Autor Tema: Medidas  (Leído 37481 veces)

Raul_77

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Medidas
« en: Marzo 17, 2012, 00:42:47 »
Antes, hace años, no ocurría, pero de un tiempo a esta parte el Audio parece una fuente de discusiones y mala educación.

Está claro que una cosa no justifica la otra, y que no hay excusa para la mala educación, pero en lo que parecen apoyarse quienes presentan este tipo de conducta, es en el absurdo hecho de querer presentar las escuchas como pruebas objetivas, cuando cualquier escucha (no importa como se haga) es por naturaleza subjetiva. Por otro lado también el que no exista una verdadera correlación entre medidas y realidad.

En la situación actual del sistema de medición un amplificador de 30W puede sonar más que uno de 100W, y uno con una distorsión del 2% puede sonar mucho mejor que uno que distorsione un 0,003%.

Lo primero fue probado por Matti Otala (http://otala.com/pages/mao/) y Derek Scotland, diseñador de Lentek y Audiolab. Derek Scotland publicó un artículo hace años sobre ese tema titulado: 'Swinging the Current'.

         

Y en el segundo caso, un amplificador SE a base de monotriodos de caldeo directo sin realimentación puede tener sin problemas un índice de distorsión de un 2%, o más. Cualquier amplificador japonés barato puede alardear de ese 0,003% de distorsión, o menos.

El problema es que el actual sistema de medidas suma naranjas y manzanas, algo que ya desde párvulos nos habían dicho que no se puede hacer: el SE no tiene realimentación y el japonés sí. Para que la medida fuese válida y reflejase la realidad debería efectuarse en igualdad de condiciones, es decir: los dos sin realimentación.

Pero en esa situación, el SE continúa distorsionando un 2% mientras que al realimentado, al quitársela, se le puede disparar la distorsión sin ningún problema hasta valores del 80% (muy frecuente), el SE sería -intrínsecamente- un 98% perfecto y el realimentado sólo un 20%. Para que la medida tuviera cierta aproximación a la realidad debería especificarse la distorsión sin realimentación, la tasa de realimentación aplicada y la distorsión final.

Se acostumbra a comparar la realimentación con la medicina, en ese caso el realimentado equivaldría a estar enfermo y necesitar medicación de por vida, y el SE a estar sano.

Al no haber un sistema de medidas plenamente fiable, como ocurre en otros campos: 30m nunca serán más que 100m, se carece de una herramienta primordial para el diseño, lo que obliga a usar como juez último el oido, lo que favorece la discusión.

Esta medida que se ha puesto en otro post me ha hecho pensar que quizá pueda ser utilizada como herramienta para el diseño y/o la modificación de circuitos con resultados más cercanos a la realidad:

http://www.auriculares.org/foro/index.php/topic,1929.msg86685.html#msg86685

Siendo la red eléctrica la fuente primera que permite el funcionamiento de cualquier circuito, el ruido presente en ella se convierte en un problema ya que atraviesa sin obstáculos la fuente de alimentación, como muestra el hecho de que pueda ser escuchado a través de un amplificador, tal y como se dice en el hilo original, o como se explica en ese mismo hilo:

[RF can fly right through an inductor's stray winding capacitance]

La RF puede 'volar' a través de las capacidades parásitas en las espiras de una inductancia. Algo que ya midió hace décadas Jean Hiraga, mostrando que la respuesta de un transformador toroidal puede llegar sin problemas a los 150kHz, más que el ancho de banda de muchos amplificadores. Lo había publicado en L'Audiophile y en este foro se habían puesto los enlaces para conseguir los CD's con la colección de esa revista:

http://www.auriculares.org/foro/index.php/topic,1807.msg52176.html#msg52176

El programa que se ha usado para medir el espectro de ruido se puede descargar aquí, es freeware:

http://www.mediafire.com/file/efpst5hmj8z51pz/WS150.ZIP

La idea es medir el espectro de ruido en cualquier otra parte del circuito: alimentación de las etapas de potencia, pines de alimentación de los operacionales, etc, y ver como le afectan los cambios de componentes, añadido de filtrados o desacoplos locales, e incluso los cambios de cables o de soportes.

Como ese ya será un ruido de muy bajo nivel será necesario algún tipo de amplificador de instrumentación, además del uso de un condensador en la entrada para bloquear la alimentación, ya que lo que queremos es medir el ruido de esa alimentación, no su valor en contínua.

Esto es bueno, ya que cada condensador modificará también ese espectro de ruido, lo que nos ayudará a seleccionar los más neutrales y más adecuados para su uso en Audio.

Algunos posibles amplificadores para ese uso:

http://www.beis.de/Elektronik/AudioMeasure/AudioPreamplifier.html

http://www.beis.de/Elektronik/LNPreAmp/LNPreAmp.html

http://tangentsoft.net/elec/lnmp/

http://citizenscientistsleague.com/2012/01/24/a-curiously-low-noise-amplifier/



Con algo así quizá podamos mejorar sensiblemente el resultado de nuestros esfuerzos cuando modificamos algún aparato intentando conseguir un mejor sonido.

Saludos, Raúl

« última modificación: Abril 01, 2012, 16:51:43 por Raul_77 »
Una de las principales características de las medidas en Audio, es que se toman en condiciones que nunca se dan en la realidad

Raul_77

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Re:Medidas
« Respuesta #1 en: Abril 01, 2012, 16:47:45 »
A esto es a lo que me refería en el post anterior como uso del software de análisis espectral y el amplificador de medida.

En el blog de NwAvGuy se acaba de actualizar la información sobre el diseño del ODAC:

http://nwavguy.blogspot.com.es/2012/04/early-april-update.html

En el que hace una comparación entre el ruido residual del Benchmark DAC1 y el ODAC:





Como se puede ver el ruido residual del Benchmark es mayor que el del ODAC. Lo deseable naturalmente es el menor nivel de ruido posible, que es en lo que nos puede ayudar el software y el amplificador de medida que se han puesto en el primer post: a seguir la dirección correcta cuando intentemos mejorar o modificar nuestro material, evitando errores y pérdidas de tiempo y dinero.

