Cơ sở lý thuyết của phối ghép, chế tạo audio.

Bài viết rất hay,chờ những phần sau,cám ơn bác !

 

Chỗ này đang dính. Hài của nguồn âm (nhạc cụ, tiếng ca…) khác méo không mong muốn do mạch điện.

 

@quocdat Đúng rồi các anh. Bộ khuếch đại đối xử với tín hiệu ở thời gian thực, đó là biên độ của tín hiệu điện. Tại một thời điểm chỉ có 1 giá trị được xác định. Đứng ngoài sự tồn tại của sóng hài trong tín hiệu đưa vào. Nhưng sóng hài do méo lại tác động vào sóng hài trong tín hiệu đưa vào, làm tăng hoặc giảm biên độ, thay đổi pha. (Loa, linh kiện, dây dợ...cũng như vậy). Em trình bày là qui luật sóng hài do thiết bị đưa ra. Em có vẽ hàm của thiết bị bên cạnh. Điện hay cơ khí đều có hàm tương tự như vậy.
Nó là hệ quả của phương trình:
f(x)=a1.x + a2.x^2 + a3.x^3.....Pha phụ thuộc vào hệ số a âm hay dương.
...
Còn nếu kết hợp 2 sóng âm cùng tồn tại trong tự nhiên, đường cong sẽ khác do giao thoa. Nhưng tính chất đối xứng và bất đối xứng cũng tương tự.
Bậc 2 ấm dầy tiến lùi, bậc 3 tương phản không gian.
.... Các a góp ý thêm.

 

8. Méo của các thành phần trong mạch điện:
Âm thanh đi vào tai cùng một lúc, nhưng não có thể lọc ra để nghe một âm thanh nào đó. Ví dụ như mấy e cùng nói chuyện nhưng hầu như chỉ nghe được giọng nói của mấy em xinh tươi. Khi chọn lọc não sẽ xác định một khoảng 1/3 quảng tám xung quanh tần số cần chú ý ngăn cản âm khác.
Để định vị âm thanh, có 2 cơ chế. Tần số dưới 2Khz vị trí được định vị bằng sự khác nhau của thời gian âm thanh đến 2 tai. Độ chính xác tới 1 độ, thời gian chênh lệch cỡ 6 micro giây. Đối với tần số trên 2 Khz vị trí được định vị bằng sự khác biệt về cường độ âm thanh đến 2 tai. Đối với hỗn hợp tần số thì nó hoạt động đồng thời. Nhưng cơ chế chọn lọc của não gây tốn ram mệt mỏi nhiều hơn. Như là chúng ta ở chợ ồn ào cả ngày nhưng cũng ko mệt vì ko mấy khi não cần lọc ra âm thanh nào. Nhưng nếu đi họp dù không ồn lắm, nếu chú ý để nghe phát biểu thì cũng rất mệt mỏi.
Khi lọc âm thanh, trong 1/3 quảng tám xung quanh tần số cần lọc, để ko nghe âm thanh khác. Nếu có nhiều âm khác trong 1/3 này sẽ dễ gây mệt mỏi hơn.
Âm nhạc tự nhiên, hòa âm của nó cách 1 quảng tám nằm ngoài khoảng 1/3 này rồi. Nếu thiết bị không thêm các tần số không phải hòa âm thì nghe sẽ rất thư giãn, nghe được lâu không mệt. Những bản nhạc đơn giản, thiết bị tốt thường nghe thư giãn vui vẻ nghe lâu do cpu chạy ít. Chứ nghe nhạc hoành tráng đông đúc, chắc chắn không nghe được lâu mà còn bị hiệu ứng hụt hẫng sau khi nghe lâu.

 

Tiếp:
Độ méo THD các cụ thường đọc 1%, 0.00000001% đó là tỉ lệ tổng méo hài hòa trên tín hiệu. Thông số này trước tiên không thể hiện được pha của sóng hài, mà e đã trình bày pha của nó thậm trí còn quan trọng hơn. Đôi khi méo hài hòa một chút làm bản nhạc thêm hưng phấn, cảm giác giống như đời thực hơn. Nhạc sỹ họ đã làm điều này khi thu âm. Nhưng nó không thể lớn quá sẽ làm bóp méo sự thật.
Vậy độ méo THD không đi đôi với âm thanh vì còn yếu tố pha. THD như nhau, khác pha là nghe khác rồi.
Vậy liệu THD lớn hơn có thể nghe hay hơn THD nhỏ hơn không (Bỏ qua trường hợp pha như nhau). Pha như nhau xảy ra khi các cụ vặn to volume. Đến mức nào đó méo nhiều quá sẽ không hay nữa.

