Yüksek sadakat kaydı ekipmanları tek, ikna edici bir hedefle tasarlanmıştır: Doğru bir şekilde uygulandığında, sağlam, doğrusal ve düşük boyutlu devreler ile ses çıkarmak ve üretmek. Bu hedefin yüksek müşteri ses mühendisliğini gerektirir ve tasarımcının en güçlü araçları arasında, doğru şekilde uygulanan geri bildirim sistemleri uygulamasıdır.

Temelde, geri bildirimler bir yükseltici veya işleme aşamasının çıktı sinyalini alır ve girişe geri beslemeyi sağlar.Bu geri dönüş sinyali girdiyi güçlendirebilir (pozisyona karşı) veya doğru redüksiyona karşı dirençlidir.

Bu makale yüksek sadakat kayıt ekipmanlarında geri bildirimin ayrıntılı bir incelemesini sağlar. Temel ilkeleri inceleyeceğiz, ses devrelerinde geri bildirimin tarihsel evriminin izlerini takip edeceğiz, önbellekler, eşitleştiriciler ve güç yükselteçleri gibi kritik bileşenlerdeki uygulamayı tersine çevireceğiz ve endüstriyi şekillendirmeye devam eden mühendislik zorlukları ve modern gelişmeleri tartışacağız.

Audio Systems'de Geri Bildirim Anlamak

Geri bildirimin ses devrelerinde nasıl çalıştığını takdir etmek, açık-loop operasyonu konseptini anlamak önemlidir. Açık döngüde çalışan bir yükselteç girişine geri dönmez; kazancı yüksek ama yüksek değildir, sıcaklık-sigara, ve daha dar bir şekilde karakterize edilir.

Olumsuz geri bildirimlerle bir yükselteç kazanılması için klasik denklem:

[0]A f = A / (1 + ALR)).

[FONT:0]A[DÜDÜDÜDÜDÜDÜŞÜNÜ:0)[DÜDÜDÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞ

Olumsuz Geri bildirim: İşçihor

Olumsuz geri bildirimler Harold Black tarafından 1927 yılında analiz edildi. icadı, aşırı düşük bozulma ve öngörülebilir kazançlarla yükselticileri mümkün kılmak için elektronikleşmiştir.In audio, acil avantajlar birkaç:

  • [FONT:0)Redüktör ve Intermodulation:[D)[[D))))[değiştir | kaynağı değiştir]
  • [FONT:0)İncreased genişlik:[Dönetici:[Dönetici:0) Olumsuz geri bildirimler, düşük frekanslarda kazanarak bir yükselteçin düz frekansı yanıtını genişletir ve devrenin yüksek frekanslarda çalışmasını sağlar.
  • [FONT:0) Geliştirilmiş baraj faktörü:[Dönetici: [Dönetici] Güç yükselteçlerinde, NFB yüksek seslenici sürücüler ve geri dönüşümden daha iyi kontrol sağlar.
  • [FONT=0)Constant kazanır:[Dönetici:[Dönetici:0) Kapalı-loop kazanım, sıcaklık, tedarik gerilimi ve aygıt toleransları.

Bu avantajlarına rağmen, negatif geri bildirimler tedavi edilmez. NFB yüksek seviyeleri, genişleme problemlerine yol açan, stabilite sorunlarına yol açan faz geçişlerini kolayca yapabilirler.Eğer aşama marjı yetersiz olursa, yükseltici osilatör "slew-indüklenen bir demleme" üretebilir (ayrıca geçici bir kesinti veya TIM olarak da bilinir).

Olumlu Geribilin ve Kontrolü

Olumlu geri bildirimler, geri dönüş sinyalinin girişi güçlendirdiği yer, genellikle yüksek sadakat lineer devrelerde kaçınılır, çünkü istikrar azaltır ve kendi serbest bırakılmasına neden olabilir. Ancak kayıt ekipmanlarında meşru uygulamalar vardır:

  • [FONT=0]Oscillators:[Döneticiler için Sine dalga oscillators for kaset önyargısı, kalibrasyon tonları ve elektronik müzik sentezleri sürekli bir sinyal sürdürmek için olumlu geri bildirimler kullanır. Wien köprü osilatör klasik bir örnektir.
  • [FONT=0)Rejeneratif devreler:[Döneticiler ve "presence" kontrolleri belirli frekansları artırmak için kontrol edilen olumlu geri bildirimler kullandı, ancak bu tür tasarımlar nadiren öngörülemeyenler nedeniyle modern yüksek sadakat dişlileri bulunur.
  • [FONT:0]Comparator histerileri: [Dönder: [Dönetici: 1) In delta-sigma ADCs and PWM modlators, pozitif geri bildirimler (hysteresis) komponatörde salınımı önlemek için kasıtlı olarak uygulanır, temiz dijital dönüşüm sağlamak.

