Jump to content
IGNORED

Połączenia zbalansowane, układy symetryczne za i przeciw


emc_emc
 Share

Recommended Posts

15 minut temu, jar1 napisał:

Co ma niepolska nazwa do określania ludzi jako nieuków? 

Bo "uk" wie, że jest poprawna i uznana nazwa polska. "Zbalansowany" nie jest żadną nazwą, ani polską ani niepolską. Niepolską jest balanced. A kto tego nie wie, to jest nieukiem ?
W dodatku "balans" w języku polskim oznacza różne rzeczy i mały związek ma z połączeniami symetrycznymi, już wystarczy, że symetria sprawia bardzo dużo problemów z określeniem, czym jest a czym nie ?

Do rzeczy, już z komputera, bo z komórki wcześniej to tylko głupie uwagi można ?

Przede wszystkim symetryczne w zasadzie są tylko połączenia. To znaczy termin ten ma zastosowanie w transmisji sygnału, natomiast urządzenia "wewnętrznie symetryczne" jako takie, szczególnie w rozumieniu prezentowanym tu na forum, praktycznie nie istnieją, a gdyby istniały, byłyby bez sensu. Wyjątkami są układy, w których symetria jest niezbędna albo wskazana, to znaczy na przykład układy VCA lub kompresory, w których sygnał sterujący wzmocnieniem jest podawany na to samo wejścia, co sygnał użyteczny, albo z drugiej strony wysokoczułe układy wzmacniające. Tak czy inaczej są to zwykle układy różnicowe. Nie ma natomiast sensownego uzasadnienia układ "w pełni zbalansowany", jak wyczytałem w wątku macierzystym taki, w którym urządzenie składa się z dwóch niezależnych torów wzmacniających. To byłoby całkowicie bez sensu i co gorsza praktycznie uniemożliwiałoby poprawną pracę urządzenia, w zasadzie negując większość zalet symetrii, jakkolwiek rozumianej. Wyjątkiem, i to nie do końca, są mostkowe końcówki mocy, ale nadal nie ma to większego związku z rodzajem gniazd we/wy czy rodzajem sygnału wejściowego czy wyjściowego. Być może istnieją jakieś urządzenia, w których takie rozwiązania są sensowne i uzasadnione, jeżeli tak, to proszę o przykłady. Jednak wewnętrzna konstrukcja urządzenia IMO nie ma żadnego związku z przesyłem sygnału i urządzenia "SE" wcale nie są gorsze od innych.
Tak więc na początku - połączenia. Pierwsze połączenia były niesymetryczne (telegraf), ale powstanie telefonii wymusiło połączenia symetryczne, czyli dwuprzewodowe. Połączenie symetryczne pozwala na zwiększenie odstępu od zakłóceń i tylko po to jest używane. Aby połączenie było symetryczne, musi spełniać parę warunków - impedancja wyjściowa musi być taka sama na obu wyjściach i impedancja wejściowa taka sama na obu wejściach oraz wejście musi być wejściem różnicowym. I to wszystko. Takie warunki spełniają w sposób idealny transformatory i w związku z tym są w sumie ideałem wejścia i wyjścia symetrycznego i są stosowane do dzisiaj. Jak można zauważyć (i wyczytać nawet w wikipedii) połączenie symetryczne nic nie mówi o sygnale, jaki ma być przesyłany - to jest oddzielne zagadnienie, i sygnał wcale nie musi być przeciwsobny/różnicowy/symetryczny (tu niestety brak zrozumiałego jednoznacznego określenia, powoduje to nieporozumienia). Tak więc znane wszystkim rysunki, że jednym kablem idzie taki sinus, a drugim "odwrotny" nie są warunkiem koniecznym połączenia symetrycznego, znaczy wykorzystania jego zalet czyli redukcji zakłóceń.