Saludos, Raúl
Una de las principales características de las medidas en Audio, es que se toman en condiciones que nunca se dan en la realidad

Reira

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Re:Medidas
« Respuesta #2 en: Abril 09, 2012, 13:59:25 »
Sobre el artículo de nwavguy... parece que era una inocentada, que alli en USA las celebran el 1 de Abril (April's Fool)

Citar
Since last weekend’s April Fool’s article we’ve managed to finalize the ODAC design and it’s off to production.

http://nwavguy.blogspot.com.es/2012/04/what-we-hear.html

O también podeis mirar los comentarios de la inocentada que linkan arriba
http://nwavguy.blogspot.com.es/2012/04/early-april-update.html

Lo digo porque parece que alguien picó

^-^

Por cierto, en el artículo de "What we hear" el siempre polémico nwavguy le tira unas puntaditas con ironia a los amps vintage, lo valvular (para coloración de sonido directamente recomienda DSP), las medidas subjetivas y demás. Por si apetece leerlo a alguien...

Raul_77

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Re:Medidas
« Respuesta #3 en: Junio 23, 2012, 23:16:59 »
Una nueva forma de medir distorsion que puede dar mejores resultados que los métodos actuales:

http://www.maxim-ic.com/app-notes/index.mvp/id/5420

La forma 'tradicional':

http://sound.westhost.com/project52.htm



Y un documento ya veterano, escrito por Peter Walker el fundador de QUAD, que muestra que las medidas no informan de toda la realidad:

http://www.keith-snook.info/Wireless-World-Stuff/Wireless-World-1975/Current%20Dumping%20Audio%20Amplifer%20DCD.pdf

Saludos, Raúl
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Raul_77

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Re:Medidas
« Respuesta #4 en: Agosto 11, 2012, 19:54:06 »
La referencia siempre es la realidad, no las medidas. Aunque mucha gente, confusamente, establece como referencia las medidas, no la realidad. Intentaré dar un ejemplo:

Hace años, en un sitio en el que trabajaba, tenía como compañero de trabajo a un tipo grandote (en el sentido de alto y fuerte) y simpático, siempre de buen humor. En una ocasión cogió mal un peso y se dañó la espalda, estuvo dos meses en cama casi sin poder moverse. Naturalmente acudió al médico y fue examinado varias veces, con la constante afirmación del médico de que no tenía nada; como resultado de ello se vio obligado a volver al trabajo, los jefes empezaban a mirarlo mal. Pero para cualquiera de sus compañeros nos resultaba evidente que ese hombre no estaba bien, tenía unos constantes dolores y grandes dificultades para efectuar cualquier movimiento, algo como subir unas escaleras era para él todo un suplicio. El médico insistía en que no tenía nada.

Ante una situación como esta, hizo lo que cualquiera haría: prescindir del médico de la Mutua y acudir a un Traumatólogo particular para que lo examinara. ¿Resultado? Se le encontró un pequeño pinzamiento en un disco de una vertebra, fue operado y ahora está como nuevo. Pero de vez en cuando masculla que le gustaría hacer 'noseque' con la cabeza del primer médico.

Es evidente que las medidas efectuadas por el primer médico, o fueron incorrectas o, si correctas, mal interpretadas, y que las del segundo médico sí fueron correctas. Pero lo fueron porque representaban correctamente la realidad (lo que tienen que hacer las medidas) que es la referencia.

¿Y por qué le doy tantas vueltas a las cosas y presento tantos ejemplos? Se preguntará alguno. Pues porque, cuando daba clases de Matemáticas, me di cuenta de que es necesario 'situar' el cerebro de quien me escucha (en este caso, me lee) en el ángulo adecuado y utilizar todas las analogías que sean necesarias para que se comprenda lo que se pretende explicar. Una vez hecho pasemos al tema del post.

El autor de esta página web:

http://www.geocities.ws/jonrisch/index.htm

Lo es también de este pdf:

http://www.mediafire.com/file/watpjsbcoe523ue/jon_risch_biwiring.pdf

En el que se trata con mayor profundidad los efectos del biwiring, que ya se habían explicado más sencillamente aquí:

http://www.mediafire.com/file/ln2lngm51n4/MythBusters.pdf

Pero lo que nos interesa en este caso es el hecho de que se hace con un método de medida multifrecuencia. No con una sola frecuencia como es habitual.

Ya en alguna ocasión se había comentado que la nota más simple de piano tiene 32 armónicos. Por simplificar supongamos que todos los instrumentos presentan siempre 30 armónicos, según eso escuchar a los Beatles supone estar escuchando la interacción de 120 armónicos (120 frecuencias). No una sola como en la casi totalidad de las medidas, o solamente dos cuando se hacen medidas de intermodulación.

Ese simple cambio, de una a dos frecuencias, supone un cambio drástico en los resultados de las medidas. Como ejemplo puede verse en las medidas sobre distorsión en condensadores de Cyril Bateman:

http://www.mediafire.com/file/mtdyuwzoiam/2610442-Capacitor-Sound.pdf

Resulta lógico suponer que, si en vez de dos, se hicieran las medidas con 120 frecuencias los resultados serían muy diferentes. Podríamos imaginarnos que sería algo así como que, para evaluar un videojuego de 32bits, con 32 millones de colores y en 3D, nos dieran una ‹demo› de 8bits, con 256 colores y en 2D, resultaría bastante difícil que nos hiciéramos una idea exacta (o incluso aproximada) de las capacidades del juego real. Algo así es lo que pasa actualmente con las medidas en Audio.

En el pdf se habla de un método al que llama 'Phi Spectral Contamination', cuyos resultados se examinan con una Hoja de Cálculo desarrollada al efecto. Además se dice que, a efectos prácticos (por las limitaciones que impone la técnica), es conveniente no superar el número de 12 tonos diferentes, y que muchos CD’s no pueden reproducir señales hasta el nivel de 0dB, que su límite máximo está en los -6dB, a partir de ahí su distorsión aumenta.

Como no se dispone ni de los tonos que utiliza el autor, ni de su Hoja de Cálculo. Buscando otra forma de implementar medidas de Intermodulación más completas, un método más sencillo tal vez pueda ser utilizado por el aficionado.

