Rh riaa 2.0

Pitäisin parempana tapana mitata sellaisella systeemillä, jossa on valittavissa erilaisia yli- ja alipäästöjä, kuten audioanalysaattoreissa on.
Silloin pystyy toteamaan minkälaisesta kohinasta on kysymys ja mille taajuusalueelle se painottuu, sen lisäksi kohinan amplitudin.
Esim. HP8903:ssa on 400 Hz ylipäästö ja 30 kHz sekä 80 kHz alipäästöt.

Kuuntelutesti on tietenkin paras mittausmetodi. Kyllä korvaa huomaa, jos vahvistimen taustakohinassa on esimerkiksi kiusallista hurinaa. Mutta huomaa hurinan oskilloskoopillakin.
Tässä kuvassa esimerkiksi hurinaa ei näy:

Mökö_noise.jpg

Käyrät ovat MM-vahvistimesta, jonka vahvistus taajuudella 1kHz on 100. Häiriöetäisyydeksi tulee: 20log(100*5mV/0.4mV) = 62dB.
Tulos, joka on siis painottamaton, tuntuu huonolta, mutta kuuntelutesti paljastaa, että ko. taustamelu jää reippaasti vinyylirahinan varjoon,
kun käytössä on MM-rasia, jonka antojännite on 5mV/5cm/s.

Yleensä kohinan mittauksessa tulosta suodatetaan käyttäen ns. A-painotusta:

A-painotus.png
 
Viimeksi muokattu:
Tuosta linkin mittauksesta tulee myös mieleen että skoopin RMS-mittaukseen liittyy "trap for youngplayers": nimittäin RMS-mittaus huomioi myös DC-offsetin (myös tahattoman) ja näin tulos saattaa olla jotain ihan muuta kuin mitä oli tarkoitus mitata. RMS-mittauksen sijaan kannattaa käyttää keskihajonnan mittausta, joka on sama asia mutta DC-offsettia ei huomioida laskennassa.

t. Janne

Kyllä tuo fluke näyttää tasakomponentista riisutun RMS-arvon. Kanavien DC-komponentit ovat +1.2mV ja -0.1mV.
 
Kuuntelutesti ei tietenkään ole kohinoita arvioitaessa paras keino, sillä äänilevyjen kohinataso ylittää hyvän RIAA:n kohinan 10...20 dB.
 
Kuuntelutesti ei tietenkään ole kohinoita arvioitaessa paras keino, sillä äänilevyjen kohinataso ylittää hyvän RIAA:n kohinan 10...20 dB.

Häiritseekö taustamelu kuuntelua, siitä on kysymys. Äänitaso sopivaksi ja sitten kuuntelemaan pelkkää kohinaa normaalilta kuunteluetäisyydeltä.
Jos mitään ei kuulu, silloin homma on ok.
 
Viimeksi muokattu:
Mittailin oman putki-RIAA:ni kohinoita, kun muuta ei nyt ole käsillä.
RIAA:ni koostuu kahdesta hi-mu triodista 6N2P-EV (=12AX7) ja näiden väliin on sijoitettu RIAA-korjauspiiri.
Lähtöasteena on 6N1P-EV medium-mu triodi katodiseuraajana. Gaini 1 kHz:lla on 136,5, eli 42,7 dB.

Mittauksen aikana vahvistimen tulo oli päätetty 50 ohmin vastuksella. Mittauksessa käytin HP 8903B audioanalysaattoria.
Sen pohjakohina näytti lukemaa 3,3 µV kun mittaustaajuusalue on n. 5 Hz...30 kHz. Mihin hyvänsä skooppiin verrattuna ollaan siis eri dekadeilla.

Taajuusalueella n. 5 Hz...30 kHz oli kohinan määrä lähdössä 330 µV (rms) ja 400 Hz...30 kHz taajuusalueella 217 µV.
Jos tätä jälkimmäistä lukemaa käytetään referenssinä, niin inputtiin "siirrettynä" kohinataso (tulossa) = 1,6 µV (=217 µV / 136,5).
Näin ollen 5 mV tulosignaalilla S/N olisi 69,9 dB. Käytännössä tämän RIAA:n kohina on huomattavasti pienempi, kuin minkään kuuntelemani LP pohjakohina.

