Демодуляторы FM-Radio

Всё о качественном звуковоспроизведении (Hi-Fi, Hi-End)

Re: Демодуляторы FM-Radio

Сообщение HR64 » 19 сен 2019 07:20

Оценка результатов проделанной работы с точки зрения звука.
Идея всей работы была простой - получить максимум по качеству звука ФМ стерео приема.
В доработанную SONY ST-SA3ES был встроен демодулятор с ФАПЧ.
Демодулятор изготовлен digiandr по мотивам SONY ST-SA5ES.
Т.к. у меня имеются тюнеры SONY 3 - 2шт., SONY 5(демод с ФАПЧ с завода) -1шт., все это можно более или менее объективно сравнить, то новый демодулятор был встроен в одну из SONY 3.
Надо сказать, что все эти тюнеры прошли предварительный весьма продуманный апгрейд.
Электролиты на пути сигнала были заменены на пленку, максимально , по возможности, керамика так же заменена на высококачественную пленку, доработан блок питания, заменен ряд электролитов по питанию на более качественные. Подобраны качественные современные ОУ. Все это в комплексе дало хорошие результаты, ушел мутняк, заметно повысилась детальность и разборчивость, появились звуки, которых раньше слышно не было, пропадали в общей каше.
После прогрева новых радиодеталей, паек, был сделан вывод, что грешить, как общепринято считать на качество передающей стороны - большая ошибка, проблема в самих тюнерах, хотя в данном случае речь идет о тюнерах достаточно высокого класса (все это серия ES).
В сравнении участвовали и другие высококачественные тюнеры разных производителей.
Что собственно дал демодулятор с ФАПЧ.
Звук оторвался от акустики, появилось пространство и глубина эшелонирования, резко улучшилась стерео картинка. Стали слышны реверберация и переотражения в студии. Детальность и разборчивость еще выросла, до той, которую хотелось бы иметь.
Звук стал легче, воздушней, ушла натужность.
В целом звук этого тюнера начал тянуть на Хай Энд.
Усилитель ламповый, провода в системе межблочные и акустические самого высокого класса.

Таким образом становится очевидным, что у любителей слушать музыку на ФМ стерео есть большой потенциал получить по настоящему качественный звук у себя дома.

На фото тюнер с экспериментальной платой демодулятора с ФАПЧ.

Изображение
HR64
Форумчанин
 
Сообщения: 276
Зарегистрирован: 17 май 2012 07:21
Откуда: Москва

Re: Демодуляторы FM-Radio

Сообщение digiandr » 27 сен 2019 23:33

В. Голуб считает что при астатизме ФАПЧ второго порядка фазовая ошибка будет стремится к нулю. Все это очень интересно, синхронизм самоподдерживается собой же а ошибка на выходе ФД близка к нулю.
для связи digiandr@mail.ru
Аватара пользователя
digiandr
Форумчанин
 
Сообщения: 371
Зарегистрирован: 12 май 2011 23:27
Откуда: Москва

Re: Демодуляторы FM-Radio

Сообщение digiandr » 27 сен 2019 23:42

Посетили мысли... а вот что такое цифровое радио? это поток вполне дискретного сигнала который на время превращается в поле радиоволны чтобы потом стать снова дискретным потоком. Но что-то здесь не то.
Уже говорилось что компьютеры дрейфуют в сторону квантовых то есть на потоках света. Их быстродействие будет в тысячи раз больше нынешних компьютеров и кто тогда скажет, вот у нас есть комп квантовый где перемещаются лучи света но они эти лучи не дискретны и не состоят из нулей и единиц. Значит мы имеет квантовый процессор который по сути аналоговый и работает на волновой природе квантов. Не станет ли цифровое радио передачи дискретных потоков нулей и единиц бредом в будущем?
Даже сегодня вся эфирная цифра существует в эфире как синус-волны, но не как дискретные нули и единицы.
для связи digiandr@mail.ru
Аватара пользователя
digiandr
Форумчанин
 
Сообщения: 371
Зарегистрирован: 12 май 2011 23:27
Откуда: Москва

Re: Демодуляторы FM-Radio

Сообщение digiandr » 04 окт 2019 16:19

Собираю вторую версию демодулятора на заводской плате, платы заказал на заводе JLCPCB. Видимо будем устанавливать такой демодулятор в старый аналоговый тюнер Technics
ST-9030 вместо его детектора отношений. Есть довольно обоснованное мнение что звучание ФАПЧ -тракта с УКВ блоком управляемом не от синтезатора а механический способ существенно улучшит звучание. Правда остаются вопросы с его собственным стереодекодером, не испоганит ли. Но в Сони 3 прокатило нормально и в моем тюнере тоже. Но микросхемы были LA3430 и LA3401 а в техниксе другая. Если все удастся будет отличный пример и повод записать массу семплов звука с демодулятора ФАПЧ и без ограничителя.
Тракт ST-9030 не содержит ограничителя и очень похож на типовой тракт по построению. У него там правда два тракта, узкая полоса отдельный тракт но мы ее трогать не будем.
для связи digiandr@mail.ru
Аватара пользователя
digiandr
Форумчанин
 
Сообщения: 371
Зарегистрирован: 12 май 2011 23:27
Откуда: Москва

Re: Демодуляторы FM-Radio

Сообщение digiandr » 16 окт 2019 23:55

Получил новые платы с JLCPCB начал собирать одну.
2 доллара за 5 штук плат это радует, на второй заказ есть купон а потом есть кошелек.

