Mostrando entradas con la etiqueta mediciones. Mostrar todas las entradas
Mostrando entradas con la etiqueta mediciones. Mostrar todas las entradas

Onda cudrada y amplificadores japoneses de antes ¿Tan buenos como hoy los evocan?


Algunos con algo de historia recordamos como los amplificadores japoneses tendían a sonar algo estridentes, medían muy bien pero su sonido dejaba que desear. En los 70s fue descubierto también el efecto de la distrosión TIM (Transient Intermodulation).


Hoy día muchos los evocan como una época dorada pero siendo muy sinceros yo no recuerdo nunca haber tenido gran respeto por un aparato japonés de rango comercial, los escuchaba y no encontraba comparación alguna con NAD, Carver o harman kardon por señalar algo, sí, la construcción pareciera mejor a sus equivalentes hoy día, eran muy robustos, típico en un amplificador de alta potencia clase A/B, pero en mucho es como los autos, un automovil de 1955 no por ser más pesado y con lámina más gruesa y motor más voluminoso es más resistente a un impacto o protege mejor a los pasajeros ni es más eficiente. Eran pesados por que eran clase AB hoy son muy ligeros por que muchos ya son clase D.



Claro, hay notables amplificadores japoneses de marcas como Accuphase o Luxman pero esos no se veían tan comúnmente y no son para el caso el objeto de esta prueba. En la prueba tampoco están en escena modelos de fines 70s e inicios 80s que son los que muchos recuerdan como únicos, pero una duda razonable es que si en 1992 no eran buenos del todo 10 años antes tampoco es seguro que lo fueran, menos en ese tipo de detalles finos. No es encono es simplemente una duda y parecer que desde hace décadas recogí de diversas fuentes.



Yo recomiendo tomarse con calma cualquier afirmación de los evoca-vintage, normalmente románticos nostálgicos bien intencionados con un posible "rolloff" o caída en el extremo alto de su escucha o tal vez vendedores de equipo con pocos escrúpulos. Ojalá les sea útil y saque cada quien sus conclusiones.




Aquí el artículo.



Las pruebas con ondas cuadradas son herramientas valiosas al analizar el desempeño de los productos de alta fidelidad. De un vistazo, ofrecen un vasto rango de información concerniente a la operación de una pieza de equipo.


Una onda cuadrada contiene la frecuencia fundamental, así como la suma de las armónicas im~pares. Entre mayor es la armónica, menos toma partido dentro de la onda cuadrada. Debido a razones practicas, arriba de la treceavo armónica no se aprecia un contenido significativo. En consecuencia, una simple onda cuadrada nos señala la respuesta a la frecuencia en un sensible ancho de banda.
Estas ondas indican de paso la respuesta a la fase en un importante espectro. Si alguna frecuencia se ha a fuera de fase la onda cuadrada empieza a dejar de ser cuadrada. La prueba de la onda cuadrada puede también indicar la consistencia y estabilidad de un producto. Aparatos que oscilen o <>, tenderan a reveiarse bajo el ejercicio de una de estas ondas.
Se sabe por experiencia, que un problema en la respuesta o la frecuencia provoca un conflicto en la fase. Esto se presenta cuando la extensión en bajos se desmorona debido a un imperfecto acoplamiento con la corriente alterna, o bien, cuando la respuesta en altos se haya limitada por la acción de un simple filtro. La reacción de elevación de la onda será tajante y cuadrada cuando su respuesta en agudos sea buena, y su cresta será plana siernpre que su respuesta en bajos sea aceptable.
Harman Kardon emplea una anda cuadrada de 20 Hz para examinar la respuesta a bajas frecuencias, puesto que contiene niveles de información significativos en 20 Hz, 60 Hz, 100 Hz, 140 Hz, 18O Hz, 220 Hz y 260 Hz.
Una buena onda cuadrada nos indica que el nivel y la fase de todas aquellas frecuencias son correctas. Las crestas en bajada muestran que tanto el nivel como la fase de las componentes de 20 y 60 Hz han sido alteradas.
RECEPTORES DE AUDIO/VIDEO
Hace un por de años, usted podía adquirir un receptorde origen japones por unos 500 dolares, que contaba con 50 watts por canal. Actualmente puede comprar casi por la misma cantidad un receptor iapones de Audio/Video que cuenta con tres canaies de 50 watts mas dos canaies de 20 watts con Doiby Pro-Logic ¿Como puede ser tan barato?
El usuario que vendió su viejo estéreo para comprar un sistema de A/V no estaba preparado para el golpe que le
acechaba. Se compraría un receptor japones de A/V, lo llevaría a casa y lo conectaría a su TV y Video Cassetera o Video Disco ¡El resultado era increible! ¡Lo adoraria!
Luego, puso su CD favorito y |o tocó con su nuevo receptor de A/V, pero en estéreo. Sonó espantoso ¿Qué sucedió? El fabricante, en su interminable afán por bajar precios abarató el producto. El efecto deA/V era bueno, pero la calidad del sonido empeoró. Lo mas sorprendente es que esto puede probarse ante sus ojos y oidos.



