تئوری خطا بخش سوم

نوشته شده در (فیزیک صدا و سیستم Signal & System) توسط امیر حسین در تاریخ ۱۴ تیر ۱۳۸۹

در انتهای بحث قبلی تئوری خطا داشتم تو حوزه Objective مثال میزدم و گفتم میشه با انتخاب درست درایور دیستورشن رو کاهش داد.

مثال دیگه مربوط میشه به پاسخ فرکانسی دو کامپوننت تو حوزه انالوگ، فرض کنید یک کامپوننت به سیگنال پله طوری واکنش نشون بده که سیگنال خروجی اون کمی Overshoot داشته باشه اونوقت میشه طوری کامپوننت بعدی رو انتخاب کرد که با داشتن پاسخی Damp تر خروجی نهایی وضعیت بهتری رو پیدا کنه.

مثال دیگه (البته تو حوزه دیجیتال) فیلتر های دیجیتال هستند که ما از طریق اونها خطای پاسخ آکوستیکی اتاق ، خطای فاز ، خطای پاسخ دامنه فرکانسی بلندگو و… رو تصحیح میکنیم.

این مثالهایی که زدم همشون مربوط به حوزه Objective بود و ما بر مبنای Measurement خطا میدیدیم میشه با انتخاب هایی خطا رو به کمترین حالت ممکن رسوند اما موضوعی که مورد بحث من هست دید Subjective به مساله خطای نهایی سیستم هست.

تو حوزه Subjective ما صدا رو میشنویم و هم در حوزه طراحی یک کامپوننت که از انتخاب توپولوژی و المانها تشکیل میشه و هم در حوزه Setup سیستم صوتی که شامل Matching و مکان بلندگو و … میشه شروع به بررسی نتایج حاصل از تفاوت ها میکنیم.

قبلا در مورد مفهوم Macro Linearity و Micro Linearity چیزهایی نوشتم که بد نیست نگاهی به اونها بیندازید. من معتقدم برای گرفتن نتیجه مناسب باید تا حد ممکن کامپوننت ها و المان هایی رو با هم Match کرد که شکل رفتارشون به هم شباهت بیشتری داشته باشه.

البته ذکر این نکته ضروری هست که کامپوننت ها باید شرط اولیه تطبیق رو برای انتقال انرژی رعایت کنند یعنی حتی اگر شاخص صدای یک Power با یک بلندگو هم خوانی داشته باشه اما امپدانس بلندگو طوری باشه که Power بخوبی نتونه درایوش کنه و ما خطا داشته باشیم عملا شرط اولیه نقض میشه. مثلا بلندگوی ESP و آمپلی فایر Audio Note هر دو صدایی Emotional دارند اما آئودیو نت نمیتونه از پس درایو ESP بربیاد و ما مجبوریم بریم به سمت Vitus .

اگر ما بدنبال یک صدای Impressive و Neutral تو ماکرو هستیم (یعنی تو ماکرو پاسخ خطی میخواهیم) باید کل اجزا رو با توجه به این بردار انتخاب کنیم. فرض کنید شما طراح یک سورس دیجیتال هستید و قراره کل سیستم صدایی Impressive داشته باشه، کاری که میکنید اینه که حتی تو نوشتن کدهای فیلتر دیجیتال صدا رو به سمتی میبرید که ماکرو خوبی داشته باشه و یا اگر تو همین فیلد بدنبال ساخت بلندگو هستید به سمت درایورهایی میروید که پاسخ دامنه هموار تر و دیستورشن کمتری دارند.

نه تنها در طراحی سیستم های صوتی بلکه در انتخاب کامپوننت ها هم این موضوع صادقه، من همیشه میگم نمیشه تو یک سیستم ای که بلندگوهاش Dynaudio هست و آمپلی فایرش مثلا FM Acoustics چهارصد واتی ما بدنبال یک Pre و یا DAC مثل Audio Note باشیم.

یعنی کسی که دنبال جمع کردن یک سیستم هست باید ببینه اولا دنبال چه صدایی هست و بعد وقتی فهمید قراره تو ماکرو پاسخ خوبی بگیره و یا تو میکرو باید کامپوننت ها رو بر همون مبنا انتخاب کنه.

به همین دلیل هست که مارتین کالمز میگه DAC آئودیو نت تو سیستم خودش خیلی بهتر جواب میده و یا در عمل میبینیم وقتی کل سیستم آکوفیض و یا Linn بسته میشه وضعیت بهتر هست نسبت به زمانی که این دو برند رو که دو پاسخ متفاوت دارند با هم ترکیب میکنیم.