Терка вопроса показала что с сутью когерентного демодулятора на нулевой несущей второго порядка астатизма никто не знаком. Книга В.Т. Полякова "Радиовещательные приемники с фазовой автоподстройкой" описывает демодуляторы 1 порядка астатизма, причем реализация в схемах не может не вызывать вопросов.
В книге автор четко дает понять что его базис это возникновение сигнала ошибки в результате разности фаз. И это точно, автор не ошибается, действительно при разности фаз имеет место сигнал ошибки. Но демодулятор второго порядка астатизма работает без фазовой ошибки, она стремится к нулю. Чтобы было понятно есть и график из которого ясно что при отсутствии разности фаз нет и выходного напряжения фазового детектора и это правда, напряжения нет, но переменный ток через выход ФД протекает.
Откуда он берется при отсутствии напряжения? От выхода ОУ преобразователя ток-напряжение.
Это существенное различие схем Полякова и демодулятора с нулевой разницей фаз. Это имеет далеко идущие последствия. Первым делом исчезает термин "сигнал ошибки" фазового детектора потому что ошибки никакой нет. То есть сигнал безошибочный.
Во вторых исчезает связь такого демодулятора с понятием "система автоматического регулирования. Это у нас не ворота и не электродвигаетль а синхронный детектор, его задача гораздо сложнее чем просто автоматическое регулирование. И она выполняется. Да, но мозги отказываются понимать, как можно достигать отсутствия ошибки по фазе при единичном усилении фактически в точке управления частотой. То есть всякое действие сопровождается усилиями с нашей стороны, мы к этому привыкли а усилие это усиление. И вот фапч второго порядка астатизма работает без запаса усиления. Причем это принципиальное условие, если будет запас по ООС тогда начнутся процессы характерные для системы автоматического регулирования, возникнет полоса захвата и полоса удержания которая шире чем полоса захвата. Но фапч второго порядка астатизма не подтягивает частоту, чтобы сработать как АПЧГ, как фапч первого порядка, подтягивает частоту с возникновением захвата и щелчка. Щелчок обусловлен наличием избытка усиления. Схема фапч 1 порядка работает с сигналом ошибки по фазе и одновременно с избытком усиления для компенсации этой ошибки. Но скомпенсировать не может и не сможет никогда потому что источником ошибки является сам избыток ООС. Это первое существенное доказательство научного характера как ООС вредит в системах звуковоспроизведения.
Раньше таких доказательств не удавалось вывести, нет, то есть всем или многим известно что усилители без ООС звучат приятнее, но объяснить почему никкто не может.

И вот ООС в схемах Полякова реально вредит и снижает динамический диапазон, так он в своей книге пишет что при сильном сигнале на входе крутизна фачп в петле возрастает так что ООС превращается в ПОС и система самовозбуждается. Это накладывает ограничение на максимальный входной уровень и для этого может понадобится АРУ.
Также не гнушаются и ограничителем. Это свойство очень легко обошли хитрые японцы в схема второго порядка, они нейтрализовали избыток усиления подав в точку управления частотой постоянный сигнал ПОС (не регулируемый) а вот ООС подключена через делитель и регулирует и свой уровень и уровень ПОС таким образом чтобы в точке управления частотой был баланс ООС и ПОС. Но на самом деле ПОС несколько больше, для компенсации потерь в радиокомпонентах.
Это обстоятельство дает уникальную способность ФАПЧ быть высоко чуствительной к качеству компонентов , коненчсаторов, резисторов, ОУ. То есть проявляется собственное звучание этих компонентов и оно проявляется именно благодаря балансу ООС и ПОС. Это никакая не фантастика, еще Момот описывал как в старину радиолюбительства любителям удавалось получить синхронный прием путем прямого захвата сигналом колебаний в регенераторе, но регенератор при этом уже генерил то есть находился в режиме с ПОС.
Входной сигнал радиостанции вызывал снижение ПОС и почти срыв колебаний, но до срыва не доходило. При этом в каскаде регенератора вознкал процесс 1 порядка астатизма с фазовой ошибкой и ошибка проявляясь выдавала напряжение которое и регулировало усиление регенератора автоматически. Это сложно описывать.
Когда вся работа в одном каскаде на лампе...