Quizá puedan obtenerse tonos para este tipo de medidas a partir de programas de uso corriente por parte de los músicos (*). Hay un tipo de programas que puede generar 'voces' de distintos instrumentos simultáneamente; la idea sería utilizar 9 instrumentos al mismo tiempo y hacerles generar a cada uno únicamente un tono, distribuidos por octava. Es decir:

---  63Hz, 125Hz, 250Hz, 500Hz, 1kHz, 2kHz, 4kHz, 8kHz, 16kHz   ---

O quizá sea más fácil para esos programas usar frecuencias como las que se utilizan para afinar los instrumentos musicales:

---   55Hz, 110Hz, 220Hz, 440Hz, 880Hz, 1760Hz, 3520Hz, 7040Hz, 14080Hz   ---

A un nivel de -6dB (para evitar los mencionados problemas de distorsión) en formato WAV y, si es posible, en 16/44,1 y 24/96. 16/44,1 para todos aquellos que dispongan solo de su ordenador, y no de un DAC o una tarjeta capaz de manejar lo 24/96, además de que el archivo así generado se podría grabar en un CD y usar un reproductor como generador de pruebas.

Además, un archivo del tipo WAV (quizá) permitiría hacer una prueba muy interesante. Primero se examinaría el resultado con algún programa del tipo 'WaveSpectra', como el que ya se ha puesto en un post anterior, y se haría una captura de la imagen. A continuación se convertiría a FLAC y se examinaría de nuevo con el mismo programa en las mismas condiciones; la teoría dice que el resultado debería ser el mismo que el original, quizá una prueba así podría aclararlo. Lo mismo con cualquier otro tipo de formato.

Idealmente cada tono debería ser absolutamente puro, es decir, en el gráfico del espectro de frecuencias deberían verse únicamente 9 'picos' y nada más. Como dudo que esos programas sean capaces de esa precisión, si es posible, quienes dispongan de algún programa de ese tipo, por favor, que intenten hacer ese tipo de archivo, que lo suban a algún sitio del tipo Mediafire o similar y que pongan el enlace de descarga en este hilo. Disponer de varios archivos similares, pero generados con distintos tipos de programas y ordenadores, permitiría escoger el más 'limpio' y usarlo como referencia.

Por otro lado, todos estos Analizadores de Espectro para Audio gratuitos, generalmente llegan a un máximo de -80dB entre 20Hz y 20kHz, cuando los profesionales acostumbran a llegar a los -140dB y hasta varios MHz. De todas formas seguro que se consiguen resultados interesantes. Archivos de 5 minutos serán más que suficientes.

(*) Hace años leí un comentario de un redactor de Stereophile, en el que decía que su mayor error había sido aprender música, llevado por su interés en perfeccionar sus habilidades de escucha, ya que desde entonces no había sido capaz de disfrutarla sin analizarla al mismo tiempo. En tiempos tuve la misma idea: aprender música e incluso a tocar algún instrumento, pero después de leer semejante comentario me mantengo apartado deliberadamente de cualquier tipo de estudio sobre ella (incluido el tipo de programas al que me he referido) para no 'contaminar' mi percepción de la música a través de un equipo.

---

A continuación se hará una ampliación de los problemas que afectan a las medidas más corrientemente utilizadas en Audio: Potencia de Salida y THD.
« última modificación: Agosto 11, 2012, 20:37:01 por Raul_77 »
Una de las principales características de las medidas en Audio, es que se toman en condiciones que nunca se dan en la realidad

Raul_77

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Re:Medidas
« Respuesta #5 en: Agosto 11, 2012, 19:54:53 »
Una estufa no es un amplificador

Ya en un post anterior se habló de la diferencia entre medidas y realidad en el caso de la potencia de salida. Se mencionaron los trabajos de Matti Otala y Derek Scotland y como han encontrado que, en el mundo real, se necesita hasta 6 veces más corriente que lo que dicta la teoría.

Es decir, que un amplificador que especifique 100W sobre 8Ω necesita poder entregar 21A, no 3,5A como indican los cálculos.

Pero hablar de Electrónica y de fórmulas puede hacer las explicaciones un tanto difíciles de digerir, utilicemos una analogía con un tema que nos sea más familiar. Hablemos de coches.

Supongamos que en un catálogo nos pone que un coche consume 7 litros cada 100km: a una velocidad constante de 60km/h, siempre en línea recta, con una temperatura ambiente constante de 20º, sin viento y al nivel del mar. Está claro que, en esas condiciones, el catálogo dice la verdad. Pero si hemos calculado el gasto de gasolina basándonos en esa cifra nos vamos a llevar una sorpresa muy desagradable.

Como el coche no se va a mover en el mundo ideal descrito en el catálogo, sino que va a variar constantemente de velocidad, va a frenar y acelerar, va a tomar curvas, en verano y en invierno con frío y calor, con mucho y poco viento de frente de costado y por detrás, al nivel del mar y en la montaña y entre los dos; no sería nada extraño que el consumo -¡real!- se pusiera, por ejemplo, en 20 litros a los 100km.

El anterior ejemplo es plausible pero con cifras inventadas, usemos uno tomado de la realidad. Seguro que muchos habreis visto algún programa de Top Gear. En uno de ellos hicieron una prueba de un superdeportivo (como es habitual) basado en un coche comercial. El coche les encantó, era capaz de enfrentarse a los más avanzados superdeportivos del mercado. Pero al llegar al resumen en el estudio hicieron una advertencia: el consumo medio podía considerarse como ‹normal› para un deportivo de altas prestaciones, unos 28 litros, pero si se le ‹pisaba› ¡el consumo se disparaba hasta los 70 litros cada 100km!.

Lo mismo ocurre con los amplificadores y sus medidas. Si recuerdo correctamente, el primer caso claro fueron los 250 de Naim, que con sus ridículos 70W podían enfrentarse sin ningún problema a la terrible carga constituida por los altavoces de tipo isobarik de Linn, cuando amplificadores japoneses que especificaban 300W tendían a la autodestrucción. La diferencia estribaba en que, los Naim, podían soportar cargas de hasta 1Ω, duplicando su capacidad en potencia cada vez que la carga se reducía a la mitad (que es lo que tiene que hacer un amplificador), mientras que los amplificadores japoneses funcionaban al revés: cuando la carga disminuía actuaban los circuitos de limitación de corriente impidiendo que la potencia pudiera aumentar, como tendría que ocurrir, y el resultado de sus esfuerzos (imposibles para ellos) era su destrucción.

