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  1. #5371
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    引用 作者: flying fish 查看文章
    bchsieh您好,可否麻煩解釋一下這張圖的義意?他的測試方法「1k方波+12k正弦波」與標準的「3.18k方波+15k正弦波」不同。
    飛魚兄您好,

    根據部落格作者的說法,他是參考小弟之前提過的The Tektronix Cookbook of Standard Audio Tests (1975)裡面的測試法,
    也就是500Hz方波 + 6KHz正弦波,以4:1的強度混合。
    但是他做了些修正,把頻率都乘以二,並把強度比例改為5:1,讓TIM失真更容易測出來。

    用500Hz方波+6KHz正弦波,又或是1KHz方波+12KHz正弦波,好處是可以直接用眼睛看頻譜,就可以很輕鬆的看出TIM的大小。
    以1KHz方波+12KHz正弦波來說,如果有TIM失真,
    這些失真會剛好出現在2KHz, 4KHz, 6KHz, 8KHz, 10KHz, 14KHz, 16KHz, 18KHz, 20KHz這些頻率上,清楚明白,
    不容易跟其他種類的失真混淆造成誤判。

    而標準DIM30和DIM100所用的3.15KHz方波+15KHz正弦波,強度比例為5:1。
    這個測試比1KHz方波+12KHz正弦波還更容易測出TIM失真。
    因為一方面15KHz的頻率比12KHz更高,波形完整度更容易被方波破壞。
    另一方面3.15KHz方波並非為15KHz正弦波的整數倍,方波的上升緣和下降緣在不同時間會切在15KHz正弦波的不同位置,
    應該更能模擬測試各種不同的情況。
    而1KHz方波+12KHz正弦波的情況,方波總是切在正弦波的相同位置,這一點就不如標準DIM30和DIM100的測試了。

    3.15KHz方波+15KHz正弦波的測試訊號 (取自https://www.ap.com/technical-library...with-ap2700/):
    kb139-fig1-waveform.png

    1KHz方波+12KHz正弦波的測試訊號 (取自https://archimago.blogspot.com/2019/...mment-form):
    TIM_Waveform.png


    但是DIM30和DIM100的TIM失真,
    會出現在0.75KHz, 2.4KHz, 3.9KHz, 5.55KHz, 7.05KHz, 8.7KHz, 10.2KHz, 11.85KHz, 13.35KHz等等頻率上,
    如果測試軟體沒有設計DIM30/DIM100的測試輔助,光靠人眼很難特別挑出這些頻率,直接看出TIM的大小。
    這就是DIM30/DIM100測試的缺點。

    目前為止REW和ARTA等軟體還沒有提供DIM30/DIM100的標準測試輔助。
    如果沒有AP的話,用1kHz方波+12KHz正弦波,應該是在妥協之下最容易的測試方式。

    剛剛才注意到,測試Onkyo TX_NR1009的TIM時,用的是500Hz方波+6KHz正弦波。
    所以拿去跟Emotiva XPA-1L的測試結果相比,是不公平的。
    因為同一台機器,500Hz方波+6KHz正弦波的TIM失真本來就會比1KHz方波+12KHz正弦波來得低。
    此篇文章於 2020-05-20 10:38 PM 被 bchsieh 編輯。

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  3. #5372
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    但是DIM30和DIM100的TIM失真,
    會出現在0.75KHz, 2.4KHz, 3.9KHz, 5.55KHz, 7.05KHz, 8.7KHz, 10.2KHz, 11.85KHz, 13.35KHz等等頻率上,
    如果測試軟體沒有設計DIM30/DIM100的測試輔助,光靠人眼很難特別挑出這些頻率,直接看出TIM的大小。
    這就是DIM30/DIM100測試的缺點。
    TIM-4.jpg
    他的測試方式似乎有些問題,頻率的選擇也可能不恰當,頻譜看到的比較像是方波降速之後產生的偶次諧波。
    此篇文章於 2020-05-20 07:16 PM 被 flying fish 編輯。

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  5. #5373
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    引用 作者: flying fish 查看文章
    他的測試方式似乎有些問題,頻率的選擇也可能不恰當,頻譜看到的比較像是方波降速之後產生的偶次諧波。
    飛魚兄您好,

    如果是方波降速(也就是完美方波過一個低通濾波),應該是不至於會有偶次項出現。
    像是軟削峰波形的頻譜,仍然只有奇次項。
    (取自https://www.prosoundweb.com/clip-to-...of-clipping/2/)
    20180904clip2.jpg

    但如果波形不對稱,偶次項就會冒出來:
    20180904clip3.jpg

    可是,這些偶次項的強度基本上是跟著奇次項的強度變化。
    而前面那個blog內的測試圖,最強是出現在10KHz的頻率,並往兩邊依次遞減,算是符合TIM的特徵。
    比較不像是不對稱波形造成的。

    不過,您說的沒錯,小弟沒想到不對稱波形所造成的偶次諧波可能會混淆TIM的判讀。
    看來DIM30/DIM100應該有特別考慮到這個問題,所以才會故意用這樣的頻率組合。

    ps. 剛剛修正了前面的貼文,AP的DIM30/DIM100的頻率組合為3.15KHz方波+15KHz正弦波。
    此篇文章於 2020-05-20 10:40 PM 被 bchsieh 編輯。

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  7. #5374
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    引用 作者: bchsieh 查看文章
    飛魚兄您好,