Bu makalenin bağlamında, olumlu geri bildirimler, yüksek sadakat kayıt ekipmanlarındaki geri bildirimin büyük çoğunluğu negatif çeşitliliktendir.

Kayıt Ekipmanında Geri Dönüşümün Tarihi Gelişimi

Ses ekipmanlarındaki geri bildirim uygulaması, zamanın teknolojisini kullanarak el gelişti. En erken vakum tüp yükselteçleri yüksek bozulma ile açık-loop tasarımlarıydı - tam çıktıdaki% 10 THD'ye kadar% 5'i.The Williamson amplifikasyonu ilk başvuru için% 0.1'in altında büyük olumsuz geri bildirim, yüksek sadakatli bir standard oluşturmaktı.

1950'lerde ve 1960'larda, D.T.N. Williamson ve Quad'daki mühendisler ve McIntosh, "ultra-linear" bağlantıları da dahil olmak üzere, ekran şebekelerinden geri bildirim alan ve liderlik ağlarından gelen "parçalımların" bağlantıları gelişmiş bir geri bildirimler geliştirdiler.

Dijital çağ, sürekli zamanlı ve ayrık geri bildirim döngülerinin yüksek çözünürlüklü dijital verilere analog sinyalleri dönüştürdüğü, birçok yüksek analog dönüştürücü, elli yıl önce düşünülemez olan özellikleri elde etmek için karmaşık çoklu geri bildirimler mimarisine geri döndü.

Anahtar Kayıt Ekipmanları Bileşenlerde Geri Bildirim

Microphone Preamplifiers

Mikrofon önampste, hedef, birçok Neve ve API tasarımlarında bulunan düşük seviyeli bir mikrofon sinyalini (belirli her bir aşama) ve küresel geri bildirim (girişten elde etmek için) kullanarak, bu süreçteki olumsuz geri bildirimin ayrılmaz bir şekilde yapılması ve gürültüyü en aza indirmektir.

Transformer-balanced girişleri genellikle transformatörün frekans yanıtını lineerize etmek için geri bildirim içerir. Örneğin, ortak bir topoloji, giriş bandının birinciline ikincil gerilim örneği olarak, genişleyen bant genişliği ve temel bozulmaları azaltır.Modern bütünleşik-circuit önampsiyonları (örneğin, TI INA163), THD+N spektral geri elde etmek için yüksek oranda geri bildirimler döngüsü kullanır.

Eşitleştiriciler ve Filtreler

Eşitleştiriciler aslında frekans-selective filtrelerdir. Geri bildirim, doğru, tekrarlanabilir EQ eğrileri oluşturmak için anahtar bir rol oynar. Devlet değişkenli filtre, birçok parametrik eşitleştirici, iki bütünleme ve bir miktar yükseltici kullanarak tam olarak kontrol edilebilir bir yükselteç kullanır.

Analog grafik eşitleştiriciler, her grup genellikle bir gyrator devre kullanır - geri bildirim yapılandırmasında bir af-amp ve kapasitörler ile yaratılan bir reyting.Bu yaklaşım, yüksek Q filtreler elde ederken giriştörlerden kaçınılmalıdır.Bu filtrelerin hassasiyeti tamamen geri bildirim ağ bileşenlerinin doğruluğuna bağlıdır.

Güçlendiricileri

Güç yükselteçleri belki de kayıt ekipmanlarında geri bildirimin en talep edilen uygulamasıdır. Tipik bir sağlam devlet yükseltici tasarımı, bir gerilim kazanç aşaması (VAS), ve tamamlayıcı bir çıkış aşamasıdır. Global negatif geri bildirim (en 30-40 dB) son derece düşük dürtü ve bozulma elde etmek için girdiden uygulanır.

Ancak, çıktı aşamasının yüksek akımları ve kapasitance, faz gecikmesine neden olabilir, tehdit edici stabiliteye. Tasarımcılar, 45 dereceden daha fazla faz marjını sağlamak için geri bildirim ağı dikkatlice seçerler. "Nested feedback" ve "şimdiki geri bildirimler" üst düzey tasarımları daha fazla inceler artırmak için daha yüksek hızda kullanılır.

