ошибка +2%).... Если после этой подсказки и шпаргалки Вы не сможете рассчитать/проверить этот самый аудио-сан на предмет RIAA-коррекции, то тогда Вам надо проявить упорство и героизм в постижении этих четырёх страниц достаточно крупного шрифта из нашей работы. Если, конечно, не в лом. Или в другую поликлинику обратиться.

Изменено 9 февраля пользователем Игорь Гапонов

[Ghoul 0]

Близко не получился расчет Т2. Выходное сопротивление второго каскада и входное третьего учтены и судя по расчетам T1 приблизительно верно

Вот результаты из первого поста:

T1(2187мкс) = С1*R" = 0.027 * 79300=2141мкс (отклонение 2%)

T2(750мкс) = С2*R" = 0.0056 * 79300=444мкс (отклонение 40%)

T3(318мкс) = C1*R" = 0.027 * 12000=324мкс (отклонение 1,8%)

 

Добавление 150 пф емкости третьего каскада отклонение особо не уменьшит. Правильно ли я Вас понял, что считать Т2 нужно по другому?

Изменено 10 февраля пользователем Ghoul

[Ghoul 0]

Речь шла о лампах с косвенным накалом. Никакой деградации звучания при подпорке накала постоянкой не наблюдается, фон снижается - проверено не раз. При выпрямлении накала диодами Шотки аналогично.

 

Фон имеет разный уровень в ламповых RIAA корректорах для МС (с повышающим трансформатором) и для ММ или МI.

 

Слышимость фона также зависит от чувствительности акустики и ее АЧХ в области нижних частот, т.е. в этом отношении носит индивидуальный характер - что у одних терпимо у других слышно.

 

Фон у меня присутствует.

В корпус преда встроены МС трансы. При разомкнутом входе фон полностью отсутствует, только шипение ламп. Как только замыкаю вход на землю или подключаю к проигрывателю (без разницы) появляется фон 50 гц. Вот и думаю может отвязать накал от земли и подпереть 70 волтами как в "родном" аппарате? Получается, что по минусовому проводу гуляет какая-то помеха.

Накал 12,6 вольт выпрямлен и отфильтрован. Уровень пульсаций примерно 9-10 милливольт.

[Канделев 15]

Фон есть всегда - вопрос насколько он слышим и мешает ли прослушиванию. Можно попробовать все, что Вы предлагаете.

Кроме того, корпуса МС трансов должны быть "заземлены" и удалены от силовых трансформаторов корректора и другой аппаратуры. Иногда помогает также соединение нижних по схеме выводов первички и вторички МС трансов и их "заземление" в центральной точке "звезды" входного каскада.

Изменено 10 февраля пользователем Канделев

[Игорь Гапонов 0]

Близко не получился расчет Т2. Выходное сопротивление второго каскада и входное третьего учтены и судя по расчетам T1 приблизительно верно

Вот результаты из первого поста:

T1(2187мкс) = С1*R" = 0.027 * 79300=2141мкс (отклонение 2%)

T2(750мкс) = С2*R" = 0.0056 * 79300=444мкс (отклонение 40%)

T3(318мкс) = C1*R" = 0.027 * 12000=324мкс (отклонение 1,8%)

 

Добавление 150 пф емкости третьего каскада отклонение особо не уменьшит. Правильно ли я Вас понял, что считать Т2 нужно по другому?

 

1. Нет, Вами неверно вычислено выходное 2 каскада, правильное значение Ri=0 (приблизительно, на фоне 150кОм значение Ri от 0 до 1-1,5 кОм не приводит к заметной ошибке). Входное третьего (активная составляющая) равна номиналу сеточного резистора - 470кОм.

 

2. В соответствии с КОРРЕКТНЫМИ формулами для случая четырёхполюсника из старттопика и для функции передачи по RIAA-стандарту (обозначения и сама функция в работе по моей ссылке) tau1=75мкс; tau2=318мкс; tau3=3180мкс, и С1=27нФ, R2=12кОм (нумерация по ссылке, номиналы по старттопику), следует, что tau2=С1R2, и не зависит от независит от Ri второго каскада и от Rвх третьего (по старттопику).