یکی از چیزهای جالبی که وجود داره اینه که طراح های حرفه ای مثل طراح Audio Note ژاپن سعی میکنند حتی المان های پایه ای مثل ترانس و سیم نقره رو هم طبق فرمول خودشون بسازند و من دلیل این موضوع رو در این میبینم که یک طراح حرفه ای سعی میکنه المان هایی رو تو ساخت بکار ببره که هم خوانی بیشتری با اون بردار صدایی که مد نظرش هست داشته باشه. فراموش نکنید طراحی که ایده ای از صدا نداره مثل طراح Goldmund و یا خیلی از طراحان دیگه فقط یک سری المان های بی ربط به هم رو که ایده ای در موردشون ندارند با هم جمع میکنند و این نکته فرق بین دو طراح حرفه ای و غیر حرفه ای رو نشون میده.

ویتوس میگه خیلی از کمپانی های مطرح دنیا فقط میگردند تا بهترین خازن و بهترین ترانس و بهترین ترانزیستور رو با هم ترکیب کنند بدون توجه به الگوی رفتاری هر یک از اجزاء (دقیقا مثل Goldmund) و نگاهی به مفهوم اینکه جمع شدن اجزا باید طبق یک ایده و منطقی باشه ندارند و ویتوس معتقده جمع کردن المان ها باید پشتش یک ایده و نگاه باشه تا کل اجزا در خدمت همون ایده باشند و برای همینه شما تو دنیا صدها آمپلی فایر Single Ended Triode میبینی که صداهاشون با هم فرق داره و یکی مثل Air Tight 211 صدایی Impressive میده و دیگری صدایی Emotional (نظر رومی رو در مورد آمپلی فایر لامپی Wavac بخونید که به این آمپلی فایر بدجوری ناسزا گفته).

به رومی نگاه کنید که سعی میکنه صدا رو با اون ایده ای که در ذهن داره شکل بده و نمیاد بگه من از بهترین ترانس یا بهترین خازن تو بازار استفاده کردم تا صدای خوبی بگیرم. رومی بدون ایده جلو نمیره و میفهمه اولا باید به کجا بره ثانیا میدونه برای رسیدن به اونجا باید بفهمه چگونه انتخاب کنه. یک طراح غیر حرفه ای اولا نمیدونه باید به کجا بره چون نقشه و ایده ای از صدا تو ذهنش نداره ، ثانیا انتخاب هاش هم همینطوری بدون توجه به این نکته هست که اجزا باید بر مبنای همون ایده در کنار هم قرار بگیرند.

کاری که یک طراح حرفه ای مثل طراح Audio Note انجام میده بیشتر شبیه به هنر هست اما کاری که طراح Wavac انجام میده بیشتر شبیه به علم هست و نه تنها در طراحی بلکه در سیستم جمع کردن هم هر Audiophileای روشی داره.

کسی موفق تره که اولا ایده ای داشته باشه و بدونه چه صدایی رو باید بشنوه ثانیا بر اساس اون ایده سیستم جمع کنه اما در عمل میبینیم خیلی خیلی کم هستند Audiophile هایی که درست سیستم جمع میکنند و خیلی خیلی کم هستند طراحانی که بر مبنایی درست حرکت میکنند.

به هر حال من فکر میکنم هر المان و هر کامپوننتی موقع ترکیب با اجزای دیگر باید در جهت یک برداری باشه که تو ذهن طراح هست و ما زمانی نتایج خوب میگیریم که یا الگوهای شبیه به هم رو (در همون راستا) در شاخص ماکرو و میکرو با هم ترکیب کنیم  و یا کاری کنیم که از ترکیب دو شاخص به شاخص مورد نظر نزدیک بشیم.

ادامه دارد …

Audio Federation View on Micro Dynamics

نوشته شده در (اخبار و رویدادها News) توسط امیر حسین در تاریخ ۱۱ بهمن ۱۳۸۸

نگاه مایک به برند ها از نظر رفتار خطی در میکرو و ماکرو دینامیک (این بحث کاملا مرتبط به همون بحث Macro Linearity vs Micro Linearity من هست) خیلی جالبه، من همیشه بحثم این بود به صرف لامپی بودن نمیشه گفت صدای یک آمپلی فایر خوبه مثلا Audio Research ششصد واتی رو مثال میزدم و یا Air Tight رو که بنظرم صدای خوبی در میکرو نداشتند.

مایک خیلی جالب آمپلی فایر ها رو بر اساس میکرو دینامیک درجه بندی کرده که تو این لیست خیلی از آمپلی فایر های لامپی بدترین وضعیت رو در میکرو دارند، رومی هم معتقده خیلی از Solidstate ها صدای خیلی بهتری از خیلی از لامپی هایی دارند که درست طراحی نمیشوند.