Никто так не описывал процесс потому что только японская схема собранная на понятных узлах позволяет разобраться. Момот видимо так и не разобрался. Он предлагал ввести дополнительное усиление для введения системы в синхронизм но как удерживать систему от вылета из синхронизма он не предложил. Избыток усиления формирует то самое лишнее усиление от которого и произойдет вылет.
Очень интригуют слова "маховик ФАПЧ" , как будто человек понимал о чем пишет. Поиски источника уперлись в книгу Пола Хоровиц "Искусство схемотехники", кроме этих слов и картинки неверояно лаконичной больше ничего по существу и нет, как будто автор жестко отмерил и отрезал что написать а о чем умолчать.
Еще есть автор Голуб который также занимательно пишет про систему ФАПЧ второго порядка астатизма и раскрывает суть явления, отсутствует ошибка по фазе.
На самом деле ФАПЧ с отсутствием ошибки по фазе были и раньше известны, так к примеру ФАПЧ генератор+демодулятор поднесущей цвета в системе PAL формирует сигнал поднесущей без фазовой ошибки. Но он очень узкополосен, захват ФАПЧ то есть. А звуковой демодулятор напротив очень широкополосен, его полоса рабочих частот около 300кГц не менее. При этом полоса КСС на выходе простирается до 53кГц минимум.

График зависимости выходного напряжения ФД от разницы фаз
Изображение
для связи digiandr@mail.ru
Аватара пользователя
digiandr
Форумчанин
 
Сообщения: 371
Зарегистрирован: 12 май 2011 23:27
Откуда: Москва

Re: Демодуляторы FM-Radio

Сообщение digiandr » 24 ноя 2019 20:31

Получены превосходные звуковые качества на двух новых платах демодуляторов PLL с разными тюнерами, на фото такая плата установлена в тюнер SONY ST-SA3ES
здесь звук
https://yadi.sk/d/9FQUTkF5e2FBZQ
https://yadi.sk/d/hz_tVWthIb1EXw

Оказалась полезной регулировка уровня сигнала гетеродина (ГУН), от его величины зависит коэффициент передачи в петле, бас, нелинейные искажения.
1. На входе платы PLL в трансформаторе раздут СПАМ, происходит его регенерация. Старая теория гласит что СПАМ надо подавить, вот подавите и звучания нет станет.
Этот СПАМ несет энергию и регенерируется, демодулятор принимает этот сигнал как свой родной.
Происходит синхронная фильтрация от многолучевости и по соседнему каналу.
2. Ограничитель- ОТКЛЮЧЕН. Сигнал берется в обход микросхемы LA1235. Если она и нужна в тюнере то для управления стрелками и для выработки сигнала tuned для работы автоматики. Звуком она больше не занимается.
Получена исключительная легкость и прозрачность звучания БЕЗ ОГРАНИЧИТЕЛЯ. Идеальный ЧМ-детектор просит ограничитель выйти вон.

Изображение
Изображение
для связи digiandr@mail.ru
Аватара пользователя
digiandr
Форумчанин
 
Сообщения: 371
Зарегистрирован: 12 май 2011 23:27
Откуда: Москва

Re: Демодуляторы FM-Radio

Сообщение digiandr » 24 ноя 2019 23:58

Вторая такая плата звучит в моем тюнере

https://yadi.sk/d/X23x2bCnKAN-Cw
https://yadi.sk/d/gNtPv6OyYi2oKw
для связи digiandr@mail.ru
Аватара пользователя
digiandr
Форумчанин
 
Сообщения: 371
Зарегистрирован: 12 май 2011 23:27
Откуда: Москва

Re: Демодуляторы FM-Radio

Сообщение digiandr » 28 ноя 2019 10:48

Вчера слушали с коллегой HR64 3 тюнера с установленными платами PLL демодуляторов, впечатления отличные, звук легкий, прозрачный с глубоким басом и грудью голоса.
Проект вышел хороший, некоторые идеи были сиквестированы, некоторые добавлены. В частности формальным открытием было то что демодулятор нормально работает без ограничителя, даже очень желательно его не подключать к выходу каких-либо микросхем усилителей-ограничителей. На слух разница заметная, ограничитель начинает шепелявить звук. Ограничитель дико сжимает динамический диапазон сигналов модуляции, это его задача для использования дедовских "ЧМ-детекторов" на основе детектирования АМ.
Второе удивительное открытие: демодулятор регенерирует входной контур, трансформатор на колечке у меня. При этом повышается чувствительность платы и надо меньше каскадов усиления после Frontend.
Схема была получена компиляцией нужных и хороших узлов. Набег фазы внутри схемы петли оказался больше чем у Sony и некоторые элементы были изменены номиналом.
Лишний каскад усилителя-буфера увеличивает набег, но он регулирует амплитуду и развязывает надежно. Впрочем может быть есть решение как его удалить.
Однако пока удаление не планируется. Используя регулятор амплитуды я получал интересные эффекты и можно подавить самовозбуд петли.
Регулируя усиление буфера вы регулируете также и регенерацию входа и общее усиление платы.
Изначально за основу бралась схема Sony ST-SA5ES.