Un ejemplo arquetípico fue el Krell KSA-50. Como su nombre indica especificaba 50W sobre 8Ω, y sin embargo podía enfrentarse sin problemas a cargas como las cajas Apogee, cuando había amplificadores que prometían 500W y ardían en las mismas condiciones. Sencillamente, los Krell KSA-50 podían alimentar cargas que descendieran hasta 0,5Ω. En otras palabras: que aunque especificaban 50W a 8Ω ¡entregaban 800W a 0,5Ω!.

Y un ejemplo arquetípico de lo contrario podrían ser unos amplificadores de Yamaha que prometían 100W (ni idea de como los midieron) pero cuyos transistores de salida especificaban en sus características ¡que podían entregar 80W!.

Por todo lo anterior, un consejo: no escojáis guiándoos por lo que cuentan los catálogos, las medidas que especifican suponen que se trabaja con una frecuencia y una carga constantes ¡justo la definición de una estufa! no de un amplificador, que nunca trabaja ni con frecuencias ni con cargas constantes. Escuchad siempre juntos el amplificador y los altavoces que queráis compraros. Una buena práctica también es tender a escoger altavoces que constituyan una carga benigna (hay mucha oferta en el mercado, no es necesario empecinarse en una marca o modelo determinados) vuestro amplificador os lo agradecerá, y será mucho más fácil escoger uno.

Lectura interesante acerca de algunas medidas de potencia:

http://sound.westhost.com/power.htm
« última modificación: Agosto 11, 2012, 20:00:05 por Raul_77 »
Una de las principales características de las medidas en Audio, es que se toman en condiciones que nunca se dan en la realidad

Raul_77

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Re:Medidas
« Respuesta #6 en: Agosto 11, 2012, 19:55:18 »
Si te tienen que ingresar en el Hospital es que estás enfermo

Ya en este pdf había dado una explicación básica acerca de la Realimentación, por favor, léase primero y así me evito el tener que repetirlo:

http://www.mediafire.com/file/y0lybjj0eml/Digititis_&_Games_Theory.pdf

Cuando uno llega a la expresión V = Vin - Vout x β, si se fija en el esquema que está un poco más arriba ve que, a la izquierda, pone Vin. Está mal. (*)

Sí, está mal. Aunque la explicación se puede considerar perfectamente ortodoxa, no describe correctamente la realidad. Efectivamente, Vin (la señal de entrada) ya no existe, se ha marchado por la derecha convertida en la señal de salida de la que se ha tomado la muestra de error. Lo que debería poner a la izquierda sería: tVin.

De Vin se ha tomado la muestra de error, pero se aplica a una señal de entrada posterior, es decir, a una Vin desplazada en el tiempo, o lo que es lo mismo: tVin. La única manera en la que la muestra de error que se ha tomado de Vin pudiera corregir al mismo Vin, sería que los electrones pudieran viajar en el tiempo hacia el pasado. Cosa que, que yo sepa, los electrones no hacen.

¡¡¿¿¿???!! Entonces ¿Qué sentido tiene corregir una señal distinta? Ninguno. Es como si yo padezco del estómago y me dan la medicación del vecino, que tiene artritis, no solo no mejoraré sino que seguramente empeore.

Si las sucesivas señales de entrada son muy distintas entre si (como ocurre en Audio Analógico) los intentos de corrección no son muy eficaces. Para que la corrección funcione correctamente Vin y tVin deben ser lo más parecidas posible, idealmente iguales. Por eso la Realimentación funciona mucho mejor en Audio Digital (por ejemplo: Tripath) ya que las señales digitales son mucho más parecidas entre si.

Además, de lo anterior se desprende otra consecuencia. Si las señales son muy distintas entre si (como en Audio Analógico) la Realimentación debe funcionar necesariamente como un compresor de dinámica.

Para explicar esto, mejor dejamos por un momento la Electrónica y utilizamos una analogía más asequible. Supongamos que hay una puerta a través de la que pasa una hilera de personas, y que el sistema de Realimentación consiste en un sensor de altura conectado a una gran cuchilla.

Si primero paso yo, que mido 1,73m descalzo y el sensor de altura toma esa muestra, si a continuación el que pasa es Pau Gasol la cuchilla lo cortaría a la altura del pecho (vale, es muy bestia pero es lo que se me ha ocurrido). En un circuito Analógico la situación es semejante, si una señal es seguida por otra de mayor amplitud, la Realimentación tenderá a intentar igualarlas.

Por eso, cuando uno escucha un circuito sin realimentación (como el First Amplifier que tuve) una de las cosas que primero llama la atención es la tremenda dinámica, ya que la ausencia de realimentación ayuda a preservarla.

Ya en alguna ocasión se había mencionado la conocida frase: ‹La Realimentación es como la Medicina, indeseable pero necesaria›. Por eso, vamos a utilizar una analogía médica para intentar explicar los problemas con la medida del THD (Distorsión Armónica Total).

En vez de THD vamos a hablar de Colesterol. Me parece que el límite del indice de Colesterol permitido está en 200, a partir de ahí ya tenemos el Colesterol alto.

Supongamos que nos dicen el índice de Colesterol de dos personas. Una tiene un índice de 125 (excelente) y otra de 180 (ya acercándose al límite). Con solo esos datos ¿Cuál diríamos que está más sano? Seguramente el que tiene un 125.

El problema es que los valores de esas medidas, tomados aisladamente, prácticamente carecen de información: como la cifra de THD. Para saber cuál de los dos sujetos está más sano tendrían que habernos informado que, el que tiene un 125, está ingresado y entubado en la UCI, debido a que su anterior nivel de Colesterol de 500 le ha producido un ataque, por lo que recibe únicamente alimentación intravenosa, lo que unido a la medicación masiva (UCI+entubado+alimentación intravenosa+medicación= Realimentación) ha disminuido su Colesterol hasta el mencionado 125. Perdón por el Gore.