nagrywamy.com

Link to comment
Share on other sites

Jeżeli chodzi o praktyczną realizację połączeń i wejść/wyjść symetrycznych, to mamy parę możliwości. Ideałem układowym i wejścia i wyjścia symetrycznego jest transformator. Ma jednak dwie wady - jest drogi i ma "brzmienie", które może się podobać albo nie, ale jest. Dużo tańsze są rozwiązania elektroniczne. Wejście to w zasadzie jest zawsze wzmacniacz różnicowy, o różnym stopniu skomplikowania, najczęściej w przypadku poziomów liniowych wzmacniacz różnicowy na jednym wzmacniaczu operacyjnym lub w droższych układach "odbiornik linii" czyli praktycznie to samo, tylko drożej. Wejście symetryczne musi być wejściem różnicowym o możliwie dużym współczynniku tłumienia sygnału wspólnego, to znaczy ma wzmacniać tylko różnice, a całkowicie ignorować, wręcz tłumić sygnał wspólny. Drugim bardzo istotnym warunkiem, o którym się często zapomina, jest równa impedancja wejściowa, co z kolei nie jest wcale takie oczywiste w przypadku prostego układu różnicowego, dlatego czasem się po się po układ wzmacniacza instrumentalnego lub odpowiednio rozbudowuje zwykły wzmacniacz różnicowy.
Układów wyjściowych jest przynajmniej kilka, o różnym stopniu skomplikowania i różnych parametrach. Tu najważniejszym parametrem jest też równa impedancja wyjściowa na obu nogach, natomiast sygnał wyjściowy wcale nie musi być przeciwsobny, co pozwala na różne uproszczenia układu z zachowaniem wszystkich zalet połączenia symetrycznego.
Ważne jest też to, co pomiędzy. Kabel powinien być symetryczny w sensie takich samych parametrów obu żył, ale ważnym warunkiem jest też zapewnienie, aby obie żyły jeżeli już muszą to dostawały tyle samo i takich samych zakłóceń, co oznacza, że powinny być blisko siebie, często skręcone i jeżeli ekranowane, to we wspólnym ekranie - kabel z każdą żyłą ekranowaną osobno nie jest kablem symetrycznym.

nagrywamy.com

Link to comment
Share on other sites

To posłuchajmy nieuka:

 

A jakby co:
"Balanced audio is a method of interconnecting audio equipment using balanced lines. This type of connection is very important in sound recording and production because it allows the use of long cables while reducing susceptibility to external noise caused by electromagnetic interference. "

Hidden Content

    Give reaction or reply to this topic to see the hidden content.
Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Edited by jar1
Link to comment
Share on other sites

44 minuty temu, Sine Metu napisał:

Hidden Content

    Give reaction or reply to this topic to see the hidden content.
Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ok, ja mam takie coś. Czyli, jak rozumiem, sama końcówka jest zbalansowana/symetryczna.

Swoją drogą, dlaczego ten wątek jest w DIY, a nie w Hi-Fi?9889aa8e4a7c02cf645f2fe39ee40c6b.jpg

Tak symetryczna. To teraz o zaletach tego rozwiązania- tj symetrycznej budowy urządzeń. Zalety występują głównie przy klasie A.  I by je wykorzystać trzeba zaprojektować urządzenie wyłącznie z wejściami symetrycznymi.

1. Prąd zasilający pobierany przez symetryczny( suma prądów z z dwóch połówek) układ jest całkowicie stały, tj nie występuje żadna modulacja linii zasilających - co jest niezwykle korzystne

2. Przepływ sygnału audio jest  jasno zdefiniowany - co upraszcza prowadzenie masy, jak i ilość kombinacji - bo jak ktoś trochę poeksperymentował to wie że prowadzeniem , wykonaniem ,punktem przytłoczenia masy można zmienić brzmienie urządzenia.

 

Wady:

1. Oczywista że mamy 2 razy więcej elementów, 2 układy

2.Przy bardziej skomplikowanym układzie wzrasta rozmiar całego układu więc wykorzystanie zalety nr1 nie jest takie oczywiste.

3. Stopień wyjściowy obciążony jest połową impedancji.

 

Pomysły i ciekawe idee:

1. Przy wykorzystaniu podwójnych wzm. operacyjnych +  wymuszenie pracy w klasie A + bufor prądowy - można np zbudować symetryczny wzmacniacz słuchawkowy , przedwzmacniacz wykorzystujący zaletę nr1 . 

 

Link to comment
Share on other sites

41 minut temu, emc_emc napisał:

Wady:

1. Oczywista że mamy 2 razy więcej elementów, 2 układy

2.Przy bardziej skomplikowanym układzie wzrasta rozmiar całego układu więc wykorzystanie zalety nr1 nie jest takie oczywiste.

3. Stopień wyjściowy obciążony jest połową impedancji.

4. Dwa razy większa powierzchnia układu.

5. Dwa razy większa ilość okablowania.

Link to comment
Share on other sites

@emc_emc trochę tak ogólnikowo napisałeś. Że niby więcej elementów i że większe...

Ale dzięki tej wielkości i rozbudowie układu mamy,

- bardziej przyjazną pod względem dopasowania ze źródłem impedancja wejściowa

- w przypadku klasy A "SE" możliwość zwiększania mocy do pokaźnych 200-300W (w klasie A). Jednak takie zwiększanie w nieskończoność tranzystorów wyjściowych powoduje zwiększanie pojemności co wpływa na pasmo przenoszenia.

