Хабр Курсы для всех
РЕКЛАМА
Практикум, Хекслет, SkyPro, авторские курсы — собрали всех и попросили скидки. Осталось выбрать!
Хабр доступен 24/7 благодаря поддержке друзей
Комментарии 39
Т.е. вы говорите, что при разработке схемы не учитывается номинальное (рекомендуемое) сопротивление нагрузки (в виде наушников), а сначала че-то паяется, и потом тестируется???
сначала че-то паяется, и потом тестируется
А вы думаете, что разработка аппаратного обеспечения сильно отличается в плане организации процесса от разработки ПО? Люди то везде одинаковы.
Косяки в разработке ПО не выливаются все же в перезаказ плат и комплектующих. Обычно стараются совсем уж наобум не переть.
Анекдот про дятла, разрушающего Вселенную.
А интересно посмотреть на разработку ПО, когда каждая ошибка в программе приводит к сгоранию материнки с искрами и дымом.
«Каждая ошибка» даже в железе к такому не приводит.
Но на уровне близкому к железу вполне возможно сделать кирпич (иногда даже из дорогого оборудования).
Я, конечно, авионику, управляющую закрылками не программировал (самое близкое — низкий уровень телефонов), но общие принципы очевидны: использование симуляторов, «железных» прототипов в лабе, опытные партии и прочее.
Насколько я знаю, приблизительно тот же набор используется и при проектировании схем (при разработке телефонов софт и хард разрабатываются параллельно, и хард начинался с прототипа размером с чемодан, и продолжался несколькими версиями ближе к тому, что реально должно работать).
Но на уровне близкому к железу вполне возможно сделать кирпич (иногда даже из дорогого оборудования).
Я, конечно, авионику, управляющую закрылками не программировал (самое близкое — низкий уровень телефонов), но общие принципы очевидны: использование симуляторов, «железных» прототипов в лабе, опытные партии и прочее.
Насколько я знаю, приблизительно тот же набор используется и при проектировании схем (при разработке телефонов софт и хард разрабатываются параллельно, и хард начинался с прототипа размером с чемодан, и продолжался несколькими версиями ближе к тому, что реально должно работать).
Ну, вообще-то в ВУЗе я схемотехнику изучал. И при проектировании даже простейшего усилителя, на выходе предполагалось наличие сопротивления нагрузки.
И, вообще-то в разработке ПО тоже все далеко не всегда тяп-ляп и в продакшен. И требования к системе (хоть и предварительные) тоже обычно прописываются.
И, вообще-то в разработке ПО тоже все далеко не всегда тяп-ляп и в продакшен. И требования к системе (хоть и предварительные) тоже обычно прописываются.
Не, это норм, когда начинают резать стоимость и прочее, пытаясь войти в какой-то диапазон.
Но статья о том, что сначала паяют, а потом тестируют. И это странно, ибо логичнее было бы сначала изменить схему с учетом дешевой комплектухи, посчитать что можно, а потом уже паять и тестировать. Хотя бы потому, что опытная партия это всегда дорого и долго, насколько я помню по своему опыту ожидания прототипов телефонов под разработку.
Но статья о том, что сначала паяют, а потом тестируют. И это странно, ибо логичнее было бы сначала изменить схему с учетом дешевой комплектухи, посчитать что можно, а потом уже паять и тестировать. Хотя бы потому, что опытная партия это всегда дорого и долго, насколько я помню по своему опыту ожидания прототипов телефонов под разработку.
Если рассматривать проектирование ноутбука, телефона и т.п., там все расчеты, это правильно реализовать кодек, что бы он просто работал. Т.е. обеспечить правильно питание, распайку, обвязку в соответствии с даташитом. Характеристика, о которой статья, для таких устройств редко фигурирует в технических характеристиках. И как показаны примеры выше, для многих устройств будет «слишком тихо, не совместимо ни с чем». А в комплекте с телефоном будет гарнитура. Она работать будет тихо и это будет основанием, что все сделано правильно, все работает.
Но было бы интересно узнать, как проходила разработка именно звуковой части смартфонов, с которыми вы работали. Какие характеристики были главными. Как и на чем тестировалось. Были ли субъективные оценки. Что в итоге указывалось в характеристиках продуктов по звуковой части.
Но было бы интересно узнать, как проходила разработка именно звуковой части смартфонов, с которыми вы работали. Какие характеристики были главными. Как и на чем тестировалось. Были ли субъективные оценки. Что в итоге указывалось в характеристиках продуктов по звуковой части.