Por el contrario, el que tiene un índice de 180, es un señor que de vez en cuando va a la playa y se juega un partidito, cuando le apetece se come un buen chuletón y unas cervezas, va al cine, sube las escaleras hasta el cuarto piso en el que vive sin problemas, etc; y solo ocasionalmente, cada dos o tres años, tiene que tomarse una aspirina. ¿Quién está más sano? El que tiene el mayor índice de Colesterol= THD.

Muchos Ingenieros piensan que la cifra de THD solo es útil a efectos de marketing, que aisladamente casi no contiene información aplicable al diseño. En un foro profesional habían hecho un hilo sobre el tema, y uno de ellos (me parece que Jan Didden, pero no estoy seguro) hizo una especie de sumario:

[1. Some of the best amps in the world - the Ongaku, for one - have distortion figures of 2% or higher, even at listening levels.
2. Some of the worst sounding amps in the world feature 0.05% or less, yet sound like shredded sandpaper.
3. Tubes have high distortion. Yet some here won't listen to anything else!
4. The best engineers in the world have concentrated for five decades on low distortion and ruler-flat linearity. I think linearity is important, certainly the transfer function should be curved, not jagged, but rarely do very low distortion amps sound good. They please their designers, that is clear, and they win marvellous urinary trajectory contests, but they may not sell very well because people quickly tire of listening to them.
5. There is a world of difference between steady state sine testing and music. I know of no audiophile who listens solely to sine waves. The real test is music, but music is so complex that meaningful, objective tests are almost impossible. Some test with greater correlation is needed, and THD is not one of them. Perhaps distortion spectrum tests are the answer; more work is needed.
6. Any group who have privileged knowledge will naturally feel superior to those who do not, so any layman naysayer will be immediately derided by the engineer class who design the world's amplifiers. This is normal, and follows the same path as political correctness. Until this codified knowledge reliably produces a better mousetrap, the objectivist camp can expect relentless scepticism and open challenge. Self is the clear objectivist here and I'm surprised he's not in here boots and all.
7. Maths analysis is not the solution to the problem, no more than art critics can produce great paintings. Empiricism is the answer, and so little is reliably known about what makes a good amp that it just has to be a good deal of experience and hard work. PSpice is helpful to some extent, but certainly not essential. A new outlook on recorded music (and specifically psychoacoustics and what might fix the perceived problems) is more likely to give the world a better amplifier.

If it's true that some of the best amps in the world have 2% distortion, and others have 0.005%, and some of the worst amps in the world have 2% distortion, and others have 0.005%, then I believe we can say categorically that we are measuring the wrong parameter because the correlation is statistically very low.]


Y un par de comentarios:

[I know a guy building organs. They sound good. Any measurements of THD, IM, TIM etc? HAHAHAHAHA
Same story for another guy building clavichords..... ]


[I always think the low-order/high-order distortion is coming in one package, I imagine it like a water pillow.

For the same amp, if you press the low-order ones, the high-order ones will rise. But if you don't press the low-order ones, the high-order ones will not show up.

It doesn't matter if the initial balance is at 0.1% or at 0.001%, I think the mechanism is still the same at any initial THD balance, which is determine by the linearity of the (openloop) design.

Feedback discussion is a "never ending story" here
We have some very good experts here.

Maybe this can help understanding what happens, in "easy to understand" reading. Read patent #4,476,442 by Iwamatsu, seen in www.freepatentsonline.com.

In the text, 1st-2nd column, (especially section 50-55 left) it can helps to understand that while the feedback concept is a noble concept, but in reality it's performance will be limited by the nature of magnifying curve of a transistor (which is non-linear). Feedback will loose grip at higher frequencies (usually in higher order harmonics). Unfortunately, our ear is sensitive to these higher order harmonics/dissonant harmonics.

Maybe that's why now NP is forcing to use Lovoltech power Jfet, a "switch", not "for audio" product, even it is used to work only below 4V. This device has more linear magnifying curve.

http://www.freepatentsonline.com./4476442.pdf]


En alguna ocasión ya había comentado que, para que la cifra de THD tuviera cierto sentido, debería de mencionarse la distorsión inicial en lazo abierto (sin Realimentación), la tasa de Realimentación aplicada, y la distorsión final. Que no se pueden comparar directamente circuitos con realimentación y sin realimentación, que es como sumar naranjas y manzanas: no puede hacerse.

La distorsión en lazo abierto equivale a decirnos que, inicialmente, uno de los sujetos tenía un 500 de Colesterol y el otro 180. La tasa de realimentación es lo mismo que decirnos que el de 500 está en la UCI, entubado, con alimentación intravenosa y medicación masiva; mientras que el otro no ha sido ingresado ni recibe medicación alguna, y la distorsión final son los índices de 125 y 180. Pero con toda esa información concluimos que el más sano es el que tiene el Colesterol más alto.

Es lo mismo que si nos dicen que un amplificador tiene una distorsión en lazo abierto de un 80% y un ancho de banda de 2kHz (=500 de Colesterol), y otro tiene un 2% de distorsión con un ancho de banda de 22kHz (=180 de Colesterol), que al primero se le aplica una tasa de Realimentación de 70dB (=UCI+entubado+alimentación intravenosa+medicación masiva) y al otro no se le aplica ninguna Realimentación (=ni se le ingresa ni se le medica); la distorsión final del primero es de un 0,003% (=125 de Colesterol) y la del segundo de un 2% (=180 de Colesterol). Con esos datos el mejor, con mucha diferencia y sin dudarlo, sería el del 2% de distorsión. El problema es que, en el mundo real, el primero sería asequible y el segundo seguramente carísimo.

Muy interesante, y ejemplo de todo esto, la opinión del Ingeniero de Dartzeel y la review publicada en Stereophile:

http://www.stereophile.com/content/dartzeel-nhb-458-monoblock-amplifier

[Hervé Delétraz claims that THD "has nothing to do with musical performance."]

Ya tira por la calle del medio, y afirma sin más que es una medida que no sirve para nada.

the NHB-458 has a zero-feedback, true open-loop output stage, so there's no output-impedance compensation (ie, Zobel Network) Lo último, al igual que NVA.