Como es sabido, la señal mas difícil de reproducir por un amplificador es la llamada onda cuadrada. Con esto en mente, Harman Kardon ha hecho una prueba con varios amplificadores integrados, que consiste en generar una onda cuadrada de 20 Hz y analizar los resultados.

Cada distribuidor Harman Kardon tiene en su poder un generador de onda cuadrada en 20 Hz operado con baterías.

Nosotros utilizamos la misma entrada de señal en los varios aparatos que comparamos y desde luego un baffle idéntico conectado o la salida de los am amplificadores. Al poner el selector del generador de onda cuadrada en la posición "A" correspondiente al amplificador integrado Harman Kardon, el baffle reacciona perfectamente, desplazando su cono de bajas frecuencias hacia afuera y manteniéndose en esa posición por un instante; y luego hacia adentro actuando de la misma manera por un corto periodo de tiempo. Estos dos movimientos corresponden a la máxima amplitud de desplazamiento del altavoz de bajos del baffle utilizado para la prueba. Como es de esperarse al realizar cada uno de los cambios sonará un fuerte <>.
Cambiando ahora el selector del generador hacia la posición "B" correspondiente al amplificador de la competencia el baffle reaccionó mal en todos los casos que iremos probado. El cono del altavoz de bajos se mueve hacia adelante de manera desganada y poco precisa, no se mantiene allí, se va hacia atrás paulatinamente y luego de un modo mas rápido, de manera similar al primer movimiento. El sonido que en la anterior ocasión escuchamos como un click preciso firme, se escucha ahora como un sonido sordo y apagado.
En algunos casos nos hemos encontrado con amplificadores iaponeses que sencillamente se protegen enarbolando en su frente una simpática leyenda iluminada bajo el título <>, imagine se usted que clase de ampiiticador es aquel que << protege>> a su propietario de reproducir una onda cuadrada en la frecuencia de 20 Hz, acción que es evidentemente significativa de su habilidad o falta de ella en reproducir tanto bajos como altas frecuencias.
Nos gustaría destacar el caso del amplificador integrado de Harman Kardon modelo A\/R30 de audio/video, con Dolby Pro-Logic de 5 canales de amplificación: nuestra prueba detectó un rendimiento satisfactorio en cada uno de sus canales bajo el tormento de la prueba anteriormente descrita.
Subrayamos que Harman Kardon fabrica sus amplificadores empleando únicamente circuitos discretos para sus etapas de amplificación. Esta prueba nos dejó evidencia de que los artefactos de la competencia utiilizan circuitos integrados en la mayoria de los casos para los canales traseros, y en algunas ocasiones lo hace también tanto para los canales principales como para el central .



Basado en investigaciones Oct.1992 por equipo de Ingenieria Harman Kardon. Traducido por Ampliaudio, S.A. de C.V.

Revista AudioVisión Guía de Audio 1993 (Febrero 1993). P. 10-11. México




¡ Si lo puedo escuchar ! ¿Por qué no puedo medirlo?

Test and Measurement: “I Can Hear It. Why Can’t I Measure It?”

http://audioxpress.com/article/Test-and-Measurement-I-Can-Hear-It-Why-Can-t-I-Measure-It-.html

by Dan Foley

“I Can Hear It. Why Can’t I Measure It?” is the title of an excellent article written by Dan Foley from Audio Precision for audioXpress Focus on Test & Measurement Special issue, March 2016. Dan Foley discusses how audible distortion can be difficult to measure and explores the instrumentation noise floor’s impact on what can be measured. As he explains, instrumentation noise floor is an overlooked contributor for the reason we are not able to measure a particular audible “distortion,” especially with low sound pressure level (SPL) signals.
 


In many cases, the reason given as to why a particular audible “distortion” cannot be measured is that the measurement equipment doesn’t have sufficient signal processing capabilities, such as measurement bandwidth or Fast Fourier Transform (FFT) resolution. In this article, we will explore an overlooked contributor — the instrumentation noise floor, which can have a significant impact on what can be measured, especially with low sound pressure level (SPL) signals.

Prior to headphones and insert earphones (earbuds) becoming the common way to listen to music, background noise from household appliances or heating and air conditioning fans in a typical listening environment could potentially mask playback system distortion, such as higher order harmonics of AC line hum or switching amplifier intermodulation distortion (IMD).
 
Figure 1: This is the noise criterion (NC) curve for a typical suburban home.[1]
Figure 2: The background sound pressure level (SPL) for my living room is shown.

Typical suburban homes have background noise levels of 30 to 38 dBA, with a noise spectrum corresponding to the Noise Criterion (NC) 30 curve (see Figure 1). Apartment noise levels are even higher.higher. To confirm this, I measured the background noise in my living room and positioned a G.R.A.S. 0.5” microphone (Model 46AE) on a tripod at ear height, and used an Audio Precision APx515 analyzer to measure the corresponding background noise, using a 64k FFT with eight linear averages. The APx Octave Band Utility was used to synthesize an octave-band spectrum. The overall sound pressure level was 38 dBA and the measured ambient noise spectrum just exceeds the NC-30 noise criterion curve by about 1 dB (see Figure 2).