ببینید:

http://audiofederation.com/blog/archives/652

http://audiofederation.com/blog/archives/653

طبقه بندی مایک رو ببینید:

VTL – Soulution – BAT – CAT – ARC – Pass – Krell – Boulder – Spectral – Halcro – MBL – Edge – Ayre – Vitus

مایک میگه در لیست بالا VTL بدترین وضعیت رو در میکرو داینامیک داره و بعد از اون Soulution (جالبه بدونید این برند به تازگی نمایندگیش رو یکی در ایران گرفته، وقتی من میگم تو انتخاب برند آگاهی فروشندگان زیر صفر هست شما میگید چرا به همه گیر میدی) هست و بعدش Balanced Audio Technology و ARC هم که مخفف Audio Research هست وضعیت بدی تو میکرو داره (تحلیل منو از Audio Research 610 بخونید میبینید من اونجا تاکید کردم ۶۱۰ صدای Emotional ای نداره) و در انتها میرسه به Edge و Ayre و تو این لیست بهترین پاسخ رو در میکرو Vitus داره.

مایک در ادامه میگه :

the importance of correct micro-dynamics is greater than the importance of midi-dynamics which is greater than the importance of macro-dynamics.

مایک نکاه کاملا درستی به قضیه داره و معتقدم اگر کسی این مفهوم رو خوب درک کنه در مسیر درستی حرکت خواهد کرد. امیدوارم قبل از هر اظهار نظری در مورد صدای لامپ یا ترانزیستور و یا هر مقوله دیگری در صدا خودمون درک دقیق و درستی از مساله داشته باشیم.

من بزودی بحث ماکرو و میکرو رو ادامه خواهم داد.

Micro Linearity vs Macro Linearity بخش هفتم

نوشته شده در (شنونده و حس شنیداری Audiophile) توسط امیر حسین در تاریخ ۱ مهر ۱۳۸۸

به این عکس نگاه کنید ، چقدر همه چیزهایی که من میخوام بیان کنم رو یکجا بیان میکنه، عکس از سایت Nutshell High Fidelity هست:

pix3a

لینک زیر:

http://www.nutshellhifi.com/library/tinyamps.html

تو شکل بالا منظور از Ongaku همان Audio Note Ongaku هست که یک سینگل اندد ترایود لامپی است.

در شکل بالا نشان داده شده که ۷۵ سال پیش آمپلی فایر ها سینگل اندد ترایود لامپی بدون فیدبک بودند و در یک مسیر کاهش دیستورشن به سمت آمپلی فایرهای ترانزیستوری با توان بالا و با فیدبک زیاد آمدند تا دیستورشن را به ۰٫۰۰۰۱ برسانند.

الان کمپانی هایی مانند Goldmund و Halcro هم به همین اعداد ۰٫۰۰۰۱ رسیدند اما در صدای آنها چیزی نیست که شنونده در دراز مدت ازش لذت ببره. چیزی که جالبه اینه که ویتوس یک آمپلی فایر Class A no feedback هست که در منحنی بالا قبل از Audio Note Ongaku قرار میگیره و دقیقا همون شکلی که براتون کشیدم رو تداعی میکنه. یعنی باید صنعت صدا به این سمت بره تا وضعیت میوزیکالیتی بهتر بشه.

یک چیز جالب دیگری که بد نیست اینجا بنویسم نگاه طراح Audio Note به Level های صدای سیستم هاست، اینجا رو ببینید :

http://www.audionote.co.uk/articles/art_level_system.shtml

در متن بالا طراح Audio Note یک ایده برای ارزش گذاری صدا در حالت کلی بر مبنای توپولوژی مدار میده به شرح زیر :

Level Minus Two: Class B push-pull transistor amplifiers

Level Minus One: Class A push-pull transistor amplifiers

Level Zero: Class AB push-pull pentode or tetrode amplifiers

Level One: Class A push-pull pentode or tetrode amplifiers

Level Two: Class A single-ended pentode or tetrode amplifiers & Class A push-pull directly heated no-feedback triode amplifiers

Level Three: Class A single-ended directly heated no feedback triode amplifiers

چیزی که خیلی برای من جالبه اینه که این طبقه بندی دقیقا در مسیر بهتر شدن Micro Linearity هست و در این مسیر هرچقدر وضعیت Micro بهتر میشه از نگاه طراح Audio Note صدا هم بهتر میشه.

آودیو نت معتقده باید به سمت سینگل اندد کلاس A لامپی رفت بدون فیدبک اونم تو مد ترایود.