Total harmonic distortion is specified at less than 1% from 7Hz to 77kHz. That's fairly high in today's solid-state world (though across that bandwidth it's pretty impressive)

Consigue, en lazo abierto, un ancho de banda de 77kHz (más de lo que es necesario) con menos de un 1% de distorsión (¡es en más de un 99% perfecto!). Si fuera una persona sería la más saludable del mundo ¡desde luego que no va a gastar en medicación! (=no necesita para nada la Realimentación).

¿Consejo con respecto a la cifra de distorsión? Pues el de siempre: hacer lo posible por escuchar el material. La escucha trata muchos más parámetros y nos proporciona más información que medidas tan simples como potencia y THD juntas. De lo único que podemos estar seguros es de que, si es barato y distorsiona mucho no es que sea malo, es que es horrible. Pero si es caro y distorsiona mucho seguro que es maravilloso y muy, muy, muy, muy caro.

---

(*) La ecuación correcta sería entonces: V = tVin - Vout x β, siendo Vout = Vin x A
« última modificación: Agosto 31, 2012, 17:59:50 por Raul_77 »
Una de las principales características de las medidas en Audio, es que se toman en condiciones que nunca se dan en la realidad

Raul_77

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Re:Medidas
« Respuesta #7 en: Agosto 11, 2012, 19:55:49 »
Las excepciones son (muy) importantes

Cuando se formula una teoría se buscan pruebas que ayuden a confirmarla, pero más determinantes todavía son las excepciones. Aunque tengamos un trillón de pruebas a favor de ella, una sola excepción puede anularlas todas, teoría incluida. Por eso en Ciencia se dice que solo poseemos verdades estadísticas.

Pero cuando no se dan circunstancias tan drásticas las excepciones son extremadamente útiles, ya que al obligar a revisarla perfeccionan la teoría.

En el tema del que estamos hablando, Medidas en Audio, hay al menos tres marcas que son de mis preferidas y que tienen que ser incluidas entre las excepciones por sus características: sonido excepcional y unas medidas no demasiado buenas. Lavardin, LFD y NVA.

No está entre mis preferencias ninguna a válvulas porque, como ya he dicho en alguna ocasión, me he ido volviendo cada vez más cómodo y prefiero prescindir del obligado mantenimiento de los circuitos con válvulas. Además de que, ya desde hace varios años, hay marcas de estado sólido que no solo las igualan sino que incluso las superan, especialmente en el caso de Lavardin y LFD. NVA queda algo detrás de las otras  dos, pero también es mucho más barata.

La información sobre estas marcas no es muy abundante y no hay esquemas disponibles, pero observando sus interiores pueden hacerse algunas deducciones del porqué de su buen sonido. Para ello pongo algunas fotos, de las más grandes solo los enlaces para que no ocupen mucho espacio, pueden verse en cualquier visor de gráficos:



http://i62.servimg.com/u/f62/15/72/25/66/pa264910.jpg



http://www.tnt-audio.com/jpg/lfdpa0_2.jpg

http://i1089.photobucket.com/albums/i344/tozen1/LFD%20NCSE/DSC_0008.jpg

http://www.generubinaudio.com/sitebuildercontent/sitebuilderfiles/lfd.pdf



http://www.6moons.com/audioreviews/lavardin/11.jpg

http://www.6moons.com/audioreviews/lavardin2/17.jpg

- Lo más determinante para el sonido es el diseño del circuito. Esto se deduce inmediatamente a partir del hecho de que ninguno de los tres utiliza componentes 'exóticos'. Observando el interior del Lavardin, que quizá sea el que tenga el nivel superior, puede verse que todos los componentes que utiliza son de calidad industrial estandar, los mismos que podemos encontrar en una tienda de Electrónica de barrio. Todo lo que se ven son condensadores de Poliester de calidad convencional. Solo a la izquierda hay uno que parece Polipropileno (y que supongo que será el de entrada) pero de nuevo de calidad común, nada 'esotérico', y lo mismo ocurre observando el interior de los otros dos. Igual ocurre con las resistencias, no se ve ninguna del tipo de tántalo o de calidad especial, todas parecen del tipo que puede ser comprado en cualquier tienda.

La lección que sale de esto es que lo que necesitamos es conseguir un esquema excepcional, y que la calidad de los condensadores de Poliester y las resistencias comunes de película metálica es más que suficiente para conseguir la mejor de las calidades de sonido. No es necesario arruinarse en piezas.

- ¡Ninguno tiene ajustes! Esto es lo siguiente que inmediatamente llama la atención a la vista. Nada de esos tediosos y delicados ajustes: ponga las puntas de prueba en las patillas de R15, ajuste a 20mV (+/- 5mV), repita con R115, espere media hora y repita los dos ajustes, etc, etc, etc. Es evidente que los circuitos funcionan perfectamente por si mismos, por la excepcional bondad de sus diseños.

Podría esclarecernos este punto leer lo que ocurrió en un foro en el que apareció un esquema de NVA, al que varios Ingenieros se dedicaron a criticar en el sentido negativo del término, considerándolo un mal diseño, uno de los aspectos más criticados fue que 'carecía de cualquier sistema de compensación térmica'. Verdaderamente interesante la respuesta de Richard Dunn:

[Someone commented I think that the circuit is complicated and uses a lot of transistors, again little understanding. A large number of those transistors are in the current mirror, which means the voltage rails track each other automatically so there is no bias set-up or circuit voltage drift over time and temperature. So they are not in the signal path, so the gain circuit is still simple. Think of them as a form of regulation. You also have to take into account that the circuit is designed to be used with a passive pre-amp, so there is more voltage gain than usual in the power amp.]

¿Compensación térmica? ¿Para qué? Eso queda para amplificadores que tienen defectos como la deriva térmica o de offset. Por alguna parte he puesto los enlaces para poder leer los números de L’Audiophile, en los cuales se han publicado las investigaciones que terminaron dando como resultado los diseños de Lavardin, en dichos artículos se hablaba precisamente de que esas derivas térmicas o de offset degradaban gravemente la calidad de sonido.

Intentaré explicar de que va esto. Dejemos de hablar de amplificadores y hablemos de motores. Supongamos que estamos hablando de dos diseños de motores, uno especifica 100CV y el otro 60CV ¿Cuál diríamos que tiene mejores prestaciones? Seguramente el de 100CV.