Omasta vahvistimestani flukeskoopilla mitattu 0.4mvRMS on saatu ikäänkuin ilman kaistarajoitusta. Mikähän olisi tuon vahvistimen vastaava lukema?
Kaistalla 5Hz...30kHz sen häiriöetäisyys on: 20log(136.5*5mV/0.33mV) = 66.3dB.
 
Paljonkos tuon Fluken oma kohina mahtaa olla, eli miten luotettavana tuota 0,4 mV tulosta voi pitää? Mittariosuuden speksi sanoo että "True RMS Voltages (VAC and VAC+DC)" mittaustarkkuus on 60 Hz...20 kHz välillä ±2.5%+15 digittiä, joten tuo 0,4 mV on sen valossa vähän kyseenalainen lukema jos speksejä tulkitaan, eli mittaustulos voisi olla jälkimmäisen arvon perusteella ±1,5 mV suuntaansa todellisesta (mihin pitää vielä lisätä tuo 2,5%). Näkisin mieluusti että mitattu kohina-arvo olisi selkeästi enemmän kuin muutaman numeron resoluutiosta, jotta tulos on luotettava. Siis mieluummin 40,0 kuin 0,4 yksikköä.

Em. syistä taannoin tein vähän ad hoc-80 dB esivahvistimen skoopille millä sai mitattua vähän paremmin mikrovoltteja kun piti mitata regulaattorin lähdön kohinaa, eikä ollut audioanalysaattoria käytettävissä. Perään laitoin vielä kaistanpäästösuotimen, jolla sai kohinakaistaleveyden tunnetuksi ja pystyi laskemaan V/√Hz-arvon kohinalle.

t. Janne
 
Eroa kohinassa 30 kHz alipäästöllä ja ilman oli hyvin pieni (... 1dB). Saattaa olla, että HP:n kaistaa on rajoitettu 100 kHz yläpuolella. Toisaalta RIAA - korjain vaimentaa yli 20 kHz taajuuksia merkittävästi, joten suurin osa kohinajännitteestä tulee alle 10 kHz taajuuksilta.

EDIT: Tulin nyt kotiin ja muistiinpanojen pariin. Laajakaistainen kohinalukema oli 360 µV.
 
Viimeksi muokattu:
Paljonkos tuon Fluken oma kohina mahtaa olla, eli miten luotettavana tuota 0,4 mV tulosta voi pitää? Mittariosuuden speksi sanoo että "True RMS Voltages (VAC and VAC+DC)" mittaustarkkuus on 60 Hz...20 kHz välillä ±2.5%+15 digittiä, joten tuo 0,4 mV on sen valossa vähän kyseenalainen lukema jos speksejä tulkitaan, eli mittaustulos voisi olla jälkimmäisen arvon perusteella ±1,5 mV suuntaansa todellisesta (mihin pitää vielä lisätä tuo 2,5%). Näkisin mieluusti että mitattu kohina-arvo olisi selkeästi enemmän kuin muutaman numeron resoluutiosta, jotta tulos on luotettava. Siis mieluummin 40,0 kuin 0,4 yksikköä.

Em. syistä taannoin tein vähän ad hoc-80 dB esivahvistimen skoopille millä sai mitattua vähän paremmin mikrovoltteja kun piti mitata regulaattorin lähdön kohinaa, eikä ollut audioanalysaattoria käytettävissä. Perään laitoin vielä kaistanpäästösuotimen, jolla sai kohinakaistaleveyden tunnetuksi ja pystyi laskemaan V/√Hz-arvon kohinalle.

t. Janne

No, voisiko ruudulla näkyvän käyrän perusteella arvioida, mikä todellinen arvo on about? Käyrä ehkä heilahtelee huipusta huippuun 2mV.

Mökö_noise.jpg

Mitä meinasit tällä:

Siis mieluummin 40,0 kuin 0,4 yksikköä.
 
