(五一、瞬間電流⑨ - 增加更多量測及新發現)製作特性差異音訊、體驗聽感 (第12頁)

MiPiace
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111樓

2025-03-18 19:00

goldbingo wrote:
哈哈，稱大俠不敢當啦...(恕刪)

啊~可惜沒解決問題，反而製造新的問題。
這版，聽感沒感覺到進步，但只聽短暫時間，所以沒辦法作結論。
改版中間，覺得有一版中低頻力道更好一點，只是Q離原來的設計不是很明顯。

下一步就要再想一下了。
請問那個雜訊，有可能是偶次諧波造成的嗎? 我把高點拉高，斜率會高一點，這樣是有機會增加偶次諧波。
再請問，我有音頻產生器，示波器，如果要量奇數諧波，有什麼好方法?還是只能輸入不同振幅的弦波，去數放大率的變化?

下一回，可能要反方向試看看。
把負載電阻加大，把斜率放平一點，減少諧波失真。提高一點放大率，這樣寬容度多一點，也許會有改善。

goldbingo

goldbingo
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樓主

2025-03-18 20:19

MiPiace wrote:
如果要量奇數諧波，有什麼好方法?...(恕刪)

在聲量小(輸出電壓小)時，我的量測方式如下圖，將槍型香蕉插後，轉接成XLR進錄音機錄音。

試過大聲量(輸出電壓大)時，外加一個attenuator：

但效果不好，或許你直接把喇叭換成水泥電阻分壓給錄音機會簡單一點。

輸入的部分我是用一般的DAC，DAC的THD+N性能很容易在網路上，找到同好用專業儀器量測的結果，大多性能相當不錯。

我的方式是先DAC直出正弦波接錄音機錄音，寫程式分析wav檔，計算出基本能力當reference，之後量機器則以差值當做比較。算是不買專業儀器設備的窮人車庫做法。

您已經有波形產生器的話，還需要一台可儲存波形到檔案的示波器，或是像我一樣用便宜的隨身錄音機 ^++^

。有錄下來的波形，放到類似REW這類的程式中看頻譜，就可看到諧波失真成分了。

(加註：後來想到，買台有FFT功能的示波器或頻譜分析儀，也是個做法)

MiPiace

謝謝，研究看看

2025-03-18 21:26

goldbingo 樓主

MiPiace 正確來說應該要講成「諧波失真」成分，講諧波常會跟一般音樂中的諧波(泛音)搞混。[微笑]

2025-03-18 22:30

goldbingo

goldbingo
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樓主

2025-03-19 7:30

MiPiace wrote:
請問那個雜訊，有可能是偶次諧波造成的嗎? ...(恕刪)

簡單來回答的話：有可能
複雜點來說的話：不是雜訊(某種程度上)

諧波失真這種非線性現象，在頻譜上的行為比較複雜，簡化舉一個例子如下，希望對大家有點幫助。

假設我音樂中，只有兩個頻率的正弦波：
6kHz, 1kHz
在一個只有3階諧波失真的系統中，會有如下的失真：(上：原始，中：失真，下：相減)

驚人的會由兩個頻率，失真出好多頻率在1kHz到18kHz。看看頻譜相減多出哪些來：

除了原本的1k, 6kHz外，多出來3k, 4k, 8k, 11k, 13k, 18kHz六個頻率。其中3k, 18kHz是原有頻率的3倍很好理解，其他四個頻率就很難想像是怎麼產生的。

不過這篇並不想仔細推導這些細節(請參考[七、 IMD成因原理])，只想說明MiPiace大提的問題中的「那個雜訊？」。這些高頻雜訊，其實就是諧波失真由原本音源中的頻率展開產生的。要說是雜訊有點不太嚴謹。嚴格說起來是「諧波失真」。它並不「雜」，跟原始音源有直接關係，只是不容易用簡短數學描述。

再來看偶次諧波失真，舉二次最簡單來看，一樣用1k, 6kHz這個例子：(上：原始，中：失真，下：相減)

高頻「失真成分」，還多跑出哪些頻率呢？

共有：2k, 5k, 7k, 12kHz。12kHz，也就是6kHz的兩倍頻。所以在2次諧波失真下，也是可以有高頻20kHz的失真成分，只要這時音源頻譜有10kHz的成分在。

然而諧波失真奇偶不只2、3次，還有4、5、6⋯。高頻看到的這些失真能量，不論奇次或偶次諧波失真都有機會貢獻。

實際情況會遠比我舉的例子要複雜更多，音源音頻成分、多重複合奇偶次諧波失真比例。要去預測諧波失真後頻譜長相，非常困難。如您的例子：

與其說它是雜訊，不如說它是失真。只要不過度失真，聽感上就比較不像雜音，而是改變了原本音樂的泛音結構，甚至延伸到更高頻。所以有一說真空管擴大機，就類似是一種樂器般的存在，將原始的音樂，用另一種不同的形式表現出來。

xyz119

讚歎與敬佩樓主還有本棟的幾位傳奇住戶，從一間鐵皮屋開始，如今是一棟巨大摩天大，我受益良多

2025-03-19 11:44

MiPiace

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114樓

2025-03-19 23:47

goldbingo wrote:
簡單來回答的話：有可...(恕刪)