 

Chắc là em cần bác giải thích rõ hơn một chút, vì hàm bác đưa (màu xanh) là phân tích đường đặc tuyến bất kỳ thành chuỗi đa thức (hình như là dùng chuỗi Taylor thì phải, em không nhớ rõ lắm).
Còn chuỗi sóng hài như post #3 của bác đưa hình mình họa thì xuất phát từ phép phân tích phổ Fourier (phép biến đổi Fourier). Tức là một đặc tuyến bất kỳ là tổng hòa của nhiều đặc tuyến điều hòa (dạng sin) có tần số bội của tần số cơ bản. Xét theo như vậy thì sẽ không có hiện tượng ngược pha mà chỉ có hiện tượng đồng pha và lệch pha. Ví dụ tần số của phổ 2x (nếu đồng pha với 1x, tức là cùng xuất phát từ 0 tại thời điểm xét) thì trong bán kỳ đầu đồng pha với 1x, nhưng đến bán kỳ sau thì lại ngược pha với 1x.


Còn ý bác nói là đặc tính của bộ khuếch đại là phi tuyến và có 3 dạng như post #6 và #7 gây ra méo ở tín hiệu ngõ ra thì em hiểu, nhưng làm sao ta biết dạng méo nào là do sóng hài bậc nào gây ra chủ yếu, vì cái hình minh họa không thể hiện được.

 

Đúng a, hình đầu Fourier. Em ví dụ về hài hòa của nhạc cụ. Còn các hình sau là biểu diễn của đa thức. Do em không vẽ thành phần méo vào. Cũng rối rắm. E cố gắng viết đơn giản, kết quả nó vẫn như vậy.
Còn pha thì anh phát hiện đúng. Hài chẵn pha sẽ +-90 độ. Lẻ 0 độ hoặc +-180 độ.

 

Em nói rõ chỗ bác @quocdat chút.
Hình trên là âm gốc và hài hòa bậc 2, em ko vẽ phần giao thoa. Là 2 âm thanh khác biệt giao thoa với nhau.
Còn hình dưới là tín hiện gốc và méo hài hòa bậc 2 do nó tạo ra do đường cong đặc tuyến bậc 2.

..

 

E thêm chút:
Đồ thị hàm bậc 2 hình cong này. Giống với hình dạng 1 đoạn đặc tuyến của linh kiện.
....

 

Khi áp đoạn đặc tuyến đó vào thiết bị, gây méo thế này. Hình sin bị tăng cường phía dưới và nén lại phía trên.
...

 

Chỗ này trình bày cũng dài dòng, mà e lại muốn đơn giản, có thời gian em chạy trên máy tính phân tích chuỗi Fourier cho nó trực quan nhé.
Méo kiểu vậy sẽ ra hài bậc 2.

 

Theo tôi nếu được viết theo hướng:
1) Nguồn âm gốc người nghe live không qua bất kỳ TB gì thế nào?
2) HT tái tạo lý tưởng thế nào ở đầu vào đầu ra?
3) Ảnh hưởng của mạch điện đến mong muốn HT lý tưởng thế nào? Làm thế nào để giảm thiểu ảnh hưởng của mạch điện (TK mạch, phối ghép…)
Có thể người đọc dễ theo dõi hơn.

 

Tín hiệu sin thuần từ máy phát xung

được đưa vào 3 chiếc ampli và có kết quả ngõ ra loa:

Amp 1


Amp 2


Amp 3


Các hài xuất hiện thêm trong cả 3 ampli trên đều là hài bậc 2, chỉ khác nhau về biên độ.

Khi nói về độ lệch pha thì chỉ xét các tín hiệu sin cùng tần số chứ không thể xét các tín hiệu sin khác tần số, bởi vậy nói các hài âm bậc cao đồng pha hay ngược pha với tần số dao động cơ bản hoàn toàn không có nghĩa!!!

Tks for All.

 

Cảm ơn a. Nhưng đây là anh trộn (Cộng 2 tín hiệu ngõ vào) chứ không phải biến đổi sin theo hàm số)

 

.... Về pha thì đối với hài bậc cao e chưa nói đến (Vì là nó vô nghĩa). E chỉ nêu ví dụ hài bậc 2, 3.