ЗВУК
как выяснилось запись семплов звука это жалкое подобие того что слышно непосредственно соединяя тюнер с усилителем. Компьютер убивает звучание своими процессами.
Мною даже обнаружено катастрофическое падение звучания просто при обрезке файла и при пересохранении. Например записал я файл длиной 60 минут а потом решил вырезать и сохранить отдельные фрагменты. Так вот звучание при этом будет убито. Записывал 48кгц 16 бит
с3
https://yadi.sk/d/9FQUTkF5e2FBZQ
https://yadi.sk/d/hz_tVWthIb1EXw

RX
https://yadi.sk/d/X23x2bCnKAN-Cw
https://yadi.sk/d/gNtPv6OyYi2oKw
https://yadi.sk/d/qoRDViHPodDy8Q

фото
Изображение
Изображение
Изображение
Изображение
для связи digiandr@mail.ru
Аватара пользователя
digiandr
Форумчанин
 
Сообщения: 371
Зарегистрирован: 12 май 2011 23:27
Откуда: Москва

Re: Демодуляторы FM-Radio

Сообщение digiandr » 29 ноя 2019 16:02

Задумана разработка городского высокоуровневого FRONTEND УКВ FM 87.5-108МГц
Мощность сигналов в городской квартирной антенне такова что работать без аттенюатора нельзя. Если он выключен 70% станций не принимаются, сплошное забитие.
Если включить то кое как принимаются. Задуман блок УКВ который позволит принимать максимум станций в режиме город-широкая полоса. Дело даже не в том чтобы принимать радио Шоколад или радио "глазированный сырок", главное чтобы нормальные станции типа Орфей можно было принимать с хорошим качеством.
Ранее на моем тюнере стоял заводской фронтенд, хуже его не бывает, даже советские лучше. Я его выбросил и установил блочек от тюнера Сони старой модели, блочек оказался не плох. Но требовал большего напряжения управления до 30в. Прежний только 12в. Схема управления такая же, просто надо ей скормить 30в.
Блочек старого типа старой топологии. Входной УРЧ-СМЕСИТЕЛЬ ГЕТЕРОДИН.
Считаю надо отказаться от УРЧ, все равно в городе от него только вред, смеситель надо собирать кольцевой на диодах шоттки, ни в коем случае не готовый типа ADE1+, это такой шлак кошмарный что слов нет. На рассыпухе смеситель, трансформаторы на кольцах или биноклях, гетеродин-схемы известные с буфером на синтезатор.
для связи digiandr@mail.ru
Аватара пользователя
digiandr
Форумчанин
 
Сообщения: 371
Зарегистрирован: 12 май 2011 23:27
Откуда: Москва

Re: Демодуляторы FM-Radio

Сообщение digiandr » 08 дек 2019 13:28

Еще одни открытием стал фильтр-МАХОВИК, чтобы понять надо сравнивать это с механическим маховиком, например блин виниловой вертушки.
В системах с Pll маховик играет роль высокодобротного фильтра цепи ООС и ПОС для регулировки скорости. Суть маховика в его кинетической энергии, которую надо сначала набрать а потом гасить. Это не просто, блин тяжелый обычно. И ввиду своей тяжести блин обладает памятью на угловую скорость. То есть для ее регулировки не обязательно прикладывать максимум усилия. Достаточно самого легкого воздействия чтобы скорость повысить или убавить, остальное на эффекте памяти.
То же самое и в демодуляторе PLL , маховик реализован конденсатором относительно большой емкости через который замыкается делитель ООС но ООС также замыкается и через резистор 470ом. Функция этого конденсатора вообще не обрабатывается мозгом, он отделен от другого конденсатора в цепи Vref +5.6v только резистором 470ом и все что можно предположить это дополнительная очистка напряжения Vref. Однако функция другая. Мною были проверены конденсаторы полярный ELNA Cerafine и неполярный Nichicon MUSE BP ES, звучание у них различается по басу. На мой взгляд ELNA басит сильнее. Добавление емкости Х2 также улучшает бас, но не значительно. Сопротивление резистора резко влияет на эффект. При замыкании эффекта нет, при увеличении эффект плавно исчезает.
Интересно что в демодуляторе Kenwood такого конденсатора нет как и эффекта соответственно.
для связи digiandr@mail.ru
Аватара пользователя
digiandr
Форумчанин
 