Gdzie symetryzować i jak , to @jar1 ma przećwiczone. Układów jest sporo, jednak taki w pełni symetryczny tor jest ciężko ogarnąć. 
 

Jednak po prawdzie, w domowym audio gdzie w większości IC mają 50cm a jak się uda to mniej nie ma sensu.

Link to comment
Share on other sites

Symetryzacja jest teoretycznie fajna, z tym, że aby działała zgodnie z oczekiwaniami jest założenie, że układy działają w pełni liniowo..  A tak nie jest, liniowość znacząco zmniejsza się ze wzrostem pasma częstotliwości. Dlatego tak wyraźnie pomaga ona w likwidowaniu zakłóceń np. od sieci energetycznej. Natomiast w zakresach w.cz. już tak pięknie nie jest.

Zresztą, nawet kable XLR "grają", co pokazuje, ze rzeczywiście nie rozwiązuje wszystkich problemów. 

Edited by jar1
Link to comment
Share on other sites

6 godzin temu, Sine Metu napisał:

Hidden Content

    Give reaction or reply to this topic to see the hidden content.
Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ok, ja mam takie coś. Czyli, jak rozumiem, sama końcówka jest zbalansowana/symetryczna.

Swoją drogą, dlaczego ten wątek jest w DIY, a nie w Hi-Fi?9889aa8e4a7c02cf645f2fe39ee40c6b.jpg

To jest circlotron, układ znany z techniki lampowej. Kłopotliwy że względu na zasilanie, o właściwościach sonicznych nie chcę pisać, choć gdyby były wybitne, to takie wzmacniacze byłby popularniejsze. Również dyskusyjne IMO jest nazywanie takiego układu symetrycznym, jeżeli tak, to symetrycznym musiałby być każdy wzmacniacz pp w klasie A. Tak czy inaczej nawet na tak uproszczonym schemacie widać, że nie są to dwie niezależne gałęzie, bo mają wspólne sprzężenie zwrotne. Dodatkowo logiczne jest, że tego typu "niezależne" układy symetryczne nie mogą być zasilane bezpośrednio z wejścia symetrycznego, bo wejście symetryczne musi z definicji być wejściem różnicowym, a przy dwóch niezależnych gałęziach nie jest to spełnione. W dodatku jak pisałem i co potwierdził umiejętnie linkiem z Wikipedii @jar1 połączenia symetryczne nie wymagają sygnału przeciwsobnego, wobec tego np tak "niezależnie" sterowana prosta mostkowa końcówka mocy miałaby pełną albo 1/4 mocy, a sygnał wspólny, np zakłócenia czy jakaś składowa stała na wyjściu układu sterującego skutkowalyby znacznym zmniejszeniem headroomu. 

4 godziny temu, hi_aro napisał:

dzięki tej wielkości i rozbudowie układu mamy,

- bardziej przyjazną pod względem dopasowania ze źródłem impedancja wejściowa

Tego nie rozumiem, możesz rozszerzyć? 

4 godziny temu, hi_aro napisał:

w domowym audio gdzie w większości IC mają 50cm a jak się uda to mniej nie ma sensu

IMO ma, bo połączenia symetryczne pozwalają na łatwe przerwanie pętli mas, nieuniknionej przy tych monoblokach czy aktywnych zestawach na przykład. Oczywiście jeżeli rozpatrujemy separację galwaniczną w oderwaniu od poziomu sygnału, to tylko transformatory, ale przy poziomach liniowych separacja beztransformatorowa z wykorzystaniem kondensatorów wystarcza. 

nagrywamy.com

Link to comment
Share on other sites

To dalej ?

Wejście symetryczne to w sumie dwa rozwiązania - transformator (zwany balunem) albo wzmacniacz różnicowy. Wszystkie inne rozwiązania są półśrodkami i w zasadzie oszustwem. Z wyjściem symetrycznym mamy więcej możliwości, przynajmniej cztery:

1. Transformator. Najlepsze, najbardziej symetryczne i klasyczne rozwiązanie. Drogie i posiadające brzmienie. Najważniejsze zalety to idealna symetria, idealna separacja galwaniczna i możliwość dowolnej desymetryzacji bez spadku poziomu wyjściowego - bez względu na to, czy i którą nogę wyjściową umasimy albo nie, między wyjściami zawsze będzie nominalny poziom.