Viimeksi muokattu:
Ongelma on siinä, että Flukessa ei riitä dynamiikka noin pienille signaaleille.
Mitä Fluke näyttää, kun päätät sen inputin oikkarilla tai pienellä vastuksella ?
 
No, voisiko ruudulla näkyvän käyrän perusteella arvioida, mikä todellinen arvo on about? Käyrä ehkä heilahtelee huipusta huippuun 2mV.

katso liitettä 119239

Mitä meinasit tällä:

Siis mieluummin 40,0 kuin 0,4 yksikköä.

Ylipäätään asiaa voi arvioida niin kun laittaa mittajohdot yhteen, niin mikä näyttämä tällöin saadaan? Jos oikosuljettuna lukema on selkeästi pienempi niin sitten ei olla ihan metsässä.

Tarkoitan tuolla että mittaustulos saisi olla mielellään semmoinen että saadaan selkeästi nollasta poikkeava näyttämä eikä olla ihan muutaman numeron päässä miniminäyttämästä. Niinkuin tuossa äsken totesin niin Fluke itse ei lupaa ensimmäiselle 15 numerolle (eli tässä 1,5 mV:lle) käytännössä mitään tarkkuutta joten mittaustulos pitäisi olla selkeästi isompi että tulokseen voisi speksin valossa luottaa. Mielestäni näyttämä saisi olla speksin valossa vähintään 15 mV, jotta aletaan olemaan "hyvällä" mittausalueella. Onhan tuohon itsekin tullut syyllistyttyä, tullut kirjattua vaan lukema ylös sen kummemmin miettimättä mikä sen mittalaitteen tarkkuus on ja onko tulos mielekäs siinä valossa. Tässä tilanteessa siis kannattaisi käyttää jonkunlaista esivahvistinta ennen Flukea jotta mittaustulos saadaan selkeästi erottumaan itse mittalaitteen omasta kohinasta. Ehkä ihan joku AD797 tai vastaava jossa 100x gainia hoitaa homman.

t. Janne
 
TC-750 modaus valmiina. Tulo- ja lähtökonkiksi valikoitui Audyn Cap Q4. Virtalähteen vaikutus ääneen oli isompi kuin kuin ajattelin. Ääni selkiytyi ihan huomattavasti verrattuna perus seinämuuntajaan.

Kiinnostaisi tuota Risto_H:nkin vahvistinta kokeilla.

Tämä järjestyy kyllä jos otat yhteyttä yksityisviestin kautta tai rh_design@outlook.com. Varoitan vaan etukäteen että suunnittelufilosofiani on täysin poikkeava tuohon modaamaasi TC-750:een verrattuna. :) Parantunut jännitevakavointi ja hurinoiden vaimeneminen yleensä selkeyttää ääntä ja se pätee varmaan tähänkin tapaukseen. Oletan että tuo sininen piirikortti ja rengassydänmuuntaja ovat kokonaan uusia?
 
Ylipäätään asiaa voi arvioida niin kun laittaa mittajohdot yhteen, niin mikä näyttämä tällöin saadaan? Jos oikosuljettuna lukema on selkeästi pienempi niin sitten ei olla ihan metsässä.

Tarkoitan tuolla että mittaustulos saisi olla mielellään semmoinen että saadaan selkeästi nollasta poikkeava näyttämä eikä olla ihan muutaman numeron päässä miniminäyttämästä. Niinkuin tuossa äsken totesin niin Fluke itse ei lupaa ensimmäiselle 15 numerolle (eli tässä 1,5 mV:lle) käytännössä mitään tarkkuutta joten mittaustulos pitäisi olla selkeästi isompi että tulokseen voisi speksin valossa luottaa. Mielestäni näyttämä saisi olla speksin valossa vähintään 15 mV, jotta aletaan olemaan "hyvällä" mittausalueella. Onhan tuohon itsekin tullut syyllistyttyä, tullut kirjattua vaan lukema ylös sen kummemmin miettimättä mikä sen mittalaitteen tarkkuus on ja onko tulos mielekäs siinä valossa. Tässä tilanteessa siis kannattaisi käyttää jonkunlaista esivahvistinta ennen Flukea jotta mittaustulos saadaan selkeästi erottumaan itse mittalaitteen omasta kohinasta. Ehkä ihan joku AD797 tai vastaava jossa 100x gainia hoitaa homman.

t. Janne

Ok. Kiitos.