Pero ahora supongamos que el de 100CV produce un montón de vibraciones, y que para reducirlas son necesarios la mitad de los CV y el añadido y cuidadoso ajuste de masas de equilibrado, naturalmente esto obliga a gastar además mucho tiempo en ajustarlos y ponerlos a punto, y si en algún momento se produce cualquier desajuste aparecerán las indeseables vibraciones. Por el contrario, el de 60 CV tiene un excelente diseño, totalmente equilibrado y que no produce vibraciones, por lo que no se desperdicia potencia al no necesitar mover masas de equilibrado (ya que no las tiene) y con el que tampoco se necesita perder tiempo en ajustes (no tiene y nunca se va a desajustar) en cuanto está montado ya funciona perfectamente.

¿Cuál es entonces el mejor? El de 60CV, tiene una mayor potencia útil ya que no desperdicia ninguna, y mejores prestaciones ya que carece de las inercias que introducen las (innecesarias) masas de equilibrado.

Lo mismo ha ocurrido con los Ingenieros de estas tres marcas. Han identificado los problemas de deriva térmica y de offset como lo que son: defectos, no virtudes, y, cada uno por su lado, han encontrado soluciones. Sin embargo, muchos otros Ingenieros, incapaces de salir de caminos ya muy trillados, parecen considerar esos defectos como características de diseño.

Hay otro par de comentarios interesantes de Richard Dunn. Si alguien se pregunta porque ofrezco más información acerca de NVA que de las otras dos, simplemente es porque es de la que más información tengo, no porque pretenda favorecerla frente a las otras dos:

[The boards are the same, the component values are the same. The component changes are sometimes we use more expensive better quality components in key positions in the bigger amps. Both boards could be used in either amp. This circuit is *different* to others, it will tolerate + and - 20vdc rails and + and - 80vdc rails, it matter not to it as the component voltage tolerance is built in. AND the board is designed to set itself up automatically to the voltage it receives *nothing* not even quiescent current needs adjusting.]

De nuevo se dice que el circuito no necesita de ningún tipo de ajuste, que, como los motores sin vibraciones, funciona bien desde el primer momento por la calidad de su diseño. Pero lo más interesante es el hecho de que el circuito es el mismo en todos los amplificadores, del más barato al más caro. Lo único que cambia es la alimentación y el valor de la resistencia de realimentación para adaptar la ganancia a la nueva potencia, es todo. No sé de ninguna marca que te de la misma calidad base en todos sus modelos.

[We manufacture to Class 2 double insulated regulations unlike other amplifier manufacturers, which is why so many people don't understand our design. Class 2 means you have to fix the mains lead, so I picked one that balanced the amplifier and that is what we use. I see no benefit to change it, especially as it mean drilling and changing the case and that makes the item non standard and out of guarantee. So I don't recommend it.]

Aquí la parte interesante es la que dice: 'he puesto un cable de alimentación que equilibra el amplificador'. No es necesario andar gastando dinero en cables de red especiales.

- Pero los condensadores de alimentación sí importan. Aunque en el resto de la circutería no se ha recurrido a nada especial, resulta evidente que sí se ha tenido un cuidado especial con la alimentación. Richard Dunn afirma que: 'en la alimentación se utilizan condensadores de calidad suficiente' algo que en una review calificaron de: 'honestidad desarmante'. Lo que quiere decir es que, sin recurrir a ese tipo de producciones 'especiales' y de alto precio, se han seleccionado electrolíticos dentro de gamas estandar pero de buena calidad. Además, y a medida que se sube en la gama, sitúa varios en paralelo y le añade un 'bypassing' a cada conjunto (no a cada condensador) con Poliester

En LFD se ven también semejanzas. Tampoco recurren a condensadores especiales, pero recurren en toda su producción al método de usar varios en paralelo para reducir su impedancia y aumentar su velocidad de respuesta.

En Lavardin recurren a condensadores que, sin ser tampoco de series especiales, sí son de baja resistencia e inductancia serie fabricados por BC (Philips). Poniéndolos también en paralelo a medida que suben de gama.

Nuevo apunte entonces a tener en cuenta. Al igual que ocurría con el resto de los componentes tampoco es necesario arruinarse con los condensadores de la alimentación, pero eso sí, es conveniente escogerlos de baja resistencia e inductancia serie, usar al menos dos en paralelo y añadirle un bypassing con Poliester

- Y los cables también sí importan. La inspección visual continúa ofreciendo nuevos puntos en común. De nuevo se aprecia que no se ha recurrido a producciones especiales y de alto precio, pero resulta evidente que la elección de los cables no se ha dejado al azar, y que los tres muestran preferencia por los de tipo 'solid core'.

Nuevo dato que nos permitirá conseguir excelentes resultados en nuestros montajes sin arruinarnos. El típico hilo de plata aislado en teflón que muchos tienen por sus cajones es más que suficiente para las conexiones de modulación, y para altavoz, con un poco de DNM ó Nordost solucionado.

- Y, por fin, las vibraciones sí importan. Sí, fijándose se nota que las tres marcas se han esforzado en el control de las vibraciones. La nueva serie de LFD se denomina NCSE. NC viene de 'New Chassis'. Para los nuevos modelos han diseñado nuevos chasis con paredes más gruesas para reducir las vibraciones que pueden afectar al circuito.

En NVA, a primera vista, no parece haberse hecho nada especial, cajas de perspex y patas de goma, no parece diseñado con el control de las vibraciones en mente. Pero una segunda ojeada permite apreciar que los circuitos impresos están sujetos al chasis por medio de pequeños bloques de madera encolados ¿Madera? Si es por utilizar materiales no magnéticos hay soportes para pcb plásticos, mucho más prácticos y baratos. Un momento... ¿Maderas?... ¿Como esas que venden marcas como Cardas?.