Micro Linearity vs Macro Linearity بخش ششم

نوشته شده در (شنونده و حس شنیداری Audiophile) توسط امیر حسین در تاریخ ۲۶ شهریور ۱۳۸۸

من دوباره نوشته آرتور رو تکرار میکنم تا تاکید کنم یک سیستم ساده و مینی مال میتونه لطافت و ظرافت صدا رو حفظ کنه :

Only simplicity is able to capture the complexities of music, while complex circuits will inevitably sound simple, predictable and, ultimately, boring.

اما چیزی که باید بهش توجه کرد اینه که مفهوم خطی بودن در میکرو با مفهوم خطی بودن در ماکرو دو چیز متضاد و مخالف هم نیستند و اینطور نیست که اگر خطی بودن در ماکرو افزایش یابد حتما خطی بودن در میکرو کاهش می یابد. چیزی که مسلم هست اینه که ما همیشه محدودیت هایی داریم و در هر کلاس دقتی به هر حال مجبوریم یک انتخاب داشته باشیم و این انتخاب مشخص میکنه که کدوم بعد بیشتر مورد توجه ماست.

به شکل زیر نگاه کنید :

micro-vs-macro1

در شکل بالا یک سری منحنی هست که نشون میده هر طراحی با توجه به اندازه هزینه ای که میخواد بکنه یک محدودیت هایی داره. مثلا اگر بخواد کم هزینه کنه کامپوننتش روی منحنی Class D (منظور از Class A و … کلاس قیمت تمام شده کامپوننت است) می ایسته و با این بودجه محدود انتخابهاش مشخص میکنه که روی منحنی Class D کجا باید بایسته. مثلا اگر به سمت لامپ بره روی منحنی Class D در نقطه بالاتری قرار میگیره (جایی که Audio Note Zero قرار داره) و پاسخ میکرو بهتری در مقابل ماکرو داره و برعکس اگر به سمت ترانزیستور بره روی منحنی Class D پاسخ ماکرو بهتر و میکرو بدتری میگیره (مثل وضعیت Creek روی منحنی).

وقتی سیستمی خیلی عالی طراحی و ساخته بشه کلا سطح خطی بودن هم در بعد ماکرو و هم در بعد میکرو بیشتر میشه و کامپوننت روی منحنی از Class D به سمت Class A حرکت خواهد کرد. بر روی منحنی من تعدادی برند رو نام بردم تا یک ذهنیتی داشته باشید.

Audio note Ongaku بهترین Micro Linearity رو داره و Goldmund بهترین Macro Linearity رو و ویتوس هرچند در ماکرو کمی از FM عقب می ایسته اما در میکرو حرف های بیشتری برای گفتن داره و چون حس شنیداری ما به میکرو بهتر علاقه بیشتری داره انتخاب شنونده حرفه ای تر Vitus خواهد بود (البته نوع موسیقی هم تا حدی مهم هست اما در کل برای شنیدن موسیقی خوب باید به سمت میکرو بهتر رفت).

البته همانطور که در منحنی میبینید حتی ویتوس هم نمیتونه به اندازه Audio Note Ankoru و یا Ongaku در میکرو خطی باشه اما دلیل تاکید زیاد من روی Vitus اینه که با ۹۵% بلندگو های موجود در بازار که حساسیت زیر ۹۰ دارند و امپدانس پیچیده و پایینی دارند ویتوس بهتر جواب میده.

Audio Note عالیه اما باید براش بلندگوی مناسب پیدا کرد تا پاسخ ماکرو درستی داشته باشه. اگر Audio Note Ongaku رو به بلندگوهای معمول بد درایو تو بازار بزنیم وضعیت صدا اونقدر افت پیدا میکنه که در ماکرو به ۲۰ درصد ماکرو واقعی اش میرسه و حتی میکرو اش هم تا حدی تحت تاثیر قرار میگیره و این پاسخ مطلوب نیست. کاری که باید بکنیم اینه که یا از خود بلندگوی Audio Note استفاده کنیم و یا از هورن ها که حساسیت بالایی دارند.

چیزی که جالبه در منحنی ببینید اینه که حتی در قیمت های پایین میتونه یک Single Ended  لامپی کم توان پاسخ میکرو خیلی بهتری از یک Solidstate پرتوان ۱۰۰ هزار دلاری داشته باشه و من پیشنهاد میکنم برای خرید سیستم در قیمت پایین به سمت سیستم های مینی مال مثل Audio Note Zero Series با بلندگوی خودش بروید.

خلاصه اینکه Vitus با توجه به بلندگوهایی که در دسترس هست یک کامپوننت فوق العاده هست که تنها ایرادش قیمت بالاست.