Tässä sama kohinakäyrä otettuna analogisella skoopilla:

Mökö_noise_anal.jpg

Jänniteakselilla 1mV/div, aika-alkselilla 2ms/div.
Huipusta huippuun about 2mV.
 
Viimeksi muokattu:
Mittailin oman putki-RIAA:ni kohinoita, kun muuta ei nyt ole käsillä.
RIAA:ni koostuu kahdesta hi-mu triodista 6N2P-EV (=12AX7) ja näiden väliin on sijoitettu RIAA-korjauspiiri.
Lähtöasteena on 6N1P-EV medium-mu triodi katodiseuraajana. Gaini 1 kHz:lla on 136,5, eli 42,7 dB.

6N2P-EV_RIAA.gif

Tämä on tietysti hieman off-topikkia, mutta jotenkin tuntuu siltä, että tuossa vahvistimessa ei vastuksen 270k valinnassa ole huomioitu ensimmäisen asteen dynaamista antoresistanssia. Se lienee useita kymmeniä kilo-ohmeja (= Ra||220k||680k). Laskelmieni mukaan 270k:n tilalla pitäisi olla 275k miinus mainittu antoresistanssi. Myös RIAA:n nolla on mielestäni pielessä. Se on 529.7Hz, kun sen pitäisi olla 500.5Hz. RIAA on muutenkin toteutettu erikoisella tavalla eli sen mitoittaminen on huomattavan työlästä tavanomaiseen toteutukseen verrattuna.

15k ---> 15k + 820Ω
330p ---> 470p
270k ---> 275k - Ra||220k||680k.
 
Viimeksi muokattu:
Laskelmieni mukaan...

Laitatko linkin käyttämiisi yhtälöihin ?

Tämä RIAA:ni näki päivänvalon vuosia ennen LT Spicea. Siinä on nyt tiedossa olevia kupruja, mutta varsinainen RIAA-korjain putkien välissä toimii kuten pitääkin.
Alla simulaatio, jossa virhettä RIAA-korjauksessa vähemmin kuin +0,15 dB.

ECC83:n lähtöimpedanssi on biasista riippuen n. 40...50 kΩ, jonka lisäksi pitää huomioida rinnalla oleva anodivastus, tässä tapauksessa 220 kΩ.

Tässä muuten mielestäni asiallista tarinaa RIAA:sta (Pete Millet):
http://www.pmillett.com/file_downloads/LR Phono Preamps.pdf
 

Liitteet

  • RIAA_oma.jpg
    RIAA_oma.jpg
    121,9 KB · Katsottu: 36
Laitatko linkin käyttämiisi yhtälöihin ?

Tämä RIAA:ni näki päivänvalon vuosia ennen LT Spicea. Siinä on nyt tiedossa olevia kupruja, mutta varsinainen RIAA-korjain putkien välissä toimii kuten pitääkin.
Alla simulaatio, jossa virhettä RIAA-korjauksessa vähemmin kuin +0,15 dB.

ECC83:n lähtöimpedanssi on biasista riippuen n. 40...50 kΩ, jonka lisäksi pitää huomioida rinnalla oleva anodivastus, tässä tapauksessa 220 kΩ.

Tässä muuten mielestäni asiallista tarinaa RIAA:sta (Pete Millet):
http://www.pmillett.com/file_downloads/LR Phono Preamps.pdf


RIAA:n mitoitusyhtälöt on johdettu alla.

Tuo 6 prosentin virhe RIAA-piirin nollassa näkyy vahvistuskäyrässä virheenä max +0.5dB. (20log1.06 = 0.5) Kokonaisvirhe kompensoituu pienemmäksi ehkä siksi, että myös navoissa esiintyy vastaavaa virheellisyyttä.

Jos ensimmäisen putken anodiresistanssi on esim. 45k, tulee vastuksen 270k tilalla olla:

275k-45k||220k||680k = 240k = 120k+120k.