Hidden Content

    Give reaction or reply to this topic to see the hidden content.
Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

2. Najczęściej chyba stosowane wyjście symetryczne i przeciwsobne/komplementarne zarazem, czyli dodatkowy odwracający wzmacniacz, zapewniający przeciwne napięcie na wyjściu odwracającym. Prosty układ nie wymagający wielkiego komentarza. Jest to najczęściej stosowany układ wyjściowy, do jego największej wady można zaliczyć to, że jako jedyny z czterech, które pokazuję, nie zachowuje poziomu wyjściowego przy desymetryzacji, bo po umasieniu jednego wyjścia (na szczęście dowolnego) na drugim mamy względem masy połowę sygnału nominalnego. Z kolei zaletą tego i następnego układu jest tepretycznie tłumienie zakłóceń z zasilania tego stopnia - tętnienia zasilania, które jest wspólne dla obu wyjść, przedostają się na oba wyjścia w tej samej fazie, więc są sygnałem wspólnym i znoszą się w odbiorniku.

symout.thumb.jpg.6478bd50240de3db54a52d3b8cf7b4aa.jpg

3. Driver linii - elektroniczny odpowiednik transformatora. Niestety, układ jest skomplikowany, ma kombinowane ujemne i dodatnie sprzężenie zwrotne i wymaga precyzyjnego doboru elementów, stąd realizowany jest praktycznie wyłącznie w formie specjalizowanych układów scalonych, stąd rzadko występuje w konstrukcjach hifi, gdyż nie da się wymienić tych układów na inne (bo jest dosłownie parę rodzajów) no i są przystosowane do pracy z wysokimi poziomami, przez co parametry szumowe mogą być niezbyt dobre. Takie układy mają swoje odpowiedniki jako odbiorniki linii. Do najważniejszych zalet należy doskonała symetria oraz zachowywanie poziomu. Bez względu na to, czy i która noga wyjściowa jest umasiona, między wyjściami plus i minus zawsze jest poziom nominalny - dokładnie jak w przypadku transformatora.

linedrv.thumb.jpg.ea28adc8b68aa021b7947d8d424e8946.jpg

4. Budzący największe emocje, uznawany za oszustwo, ale jednak całkiem sensowny i spełniający wszystkie wymagania wyjścia symetrycznego (jednak nie przeciwsobnego) jest układ symetryzowany impedancyjnie. W zasadzie to jest jeden dodatkowy opornik i kondensator, zapewniający odpowiednią impedancję wyjściową wyjścia odwracającego - ale sygnału na tym wyjściu nie ma, bo jest podłączone do masy. Wygląda to na oszustwo, ale wszystkie warunki wyjścia symetrycznego są spełnione - to znaczy wyjścia mają identyczną impedancję,taki układ umożliwia też przerwanie pętli mas. Moim zdaniem ma też jedną niezaprzeczalną zaletę, która stawia go wyżej od rozwiązania z punktu 2 - przy desymetryzacji utrzymuje poziom nominalny. Oczywiście, desymetryzować można uziemiając tylko nogę odwracającą, uziemienie gorącego spowoduje zwarcie i brak sygnału, ale tego typu wyjścia stosowane są najczęściej w połączeniu z gniazdami jack, więc tego typu symetryzacja jest naturalna. Drugą niewielką wadą jest oczywiście mniejszy możliwy do uzyskania poziom wyjściowy. Jest to jednak w pełni wyjście symetryczne i nie jest żadnym oszustwem, stosowane jest również w rozwiązaniach profesjonalnych, od dawna.

1144124860_impedancebal.thumb.jpg.602f2b457a8e8bfe6357807e09c1c005.jpg

Jeżeli ktoś ma jakieś inne pomysły, o czymś zapomniałem, to bym prosił o uzupełnienie.

 

Hidden Content

    Give reaction or reply to this topic to see the hidden content.
Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Hidden Content

    Give reaction or reply to this topic to see the hidden content.
Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Hidden Content

    Give reaction or reply to this topic to see the hidden content.
Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Hidden Content

    Give reaction or reply to this topic to see the hidden content.
Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

nagrywamy.com

Link to comment
Share on other sites

W dniu 26.05.2019 o 00:08, przemak napisał:

Przede wszystkim symetryczne w zasadzie są tylko połączenia. To znaczy termin ten ma zastosowanie w transmisji sygnału, natomiast urządzenia "wewnętrznie symetryczne" jako takie, szczególnie w rozumieniu prezentowanym tu na forum, praktycznie nie istnieją, a gdyby istniały, byłyby bez sensu.

A takie coś? 

