Hur är TIM30-signalen uppbyggd?

[Svante]

Mjahaja, här hoppas jag på svar från några gamla analogrävar.

När man var glad i att mäta transientintermodulationsdistorsrion (TIM) på 70- & 80-talet så använde man ju en speciell mätsignal. Jag funderar nu på om det är möjligt att generera den i datorn.

TIM30 var ju en signal som så vitt jag minns var uppbyggd av en fyrkantvåg med 3,15 kHz och en sinus med 15 kHz. Hela paketet var bandbegränsat till 30 kHz. Det borde alltså räcka med ett ljudkort som samplar med 96 kHz.

Jag undrar:

1. Kommer jag ihåg frekvenserna rätt?
2. Hur gick bandbegränsningen till? Var det ett analogt filter, eller byggde man upp fyrkantvågen med additiv sinussyntes?

Hur bandbegränsningen utformas borde ju kunna spela stor roll eftersom fasläget på de ingående komponenterna mycket väl kan påverka brantheten på fyrkantsvågens flank.

[Svante]

Den frågan var visst för svår för församlingen...

[Bill50x]

Den frågan var visst för svår för församlingen...

Yepp.
Varför inte söka på "Matti Ottala" och TIM? Eller gå till bibblan och läsa gamla Radio & Television, dom skrev en del om hans undersökningar.

/ B

[Flint]

//

[Svante]

Jag skulle vilja nappa här men avstår eftersom jag befarar kraftiga atmosfäriska störningar från steppade tår och störda tumregler.

Voffödådå? Hur signalen är uppbyggd är väl okontroversiellt. Jag letade lite och det verkar som att fyrkantvågen har frekvensen 3,18 kHz och att amplitudförhållandet ska vara 1:4. Om det är RMS- eller toppvärde förmäler inte historien. Men kring lågpassningen/bandbegränsningen hittar jag inget. Den fasvridning som ett LP-filter inför borde ju kunna påverka mätresultatet.

[Flint]

//

[Svante]

Retsticka...

[Flint]

//

[PeterAkemark]

...till något.

Sinus och kant-vågen har ett 1:4 peak -to-peak förhållande. Kantvågen lågpassfiltreras (-6 dB/oktav) vid 30 kHz om mätningen avser DIM30 annars vid 100kHz för en DIM100 mätning.

Edit: Frekvenserna skall vara 3.18 & 15 kHz.

[Svante]

...till något.

Sinus och kant-vågen har ett 1:4 peak -to-peak förhållande. Kantvågen lågpassfiltreras (-6 dB/oktav) vid 30 kHz om mätningen avser DIM30 annars vid 100kHz för en DIM100 mätning.

Edit: Frekvenserna skall vara 3.18 & 15 kHz.

Darn...

Då duger det ju inte med en datorsignal, eftersom inte komponenterna över 30 kHz försvinner helt...

Aja, man kan inte lyckas jämt.

Edit: Hette det DIM30, inte TIM30?

[dimitri]

Då duger det ju inte med en datorsignal, eftersom inte komponenterna över 30 kHz försvinner helt...

Ingen blekaste aning ang själva ämnet men att det i datorn inte skulle gå att kapa frekvensen över 30 kHz verkar lite konstigt för en som lever i en föreställning att allt går att simulera med dator/mjukvaran.

[Svante]

Då duger det ju inte med en datorsignal, eftersom inte komponenterna över 30 kHz försvinner helt...

Ingen blekaste aning ang själva ämnet men att det i datorn inte skulle gå att kapa frekvensen över 30 kHz verkar lite konstigt för en som lever i en föreställning att allt går att simulera med dator/mjukvaran.

Jodå, jag kan göra en fil i datorn med 1 MHz samplingsfrekvens, men att hitta ett ljudkort som kan spela upp det blir svårare. Signalen måste ju ut om jag vill använda den till nåt.

[Flint]

//

[Laila]

11. Finns överhuvud taget dynamisk intermodulation?//

Klart att det gör, korkskalle !

[PeterAkemark]

...till något.

Sinus och kant-vågen har ett 1:4 peak -to-peak förhållande. Kantvågen lågpassfiltreras (-6 dB/oktav) vid 30 kHz om mätningen avser DIM30 annars vid 100kHz för en DIM100 mätning.

Edit: Frekvenserna skall vara 3.18 & 15 kHz.

Darn...

Då duger det ju inte med en datorsignal, eftersom inte komponenterna över 30 kHz försvinner helt...

Aja, man kan inte lyckas jämt.

Edit: Hette det DIM30, inte TIM30?

I början var det väl TIM som senare blev DIM men vet ej säkert!