However when one listens to music using circumaural headphones or insert earphones, the listening environment background can be attenuated by 20 dB or more, dramatically reducing the masking that was present due to background noise (see Figure 3). As a result, the listener’s perception during very quiet passages more closely follows the threshold of the hearing curve, shown as a red line in Figure 4, bringing sensitivity to a sound pressure level (SPL) below 0 dB (20 micropascals). From a headphone/headphone preamplifier system perspective, this means that distortion artifacts could be as low as 0 dBSPL and still be audible.
 
Figure 3a: Attenuation graphs are displayed for Circumaural[2] headphones.
Figure 3b: Attenuation graphs are displayed for Insert Earphones[3].
Figure 4: Masking for 1 kHz narrowband noise is shown at various sound pressure levels[4].

Impact On Measurements
So how does all of this impact measurements?
Every part of the measurement signal path introduces noise, beginning with the microphone capsule and its corresponding preamplifier. The IEC 711 couplers that are used in Head-and-Torso Simulators (HATS) test manikins and equivalent products typically incorporate a 0.5” microphone with a 12.5 mV/Pa sensitivity or −38 dB referenced to 1 pascal.

Given that 1 pascal is equivalent to 94 dBSPL, the lowest SPL one can potentially hear around 3.2 kHz is −5 dBSPL. At 94 dBSPL the voltage from the microphone is 12.5 mV. At −5 dBSPL, the voltage level will be 99 dB below this value, which is 141 nanovolts!

Instrumentation noise should be 10 dB below the level one wants to measure. In this case, the noise level in this frequency range would need to be 47 nanovolts, but it does not mean the instrumentation noise floor over the entire audio band needs to be 47 nanovolts. But, the lower the noise floor is from 20 Hz to 20 kHz, the better you can measure these extremely low voltages.
 
Figure 5: The APx515 noise floor is compared to the sound card noise floor.

Figure 5 shows how the instrumentation noise floor can mask the presence of audible signals in the 2-to-5-kHz range. Two pieces of test equipment are compared: the Audio Precision APx515 analyzer and a high-end sound card representative of those often recommended as a data acquisition front-end.

The measurements were obtained using the Audio Precision APx555’s analog generator, which has typical THD+N of −120 dB or better from 20 Hz to 20 kHz. A 1 mVRMS sine wave at 1 kHz was used as the stimulus for both the ADC of the APx515 and the sound card interface. A 1 mV level was chosen because it represents 72 dBSPL when using a 12.5 mV/Pa microphone. For both the APx515 and the sound card interface, 20 linearly averaged 64k FFTs were used to generate the noise-floor spectrum.

The black curve represents the threshold of hearing. The red curve shows the noise floor of the sound card. The blue curve is that of the APx515. It can be clearly seen that when using the sound card interface, sound energy that is audible in the 2-to-5-kHz region may not be measurable. One can increase the FFT buffer size, which in turn will reduce the noise energy in each FFT bin, but this will increase test time.

Results
The ear - especially when little or no acoustic masking is present - is an extremely sensitive “microphone.” Distortion artifacts, such as intermodulation distortion (IMD) and/or pulsating noises (e.g., GSM interference) may be audible even though the actual sound pressure is below 0 dBSPL. Unless the test equipment (in particular the analyzer front-end) has a very low noise floor, there is a risk of not being able to objectively quantify (or develop a proper engineering solution for) distortion that is clearly audible in earphones.


References
[1] “Noise Criterion,” The Engineering ToolBox,
www.engineeringtoolbox.com/nc-noisecriterion-d_725.html.

[2] Audeze LCD-XC Headphone Measurements, Inner|Fidelity,www.innerfidelity.com/images/AudezeLCDXC.pdf.

[3] Shure SE535 Headphone Measurements, Inner|Fidelity,
ww.innerfidelity.com/images/ShureSE535.pdf.

[4] G. Martin, Introduction to Sound Recording, 2011,www.tonmeister.ca/main/textbook/intro_to_sound_recordingch6.html.

Sources
APx515 analyzer Audio Precision | www.ap.com

Model 46AE 0.5” microphone G.R.A.S. Sound & Vibration A/S | www.gras.dk


About the Author
Dan Foley has been with Audio Precision since the middle of 2011. He is an experienced sales engineer with a background that includes 12 years as a sales engineer and US Manager of the Environmental Noise Group for Brüel & Kjær, six years as VP of Sales at Listen, Inc., and five years at Bose Corp. He is an expert in the field of acoustics and has extensive experience with audio-related standards committees, including those associated with the The Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), the Audio Engineering Society (AES), and Bluetooth Special Interest Group (SIG) organizations.

Mediciones y opiniones

If it measures good and sounds bad, it is bad; if it measures bad and sounds good, you have measured the wrong thing.
                        Daniel R. von Recklinghausen,
former Chief Research Engineer, H.H. Scott