Сообщения: 371
Зарегистрирован: 12 май 2011 23:27
Откуда: Москва

Re: Демодуляторы FM-Radio

Сообщение digiandr » 19 дек 2019 11:27

Исследовано влияние СПАМ на работу PLL демодулятора. СПАМ образуется на резонансных контрах при прохождении ЧМ-сигнала.
СПАМ назвали сопутствующей паразитной АМ люди которые в ЧМ-приемники устанавливали АМ-детекторы. Они ничего другого не могли устанавливать, не имели ни схем ни комплектующих, ни опыта. Ну и застолбили мол основной способ ЧМ-демодуляции это преобразование в АМ и АМ-детектирование.
Но я не предлагаю АМ детектировать, она все равно появится входной цепи демодулятора если цепь содержит колебательный контур. То есть СПАМ это форма взаимодействия физики контура с физикой ЧМ-сигнала. Это не обязательно паразитное взаимодействие. PLL демодулятор усиливает СПАМ поступающую на вход с фильтра, при этом образуется амплитудная составляющая, которая не может быть сопутствующей и паразитной только потому что вы не знаете что с ней делать. Контур показывает вам что это форма взаимодействия.
Одни предложили подавлять эту форму, другие нашли способ не подавлять и бережно передать на выход в виде линейности изменения тока.
В фазовом детекторе происходит перемножение сигналов до нуля, до нулевой несущей. Через ноль амплитуда напряжения пройти не может, достигается подавление перехода амплитуды, но амплитуда становится полезным продуктом для улучшения линейности изменения тока на выходе ФД. Напряжение на выходе ФД в данном случае не образуется в соответствии с порядком астатизма.
Более того напряжение СПАМ возрастает на контуре за счет регенерации, часть энергии ГУН все же присоединятся к колебаниям СПАМ, они же синхронны. Эту часть можно регулировать устанавливая уровень напряжения ГУН.
Таким образом СПАМ несет с собой информационную огибающую НЧ-сигнала которая будет пришита в процессе перемножения к току.
Если так то усиление в усилителе ПЧ должно быть адекватным по отношению к линейности огибающей НЧ. Будет крайне не желательно искажать эту огибающую и тем более ограничивать жестко. Опыт с усилителем-драйвером показал что воздействие на усилитель ПЧ средствами, ранее применявшимся для усилителеЙ НЧ дает тот же результат что и в усилителях НЧ. Добавление или замена конденсаторов сильно влияет на конечное звучание. Если усилитель ПЧ с общей базой то его базу блокируют на общий конденсатором и от его свойств будет сильно зависеть звук. Если это 0,1мкф керамика тогда будут усиливаться только импульсы ПЧ, если параллельно установить 100мкф электролитический тогда будет усиливаться и огибающая СПАМ что ВЫГОДНО! Этот электролит-кондер влияет очень сильно на звук, примерно 2-3 раза. Кондеры по питанию я оцениваю влияние в 1,5 раза.
Само собой если усилитель ПЧ линейный то искажать сигнал можно на каждом его участке и надо серьезно переработать предварительный усилитель, который обычно заводы собирают без применения катушек. Применяемые в нем конденсаторы будут отдавать свою копейку влияния в общий котел звучания. То есть звук в усилителе ПЧ есть и его можно там испортить.
для связи digiandr@mail.ru
Аватара пользователя
digiandr
Форумчанин
 
Сообщения: 371
Зарегистрирован: 12 май 2011 23:27
Откуда: Москва

Re: Демодуляторы FM-Radio

Сообщение digiandr » 19 дек 2019 11:51

Но что делает ограничитель? Его часто применяют. Формально он согласует высокий динамический диапазон входного сигнала с низким динамическим диапазоном амплитудного (частотного) детектора. Литература указывает что пороговые свойства ограничителя позволяют увеличить отношение сигнал-шум на выходе демодулятора. Это так и есть, но не бесплатно же! Кто будет платить? Качество звука. Ограничитель это то же самый пороговый шумоподавитель в магнитофонах, который работает с НЧ-огибающей и вырезает часть сигнала вместе с шумами. Ограничитель этот тот же самый пороговый шумоподавитель только работает он с огибающей импульса ПЧ. Но т.к. из этих импульсов складывается конечная огибающая СПАМ то фактически он работает и с НЧ амплитудой. Обычно ограниченный сигнал с выхода ограничителя поступает либо на вход контурно-диодного детектора где СПАМ восстанавливается на контурах, либо на перемножитель квадратурного детектора, у которого также есть контур QUAD и на нам высадится СПАМ. И будет искажать, но чтобы это было не заметно контур шунтируют резистором, падает амплитуда спам и уровень искажений снижается, но снижается и динамический диапазон сигналов такого детектора. Он может оказаться даже ниже чем выходной динамический диапазон ограничителя. При этом и сам детектор будет резать информационный сигнал и ограничитель будет резать.
В результате они вырежут много сигнала и заменят его тишиной и вы это почувствуете и даже измерите как у вас увеличилось выходное отношение сигнал-шум, ваш приемник будет погружаться в тишину местами. Но это не бесплатно и за счет вырезания части информации, как и в магнитофонах.
Это можно или даже необходимо сравнить с выпадением частиц магнитной ленты, которые несут сигнал и физически осыпаются с ленты. При этом звук все еще распознается но его качество снижается и чем больше выпадений тем слышнее и раздражающе становится этот "прореженный " звук.
В ЧМ-детекторе обычного типа звук не сопровождается точно такими же выпадениями, но он также искажается встроенной интерполяцией когда то что вырезал ограничитель заменяется амплитудой похожей на ту что уже была до того а при снижении амплитуды ниже выходной планки она начинает падать резко и ускоряясь образуя то что вы и слышите как тишину.
Вот как радиолюбитель-гитарист исследовал проблему