Vad är det som inte går?

[Svante]

Vi får uppfinna en ny metod som är mer datoranpassad.

1. Vad är det vi vill veta?

Det beror på vem vi är och när vi är vi .

2. Vad gick Dim30 och 100 ut på.

Att se om en motkopplad förstärkare blev blockerad under fyrkantsvågens flanker.

3. Hur mätte man?

Genom att köra signalen genom förstärkaren och titta på spektrum...?

4. Vad mätte man?

TIM ?

5. Vad fick man för svar? %? % av vad?

Man fick nog främst ett spektrum som hade extra spektrala komponenter som inte fanns där från början.

6. Finns det något över huvud taget att mäta.

Jadå. Jag använde en linjl till det ibland.

7. Vad har man för nytta av svaret?

Det beror på vad man har mätt och varför.

8. Hur går utvärderingen till.

Det beror på vem som gör den och i vilket syfte.

9. Är mätningen trovärdig?

Det beror på vem som gör den och i vilket syfte.

10. Säger resultatet något om ljudet?

Ja, det tror jag. De flesta metoder som bygger på spektralanalys av en signal som har passerat objektet ger information om objektets olinjäritet. Och sånt vill man ju veta.

11. Finns överhuvud taget dynamisk intermodulation?

Ja... Fast om den är ett problem idag är väl mer tveksamt.

[Flint]

//

[Svante]

...till något.

Sinus och kant-vågen har ett 1:4 peak -to-peak förhållande. Kantvågen lågpassfiltreras (-6 dB/oktav) vid 30 kHz om mätningen avser DIM30 annars vid 100kHz för en DIM100 mätning.

Edit: Frekvenserna skall vara 3.18 & 15 kHz.

Darn...

Då duger det ju inte med en datorsignal, eftersom inte komponenterna över 30 kHz försvinner helt...

Aja, man kan inte lyckas jämt.

Edit: Hette det DIM30, inte TIM30?

I början var det väl TIM som senare blev DIM men vet ej säkert!

Vad är det som inte går?

Om det hade varit så att bandbegränsningen fixades med ett brant filter så att alla deltoner i fyrkantvågen över 30 kHz blev jättesvaga, så hade det räckt med 60 kHz samplingsfrekvens. Ett ljudkort som klarar 96 kHz samplingsfrekvens hade räckt till TIM30 och 192 kHz hade nästan räckt till TIM100. Om filtret bara lutar med 6 dB/oktav så dämpas inte de högfrekventa komponenterna så mycket och då måste man ha en högre samplingsfrekvens. Högre än vad som finns på vanliga ljudkort.

[PeterAkemark]

...till något.

Sinus och kant-vågen har ett 1:4 peak -to-peak förhållande. Kantvågen lågpassfiltreras (-6 dB/oktav) vid 30 kHz om mätningen avser DIM30 annars vid 100kHz för en DIM100 mätning.

Edit: Frekvenserna skall vara 3.18 & 15 kHz.

Darn...

Då duger det ju inte med en datorsignal, eftersom inte komponenterna över 30 kHz försvinner helt...

Aja, man kan inte lyckas jämt.

Edit: Hette det DIM30, inte TIM30?

I början var det väl TIM som senare blev DIM men vet ej säkert!

Vad är det som inte går?

Om det hade varit så att bandbegränsningen fixades med ett brant filter så att alla deltoner i fyrkantvågen över 30 kHz blev jättesvaga, så hade det räckt med 60 kHz samplingsfrekvens. Ett ljudkort som klarar 96 kHz samplingsfrekvens hade räckt till TIM30 och 192 kHz hade nästan räckt till TIM100. Om filtret bara lutar med 6 dB/oktav så dämpas inte de högfrekventa komponenterna så mycket och då måste man ha en högre samplingsfrekvens. Högre än vad som finns på vanliga ljudkort.

Jaha, ett litet praktiskt problem alltså. Ursprungligen så mättes intermodulationskomponenterna vanligen via en våganalysator, vanligen en HP 3581a. Då mättes varje enskild signal för sig, rms värdena summerades och dividerades med amplituden av den ingånde signalens rms värde osv. Här spelade filtret ingen större roll som jag kan se och våganalysatorn samt LP-filtret torde kunna ersättas med en liten FFT-process. Frekvenserna för de eventuella uppstående i.m komponeterna är ju dessutom kända!

[Svante]

...till något.

Sinus och kant-vågen har ett 1:4 peak -to-peak förhållande. Kantvågen lågpassfiltreras (-6 dB/oktav) vid 30 kHz om mätningen avser DIM30 annars vid 100kHz för en DIM100 mätning.