感謝說明，
我最希望你觀測到的高頻訊號是偶次諧波失真，哈哈。因為那是真空管的特性。
如果是偶次不是奇數，那我的電路問題就減少了。

偶次諧波主因起於特性曲線上半波跟下半波不等距。
我新版本，是有可能增加了一些偶次諧波，因我把Ｑ點往上拉，負載線斜率變陡造成。
一般說法，偶次諧波不影響聽感，甚至有加分的作用。
但一般成熟的設計，還是盡量去消除偶次諧波，畢竟也是失真。

奇次諧波，起因於特性曲線上，非線性區放大造成，如果電路設計，輸入振幅進入非線性區，就可能造成奇數諧波。一般說法，奇數諧波是刺耳難聽的。但誤為聲音變豐富，增加空氣感也大有人在。

小管機寬容度比較窄，容易造成諧波失真似合理。
明天找機會想辦法把小管機的寬容度增加一些看看。
我平時聽音樂，偏小聲長期聆聽，功率小，寬容度就比較不是問題。
但現在Mic 錄音，就必須開大聲，錄下來的音量才不會太小聲。
開大聲，就可能產生較大的諧波失真。

大俠如果需要什麼錄音做驗証，請盡管提出來。
　

goldbingo

goldbingo
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樓主

2025-03-20 7:49

MiPiace wrote:
我最希望你觀測到的高頻訊號是偶次諧波失真...(恕刪)

您的GDS-1000系列示波器有FFT及儲存waveform功能：

若不熟悉或未加購FFT模組，也可先嘗試waveform存檔功能。

用訊號產生器產生1kHz正弦波，直入示波器。存好的waveform可用Google drive、Dropbox或email傳給我。先搞定檔案轉檔流程後，再正式量測您的系統。

MiPiace

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116樓

2025-03-20 11:14

goldbingo wrote:
您的GDS-1000...(恕刪)

這位同學實在太優秀了，竟然比我還了解我的示波器。拇指向上

我當初跑去光華商場，跟老闆說要買固緯方便經濟的示波器，他就建議我買這台一萬多元，輕便，低取樣頻率的示波器(聲波頻率很低)，我沒看說明書，買來就只看聲波，從來就沒想到竟然會有FFT 功能。

早上試了一陣子，驗証有 FFT 功能。
操作還不是很熟練，練習了一下，看來基本功能應該沒問題。下午應該有時間，直接量管機輸出看狀況。

弦波 FFT

方波 FFT

goldbingo 樓主

[讚] 太棒了

2025-03-20 12:25

goldbingo 樓主

您的FFT window function選rectangular ，容易有artifact。可考慮換Hann or Gaussian對照比對一下，少走些彎路。[微笑]

2025-03-20 12:32

MiPiace

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117樓

2025-03-20 16:04

錄了兩個檔
第一個檔示波器掛在前級管輸出。
1 K弦波音量由小變大再變小。
第二個檔12B4A 功率管負載輸出，未經過輸出變壓器。

實在不好解讀，諧波訊號在輸出波形未明顯失真時，是有一些改變，但不明顯，也不確定定要怎麼解讀。
還要再研究一下。

前級測量

後級測量

goldbingo

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樓主

2025-03-20 16:40

MiPiace wrote:
後級測量...(恕刪)

看起來偶次諧波失真較多，奇次只看到3次。因為錄影FFT與波形疊在一起，沒有很清楚。若能儀器抓圖下載到記憶卡，可再確認一次。

基本原則是在sample rate保持超過48kHz，window盡量寬一些，讓FFT resolution高一些，會比較容易解讀。

goldbingo

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樓主

2025-03-20 21:55

MiPiace wrote:
錄了兩個檔第...(恕刪)

前級測量

不太熟這台示波器的操作，此正弦波已經明顯上半部clipping了，在FFT上應該會看到一大堆偶次諧波失真。也許您設定的window太小了，我看目前單位是1ms，若window相當於是左右合起來也只有10ms，只有10個波長而已。FFT的精度太低而看不到諧波成份。

可試著讓更多的波形進入畫面中(window變大)，應該可讓FFT精度上升而看得出來諧波成份。

MiPiace

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120樓

2025-03-20 22:47

goldbingo wrote:
前級測量不太熟這台示...(恕刪)

對，這一版，我是故意調到失真後再往下拉回。
底下這一版v2，改過硬體，寬容度大一點。
弦波改成 96bps,
音量在失真前就往下降，所以沒有進入失真的情況。時間單位調成 25ms。

底下這首歌，用不同的mic 錄音，mic + 6db, 用正常播放音量唱，不像以前版本要開很大聲。
我猜諧波失真的情況會改善。

ps:
追加一個 FFT 10db->5db
時間軸 25ms ->10ms
感覺這樣比較好觀察。

goldbingo 樓主

[讚] 看來你已經掌握FFT量測操作的技巧了！[拇指向上] 也只有看到2次諧波失真，直到最後振幅較大時，才有一點點3次諧波失真。[打氣]

2025-03-20 23:37

MiPiace

[讚][讚][讚]感謝遠距指導[笑][笑][笑]

2025-03-21 8:00