Masurarea zgomotului surselor pentru pedale

[smar2]

Pornind de la articolul lui Jack Deville (Mr. Black pedals) in care compara nivelul de zgomot al unei surse izolate (Pedaltrain Jr.), al unui alimentator in comutatie si al unei baterii de 9V, am dorit sa masor nivelul de zgomot al sursei cu acumulatori Silent Power, fabricata de mine. Pentru cine nu stie despre ce e vorba, am facut acum vreo luna un topic despre aceasta sursa pentru pedale.

Problema a aparut cand am sesizat ca nivelul de zgomot pe care incercam sa il masor era sub nivelul zgomotului de cuantizare al osciloscopului (digital) pe care il foloseam. Pe scurt, zgomotul era prea slab pentru sensibilitatea osciloscopului meu. Din acest motiv a trebuit sa realizez un amplificator de tensiune (amplificare 100x), pentru a putea masura precis nivelul de zgomot al sursei Silent Power. 
In urma masuratorilor a rezultat ca Silent Power are un nivel de zgomot de aproximativ 0.1 mVRMS. In articolul mentionat anterior, Jack Deville obtinuse pentru sursele testate de el undeva in jur de 10 mVpk-pk, deci probabil in jur de 3.5 mVRMS (cu alte cuvinte aceste surse sunt de aproximativ 35 de ori mai zgomotoase decat Silent Power).

Mi-as dori insa sa pot face o astfel de comparatie si cu alte surse pentru pedale. Pentru consistenta masuratorilor, as dori sa masor zgomotul altor surse folosind acelasi montaj si osciloscop. Iar aici apelez la aceia dintre voi care sunt curiosi in legatura cu nivelul de zgomot al surselor voastre pentru pedale, si care sunt dispusi sa imi aloce un sfert de ora pentru a face masuratorile. Evident ca ma voi deplasa eu la sala de repetitii sau unde aveti pedalierul sau sursa (doar in Bucuresti si posibil in Galati/Braila).

Asadar, cei care sunteti interesati, va rog sa ma sunati la 0744 44 1174 sau sa imi scrieti aici, pentru a stabili cand si unde putem face masuratorile.

Multumesc

 

Later Edit: Iata si o imagine care rezuma articolul la care faceam referire mai devreme:

Edited January 31, 2019 by smar2

[tibimosby]

zgomotul nu se reduce cu condensator pt filtrare?

pe vremuri puneam un cond cat mai mare, sursele de atunci aveau brum destul de accentuat.

[karpi]

Interesant de studiat .

Isolated ? nu descrie ce tip de sursa este si  nu se refera la zgomot  ci doar faptul ca iesirile sunt izolate galvanic .( ca sa  previi " ground loop " -ul )

Si cu baterie trebuie sa fii izolat ..adica nu pui un singur acumulator cu 100Ah si alimentezi toate pedalele in parlel  si sa aiba " masa comuna "   ci fiecare pedala ar trebui sa aiba bateria proprie .

In comutatie este clar ca are oarece zgomot  dar in anumite cazuri  anumite pedale   cu amplif de chitara nu prea se simte  si i n acest caz trebuie " isolated output " .

Multe pedale au stablizator si filtraj intern drept care  poti sa folosesti  alimentatoare cu " zgomot " mare ..de ex  incarcatoare de acumolatoare ce furnizeaza curent continu pulsator ( adica nefiltrat 100% sau de loc unele )

 Este necesara filtrarea adecvata  nu numai un "C buffer " mare ptr.a asigura  rezistenta interna mica  ci si filtre ptr frecvente mai inalte se utilizeaza capacitati " mici " de obicei de 100nF si chiar in paralel  mai multe tipuri ..hartie , ceramic , tantal ..Pntea redresore sa aiba filtrare pe fiecare dioda sa taie semnalele tranziente de RF 

In cazul    Recorderelor  digitale  portabile  este bine sa nu se  utilizeze  convertoare DC-DC ci sa fie alimentate de la un acumulator cu  tensiunea necesara  , eventual si cu un grup adecvat  de filtraj .La recorderele digitale  se intermoduleaza frecventele CLK-ului intern cu cel al convertorului local DC-DC si pot sa apara in banda audio "zgomote " .

Am un "palm recorder " Zoom R4  care este alimentat cu doua acumulatoare de 1,2V , daca alimentez extern de la adaptor cu 9V este mai OK daca alimentez extern cu 9V de la acumulatoare este si mai OK .De masurat se poate vedea diferenta de unele frecvente " rebele " in semnalul inregistrat cu un analizor de spectru  dar de auzit nu prea se observa .Chiar din aceasta cauza este OK sa se foloseasca ptr o inregistrare curata acumulatoar externe de 9V  si sa se traga cu 96KHz/24 bit ca sa  tinem departe produse de intermodulatie  astfel sa obtinem un semnal cat mai curat  ca la un mixaj ulterior  sa nu apara probleme . 

De obicei  aceste recordere digitale  portabile au alimentare de ex 5V de la USB sau doua sau patru acumulatoare de 1,2V  sau alte " combinatii -portabile " din care se fac  cu convertorul DC-DC tensiunile ptr anumite circuite  audio ( de ex ) 9V sau +/- 12V  etc .Daca este posibil si au jack de alimentare ptr sursa externa   ext. de 9V sau 12V  est OK sa alimentezi de la aku. cu tensiunea potrivita  si nu prin " mufa USB" ,astfel este posibil sa scoti din circuit macar unele convertoare DC-DC .( convertoare in comutatie de obicei "up-step" ce fac din 5V  -> 9V ;12V, +/- 15V etc ...)  

Circuitele audio moderne au rejectia de mod comun foarte mare , mai sensibile sunt circuitele simple cu tranzistoare  dar cu filtrare adecvata si ecranare se rezolva .