Edit: Frekvenserna skall vara 3.18 & 15 kHz.

Darn...

Då duger det ju inte med en datorsignal, eftersom inte komponenterna över 30 kHz försvinner helt...

Aja, man kan inte lyckas jämt.

Edit: Hette det DIM30, inte TIM30?

I början var det väl TIM som senare blev DIM men vet ej säkert!

Vad är det som inte går?

Om det hade varit så att bandbegränsningen fixades med ett brant filter så att alla deltoner i fyrkantvågen över 30 kHz blev jättesvaga, så hade det räckt med 60 kHz samplingsfrekvens. Ett ljudkort som klarar 96 kHz samplingsfrekvens hade räckt till TIM30 och 192 kHz hade nästan räckt till TIM100. Om filtret bara lutar med 6 dB/oktav så dämpas inte de högfrekventa komponenterna så mycket och då måste man ha en högre samplingsfrekvens. Högre än vad som finns på vanliga ljudkort.

Jaha, ett litet praktiskt problem alltså. Ursprungligen så mättes intermodulationskomponenterna vanligen via en våganalysator, vanligen en HP 3581a. Då mättes varje enskild signal för sig, rms värdena summerades och dividerades med amplituden av den ingånde signalens rms värde osv. Här spelade filtret ingen större roll som jag kan se och våganalysatorn samt LP-filtret torde kunna ersättas med en liten FFT-process. Frekvenserna för de eventuella uppstående i.m komponeterna är ju dessutom kända!

Mja, fast den här frågan gäller ju andra sidan, före apparaten. Om inte alla flanker är så branta som de ska vara så kanske man inte provocerar fram blockeringarna i förstärkaren och då är ju mätsignalen värdelös.

Jag vill alltså generera signalen i datorn, men är bekymrad över att inte allt som ska finnas i signalen kommer att finnas där.

Analysen av det som kommer ut är jag mindre bekymrad över.

[Flint]

//

[PeterAkemark]

...till något.

Sinus och kant-vågen har ett 1:4 peak -to-peak förhållande. Kantvågen lågpassfiltreras (-6 dB/oktav) vid 30 kHz om mätningen avser DIM30 annars vid 100kHz för en DIM100 mätning.

Edit: Frekvenserna skall vara 3.18 & 15 kHz.

Darn...

Då duger det ju inte med en datorsignal, eftersom inte komponenterna över 30 kHz försvinner helt...

Aja, man kan inte lyckas jämt.

Edit: Hette det DIM30, inte TIM30?

I början var det väl TIM som senare blev DIM men vet ej säkert!

Vad är det som inte går?

Om det hade varit så att bandbegränsningen fixades med ett brant filter så att alla deltoner i fyrkantvågen över 30 kHz blev jättesvaga, så hade det räckt med 60 kHz samplingsfrekvens. Ett ljudkort som klarar 96 kHz samplingsfrekvens hade räckt till TIM30 och 192 kHz hade nästan räckt till TIM100. Om filtret bara lutar med 6 dB/oktav så dämpas inte de högfrekventa komponenterna så mycket och då måste man ha en högre samplingsfrekvens. Högre än vad som finns på vanliga ljudkort.

Jaha, ett litet praktiskt problem alltså. Ursprungligen så mättes intermodulationskomponenterna vanligen via en våganalysator, vanligen en HP 3581a. Då mättes varje enskild signal för sig, rms värdena summerades och dividerades med amplituden av den ingånde signalens rms värde osv. Här spelade filtret ingen större roll som jag kan se och våganalysatorn samt LP-filtret torde kunna ersättas med en liten FFT-process. Frekvenserna för de eventuella uppstående i.m komponeterna är ju dessutom kända!

Mja, fast den här frågan gäller ju andra sidan, före apparaten. Om inte alla flanker är så branta som de ska vara så kanske man inte provocerar fram blockeringarna i förstärkaren och då är ju mätsignalen värdelös.

Jag vill alltså generera signalen i datorn, men är bekymrad över att inte allt som ska finnas i signalen kommer att finnas där.

Analysen av det som kommer ut är jag mindre bekymrad över.

Jaha där missförstod jag dig. Aber.. bandbredden på signalen blir ju ändå "bara" ca 30 kHz oavsett om du har en enkel -6dB länk eller ett brantare filter och open-loop bandbredden (vilken är den intressanta) är ju oftast ännu mindre .
Edit: inlägget kom på fel ställe

[Flint]

OK, jag fattar vinken. Sätter mig på åskådarbänken istället.