من برمیگردم به تقسیم بندی بر اساس دو بعد Macro Linearity و Micro Linearity :

در Subjective Review من مفهومی رو بنام Integrity یا همان “تجزیه ناپذیر بودن” تعریف کردم که بنظرم خیلی مفهوم مهمی هست و شرط لازم رو برای صدای خوب تجزیه ناپذیر بودن صدا خوندم. از نگاه من تجزیه ناپذیری دقیقا رابطه مستقیمی با همون مفهوم Micro Linearity داره و اگر سیستم ای در میکرو پاسخ Smooth و خوبی داشته باشه صداش تجزیه ناپذیر تر رفتار میکنه و اگر این خطی بودن خیلی عالی باشه صدا حالتی Emotional و Communicative پیدا میکنه.

من قبلا Level های شنیداری رو تعریف کردم و الان میتونم بگم در Level های صفر و یک شنونده به Macro Linearity علاقه بیشتری نشون میده اما در Level2 به بعد Micro Linearity مهم تر میشه .

کامپوننتی که حداقل مقدار لازم در Micro Linearity رو داشته باشه مورد توجه شنونده Level2 قرار میگیره  و هر چقدر بخواهیم در Level3 صدای بهتری بشنویم باید در میکرو پاسخ خطی تری داشته باشیم.

طبیعی است که شنونده در Level0 صدای Goldmund رو به Vitus و یا Audio Note ترجیح بده اما به تدریج با افزایش آگاهی انتخاب ها متفاوت میشه و به سمت سیستم هایی میره که در میکرو خطی ترند. یعنی در انتها همه انتخابشون Single Ended Triode ای مانند Lamm یا Audio Note و یا Audio Pax خواهد بود.

برای همینه یکی مثل رومی دست از DSET اش برنمیداره و حرفه ای های این دنیا با هورن و SET کار میکنند.

چیزی که جالبه که در Level های بالاتر هم اندیشی و یکی شدن نظرات بیشتر میشه ، مثلا طراح Audio Note روی مفهوم Seamless Flow  و حالت Connected بودن تاکید میکنه، شاید منظور HP از مفهوم Continuousness همون چیزی باشه که مورد نظر ماست یعنی همون مفهوم Integrity خودم و کلا نه تنها در بعد Subjective ما به اشتراکات بیشتری میرسیم بلکه در بعد Objective هم اشتراکات زیادی داریم مثلا هیچ کسی در Level3 حرفی از یک Solidstate با توان بالا نمیزنه و مدارات بر اساس Class A با توان کم طراحی میشوند.

یک تحلیل جالب هم از مایک در مورد مقایسه Lamm ML3 با Audio Note Ongaku اینجاست که جالبه ، مایک هم در مورد وضعیت کنترل صدا در میکرو و ماکرو دو آمپلی فایر رو با هم مقایسه میکنه :

Well, in comparison with the Lamm ML3, the Audio Note Ongaku primarily controls the MACRO dynamics with an iron grip, and leaving the micro-dynamics to be slightly less controlled [in comparison with the Lamm] and the Lamm controls the MICRO dynamics like nobody’s business [as Neli would put it], and the macro-dynamics is less controlled [in comparison with the AN]. Get it? They are PRIMARILY focused on different parts of the dynamic spectrum – not that they don’t control all parts of the dynamic spectrum better than any other amps out there, because they do. It is just that their APPROACH to the reproduction of the sound is different from each other.

So with these ML3’s, you can hear WAY into the music, the details are very, very three dimensional, the micro-harmonics incredibly varied and complex, the micro-separation really excellent.

www.AudioFederation.com

البته یک وقت اشتباه نکنید و فکر نکنید اگر در Level های بالاتر استفاده از Single Ended Triodes بیشتر میشه باید نتیجه گرفت همه Single Ended های لامپی از ترانزیستوری ها صدای بهتری خواهند داشت، نه اصلا اینطور نیست و این مساله حالت دو طرفه نداره. خیلی از همین ترانزیستوری های Class A/B صدای بهتری از خیلی از لامپی های سینگل اندد کم توان دارند.

من خیلی از آمپلی فایرهای لامپی از جمله نوع سینگل اندد رو مانند Raysonic ، Unison Research و Air Tight شنیدم که اصلا قابل قیاس با یک Single Ended لامپی خوب نبودند و صداشون اصلا اون چیزی که باید یک سینگل اندد بده رو نمیداد.

بر عکس صدایی مثل ASR Emitter نظر شما رو کاملا در مورد این نوع قضاوت ها عوض میکنه و به شما خواهد گفت اگر در Level های بالاتر ما به سمت Single Ended Triode میرویم این به این معنی نیست که هر سینگل اندد لامپی ای صدای بهتری از یک ترانزیستوری داره.