Изображение
для связи digiandr@mail.ru
Аватара пользователя
digiandr
Форумчанин
 
Сообщения: 371
Зарегистрирован: 12 май 2011 23:27
Откуда: Москва

Re: Демодуляторы FM-Radio

Сообщение digiandr » 19 дек 2019 19:20

Записал последнее звучание сегодня. плата3
89_1
https://yadi.sk/d/EuNR2VcRVcuLXQ
90_8
https://yadi.sk/d/olwq9yK2lsv9Kg
https://yadi.sk/d/_AWXtUtSTfiiDQ
https://yadi.sk/d/l1Qv-kuuWvkcLA
для связи digiandr@mail.ru
Аватара пользователя
digiandr
Форумчанин
 
Сообщения: 371
Зарегистрирован: 12 май 2011 23:27
Откуда: Москва

Re: Демодуляторы FM-Radio

Сообщение digiandr » 28 дек 2019 10:47

Несколько дней назад ставился такой эксперимент, к отводам входного трансформатора через конденсаторы по 22пф подключались диоды Д311А для снятия информации об амплитуде (АМ-детекторы) 2 штуки балансно. В результате в звуке появилась грязь и песок. Еще многим ранее на входе узла присутствовали диоды ограничителя, ну чтобы традиционная наука в гробу не переворачивалась, я установил ограничитель перед узлом ФАПЧ. Далее то же самое, в звуке грязь на осциллографе ограничение сверху и снизу (диодный ограничитель). Диоды были убраны, звук очистился, ограничение пропало.
Это все значит что малейшее искажение формы входных импульсов приведет к искажениям в звуке, неминуемо. А что делают ограничители в составе микросхем? Жестко ограничивают почти до прямоугольной формы. Это также создает муть и убирает краски.
Почему же у Полякова ничего не сказано про это? А он считал что запас усиления ОУ действием ООС в петле подавит нелинейные процессы и вероятно так и было. Но его ФАПЧ первого порядка астатизма работали с фазовой ошибкой и при запасе усиления. Ну и традиционно он как радист не придавал значения звучанию. Звук есть и все, а какой он-плевать. Все радисты так мыслят, они уверены что принимают информацию а не звук и не звучание. А Тесла был уверен что приемник принимает энергию на расстоянии а не информацию. Информацию передает интернет, а РАДИО должно передавать звучание и энергию. Почему-то в нацистской Германии уделяли немало внимания формированию АЧХ приемника на НЧ чтобы усиливать эффект пропаганды (информации). Во всяком случае АЧХ у них не была плоской. Они не читали как важно сохранить замысел звукорежиссера и принимать звук высокой верности с плоской АЧХ. Для них был важен замысел выступающего с пропагандой.
На этом основании можно сказать что радисты ошибаются полагая что звучание не помогает им принимать информацию. Звучание настраивает слух и делает прием информации более эффективным. Известно что слух имеет селективные способности и человек их использует подсознательно (неуправляемо) или же пытается напрягать слух чтобы расслышать. Это применение селективности. Значит АЧХ уха моет становится нелинейной.

Именно ограничитель+АМ-детектор в связке (стандартный ЧМ-демодулятор) сегодня привели к положению, когда масса народа считают что в приемнике получить качественное звучание это вздор.
Их подхватывают ушлые монетизаторы эфира заявляя что да-да, так и есть, аналоговое радио умирает потому что звучат не может, но наше сжатие ААС снимет все проблемы со звучанием. И им верят некоторые. Слушатели в гаджетах.
Эксперименты показали что малейшее влияние на форму импульсов ПЧ отражается в звучании на выходе ФАПЧ второго порядка астатизма. Потому что в контуре такой ФАПЧ удаляется избыток усиления на выходе усилителя ООС так, чтобы образовался баланс ПОС и ООС для повышения астатизма и противодействию СПАМ.
Противодействие СПАМ выражается не в ее подавлении а в ее согласному пришиванию к процессу. СПАМ вредит только когда напрямую передает входную амплитуду на выход а если частота равна ноль и фаза ровно 90 градусов то амплитуда на выход не может быть передана и что тогда остается СПАМ? Присовокупить свой ток к току черед диоды фазового детектора СОГЛАСНО ПОЛЯРНОСТИ и от преобразования частоты до нуля выходной ток НЧ также получит часть энергии СПАМ. То есть энергия импульса не пропадает даром и пришивается к процессу. Так СПАМ не вредит. Но если вы применяете АМ-детектирование то СПАМ будет вредить и искажать.
Можно прочитать в анналах науки что АМ-детектирование это основной способ получения сигнала в ЧМ-приемниках. То есть чтобы наука в гробу не переворачивалась, как она это делает обычно и тем более не плясала на костях разума надо бетонировать.
для связи digiandr@mail.ru
Аватара пользователя
digiandr
Форумчанин
 