Sınıf geçiş yükselteçleri, şimdi birçok stüdyo monitörlerinde yaygın olarak, yüksek frekanslı geçiş eserlerini azaltmak ve düşük bozulmayı korumak için olumsuz geri bildirimlere güvenmektedir. PWM modüllator içindeki hata yükselteçleri sürekli olarak girdi sinyaline kıyasla, güç kaynağı dalgalanmaları ve yük varyasyonları için doğrulanır.

Bant Rekorları ve Analog Kayıt

Dijital kayıt egemen olmasına rağmen, analog kaset makineleri, birkaç kritik alanda görünür. geri bildirim:

  • [FONT:0]Bias oscillator: Yüksek frekanslı önyargı (tipik olarak 100 kHz) kasetin manyetik transfer özelliklerini lineerize etmek için kayıt başına uygulanır. Bu önyargıyı üreten osilatör, düşük-distortion sine dalgası sürdürmek için geri bildirim kullanır.
  • [FONT:0)Reproduce eşitleme:[Dönder:[Dönder:[Dönder: 0) Playback yükselticileri NAB veya IEC oyun geri dönüş eğrilerini uygulamak için geri bildirim kullanır. geri bildirimler ağı, kasetin doğal frekansı yanıtı için tam olarak telafi eden frekans bağlı bileşenler içerir.
  • [FONT:0)Servo kontrolü: [Dönder:) Bant taşıma mekanizmaları servo döngüler (gerileme kontrolü) sürekli kaset hızı ve gerginlik, vade ve flutter korumak için servo döngüler kullanır.

Her durumda, geri bildirimler yüksek sadakat manyetik kayıt için gerekli olan kesin, tekrarlanabilir performans sağlar.

Analog-to- Digital and Digital-to-Analog Paketleri

Geri bildirim, bir bütünleme (veya birden fazla bütünleme), bir hesaplamalı, yüksek frekanslı aborsa ve DACs'in temsilidir.Bir delta-sigma modüllator, giriş sinyalini takip etmek için çıktının ortalamasından oluşur, ölçüm gürültüsü yüksek frekanslara şekillenirken, DAC. Çıktı biraz daha fazla giriş yapılır.

Yüksek sipariş modülatörler, dinamik aralığı 120 dB'yi aşmayı sağlamak için çoklu geri bildirim yollarını ve karmaşık gürültü şekillendirmelerini kullanır. geri bildirim DAC ve analog bütünleştiricilerin hassasiyeti doğrudan dönüştürücünin lineerliğini ve gürültü performansını belirler.

Pratik Tasarım Yönleri ve Zorluklar

Olumsuz geri bildirimin yararları açık olsa da, uygulama, pitfalls'tan kaçınmak için dikkatli bir mühendislik gerektirir. En kritik meydan okuma istikrar sağlamaktır. Her bir yükseltici ve indüktif parasitics nedeniyle geçiş yapar ve bazı frekanslarda, rekreasyona olumsuz geri dönüşler geri dönüşler verebilir ve neden olur.

Tasarımcılar bunu eksiltme ile ele alır:0) Frekans tazminatı[DÜT 1:0) Yaygın kutup tazminatı (en azından yüksek frekanslarda kazanabilmek için VAS'ta kapasiteye sahip olmak için VAS'a gelir), geri ödeme (daha önceden sıfıra doğru bir ücret) ve Miller tazminatı (kesinlikle kutuplara karşı bir kapasiteye sahip olmak) hedef, döngü kazançlarının her seviyede yeterli (tipik olarak en az 45 derece) kalmasını sağlamaktır.

Bir başka endişe geçici kesinti (TIM) Bir yükseltici hızlı bir geçici ile yönlendirildiğinde, iç düğümler yüksek oranda 20 V / μs ile geri bildirim döngüsüne neden olabilir ve büyük ölçüde TIM'yi hafifletir, ancak şu anda bazı eleştirmenlerin iddia ettiği bir şekilde daha belirgin bir şekilde daha kötüleşir.

Geri bildirim performansının ölçülmesi sistem seviyesinde test içerir. Anahtar parametreler açık-loop kazanımı ve fazı içerir (projeksiyon ve süpürücü frekansı ile döngüyü kırarak sigortalanır), kapalı-loop bant genişliği, THD+N vs. frekansı ve adım cevabı (overshoot, ringing, yerleşme süresi).

Modern ilerlemeler: Dijital Geribildirim ve Modelleme

Dijital sinyal işleme geçişinin geçiş, geri bildirim için yeni sınırlar açtı. Dijital yükselteçlerde, geri bildirim döngüsü ADC ve DSP algoritmaları ile uygulanabilir, "mükemmel" analog olmayanların tazminatına izin verebilir. Örneğin, bir Sınıf-D amplifikasyonunda dijital geri bildirim, analog döngülerden çok daha hassastır.