ادامه دارد…

Micro Linearity vs Macro Linearity بخش پنجم

نوشته شده در (شنونده و حس شنیداری Audiophile) توسط امیر حسین در تاریخ ۲۴ شهریور ۱۳۸۸

در پست قبلی من چهار حالت Macro Linear ، Micro Linear ، Macro & Micro Linear و Non Linear رو بشکل چهار شکل نشون دادم و الان باید چهار شکل دیگر رو هم اضافه کنم که همین چهار حالت رو دربر دارند اما مربوط به شاخص هایی میشوند که مانند ضریب خازنی C و یا THD بر اساس فرکانس حالت ثابت دارند. مثلا تابع انتقال H یک آمپلی فایر میتونه نسبت ولتاژ خروجی به ولتاژ ورودی باشه که چهار شکلی که قبلا دیدید رو ما ازش استفاده میکنیم اما پاسخ فرکانسی یک سیستم به شکل هایی که الان میبینید نزدیک هستند.

در هر صورت در تحلیل Objective تقریبا با این ۸ نوع شکل سروکار خواهیم داشت.

ail

شکل شماره ۵

شکل بالا یک منحنی ثابت H=c را نشان میدهد که c یک ضریب ثابت میباشد. این تابع هم در ماکرو و هم در میکرو خطی میباشد. چقدر خوب بود همه شکل ها همینجوری بود البته با قیمت پایین برای همه Audiophile ها.

il1

شکل شماره ۶

شکل بالا تابعی را نشان میدهد که در Macro رفتاری غیر خطی دارد و حالت ثابت ندارد اما در Micro رفتاری Linear ، پیوسته و مشتق پذیر دارد.

al1

شکل شماره ۷

شکل بالا تابعی را نشان میدهد که در Macro رفتاری خطی دارد اما در میکرو حالت Linear و هموار نداشته و مشتق پذیر نمیباشد.

nl1

شکل شماره ۸

تابع بالا هم در ماکرو و هم در میکرو رفتاری غیر خطی دارد.

یک سیستم غیر خطی وقتی با یک موج سینوسی با فرکانس f مواجه میشود در خروجی غیر از هارمونیک اصلی f یک سری هارمونیک های اضافی بترتیب ۵f ، ۴f ، ۳f ، ۲f و … را تولید مینماید. مثلا اگر تابع غیر خطی H برابر با x به توان دو باشد ما در خروجی بهمراه فرکانس پایه f  هارمونیک دوم (فرکانس ۲f) را هم خواهیم داشت.

اگر تابع انتقال از درجه ۳ یعنی x به توان ۳ باشد ما در خروجی هارمونیک دوم و سوم را خواهیم داشت و هر چقدر تابع انتقال پیچیده تر باشد هارمونیک های درجات بالاتر هم به خروجی اضافه میشوند.

یک سیستمی که در ماکرو رفتاری غیر خطی دارد (مثل یک بلندگو با درایور کاغذی و یا یک آمپلی فایر SET لامپی) در اکثر مواقع فقط هارمونیک های ابتدایی مانند دوم و سوم را اضافه میکند و هارمونیک های درجات بالاتر اضافه نمیشوند اما سیستمی که در میکرو غیر خطی رفتار میکند (مثل آمپلی فایر Solidstate پوش پول Class B) هارمونیک هایی از درجات بالاتر را با خروجی اضافه میکند که دامنه این هارمونیک ها خیلی زیاد نیست است.

حس شنیداری به ما میگوید حتی اگر دامنه هارمونیک های دوم و سوم زیاد باشد و میزان دیستورشن در این حالت بالا باشد ما با صدا مشکل جدی نخواهیم داشت اما اگر در صدا هارمونیک های درجات بالاتر هم باشند اما دامنه کمی داشته باشند و مجموع همه هارمونیک ها خیلی کم باشد صدا خوب نخواهد بود.

خیلی جالبه ، یک سینگل اندد لامپی مجموعا ۱۰% دیستورشن داره و یک Solidstate مثل Halcro زیر ۰٫۰۰۱% دیستورشن اما چون شکل تابع دیستورشن اینها فرق میکنه صدای لامپی به گوش ما سازگار تر است.