Hidden Content

    Give reaction or reply to this topic to see the hidden content.
Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

 

Godzinę temu, przemak napisał:

Driver linii - elektroniczny odpowiednik transformatora. Niestety, układ jest skomplikowany, ma kombinowane ujemne i dodatnie sprzężenie zwrotne i wymaga precyzyjnego doboru elementów, stąd realizowany jest praktycznie wyłącznie w formie specjalizowanych układów scalonych, stąd rzadko występuje w konstrukcjach hifi,

DRV134 sam wykorzystuję, wcale więc nie takie rzadkie ?

Edited by jar1
Link to comment
Share on other sites

9 godzin temu, jar1 napisał:

DRV134 sam wykorzystuję, wcale więc nie takie rzadkie ?

Nono, dajesz też klientowi możliwość "żąglowania" na zmianę z wintydżowym ssm ?

Ja zrezygnowałem z driverów na rzecz wyjść symetryzowanych impedancyjnie ze względu na szumy, ale to specyficzna konstrukcja. 

9 godzin temu, jar1 napisał:

takie coś? 

Hidden Content

    Give reaction or reply to this topic to see the hidden content.
Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Zawsze, zawsze jako pierwszy argument w takich dyskusjach ktoś przytoczy jakąś konstrukcję Passa. Może warto rozważyć dodanie tego do prawa Godwina? ? Ale po kolei: tak, są różne rzeczy. Jednak zaczynanie od wyjątków nie jest dobrą praktyką. A Pass jest wyjątkowym wyjątkiem, jaki procent wszystkich urządzeń z wejściem symetrycznym stanowią jego konstrukcje? Duże zero ? Po drugie ten układ wymagał by jakiejś analizy czy symulacji żeby to stwierdzić, ale i tak widać, że nie są to dwie niezależne gałęzie tylko jednak jakaś forma wzmacniacza różnicowego. Oczywiście jest w tym pdfie wyraźnie napisane, że są to dwa niezależne układy a dopiero na głośniku się odejmuje, ale gdyby tak było to właśnie to uważam za niewłaściwe rozwiązanie, o czym pisałem wcześniej. Z tym że jednak emitery znaczy źródła pary wejściowej połączone opornikiem są ?

nagrywamy.com

Link to comment
Share on other sites

Symetria i zbalansowanie to pojęcia dość ogólne i często zależne od punktu widzenia i siedzenia.

Ważniejsze jest jak dany układ działa i do czego służy. Przesyłanie sygnałów to co innego a wzmacnianie to co innego. 

 

W pełni zbalansowany układ audio byłby wtedy, gdyby każdy z symetrycznych sygnałów odtwarzany był przez osobny głośnik a symetryzacja dokonywałaby się w uszach słuczacza ? 

Link to comment
Share on other sites

13 minut temu, jar1 napisał:

Symetria i zbalansowanie to pojęcia dość ogólne i często zależne od punktu widzenia i siedzenia.

Ważniejsze jest jak dany układ działa i do czego służy. Przesyłanie sygnałów to co innego a wzmacnianie to co innego. 

Właśnie. Ja pisałem o przesyle sygnału. Nie widzę przeszkód, żeby ktoś napisał o układach symetrycznych, ich wadach i zaletach. Ja znam bardzo nieliczne przykłady, stąd moja wręcz wyraźna prośbą o takie przyklady, przy czym z "zadami i waletami", a nie linki do lifletów. No chyba, że to kolejny wątek z cyklu wiem ale nie powiem, to przepraszam, ale myślałem, że nie ?

 

15 minut temu, jar1 napisał:

pełni zbalansowany układ audio byłby wtedy, gdyby każdy z symetrycznych sygnałów odtwarzany był przez osobny głośnik a symetryzacja dokonywałaby się w uszach słuczacza 

Jeżeli potrafisz wysłać na głośnik sygnał przewodem jednozylowym, to czemu nie ?

nagrywamy.com

Link to comment
Share on other sites

  • 3 weeks later...

Ostatnio odświeżyłem sobie poniższy tekst o połączeniach w systemach audio. Pewnie wielu zna ale inni nie.

Hidden Content

    Give reaction or reply to this topic to see the hidden content.
Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Wysłane z mojego SM-G950F przy użyciu Tapatalka

Link to comment
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Restore formatting

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

 Share

  • Recently Browsing   0 members

    • No registered users viewing this page.
×
×
  • Create New...

Important Information

We have placed cookies on your device to help make this website better. You can adjust your cookie settings, otherwise we'll assume you're okay to continue.

                  wykrzyknik.png

AdBlock blocking software detected!


Our website lives up to the displayed advertisements.
The ads are thematically related to the site and are not bothersome.

Please disable the AdBlock extension or blocking software while using the site.

 

Registered users can disable this message.