Я железо не трогал, требования железные читал по диагонали, и в актах приемки лично не участвовал (особенно в звуковои части — с радио пришлось поучаствовать), но, насколько я помню, субъективных параметров не было.
Везде указывались стандартные единицы измерения, и проверялись в лабе на оборудовании.
Материал не про то, что усилители создают с нуля без каких-либо расчетов. А про то, что у каждого разработчика свое виденье конечных характеристик при проектировании относительно отдельной характеристики. Зачем выворачивать наизнанку исходный смысл и выдергивать отдельные слова из контекста?
Подробный разбор, спасибо!
У меня 150 Ом и на «обычном» плеере хватает впритык, тихие треки уже не очень
У меня 150 Ом и на «обычном» плеере хватает впритык, тихие треки уже не очень
Так речь не идёт о том, что совсем не учитывают. Речь идёт о том, что учитывают по своему, а потом сверяют то, что получилось.
Что касается разработки, то понятное дело, что [обычно] не выкладывают в продакшен совсем уж тяп-ляп. Но мир разработки состоит не только из чёрного и белого — есть большое количество полутонов. Поскольку я касаюсь и железа и софта, то я имел возможность видеть всякого. И ошибки (в том числе и управляющего софта), которые приводили к картечному отстрелу танталов с плат (да да, уважаемый Vanellope с искрами и дымом), и платы, на которых резали дорожки и кидали навесной монтаж, чтобы не перезаказывать (как бы это не было неправильно с вашей точки зрения, уважаемый technomancer). И это всё не сильно отличается от случаев дропа базы в продакшене из-за простой ошибки в софте или приляпывания множества костылей, чтобы не переделывать уже сделанное.
И вся эта похожесть происходит именно из-за похожести исполнителей все этих штук — людей.
P.S. Извините, что ответил тут не только вам — я несколько ограничен по частоте комментариев.
P.P.S. Ещё и не туда улетело. Это был ответ пользователю artskep
Что касается разработки, то понятное дело, что [обычно] не выкладывают в продакшен совсем уж тяп-ляп. Но мир разработки состоит не только из чёрного и белого — есть большое количество полутонов. Поскольку я касаюсь и железа и софта, то я имел возможность видеть всякого. И ошибки (в том числе и управляющего софта), которые приводили к картечному отстрелу танталов с плат (да да, уважаемый Vanellope с искрами и дымом), и платы, на которых резали дорожки и кидали навесной монтаж, чтобы не перезаказывать (как бы это не было неправильно с вашей точки зрения, уважаемый technomancer). И это всё не сильно отличается от случаев дропа базы в продакшене из-за простой ошибки в софте или приляпывания множества костылей, чтобы не переделывать уже сделанное.
И вся эта похожесть происходит именно из-за похожести исполнителей все этих штук — людей.
P.S. Извините, что ответил тут не только вам — я несколько ограничен по частоте комментариев.
P.P.S. Ещё и не туда улетело. Это был ответ пользователю artskep
Дык, статья начинается с
Т.е. автор статьи открыто заявляет, что производители сначала спаяли, потом «послушали», потом написали «рекомендуем».
А автор потом выходит весь в белом и начинает во всей статье расписывать схемотехнику, тесты и прочее.
Мне кажется, что это опрометчивое заявление, что производители не занимаются проектированием и тестированием своего продукта, а только автор знает что и как делать правильно.
Производители эту характеристику обычно определяют субъективно, попробовав свой усилитель с разными моделями наушников
Т.е. автор статьи открыто заявляет, что производители сначала спаяли, потом «послушали», потом написали «рекомендуем».
А автор потом выходит весь в белом и начинает во всей статье расписывать схемотехнику, тесты и прочее.
Мне кажется, что это опрометчивое заявление, что производители не занимаются проектированием и тестированием своего продукта, а только автор знает что и как делать правильно.
Я лично знаю пару производителей, которые свои продукты (а это не смартфоны, где звук второстепенная «ерунда», а изначально аудиофильские устройства) не слушают вообще.
На вопрос, чем новый усилитель по звуку лучше прошлого — а понятия не имею, вот новые усилители раскупят, на форумах распишут…
Как думаете, с таким подходом, как такой производитель будет рассчитывать диапазон совместимых нагрузок? Нижняя граница будет оцениваться только по критерию «сгорит-не сгорит». Верхняя — по отзывам покупателей.