Сообщения: 371
Зарегистрирован: 12 май 2011 23:27
Откуда: Москва

Re: Демодуляторы FM-Radio

Сообщение digiandr » 28 дек 2019 12:05

Стоит рассмотреть подробно работу техники и мозгов. Грамотные специалисты заявляют что при передаче и приеме ЧМ у них информация в частоте а а не в амплитуде и потому мол мы можем спокойно подавить АМ сопутствующие колебания и помехи. Выглядит безупречно?
А давайте разберемся по узоам кто за что отвечает. Ограничитель это пороговый шумоподавитель работающий с огибающей импульсов ПЧ. Он огибающую синус превращает в трапецию и согласно порогу при этом подавляет все уровни что ниже порога, поглощает то есть. Ограничитель работает с входной АМПЛИТУДОЙ сигнала-это его функция по замыслу. На выходе ограничитель выдает импульсы без АМ-составляющей.
Далее следует квадратурный перемножитель (двойной балансный на транзисторах). Он принимает импульсы на первый свой вход а на второй вход он принимает сигнал с контура QUAD который возбуждается через фазосдвигающие конденсаторы так что образуется фазовый сдвиг 90 градусов.
Квадратурный перемножитель перемножает квадратуры. На контуре QUAD образуется СПАМ и чтобы ее подавить, не полностью а для приемлемого уровня используется шунтирование резистором. Всё, на этом амплитуду подавили? Как бы не так!
Квадратурный перемножитель работает исключительно благодаря мгновенной разности фаз, фазовращатель дает опережение по фазе и колебания в контуре QUAD затягивают энергию в себя и мгновенно не соответствуют фазе входных импульсов с выхода ограничителя. Образуется разность фаз на входах перемножителя, та самая фазовая ошибка и она приводит к появлению амплитуды напряжения на выходе.
Еще раз: ФАЗОВАЯ ОШИБКА ПРИВОДИТ К ПРЯМОМУ ПРОНИКНОВЕНИЮ ВХОДНОЙ АМПЛИТУДЫ НА ВЫХОД.
Чему пропорциональная такая амплитуда на выходе?
Разнице фаз и остаточной амплитуде СПАМ в контуре QUAD.
Кто формирует фазовую ошибку, не сама же она появляется?! Не сама.
Формируют фазовращатель и контур QUAD, аналоговые звенья напрямую работающие в режиме АМ-модуляции СПАМ. То есть АМ подавленная в ограничителе частично восстанавливается на контуре QUAD и участвует в процессе перемножения прямоугольных амплитуд с выхода ограничителя образуя выходное напряжение амплитудного характера пропорционального величине фазовой ошибки.
Здесь можно вычленить два члена: остаточная амплитуда восстановленной СПАМ и фазовая ошибка.
Оба члена приводят к прямой передаче амплитуды прямоугольного импульса с выхода ограничителя на выход детектора
СПАМ еще приводит к образованию второй гармоники модулирующего сигнала на выходе детектора.
ИТОГО: перемножитель в своей работе управляемо передает амплитуду прямоугольных импульсов на выход и это ФАЗОВАЯ ОШИБКА.
Изменения в частоте (информация) передаются на выход детектора согласно фазовой ошибке, величина этой фазовой ошибки постоянно меняется приводя к появлению модулирующего сигнала, но фазовая ошибка не может стать нулевой т.к. она есть принципиальный член в работе схемы.
Величина ошибки прямо пропорциональна усилию или усилению в схеме перемножителя, резистором мы подавили частично СПАМ но фазовая ошибка будет усилена транзисторами перемножителя т.к. они имеют свое собственное встроенное усиление.
Наличие в работе обязательного члена ФАЗОВАЯ ОШИБКА не позволяет судить будто устройство не передает на выход амплитуду непосредственно и что устройство не работает с амплитудой.
Остается одно безусловной свойство- пороговость как детектора так и ограничителя. Порог проявляется по разному, у детектора согласно огибающей НЧ. Слабые станции звучат слабее сильных. Но ограничитель снимает это своим действием так что остается порог ограничителя.
Что значит ограничитель снимает свойство слабых станций звучать тише? Это значит ПОЖАТИЕ СИГНАЛА НЧ на выходе до ДД на выходе ограничителя. Если сигналы имели больший ДД то они будут пожаты то есть из них будет вырезана некоторая часть амплитуды уже на входе детектора, где амплитуда передается на выход согласно фазовой ошибке. То есть пожатость амплитуды будет передаваться на выход.

Изображение
для связи digiandr@mail.ru
Аватара пользователя
digiandr
Форумчанин
 
Сообщения: 371
Зарегистрирован: 12 май 2011 23:27
Откуда: Москва

Re: Демодуляторы FM-Radio

Сообщение digiandr » 28 дек 2019 12:07

Если эту картинку потрактовать в обратную сторону то мы получаем что: БЕЗ СУЩЕСТВЕННОГО СЖАТИЯ СИГНАЛА ПО АМПЛИТУДНЫМ ЗНАЧЕНИЯМ (ДИНАМИЧЕСКИЙ ДИАПАЗОН)
ЛЧМ то есть частотная модуляция широкополосная не имеет практической значимости.
То есть бесполезна, бессмысленна. Это находит отражение в выступлениях некоторых ораторов, которые заявляют что только благодаря ОГРАНИЧИТЕЛЮ ЧМ вообще имеет практическое значение, то есть мол работа без ограничителя это вздор и наука в гробу переворачивается!
Я потому и предлагаю фиксирование чтобы исключать пляску науки на костях разума, потому что ФАПЧ второго уровня астатизма не нуждается в ограничителе и он ей противопоказан. При этом ФАПЧ второго порядка астатизма имеет все черты ИДЕАЛЬНОГО ЧМ-ДЕТЕКТОРА.
В отличие от квадратурного перемножителя который имеет черты АМ-детектора.