[PeterAkemark]

Jag med, åskadarbänken alltså. Helt klart har ljudkort sina begränsningar, bättre bygga råttbo på ett vero-board.

[IngOehman]

Vi får uppfinna en ny metod som är mer datoranpassad.

1. Vad är det vi vill veta?

Det beror på vem vi är och när vi är vi .

2. Vad gick Dim30 och 100 ut på.

Att se om en motkopplad förstärkare blev blockerad under fyrkantsvågens flanker.

3. Hur mätte man?

Genom att köra signalen genom förstärkaren och titta på spektrum...?

4. Vad mätte man?

TIM ?

5. Vad fick man för svar? %? % av vad?

Man fick nog främst ett spektrum som hade extra spektrala komponenter som inte fanns där från början.

6. Finns det något över huvud taget att mäta.

Jadå. Jag använde en linjl till det ibland.

7. Vad har man för nytta av svaret?

Det beror på vad man har mätt och varför.

8. Hur går utvärderingen till.

Det beror på vem som gör den och i vilket syfte.

9. Är mätningen trovärdig?

Det beror på vem som gör den och i vilket syfte.

10. Säger resultatet något om ljudet?

Ja, det tror jag. De flesta metoder som bygger på spektralanalys av en signal som har passerat objektet ger information om objektets olinjäritet. Och sånt vill man ju veta.

11. Finns överhuvud taget dynamisk intermodulation?

Ja... Fast om den är ett problem idag är väl mer tveksamt.

Håller med om varandra ord av det där, men menar att den
intressanta frågan är vad problemet är, som mätningen skall
avslöja?

Läser man Ottalas texter från den tid det begav sig så kan
man få känslan av att det som påstods var att "global åter-
koppling" var fienden och att lokal återkoppling var frälsaren.

Men så är det ju inte.

De problem som mätmetoderna avslöjade har ju primärt med
signalvägens "maxkapacitet" (stigtid) i framriktningen att
göra. Den globala återkopplingen har inte med det hela att
göra på annat sätt än att den är en dålig beledsagare till
förstärkaren med de dåliga egenskaperna i framriktningen
(en förstärkare som inte klara att släppa igenom signalen hyf-
sat oantastat, får ingen hjälp av en återkoppling utan snarare
händer det motsatta). Men ¨återkopplingen själv är inte och
har aldrig varit, problemet.

Menar att många av de texter som formulerades på den
tiden var gravt vilseledande och pekade ut ett ickeproblem
som problemet. HiFi-världen fördes bakom ljuset.


Vh, iö

[Svante]

Menar att många av de texter som formulerades på den
tiden var gravt vilseledande och pekade ut ett ickeproblem
som problemet. HiFi-världen fördes bakom ljuset.

Ja, jo. Jag kommer att tänka på när jag gick nån reglerkurs och vi hade sett (med linjära metoder) hur ett långsamt system kunde snabbas upp till att bli hur snabbt som helst bara man använde rätt regulator.

Jag minns att assistenten illustrerade att modellen inte alltid är giltig, han sa "Man kan inte få att ånglok att accelerera från 0-100 på 0,5 s. Modellen är en linjär approximation, men alla regulatorer blir olinjära förr eller senare".

Det är ju precis det som händer om man försöker öka bandbredden på en alltför slö flerstegs förstärkare medelst motkoppling. Kommer man i hastighetsklippning så blir det dist.

Det var väl det som var tanken med fyrkantvågen, att den potentiellt kunde blockera förstärkaren, så att sinusen som spelas samtidigt försvinner kortvarigt.

Jag minns också en artikel i Radio & Television* (varför finns det inga såna tidningar längre) som förklarade det där ganska bra och mätte på en massa operationsförstärkare.

* Haha, jag hittade den faktiskt. Det var nummer 1 1979 och där kallas metoden DIM30. De sammanfattar med att :
"Som en genomgående tendens framstår det som att stigande spänningsderivata och effektbandbredd tycks medföra ett lyssningsmässigt mer riktigt ljud. Vidare syns kretsar med intern motkoppling hävda sig bättre såväl mät- som lyssningsmässigt. Att dimensionera välljudande tonfrekvensförstärkare med operationsförstärkarteknik förefaller inte enbart vara en fråga om att välja hög råförstärkning och kraftig motkoppling. Av lika stor betydelse är operationsförstärkarens interna uppbyggnat och linearitet."

Undertecknat B O .

Det kan man väl ställa upp på?

[phon]

Länge sen jag höll på med TIM och sånt, men vad jag kommer ihåg så mätte jag mest på de enskilda stegen och deras förmåga att återge branta flanker.