من اینطور نتیجه میگیرم که یک سیستم در صورتی پاسخ مناسبی دارد که در Micro رفتاری خطی داشته باشد و اگر توانست این خطی بودن رو در میکرو حفظ کند آنوقت به سمت بهتر کردن وضعیت ماکرو برود. غیر خطی بودن در ماکرو خوب نیست و این مشخصه حتی در لامپ به گوش من و یا یکی مثل کالمز خوشایند نیست و باید تا حد ممکن اونرو هم کنترل کرد اما چیزی که به هیچ وجه نمیشه کاریش کرد اینه که به هر قیمتی حتی با رفتار غیر خطی زیاد در ماکرو باید سیستم در میکرو پاسخی خطی داشته باشه.

چیزی که جالبه اینه که سیستمی در میکرو خطی تر رفتار میکند که Minimal تر و یا به اصطلاح ساده تر باشد (Simple is Better) و از اجزای کمتری در طول مسیر انتقال سیگنال استفاده کند.

من بر اساس همین نگاه و با همین نمودار ها نتایج جالبی رو خواهم گرفت که مهمترین اونها اینه که صدای Vitus در میکرو از همه Solidstate های دنیا رفتاری Linear تر، Smooth تر و بهتر دارد در عین حال که در ماکرو پا به پای بهترین Design ها مانند FM Acoustics پیش می آید.

به عبارات زیر نگاه کنید:

Simple vs Complex

Emotional vs Impressive

Musical vs Precision

Micro Structure vs Macro Structure

Low Power Class A Single Ended Triodes vs High Power Push Pull Class B

Analog vs Digital

Tubes vs Solidstates

Zero Negative Feedback vs Negative Feedback

Subjective vs Objective

(Level 2 & Level3 Audiophiles) vs (Level0 & Level1 Audiophiles)

همه این موارد در دو سوی یک جریانند، سمت چپ که شامل Simple و Emotional و Musical و Micro و Class A و Analog  و Zero Negative Feedback میشه در یک گروه قرار میگیرند و در مقابل اونها Complex و Impressive و Precision و Macro و Class B و Digital و با Negative Feedback قرار میگیره. شنوندگان هم در دو سوی همین جریانند، Level0 و Level1 در سمت راست و Level2 و Level3 در سمت چپ.

این دسته بندی ادامه هم داره مثل درایور کاغذی در مقابل درایور سرامیک ، Zero Upsampling و Upsampling و …

آنها که در سمت چپ قرار دارند در میکرو خطی ترند و آنها که در سمت راست قرار دارند در ماکرو خطی ترند. چیزی که خیلی جالبه اینه که صنعت صدا در این صد سال کاملا به سمت راست یعنی بهتر کردن Macro Linearity پیش رفت و هنوز مجلات از این حرکت حمایت میکنند و مایکل فرمر میگه آمپلی فایر ۱۰۰۰ واتی Musical Fidelity دیگه بهترین صدا رو داره میده.

به این میگن صنعت احمق صدا…

ادامه دارد…

Micro Linearity vs Macro Linearity بخش چهارم

نوشته شده در (شنونده و حس شنیداری Audiophile) توسط امیر حسین در تاریخ ۲۳ شهریور ۱۳۸۸

من شکل دو نمودار رو در بحث قبلی نشون دادم تا یک دید اولیه ای از حالت هموار بودن و یا  دندانه دندانه بودن یک منحنی داشته باشید، الان شروع میکنم به بحث در مورد سیستم های خطی و غیر خطی و دوباره بر میگردم به توضیح انواع منحنی ها.

هر المانی در سیستم صوتی از مقاومت ، خازن ، سلف ، ترانزیستور ، لامپ ، ترانس  و … گرفته تا مجموعه اینها که میشه آمپلی فایر  و CD Player و … همه و همه یک تابع پاسخ (H) دارند که ما از آن برای مدلسازی استفاده میکنیم. مثلا یک مقاومت یک ضریب R دارد که این ضریب نسبت ولتاژ دو سر مقاومت به جریان عبوری از مقاومت هست و یا یک خازن با یک ضریب C شناخته میشود که نسبت جریان عبوری از آن به مشتق ولتاژ نسبت به زمان هست.

یک سیستم مانند آمپلی فایر که از مجموعه اینها ساخته میشود هم برایش پارامترهایی تعیین میکنند و پاسخ آنرا با آن شاخص ها میسنجند.

هر تابع مربوط به پاسخ یک سیستم الکترونیکی میتواند به سه شکل رفتار کند:

۱) ثابت بودن H=c که c یک عدد حقیقی ثابت است

۲) تغییر خطی نسبت به متغییرهای دیگر بشکل H=Kx که K ضریب ثابت بوده و x متغییر است.

۳) تغییر غیر خطی نسبت به متغییر های دیگر بشکلهای متفاوت مانند H=a+bx+cx2+dx3 که a وb و c وd ضرایب ثابت هستند و x متغییر (منظور از x2 همان x به توان ۲ هست و x3 همان x به توان سه هست که بخاطر محدودیت ویرایشگر وردپرس اینطوری نوشته شده).