У меня есть один усилитель, который мне очень понравился по звуку. На вопрос, как получилось достичь хорошего звука без аудиофильских «золотых» деталей (а это дискретный усилитель, не интегральная сборка или ОУ + Буферы), разработчик это прокоментировал как «грамотный расчет схемы». Но, касаемо диапазона совместимых нагрузок с точки зрения звучания, изначально для усилителя нижней границей было значение в 16 или 32 Ом. И лишь после того, как производитель отслушал свой усилитель с наушниками в 8 Ом, он изменил этот диапазон, убедившись, что достаточно и громкости и субъективного качества. И именно у этого производителя были самые подробные характеристики на усилитель, с указанием уровня тока и напряжения для разных режимов.
У других производителей к сожалению подобные характеристики указываются по принципу «на отвали»…
На вопрос, чем новый усилитель по звуку лучше прошлого — а понятия не имею, вот новые усилители раскупят, на форумах распишут…
Как думаете, с таким подходом, как такой производитель будет рассчитывать диапазон совместимых нагрузок? Нижняя граница будет оцениваться только по критерию «сгорит-не сгорит». Верхняя — по отзывам покупателей.
У меня есть один усилитель, который мне очень понравился по звуку. На вопрос, как получилось достичь хорошего звука без аудиофильских «золотых» деталей (а это дискретный усилитель, не интегральная сборка или ОУ + Буферы), разработчик это прокоментировал как «грамотный расчет схемы». Но, касаемо диапазона совместимых нагрузок с точки зрения звучания, изначально для усилителя нижней границей было значение в 16 или 32 Ом. И лишь после того, как производитель отслушал свой усилитель с наушниками в 8 Ом, он изменил этот диапазон, убедившись, что достаточно и громкости и субъективного качества. И именно у этого производителя были самые подробные характеристики на усилитель, с указанием уровня тока и напряжения для разных режимов.
У других производителей к сожалению подобные характеристики указываются по принципу «на отвали»…
Ну, про аудиофильские "сущности" — это да, там осциллограф враг религии.
Если бы вы тестровали эти усилки, я бы понял. Но вы несколько опрометчиво всех записали в аудиофилы.
Если бы вы тестровали эти усилки
В базе RAA мной лично протестировано более 150 усилителей (или усилительной части в плеерах, смартфонах и т.п.).
Разработано ПО для тестирования и стенды со спецификой именно усилителей для наушников.
Проводятся отдельные работы тестирования прототипов или малоизвестных брендов для оценки привлекательности для дистрибуции для разных компаний. Есть прямая связь с производителями и разработчиками, которых можно спросить о том, чем они руководствуются при разработке звуковой части.
Я бы мог тут пояснить, что у нас, конечно, на пробной партии до десятка единиц тоже и ножки режут, и проводки прокидывают при необходимости, чтоб время не тянуть и не выкидывать в целом годный экземпляр, а потом все же садятся и перерисовают…
Но раз Ваши схемотехники считают возможность «картечного отстрела танталов» — программной ошибкой… А можно поинтересоваться, Вы какого рода продукцию выпускаете? И хотя бы в личку — под какой маркой? Честное слово, я никому не скажу. Мне для личного пользования, так сказать.
Но раз Ваши схемотехники считают возможность «картечного отстрела танталов» — программной ошибкой… А можно поинтересоваться, Вы какого рода продукцию выпускаете? И хотя бы в личку — под какой маркой? Честное слово, я никому не скажу. Мне для личного пользования, так сказать.
То не схемотехники так считали, то на самом деле так было. Некий девайс (параметрический измерительный модуль), с очень широкими возможностями по программному управлению напряжением и током на DUT-е. И обратной стороной от этих широких возможностей была невозможность полной аппаратной «защиты от дурака» при переключении режимов. Так что как раз получился хороший пример в плане ошибок софта, приводящих к искрам и прочему.
Но вы не беспокойтесь, то дела давно минувших дней и в плане выпуска этих устройств и в плане моего в этом участия. Сейчас, наверное, исключительно правильные разработчики аппаратных средств делают всё исключительно правильно и поэтому серийная техника никогда не глючит и не выходит из строя по причине ошибок встроенного ПО.
Но вы не беспокойтесь, то дела давно минувших дней и в плане выпуска этих устройств и в плане моего в этом участия. Сейчас, наверное, исключительно правильные разработчики аппаратных средств делают всё исключительно правильно и поэтому серийная техника никогда не глючит и не выходит из строя по причине ошибок встроенного ПО.
del
«не глючит» — это одно. Понятно дело, что глючит. А «бабахает» (и виноватые программисты) — это совсем другое. Все-таки, если разработчики положились на ПО вместо того, чтобы (грубо говоря) поставить предохранитель, то это не ПО виновато…
Я «проходил» мимо одной такой штуки. Речь шла о лазере и глазах. В неё вставили два дублирующих друг друга «кудаблять?!»-модуля, которые включались в первую очередь и следили за тем, чтобы никакие выкрутасы и падения основного контроллера не вылились в Проблему.