Изображение
для связи digiandr@mail.ru
Аватара пользователя
digiandr
Форумчанин
 
Сообщения: 371
Зарегистрирован: 12 май 2011 23:27
Откуда: Москва

Re: Демодуляторы FM-Radio

Сообщение digiandr » 28 дек 2019 12:31

И вот я пришел к сопоставлению первоначального тезиса "у нас информация в частоте а не в амплитуде" с полученным вторым тезисом"
"Без сжатия по амплитуде ЛЧМ не имеет практической значимости" То есть без ограничителя на стороне приемника.
Выходит все же информация у них в амплитуде если они так ревностно относятся к ее сжатию.
"ПРИ ПРИЕМЕ" -указано. То есть передатчик не излучает амплитудно-модулированный сигнал если только антенная не узкополосная. Но к счастью многие антенны достаточно широкополосны чтобы не превращать ЧМ при передаче в СПАМ.
Но приемники превращают ЧМ в СПАМ и остается только разобраться что делать со СПАМ и как к ней относиться.
Значимость образуется при приеме. То есть проблема лежит не в поле вообще ЧМ-вещания, а только в поле построения узлов приемника ЧМ.
Применяя ФАПЧ СПАМ оказывается полезной и ее энергия не теряется, передается в ток демодуляции.
Применяя АМ-детектор СПАМ вредит процессу ЧМ-демодуляции передачей амплитуды непосредственно на выход и образует вторую гармонику в НЧ-сигнале.
Поэтому наука не иметь и не применять ФАПЧ научилась принуждать применять ограничитель.
Вообще-то безусловно, применение ограничителя в любом случае образует эффект шумопонижения (подавления пороговым шумоподавителем) и вы сможете улучшить отношение сигнал-шум на выходе детектора. Но это доступно только при использовании сигналов с индексом модуляции более 3. При этом многие компоненты ответственные за разборчивость и детальность звука имеют индекс модуляции ниже 3 и будут подавляться в ограничителе приемника.
Ограничитель выдает повышение отношения сигнал-шум за счет вырезания части информации, амплитудной и частотной.
Не будем же мы считать будто ограничитель работает бесплатно, не расходуя ресурс?
Так наука протащила и продолжает принуждать использовать ограничение при приеме ЧМ хотя сам принцип "в общем" не ставит ограничение принципиально необходимым.
для связи digiandr@mail.ru
Аватара пользователя
digiandr
Форумчанин
 
Сообщения: 371
Зарегистрирован: 12 май 2011 23:27
Откуда: Москва

Re: Демодуляторы FM-Radio

Сообщение digiandr » 21 янв 2020 13:06

ФАПЧ демодулятор выявил ряд скрытых резервов в получении хайенд звука и доказал некоторые не очевидные теории, например о звучании конденсаторов. В условиях когда ООС и ПОС балансируют, ООС уже не может оказывать того действия какое от нее ждут- устранение искажений. И начинает сказываеться звучание конденсаторов, транзисторов, проводов и припоев. Это отчасти материализуется в усилителя УМЗЧ без ООС, но там, в них нет маховика с его динамической памятью. Этот маховик реализован в демодуляторе и показал блестящие результаты для хаендизации звучания. Например эффект в раскрытии глубины баса, груди голоса и вообще обертонов нижнего регистра, которые придают звучанию сочность и вкус.

Демодулятор предоставляет реальное научное доказательство вреда ООС в чистом виде. То еть такие известные работы как профессора Акулиничева "УМЗЧ с глубокой ООС" есть не что иное как путь обмана и самообмана. ООС действительно устраняет искажения звучания вместе с самим звучанием.
Лучше всего привести слова профессора Шахгильдяна, Методолгия увеличения усилия (усиления) для устранения ошибки (увеличение глубины ООС) приводит к относительному росту ошибки по фазе. ООС не может устранять статическую ошибку, она ее усиливает. Динамическую ошибку тем более не возможно устранить при наличии статической ошибки.
То есть ДИНАМИКА УСИЛИТЕЛЯ С ГЛУБОКОЙ ООС будет искажена.
Что такое искаженная динамика? Это отсутствие высокой добротности процесса ООС. Но как ее повысить?
Я считаю что метод есть и он не сложен. Во первых надо устранить 100% ООС по постоянному напряжению и ввести цепь высокой добротности с опорным источником напряжения.

Изображение

При введении такой доработки может ухудшиться стабильность нуля на выходе УМЗЧ и тогда вам потребуется дополнительный интегратор-регулятор нуля с очень низкой частотой среза в пределах несколько ГЦ.
для связи digiandr@mail.ru
Аватара пользователя
digiandr
Форумчанин
 
Сообщения: 371
Зарегистрирован: 12 май 2011 23:27
Откуда: Москва

Пред.

Вернуться в Аудио

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1