Y hablando de maderas, así vienen los modelos superiores de Lavardin:



http://www.lavardin.com/lavardin-it15E.html

Sí, el amplificador más caro viene con ese tablero multicapa de unos 3cm de espesor que hay que situar bajo el. La estructura multicapa actúa como una especie de ‹trampa› para vibraciones ayudando a disiparlas. El mismo material es empleado en los muebles que usan:

 

Que es exactamente igual al que yo me diseñé muchos años antes de que existiera Lavardin. Seguro que me han copiado  :)

http://www.auriculares.org/foro/index.php/topic,4678.msg55448.html#msg55448

Que yo acostumbro a hacer en DM de 2cm por simple economía. El corte de los tableros no acostumbra a llegar a los 10€, un par de € para los tornillos, algo de cola de carpintero (opcional) y por unos 15€ tenemos un mueble que da muy buenos resultados, más barato imposible. Desde luego, gastándose algo más, uno puede hacérselo con ese multicapa de 3cm y, por poco dinero, tendremos un mueble capaz de albergar los mejores materiales.

Estos cuatro últimos post eran uno, pero lo he dividido en una especie de capítulos para que no resultara excesivamente largo. Si uno quiere un resumen de todo lo anterior podría ser este:

Si aceptas las condiciones de las medidas, las medidas son correctas. Pero las condiciones pueden no tener nada, nada, nada que ver con la realidad, y, consecuentemente, las medidas no tendrán nada, nada, nada que ver con la realidad, que es la única referencia válida. Esto se cumple para cualquier tipo de medida en cualquier campo, no solo en Audio.

---

Y lo dicho. Si alguien puede hacer un archivo que contenga estas frecuencias simultáneamente:

---  63Hz, 125Hz, 250Hz, 500Hz, 1kHz, 2kHz, 4kHz, 8kHz, 16kHz   ---

O estas:

---   55Hz, 110Hz, 220Hz, 440Hz, 880Hz, 1760Hz, 3520Hz, 7040Hz, 14080Hz   ---

A -6db, en WAV, a 16/44,1 (si es posible otro a 24/96), de unos 5 minutos (de 1 minuto quizá también serían suficientes), por favor, que ponga el enlace de descarga en este hilo. Gracias anticipadas.

Saludos, Raúl
« última modificación: Septiembre 10, 2012, 00:57:21 por Raul_77 »
Una de las principales características de las medidas en Audio, es que se toman en condiciones que nunca se dan en la realidad

FRR

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Re:Medidas
« Respuesta #8 en: Agosto 11, 2012, 20:41:18 »
Esto hay que leerlo con calma. Gracias, Raúl, por todo el esfuerzo.

Saludos
ACTUAL: AKG K701, Grado 60, Yuin G1A, iGrado, Senn CX 300-II, HD407 // MF V8p + Little Pinkie, clones RA1, Fiio E7 // Marantz CD6003 + PM6003, EB Acoustics EB1 // Rega Dac, Beresford Caiman Gator, CAL Delta CD, Naim Nait XS, EB Acoustics EB2 // Pure i20, Cambridge id100

japardo

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Re:Medidas
« Respuesta #9 en: Agosto 11, 2012, 20:46:41 »
Hola a todos:

Magnifico articulo y magnifica exposicion Raúl.

Bien que mis conocimientos técnicos en Audio son limitados, clara muy clara la forma de explicarlo.

Tu ultimo post de la serie, viene a refrendar lo que opino hace muchos años +++++++ caro no es necesariamente = a ++++++++++ mejor.

Gracias y Saludos.

Juan Antonio.

Reira

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Re:Medidas
« Respuesta #10 en: Agosto 11, 2012, 22:51:58 »
¿Otra vez volviendo a WAV vs FLAC? ... :juer:

Sobre la retroalimentación lo crítico es la derivada de Vin... para una señal limitada en ancho de banda  ^-^, como es el audio (la posible rampa de subida de V tiene un límite). Por eso algunas tecnologías aún no están maduras para retroalimentación.
De ahi a confundir términos o tratar de confundir...
Para escépticos, coged el tono que mas os guste y sacar una expansión en series de Fourier hasta llegar a armónicos 2 ó 3 veces el audible. O 4 ó 5. O más. Observad la mayor rampa de subida (estra tratando de simular una señal cuadrada limitada en ancho de banda) en una gráfica con la precisión que querais.
Si el ampop o tecnología de retroalimentación usada o a comparar tiene una latencia de t1... Vin(t0)-Vin(t1)= ? V = ? dB (respecto Vin(t0) ). Ahora comparais el margen de ruido o distorsión del sistema en dB y bingo.

Lo demas a mi me parece tratar de vender la moto de productor superados, o boutique, pero es una impresión mia...

balrogg

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Re:Medidas
« Respuesta #11 en: Agosto 11, 2012, 22:56:41 »
Enhorabuena, Raul.  Un artículo interesantísimo y muy técnico.  Voy a tener que leerlo otra vez, ya que algunas cosas todavía no las he llegado a pillar.  Muy alto nivel y verdades como catedrales.
Este foro es la ostia!!!!!!!
Reguetón?:  No, Gracias!!!!!!

rocoa

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Re:Medidas
« Respuesta #12 en: Agosto 12, 2012, 23:50:47 »
Gracias Raúl. Como siempre, poniendo luz para evitar las "simplificaciones academicistas".
Saludos.

Raul_77

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Re:Medidas
« Respuesta #13 en: Agosto 15, 2012, 17:56:39 »
Thanks! Se hace lo que se puede  :)

---

Pero quizá todo lo que se sabe hasta ahora sobre medidas en Audio, puede quedar obsoleto muy pronto:

http://www.reallyhifi.com/

Según el Ingeniero que lo ha diseñado, puede medirlo absolutamente todo: Cables y su dirección; pies amortiguadores, efectos de los cambios en componentes, etc:

http://www.reallyhifi.com/Factsandfigures/tabid/482/Default.aspx



Actualmente está sometido a verificación por un grupo de Científicos. Si todo esto es cierto y sale definitivamente al mercado, se acabaron las discusiones... y las revistas de Audio:

http://www.reallyhifi.com/Howitworks/tabid/476/Default.aspx

Saludos, Raúl
Una de las principales características de las medidas en Audio, es que se toman en condiciones que nunca se dan en la realidad

Carlos

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Re:Medidas
« Respuesta #14 en: Agosto 15, 2012, 18:56:05 »
Si todo esto es cierto y sale definitivamente al mercado, se acabaron las discusiones... y las revistas de Audio:

Estás de coña, ¿no? ;D ;D >D