Уважаемые artskep и technomancer. Простите, но мне немного утомительно вести обсуждение с часовыми паузами между ответами. Давайте остановимся на том, что я заблуждаюсь в своём опыте по этим вопросам и «предохранитель» можно поставить везде, не ухудшая характеристик устройства до состояния негодности к использованию, а сам этот предохранитель всегда может быть чисто аппаратным и не содержать в себе никаких потенциальных ошибок.
s/кудаблять/watchdog/
Подскажите, как правильно подобрать резисторы чтобы снизить громкость? Сопротивление наушников 45 Ом.
Я могу подобрать экспериментально, но основной вопрос — делать ли делитель напряжения, или просто вставить резистор последовательно?
Я могу подобрать экспериментально, но основной вопрос — делать ли делитель напряжения, или просто вставить резистор последовательно?
Для последовательного соединения можно прикинуть ослабление через калькулятор
reference-audio-analyzer.pro/splfull.php
Для решения надо знать выходное сопротивление источника, а значение резистора будет прибавкой к сопротивлению источника.
reference-audio-analyzer.pro/splfull.php
Для решения надо знать выходное сопротивление источника, а значение резистора будет прибавкой к сопротивлению источника.
Рекомендуемый уровень звукового давления получается как: 14 dBV +102 dB/V SPL = 116 дБ SPL
Извините, что-то я не очень понял, там вроде болевой порог на уровне 120 дБ SPL. Вы точно всё верно посчитали? Я в принципе подозреваю, что такое, конечно, возможно, если «правильно» измерить, но всё-таки у меня есть некие подозрения в способности динамиков на наушниках развивать такую громкость.
Вообще, тут такое мастерское жонглирование формулами в материале, я даже не уверен что могу отследить где вы к месту формулы использовали, а где нет, но оставлю это на совести автора.
Болевой порог в 120 дБ SPL справедлив для синуса, особенно если это низкая частота от сабвуфера в машине. Там воздействие идет на все органы. На танцполе удар от низкой частоты может повлечь травму, т.к. воздействие не только на уши, а на сердце, легкие, печень и т.п… Если попадет в резонансную частоту на инфразвуке для какого-то органа, то последствия могут быть тяжелыми.
Другая ситуация с наушниками, где болевой порог уже механический только для ушей. Как бы громко уже не играли наушники, это не сомнет грудную клетку, в отличии от давления внутри автомобиля с сабвуфером. По этой причине болевой порог для наушников и колонок разный и он не упирается в конкретное звуковое давление, а зависит от множества факторов: плотности сигнала, частоты и т.п…
В зависимости от плотности сигнала и частоты для наушников порог достигает до 140 дБ SPL. Выше будет уже повреждаться ухо.
Наушники обычно опаснее колонок тем, что могут развить очень высокое звуковое давление и при этом не уйти в искажения, из-за чего субъективно высокую громкость можно не ощутить.
Если к этой теме есть интерес, можно сделать об этом отдельный материал.
Если особо интереса нет, но хочется просто самостоятельно проверить, то можно взять iPhone 5/5s или Lightning Audio Adapter для последних моделей. Максимальный уровень на выходе 0 dBV (1 Vrms).
Далее подключить к примеру широко распространенные и доступные Sennheiser CX-300-II со средней чувствительностью в 130 дБ/В SPL. При выставлении максимального уровня громкости, пиковые значения будут в районе 130 дБ SPL, хотя в целом общее значение будет примерно на 20 дБ ниже.
На коробке у наушников чувствительность указана как 124 дБ/В для 1 кГц. Но так как на низких и высоких частотах есть подъем, то общая чувствительность получается выше.
Другая ситуация с наушниками, где болевой порог уже механический только для ушей. Как бы громко уже не играли наушники, это не сомнет грудную клетку, в отличии от давления внутри автомобиля с сабвуфером. По этой причине болевой порог для наушников и колонок разный и он не упирается в конкретное звуковое давление, а зависит от множества факторов: плотности сигнала, частоты и т.п…
В зависимости от плотности сигнала и частоты для наушников порог достигает до 140 дБ SPL. Выше будет уже повреждаться ухо.
Наушники обычно опаснее колонок тем, что могут развить очень высокое звуковое давление и при этом не уйти в искажения, из-за чего субъективно высокую громкость можно не ощутить.