 

Ý a là kiểu thế này. Đây là trộn tín hiệu.
....

 

Anh nhìn đặc tuyến của một tube, nó là đường cong trơn một chiều, một đoạn ngắn của nó được coi là hàm bậc 2.
....
Em vẽ là đoạn ngắn này tác động lên sóng sin.
....

 

Nó phải kiểu thế này
...

 

Mình chỉ biết đồ thị y=ax^2 đi qua gốc toạ độ thôi chớ không biết gì hết!

 

Anh xem kỹ quá, kiểu đường cong nó vậy anh. Chi li ra em phải thêm cái a0 nó là dòngmột chiều trong đó

 

Tiếp:
Em tổng kết lại chút cho các cụ ko có thời gian đọc hết và các cụ hay tìm hiểu kỹ thuật một số vấn đề.
Méo chẵn: Méo không đối xứng (Mạch điện thường cũng ko đối xứng) Thu hẹp 1 nửa và tăng cường nửa kia của chu kỳ sóng. Pha +-90 độ. Ảnh hưởng nhiều nhất đến độ sâu sân khấu. Ưu điểm nghe mềm mại ấm, nhưng che lấp các hài biên độ nhỏ hơn nên mờ và độ động giảm, cảm giác chậm. Thư giãn, giảm phấn khích.
Méo lẻ:
Tăng cường hoặc thu hẹp cùng lúc đối xứng. Thường thì mạch điện đối xứng , hoặc nối tiếp 2 tầng đảo pha.Tăng cường 2 phía nếu pha +-180 độ. Thu hẹp khi 0 độ. Hiệu ứng không gian rộng mở âm thanh động, phấn khích nếu +-180 độ, cảm giác nhanh, nhiều thì nghe cơ khí cảm giác ca sỹ hét vào mặt. Chói chang nếu bậc 7, 9 nhiều. Âm thanh thu hẹp, thiếu độ động và sức sống khi 0 độ. Nhiều thì âm thanh suy thoái.
....
Trong thực tế pha sẽ thay đổi ko chính xác như lý thuyết. Thay đổi nhiều thì kết quả âm thanh bị rối. Hồi tiếp âm ko chuẩn thuộc loại này.
... Sau e sẽ nêu ví dụ cụ thể về việc có thể đánh giá sơ bộ âm thanh dựa trên hình dạng và pha của méo hài được ko. Kiểu đo độ hay ấy.
....
Em muốn viết vần đề thực tế hơn. Nhưng các cụ góp ý và đã sa vào chút rồi. Nên cũng trình bày phần khô khan 1 tí.

 

Bác chủ topic xem giúp: như âm cơ bản (đường xanh) và hài bậc 2 (đường đỏ) thì hài bậc 2 được xem là cùng pha hay ngược pha với âm cơ bản?


Khi nói về độ lệch pha của các tín hiệu sin thì điều trước hết phải xét hai tín hiệu cùng tần số. Hài bậc cao bao gồm kể cả hài bậc 2 đã khác tần số với tần số cơ bản nên không thể nói về khái niệm đồng pha hay ngược pha được!
Tks for All.

 

Pha sóng hài cụ đọc bài ngay phía trên. Để không muốn rối rắm nói đến đặc tuyến linh kiện. Em mô tả kiểu cong của đặc tuyến cùng hình dạng hay ngược với hình dạng của của tín hiệu. Lồi hay lõm.
E so sánh đặc tuyến với sóng chứ ko so sánh sóng với sóng.

 

Xét về mặt tác động lên cái màng loa. Bên kéo bên đẩy là ngược pha. Hai bên cùng đẩy hay cùng kéo là cùng pha.

 

Vì như bác có nhận xét là hài bậc 2 cùng pha với tín hiệu gốc nên rất khó để hiểu cùng pha ở đây là gì? Thông thường các tín hiệu A và B cùng pha được hiểu là khi A cực đại thì đồng thời B cũng cực đại, khi A cực tiểu thì B cũng cực tiểu, khi A triệt tiêu thì B cũng triệt tiêu (bằng 0); xét trong khoảng thời gian rất nhỏ so với chu kì thì trong khoảng thời gian nhỏ bất kì đó nế A đang tăng thì B cũng đang tăng và ngược lại.

Chính vì lẽ đó, đã khác tần số thì không thể có khái niệm đồng pha, ngược pha...

Tks for All.