متغییر x در توابع بالا به متغییرهایی چون فرکانس f ، دما T و توان P و … اشاره دارد.

در حالت اول تابع پاسخ سیستم هیچ وابستگی ای به متغییرهای ما مانند فرکانس و دما و حرارت ندارد و همیشه یک مقدار ثابت است. در این حالت سیستم ایده ال ترین پاسخ خود را دارد.

در حالت دوم سیستم رفتاری خطی دارد که مثلا با افزایش توان به شکلی خطی پاسخش تغییر میکنند، مثلا دیستورشن یک آمپلی فایر با تغییر توان خروجی بشکل خطی زیاد میشود.

در حالت سوم سیستم رفتاری غیر خطی دارد و به شکل های مختلف با تغییر متغییر ها از خود تغییر نشان میدهد.

در عمل ما سیستم ها را برای مدلسازی تقریب خطی (از نوع دوم) میزنیم اما در واقعیت هیچ المان ای  و هیچ سیستم الکترونیکی در دنیا وجود ندارد که بشکل کاملا ایده ال رفتاری خطی (از نوع اول و دوم) داشته باشد.

چیزی که هست اینه که هر المان و یا سیستم ای یک رفتار غیر خطی خاص دارد که تا حدی به ایده ال نزدیک میشود اما همیشه از ایده ال فاصله دارد. بحث من اینجا سر این مساله است که یک سیستم غیر خطی به چه شکلی باید به ایده ال نزدیک شود که صدایش با حس شنیداری ما سازگار باشد.

در بحث به ایده ال نزدیک شدن، کسانی که Objective فکر میکنند فقط در پی این هستند که تا حد ممکن فاصله سیستم رو از ایده ال کم کنند و اصلا توجهی به مسیر نزدیک شدن به ایده ال ندارند اما یک طراح حرفه ای فقط شرط رو کم شدن فاصله از ایده ال از هر مسیری و به هر شکلی نمیبینه.

در هر صورت هدف همه طراحان به ایده ال نزدیک شدن هست اما چیزی که مهمه اینه که مسیر و شکل نزدیک شدن به ایده ال رو باید حس شنیداری تعیین کنه حتی اگر در یک مسیر خاص و مورد تایید حس شنیداری از یک حدی بیشتر نتونیم به ایده ال نزدیک بشیم ولی از راه های دیگری که حس شنیداری نمیپسندد بشه خیلی بیشتر به ایده ال نزدیک شد.

من برای اینکه توضیح بدم از نگاهم از چه مسیری باید رفت به مفهوم Micro Linearity و Macro Linearity متوسل شدم. به شکل های زیر نگاه کنید :

l

شکل شماره ۱

در شکل بالا تابع ما رفتاری کاملا خطی هم در Macro و هم در Micro  دارد

il

شکل شماره ۲

در شکل بالا تابع سیستم در Macro پاسخی غیر خطی دارد اما در Micro پاسخی خطی و هموار دارد و در کل ناحیه مشتق پذیر (مشتق با تمام مراتب) بوده و به اصطلاح Smooth هست.

al

شکل شماره ۳

در شکل بالا تابع پاسخ سیستم در Macro رفتاری خطی دارد اما در Micro حالتی خطی نداشته و تابع در بسیاری از نقاط بازه مشتق پذیر نبوده و حالت دندانه دندانه دارد.

nl

شکل شماره ۴

در شکل بالا تابع هم در Macro و هم در Micro رفتاری غیر خطی دارد.

فکر کنم منظورم رو با این شکل ها از مفهوم Macro Linearity و Micro Linearity فهمیده باشید ، همانطور که میبینید مفهوم خطی بودن در ماکرو به نمای تابع از دور برمیگردد و مفهوم میکرو به تغییرات ریز و کوچک .

در ماکرو کاملا مشخص هست که اگر نمای کلی تابع حالتی خطی داشته باشد کافیست و در میکرو شرط لازم برای خطی بودن اینست که تابع در مقیاس کوچک شکلی هموار و بدون دندانه داشته باشد. برای تعریف ریاضی هموار بودن یک تابع در میکرو به مفهوم Smooth Function متوسل میشویم. تابعی Smooth بحساب میاد که در همه نقاط همه مشتقاتش از درجه یک تا بالاترین درجه وجود داشته باشند.

تابع شکل اول که هم در Macro و هم در Micro خطی هست عملا در واقعیت وجود ندارد و ما باید به بررسی بقیه اشکال بپردازیم.

ادامه دارد …



ابر برچسب‎ها