Geri bildirim, geri bildirim parametrelerini, her bir dinleme seansı için geri bildirim ağının optimize edilmesiyle ilgili gerçek zamanlı olarak ayarlar.Bu yaklaşım yaşlanma bileşenleri, sıcaklık sürüklenmesi ve hatta konuşmacı yük değişiklikleri için telafi edilebilir. Bazı dijital önbellekleme rutinleri artık her bir dinleme seansı için geri bildirim ağı optimize eden kendi ayarlı rutinleri içerir.

Modelleme yükselteçleri (örneğin gitar amp simülasyonu) orijinal donanımdan elde edilebilir olan sesin farklı düzeylerde güvenilir olmayan, klasik tüp devrelerinin karmaşık, doğrusal olmayan davranışı yeniden üretebilme yeteneği.

Mühendisler ve Enthusiasts için en iyi uygulamalar

Yüksek sadakat kayıt ekipmanlarını tasarlayan mühendisler için aşağıdaki kurallar önemlidir:

  • [FONT:0) Ticaretten Çıkışı Anlayın:[Dönetici:[Dönetici:0) Daha fazla geri bildirim bozulmayı ve çıkış engelleyicisini azaltır, ancak stabilite risklerini ve TIM. Aim for the minimum feedback necessary to meet specific, not the maximum possible.
  • [FONT:0) Mümkün olan yerel geri bildirim kullanın:[Dönetici: 1 ) Bir güç yükselticisi etrafındaki küresel geri bildirimler, her aşamadaki yerel geri bildirimler aynı istikrar cezası olmadan lineerliği artırabilir.
  • [FONT:0) Reaktif yükler içinCompensate:[Döneticiler halindekiler, geri bildirim ağı kapasiteli yüklerle sabit kalır (uzun konuşmacılar, elektrostatik konuşmacılar) Çıktılar veya Zobel ağları gerekli olarak.
  • [FONT=0]Her iki THD ve TIM'yi de kabul edin: Standart THD+N testleri geçici bir bozulma ortaya çıkarabilir. Zaman alanı performansını değerlendirmek için çoktonik intermodülasyon testleri ve kare- dalga yanıtını kullanın.
  • [FONT:0) Tamamlanan sistemden yararlanın:[Dönetici:0) Bir ön plana geri bildirim aşağıdaki aşamanın giriş engeli ve kablo kapasitesi ile çalışmalıdır. Evaluate kararlılık ve frekans yanıt amaçlanan bağlamda.

Sesphiles ve kayıt mühendisler ekipman seçme, dinleme testleri önemlidir, ancak geri bildirimle ilgili parametrelerin ölçümleri (THD, IM, baraj faktör, bant genişliği) sağlam bir temel sağlar. Ayrıca müzik yaparken veya kabul edilen performans kıyaslamalarını sağlayan ekipman, akıllı geri bildirim tasarımının sonucudur.

Daha derin okuma için dış kaynaklar, [[0) Audio Engineering Society'nin teknik kağıtları[Döneticileri için [[Döneticileri için [[Döneticileri için ayrıntılı kaynaklar[Dönderler için) ve üreticilerden gelen pratik rehberler [Döneticileri için [[Döneticileri için Geri bildirimde bulunanlar için [Dönlendiriciler için Geri bildirimde bulunanlar için)

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Geri bildirim sadece yüksek sadakat kayıt ekipmanlarında bir tasarım seçeneği değildir; bu, modern sesten beklediğimiz performans seviyelerinin gerçekleşmesini sağlayan temel bir tekniktir. 1940'ların delta-sigma dönüştürücülerinin sınırlarına devam eden vakum tüp yükselticilerinden, negatif geri bildirim, stabiliteye ve doğruluka sadık bir şekilde ulaşmamız gerekir.

Kayıt teknolojisi her zaman yüksek örnek oranlarının alanındaki gelişmelere dönüşürken, kayıt zinciriniz için daha düşük gürültü katları ve uyarlanabilir dijital işleme, geri bildirim ilkeleri size her zamankinden daha iyi bir şekilde rehberlik edecektir.Eğer bir sonraki stüdyo dişlisini tasarlarken veya bir mikrofonu kayıt zinciriniz için bir mikrofonu seçerek, geri bildirimin temel ilkeleri sizi üstün sadakate yönlendirmektir.