Если к этой теме есть интерес, можно сделать об этом отдельный материал.
Если особо интереса нет, но хочется просто самостоятельно проверить, то можно взять iPhone 5/5s или Lightning Audio Adapter для последних моделей. Максимальный уровень на выходе 0 dBV (1 Vrms).
Далее подключить к примеру широко распространенные и доступные Sennheiser CX-300-II со средней чувствительностью в 130 дБ/В SPL. При выставлении максимального уровня громкости, пиковые значения будут в районе 130 дБ SPL, хотя в целом общее значение будет примерно на 20 дБ ниже.
На коробке у наушников чувствительность указана как 124 дБ/В для 1 кГц. Но так как на низких и высоких частотах есть подъем, то общая чувствительность получается выше.
Я бы вам не поверил, но, как ни странно, взял Sennheiser HD 515, и PCE-999 (Sound Level Meter), в качестве источника — звуковая карта E-MU 0202. Померил. Максимальная громкость прямо около динамика — 108 дБа (заявленная чувствительность как раз 108).
Очень удивлён.
Очень удивлён.
В вашем опыте я бы не связывал напрямую их заявленную чувствительность с тем, что получилось. Их чувствительность в области 1 кГц снижается и значение в 108 дБ/В немного занижено. Реальная средняя чувствительность немного выше, порядка 113 дБ/В SPL. У E-MU0202 максимальное напряжения на 50 Ом будет около 3 dBV, что дает максимальное расчетное звуковое давление на наушниках порядка 113+3=116 дБ SPL. Но это если пускать синус по разным частотам. А музыка обладает меньшей энегретической плотностью и есть перепады по громкости. На выходе соответственно будет меньше значение в виде 108 дБ SPL.
А субъективно такая громкость как, есть ощущение, что если добавить еще 12 дБ (до 120 дБ SPL), то уши обязаны лопнуть? :)
А субъективно такая громкость как, есть ощущение, что если добавить еще 12 дБ (до 120 дБ SPL), то уши обязаны лопнуть? :)
Расчёт идёт из условия, что наушники подсоединяются к оконечному каскаду усилителя вместо динамиков. Своим повышенном сопротивлением наушники компенсируют громкость динамиков.
Если громкость понижается за счёт увеличения сопротивления наушников, то только производители наушников знают на какой громкости их наушники имеют приемлемое качество.
Можно ли вообще говорить о качестве звука если нагрузка не согласована с выходным импедансом усилителя?
В аппаратуре с нормальной схемотехникой, обычно для выхода на наушники имеется свой согласованных оконечный каскад ответвлённый от выхода пред-усилителя.
Если громкость понижается за счёт увеличения сопротивления наушников, то только производители наушников знают на какой громкости их наушники имеют приемлемое качество.
Можно ли вообще говорить о качестве звука если нагрузка не согласована с выходным импедансом усилителя?
В аппаратуре с нормальной схемотехникой, обычно для выхода на наушники имеется свой согласованных оконечный каскад ответвлённый от выхода пред-усилителя.
Если очень кратко, то при повышении сопротивления катушки (тоньше провод, больше витков, больше сопротивление), снижается чувствительность к напряжению и динамик более тихий. Но КПД в виде эффективности остается прежним и чувствительность к мощности такая же. Т.е. если на динамик подать больше напряжение, громкость будет аналогичная, расход тока будет меньше, итоговая мощность такая же. Батарейки хватит на такое же время.
В динамиках для колонок снижение сопротивления до 4 и 8 Ом было выходом для ограничений транзисторных усилителей, способных выдать большой уровень тока и относительно небольшой ограниченный уровень напряжения. Для наушников требуется меньший уровень мощности и соответственно можно позволить использовать более высокое сопротивление в динамиках и получить более удобный баланс между выходным током и напряжением для той же мощности.
Каким должен быть выходной импеданс — на это сегодня нет единственно верного ответа, у низкого и высокого импедансов есть свои теоретические плюсы и минусы.
В динамиках для колонок снижение сопротивления до 4 и 8 Ом было выходом для ограничений транзисторных усилителей, способных выдать большой уровень тока и относительно небольшой ограниченный уровень напряжения. Для наушников требуется меньший уровень мощности и соответственно можно позволить использовать более высокое сопротивление в динамиках и получить более удобный баланс между выходным током и напряжением для той же мощности.
Каким должен быть выходной импеданс — на это сегодня нет единственно верного ответа, у низкого и высокого импедансов есть свои теоретические плюсы и минусы.
Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий
Рекомендуемое сопротивление наушников для усилителя