RIAA1.jpg

RIAA2.jpg


P.S. Tuosta simulaatiosta puuttuu hilalle menevä vastus 680k, vaikka se ei ehkä vaikuta tulokseen suuresti.
Myös RIAA-piirissä on vastuksen 680k tilalla vastus 470k.
 
Viimeksi muokattu:
Simuloin pelkän korjaimen oheisilla arvoilla. Virhe vasteessa on alle + 0,025 dB, mutta se kasvaa heti kaksin-/ kolminkertaiseksi, jos syöttöimpedanssi muuttuu välillä 270k...280k.
Elikkä tällaisessa putkikytkennässä, jossa syöttävän asteen lähtöimpedanssi on korkea ja lisäksi biaksesta riippuvainen, tulisi vaste hienovirittää vastuksella R5.

Tuosta edellisestä simulaatiosta; ensimmäisen putken anodilta lähtevä 680k ei juuri vaikuta vasteeseen.
Käytin tuota kytkentää (680k vastusta) aikanaan kytkennässä saadakseni 1. asteen gainin pudotettua pieneksi silloin, kun RIAA:ssa ei ole tulokaapeleita kiinni.
Se kuitenkin laskee koko RIAA:n tuloimpedanssia alle speksin mukaisen 47k.
 

Liitteet

  • RIAA_korj_pass.jpg
    RIAA_korj_pass.jpg
    30,3 KB · Katsottu: 24
Simuloin pelkän korjaimen oheisilla arvoilla. Virhe vasteessa on alle + 0,025 dB, mutta se kasvaa heti kaksin-/ kolminkertaiseksi, jos syöttöimpedanssi muuttuu välillä 270k...280k.
Elikkä tällaisessa putkikytkennässä, jossa syöttävän asteen lähtöimpedanssi on korkea ja lisäksi biaksesta riippuvainen, tulisi vaste hienovirittää vastuksella R5.

Juu, matematiikka näyttää, että R5||R7 vaikuttaa RIAA:n molempiin napoihin samansuuntaisesti eli muutos siinä vaikuttaa vastevirheeseen ikään kuin tuplateholla.
Mutta edelleen ihmettelen, miksi on käytetty noin hankalaa RIAA-piiriä. Tavallinen tapaus, joka on helpompi mitoittaa, on nähtävissä alla.


Passive_RIAA.jpg
 
Viimeksi muokattu:
Tuo käyttämäni piiriratkaisu on ikivanha. Se on esitelty jo 50-luvun alussa ilmestyneessä Radiotron Designer Handbookissa.
Tässä ehdottamassasi kytkennässä pitää muistaa ottaa huomioon, että lähdön rinnalla pitää (putkikytkennässä) olla max. 2.2 M vastus, ja se vaikuttaa vasteeseen hiukan.
Toisaalta sen voinee sijoittaa heti RIAA-korjaimen alkuun, niin sen vaikutus jää minimaaliseksi, ja yhtälöiden antamat komponenttiarvot pätevät suoraan.
 
Tuo käyttämäni piiriratkaisu on ikivanha. Se on esitelty jo 50-luvun alussa ilmestyneessä Radiotron Designer Handbookissa.
Tässä ehdottamassasi kytkennässä pitää muistaa ottaa huomioon, että lähdön rinnalla pitää (putkikytkennässä) olla max. 2.2 M vastus, ja se vaikuttaa vasteeseen hiukan.
Toisaalta sen voinee sijoittaa heti RIAA-korjaimen alkuun, niin sen vaikutus jää minimaaliseksi, ja yhtälöiden antamat komponenttiarvot pätevät suoraan.

Jos ko. vastus sijoitetaan RIAA-piirin lähtöön, sujuu mitoitus samoilla kaavoilla mutta niin, että R onkin nyt tämän vastuksen ja etuvastuksen rinnankytkennän resistanssi.
 
Kyllä. Nyt kun hilavastuksen vaikutus on käytännössä merkityksetön, niin korjaimen mitoittaminen on helpompaa.
 
Back
Ylös