Det var väl mest Millereffekten som spökade, och ofta en "bit in" i förstärkaren. Det satt/sitter ofta 10-100pF eller nåt mellan en kollektor och tillbaks till basen som begränsade slewraten rejält. Det är sånt jag fortfarande tittar efter på schemat till en stärkare.

Jag vet att jag mätte den motkopplade bandbredden på en förstärkare och fick avrullningen uppåt vid en viss frekvens. Sedan minskade jag "Millerkondingen" ordentligt, men fick ändå exakt samma övre gränsfrekvens.

Den stora skillnaden var att det lät helt olika om förstärkaren, så jag satte en omkopplare som switchade mellan kondingarna, det visade sig vara helt olika ljud i de båda lägena.

Jag mätte sedan den icke motkopplade övre gränsfrekvensen och fick nånting i stil med 2 respektive 8 kHz med de två kondingarna, medan den motkopplade var samma i båda fall, runt 30 kHz eller nåt, kommer inte ihåg alla detaljer så noga. Rätt låg inre bandbredd, och det var enkelt att höra skillnaden.

Den globala motkopplingen borde ha fixat detta men det gjorde den inte, det lät betydligt sämre med den lägre interna slewraten, även fast den uppmätta övre gränsfrekvensen var samma i de båda fallen.

Inget utpräglat hifi-aktigt, har för mig att det var min gamla Sonab R4000, eller möjligen ett hembygge av liknande sort.

[rylandes]

Här finns beskrivet en förenklad version av TIM mätning:

http://eselab.si/doc/Chapter13_3.pdf

Sten R

[mike34]

Men den globala motkopplingen har väl sina begränsningar ochså.
Om man försöker linearisera upp två (olika fel) så är uppgiften olika.
I slutsteg kan jag mycket väl tänka mig att resultatet låter olika fast man lyckats visa på samma bandbredd. M.a.o, det är betydligt mer komplext än bandbredd.

[Svante]

Länge sen jag höll på med TIM och sånt, men vad jag kommer ihåg så mätte jag mest på de enskilda stegen och deras förmåga att återge branta flanker.

Det var väl mest Millereffekten som spökade, och ofta en "bit in" i förstärkaren. Det satt/sitter ofta 10-100pF eller nåt mellan en kollektor och tillbaks till basen som begränsade slewraten rejält. Det är sånt jag fortfarande tittar efter på schemat till en stärkare.

Jag vet att jag mätte den motkopplade bandbredden på en förstärkare och fick avrullningen uppåt vid en viss frekvens. Sedan minskade jag "Millerkondingen" ordentligt, men fick ändå exakt samma övre gränsfrekvens.

Den stora skillnaden var att det lät helt olika om förstärkaren, så jag satte en omkopplare som switchade mellan kondingarna, det visade sig vara helt olika ljud i de båda lägena.

Jag mätte sedan den icke motkopplade övre gränsfrekvensen och fick nånting i stil med 2 respektive 8 kHz med de två kondingarna, medan den motkopplade var samma i båda fall, runt 30 kHz eller nåt, kommer inte ihåg alla detaljer så noga. Rätt låg inre bandbredd, och det var enkelt att höra skillnaden.

Den globala motkopplingen borde ha fixat detta men det gjorde den inte, det lät betydligt sämre med den lägre interna slewraten, även fast den uppmätta övre gränsfrekvensen var samma i de båda fallen.

Inget utpräglat hifi-aktigt, har för mig att det var min gamla Sonab R4000, eller möjligen ett hembygge av liknande sort.

Det låter som att du borde ha provat att mäta bandbredden vid en högre signalstyrka. Förmodligen hade du då sett hastighetsbegränsningen som dist.

[Svante]

Här finns beskrivet en förenklad version av TIM mätning:

http://eselab.si/doc/Chapter13_3.pdf

Sten R

Ja, där stod det också att det var ett första ordningens filter också.

Då har jag fått svar på det, finemang!

[phon]

Det låter som att du borde ha provat att mäta bandbredden vid en högre signalstyrka. Förmodligen hade du då sett hastighetsbegränsningen som dist.

Antagligen, men jag hade inget att mäta dist med på den tiden, ~ 40 år sen, bara hembyggd tongenerator och rörvoltmeter. Men den hördes i vart fall ....

Jag kanske skulle göra om'et, jag har ju förstärkaren kvar ....

Det kommer väl ett helautomatiskt TIM/DIM-program snart ... ?

[mike34]

Det kommer väl ett helautomatiskt TIM/DIM-program snart ... ?

Mike34 startar timern och trycker reload reload reload på tolvans hemsida....