    如果是方波降速(也就是完美方波過一個低通濾波),應該是不至於會有偶次項出現。
    像是軟削峰波形的頻譜,仍然只有奇次項。
    軟體模擬,非實測,僅供參考

    模擬電路
    TIM-1.jpg
    波形
    TIM-2.jpg
    頻譜圖
    TIM-3.jpg

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  9. #5375
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    引用 作者: flying fish 查看文章
    軟體模擬,非實測,僅供參考
    多謝飛魚兄指正,方波通過低通濾波之後,因為波形會變成不對稱,所以頻譜的確會出現偶次項。

    在您的軟體模擬中,低通濾波的高頻截止點大約是3KHz。
    所以輸出波形中的12KHz正弦波強度跟輸入波形相比,弱了很多。

    為了模擬一般音響的頻寬,小弟把低通濾波的阻值改成100歐姆之後,高頻截止點大約提高到了30KHz。
    顏色參考了您的設定,綠色為輸入波形,洋紅色為輸出波形:
    1K+12K_wave.jpg

    輸出波形的頻譜如下:
    1K+12K_FFT.jpg

    如飛魚兄所說,就算沒有TIM,2KHz、4KHz、6KHz、8KHz...等等頻率也有出現訊號,強度約為-100dBc。
    因此,這樣的頻率組合,的確很難判斷是否有TIM失真。

    不過,小弟有個想法。
    可以先送1KHz的方波訊號輸入待測機器之後取得頻譜,模擬如下:
    1K_FFT.jpg
    各位可以發現12KHz的強度跟其他的偶次項相比,並沒有特別高,表示沒有12KHz的正弦波。
    再將1KHz方波+12KHz正弦波的測試訊號,並取得頻譜。
    最後,只要將兩個頻譜資料相減,就可以去除原本因為機器頻寬不足所造成的偶次項干擾,而得到純粹的TIM失真結果。
    這裡指的兩個頻譜資料相減,是原始電壓資料相減,而非dB值相減。
    因為dB是對數單位,相減之後的意義不同。

    理論上應該是可行的,實際上要真的測試過才知道。
    在重測Nano DAC的時候,小弟會一併試試上面所提的這個方法。
    此篇文章於 2020-05-21 05:18 PM 被 bchsieh 編輯。

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  11. #5376
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  13. #5377
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    七顆OP的TIM失真模擬,SR約大於5V/uS就看不到失真
    飛魚兄您好,

    小弟也用了您模擬中slew rate最高的OP37來做了AP的DIM30模擬。

    以下是電路,用的是標準OP電路,輸入訊號為3.15KHz方波+15KHz正弦波,強度比例為5:1:
    op37_TIM1.png

    以及頻譜:
    op37_TIM_FFT.jpg

    TIM失真的頻率,小弟以洋紅色箭頭標示出來了。
    小弟認為TIM失真並不算低。

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  15. #5378
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    飛魚兄您好,

    小弟也用了您模擬中slew rate最高的OP37來做了AP的DIM30模擬。

    以下是電路,用的是標準OP電路,輸入訊號為3.15KHz方波+15KHz正弦波,強度比例為5:1:

    TIM失真的頻率,小弟以洋紅色箭頭標示出來了。
    小弟認為TIM失真並不算低。
    未命名.jpg
    我用相同的設定跑一次,輸出=輸入,顯然有狀況,你跑太快了,timestep未設定,我跑一次要好幾分鐘,通常是程式一邊跑,我利用空檔做
    其他事,文山大常抱怨他的電腦跑到當掉。diyaudio有一個討論串教LTspice,我懂的也只皮毛而以。
    此篇文章於 2020-05-22 01:03 AM 被 flying fish 編輯。

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  17. #5379
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    我用相同的設定跑一次,輸出=輸入,顯然有狀況,你跑太快了,timestep未設定,我跑一次要好幾分鐘,通常是程式一邊跑,我利用空檔做
    其他事,文山大常抱怨他的電腦跑到當掉。diyaudio有一個討論串教LTspice,我懂的也只皮毛而以。
    感謝飛魚兄的提醒,小弟真的忘了設定timestep。

    小弟後來再用您之前的設定,也就是.tran 0 500m 480m 0.005u重跑一次。
    結果如下,綠色是輸入頻譜,洋紅色是輸出頻譜:
    OP37_TIM_Vin_Vout.jpg

    很明顯的,輸入訊號完全沒有失真,而輸出訊號出現了TIM失真,
    最強的失真出現在11.85KHz,強度為-40dB。
    如果以15KHz正弦波的強度為基準,TIM失真為-43dBc,應該可以算是很明顯的失真。

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  19. #5380
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    感謝飛魚兄的提醒,小弟真的忘了設定timestep。

    小弟後來再用您之前的設定,也就是.tran 0 500m 480m 0.005u重跑一次。
    結果如下,綠色是輸入頻譜,洋紅色是輸出頻譜:

    很明顯的,輸入訊號完全沒有失真,而輸出訊號出現了TIM失真,
    最強的失真出現在11.85KHz,強度為-40dB。
    如果以15KHz正弦波的強度為基準,TIM失真為-43dBc,應該可以算是很明顯的失真。
    我的電路與參數設定,把增益降了一點,方波從-1起跑,可能是增益的問題,您再試試吧。
    op37-tim-sch.jpg
    op37-tim.jpg

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