 

В соответствии с теми же формулами и приняв величины C1 и R2 как "верные", найдётся, что при R3=0 (нумерация по ссылке) величина C2 должна быть равна 0,342хС1=9,234нФ, что чуть ли не вдвое выше, чем на схеме из старттопика, и никакими "ёмкостями миллера" малую величину ёмкости по схеме стартопика объяснить не удаётся.

 

Для тех же "верных" С1 и R2 последний номинал для резистора R1 на схеме из ссылки, равный эквивалентному (с учётом сеточного в третьем каскаде и "первого последовательного" четырёхполюснике) и на схеме из старттопика, согласно формулам из ссылки равен 6,88х12кОм=82,56кОм. Однако, согласно схеме из старт топика эквивалентное равно 150кОм||470кОм=113,7кОм. Что в 1,38 раза больше требуемого.

 

3. Как это искажает пластинки с RIAA-стандартом, - вопрос, не имеющий отношение к аспекту проверки на вшивость номиналов. А вопрос, имеет отношение, - как эти номиналы изменить, чтобы RIAA-пластинки воспроизводились с малыми линейными искажениями большинством электродинамических картриджей. Так вот. Я Вам советую "поставить" C2=1,5-2,5нФ и пересчитать номиналы C1,R1,R2 в соответствии формулам для случая R3=0, приведёнными в работе по ссылке. Всего лишь надо умножить на найденные нами 16 лет назад коэффициенты. Всего навсего три умножения и вуаля.

 

Удивительно, что эту элементарщину, прохожие считают "глубокими" знаниями.

 

Удачи.

Изменено 10 февраля пользователем Игорь Гапонов

[Канделев 15]

В соответствии с теми же формулами и приняв величины C1 и R2 как "верные", найдётся, что при R3=0 (нумерация по ссылке) величина C2 должна быть равна 0,342хС1=9,234нФ, что чуть ли не вдвое выше, чем на схеме из старттопика, и никакими "ёмкостями миллера" малую величину ёмкости по схеме стартопика объяснить не удаётся.

 

Т.е. в схеме все же ошибка в коррекции непонятного происхождения...

Игорь, об этом и немного о борьбе с фоном шла речь, а больше ни о чем...

Труд Ваш с Евгением я начинал читать, но не дочитал, так как эта информация применительно к моим девайсам не пригодилась. Но как солидную работу заинтересованным его рекомендую.

Изменено 10 февраля пользователем Канделев

[Игорь Гапонов 0]

"Стратегическая" ошибка топикстартёра в аспекте точности коррекции по RIAA заключается в том, что он пытался судить об ошибках в коррекции через отклонения "по тау", а не через отклонения в номиналах элементов.

 

По "стратегии" топик стартёра надо именно в лоб высчитать функцию передачи корректирующего четырёх полюсника в зависимости от номиналов RC в виде отношения полиномов, представить это вот в виде отношения произведений двухчленов, где коэффициент при jw в каждом из них будет представлять какую-то "тау", сличить со стандартной функцией по RIAA и уже потом делать выводы по ошибке "по тау". Конечно, такая стратегия требует немножко больших знаний, чем дают в средней школе.

 

А вот оценка "по элементам" после нашей работы становится совершенно тривиальной. Вот кто бы сказал просто и точно, почему случайному прохожему не видно, что и о таком демократичном подходе мы думали, сочиняя роман, и что плоды его доступны практически каждому читающему.

 

Т.е. в нашей работе дан ответ на обе "стратегии" оценки. И приведены способы вывода формул с исчерпывающими электротехническими и математическими объяснениями каждого шага выводов. Это сделано для облегчения поиска НАШИХ ошибок в выкладках тем читателям, которые захотят проверить эти формулы. Для менее подготовленных читателей ( ) предложены варианты формул значительно облегчающие выбор номиналов цепей коррекции на практике (в частности по старт топику). В моментах, касающихся выбора критериев оценки линейных ошибок в спектральной области (искажения АЧХ и ФЧХ) , приведены точные описания этих критериев. Однако, аргументы относящиеся к проблеме близости этих критериев к результатам психоакустических экспериментов остались за рамками работы. Мы попытались лишь ввести критерий оценки искажений ФЧХ через фазовое время задержки (ФВЗ) не зависимо от величины заметности самой фазовой задержки - меняется только размер "фазового луча" с сохранением его формы на ФЧХ.