Cat zgomot introduc rezistoarele !? de pe intrarea primului etaj  .ce zgomot produce primul tranzistor /tub /IC ?.daca ai un microfon ce furnizeaza 4mV  daca ar ajunge zgomot de  1mV pe intrare ar fi 25% din semnalul util  ce ar fi o catastrofa .

.Cu orice sursa de alimentare doar zgomotul primului   tranzistor/tub / etaj   /sau circuitului IC se aude ..un fasait Din sursa nu prea ajunge nimic chiar si cu cel mai primitiv preamp .

Sursele bine proiectate au nivelul de " ondulatie " la tipic  pe la 20mV , asta ajunge doar pe final in rest este filtrat puternic mai departe  catre etajele preamp etc.

Sursele i-si schimba rezistenta interna in functie de frecventa   astfel nici zgomotul nu va fi  unul " fix "  dar acest  lucru se simte mai mult la etajele finale care trag curent serios ..pedalele de obicei trag curent constant , la unele pedale mai sinple LFO-urile adauga o pulsatie in ramura de alimentare ..in functie de circuit  , de obicei nu se observa . Iar cele digitale au o padure de semnale prin circuit ce radiaza in toate directiile , totusi bine proiectate functioneaza in parametri buni .

Din sursa pot sa " vina" zgomote dar in circuitele bine proiectate nu ajung sa pertubeze treaba  deoarece sunt "pline " cu filtre ptr semnale mai mari decat "' zgomotul sursei de alimentare " .Ce poate sa vina din sursa ar fi o componenta de RF ( radio frecventa ) si alte socuri tranzitorii din retea in cazul cand sursa nu este proiectata corespunzator .( sau este construita sa  fie cat mai ieftina productia ).

.Pe IC-uri de obicei se monteaza direct pe pinii de alimentare condensator ceramic de 0,1uF ca sa  previna orice tranzient rapid ce poate sa apara in linia de alimentare   .

 De citit :  

...catre sfarsitul paginii schema unei surse stabilizate cu zgomot foarte redus  si mai sunt inca cateva stabilizatoare dupa sursa principala  toate bine filtrate

............inainte de sursa de alimentare  se gaseste si schema etajului de preamplif cu zgomot foarte redus ( 8 FET-uri in paralel pe sarcina comuna  cu BIAS pentru intr-un punct de functionare PSF  cu zgomot de curent minim pentru nivel de  intrarea  4mV .).Acerst etaj de preamp trebuie sa aiba un filtraj super OK   ca din cei 20mV de zgomot sau " ondulatie " sa nu ajunga nimic pe intrare , Mai mult zgomot pot produce rezistoare  de calitate slaba decat  zgomotul sursei  de alimentare .

http://www.synaesthesia.ca/LNschematics.html

Interesant nu a montat condensatoare pe puntea redresoare ( snubber capacitors ) , deci pot intra oscilatii neamortizate si Radio Frecvente    in stabilizator ( din interactiunea trafo cu capacitati si inductantele parazitare si diodele care comuta cand  in punctul de impedanta mare pot intra radiofrecvente )  , dar probabil i oricum vor  fi filtrate  in  urmatoarele etaje ..

http://www.synaesthesia.ca/HPS10PS-SCH.html

Sunt curios oricum ce rezultate gasesti  dar oare  cat  " se simte "  diferenta live cu ampliful de chitara daca  ai o sursa cu de ex 10mV zgomot mai redus . 

Cum masori ? In gol sau cu  sarcina  , ar trebui cu sarcina artificiala ca sa nu masori zgomotul venit din aparatul alimentat .

Asteptam rezultate de la masurari.

 Ar fi  OK sa poti sa  si verifici cu un analizor de spectru ( cele software ptr PC cu un soundcard decent sunt suficient de OK ptr .amatori . sa urmaresti ce " varfuri " apar  sau dispar utlizand diferite tipuri surse .Pentru acest lucru ai avea nevoie de un laptop sau un recorder de incredere apoi acasa cu PC-ul analizezi si compari rezultatele .

Spor la masurat si colectat date .

 

Edited February 1, 2019 by karpi

[smar2]

Sursa izolata folosita de Deville in testul lui era un Pedaltrain Jr. Nu am desfacut vreuna sa vad cum e construita, dar presupun ca e pe baza de transformator cu mai multe infasurari secundare, punti redresoare si regulator de tensiune. Nu cred ca are doar un simplu filtru dupa puntile redresoare.

Solutia cu transformator, diode si condensator de filtraj era folosita la alimentatoarele reglabile chinezesti (3-6-9-12V), care induceau un brum de retea semnificativ, orice alimentai de la ele (aparate de radio, clape, pedale de efecte, etc.). Astea sunt cea mai proasta varianta de alimentat pedale, in opinia mea. Zic de alimentatoare de-astea ca mai jos:

 

Evident ca daca pedalele au un etaj serios de filtrare la intrarea alimentarii de 9V, nu se prea aude zgomot de la alimentare in lantul audio, dar sunt si multe pedale care au fost proiectate plecand de la premisa ca vor fi alimentate de la bateria interna de 9V sau de la o sursa foarte bine filtrata. Pana la urma, e suficient ca o singura pedala din lant sa introduca zgomot de la sursa de alimentare in semnalul audio, pentru ca semnalul la intrarea in amp sa fie zgomotos.

 

Ajung azi in tara, asa ca in urmatoarele 2 saptamani ma puteti chema sa masor nivelul de zgomot al surselor voastre.  Astept invitatii

P.S. Cu aceeasi ocazie, puteti face si teste cu Silent Power

 

Edited February 4, 2019 by smar2