Il "GAIN" ed il rischio del "Clipping"

Test sui sitemi audio: dall'RTA ai tempi di volo, passando per le misure elettriche. Teoria e pratica alla portata di tutti
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Re: Il "GAIN" ed il rischio del "Clipping"

#101

Messaggio da giandam »

ok ora ho capito,
questo il discorso in merito peró alla necessità di ottenere la massima amplificazione senza il clipping

ora però mi chiedo ,
cosa si intende fare i livelli quando si fa la taratura di un impianto nel suo insieme ?

cioè se ho ben capito , il discorso del fare il livello massimo senza gain,
vale per un ampli.

.....poi in un impianto per ottenere la taratura , per adeguare le emissioni di ogni canale,
all'installazione , abitacolo , caratteristiche di tagli , ritardi......è necessario abbassare è regolare qualche livello ?

è questo che si fa, o non ho capito ?
sorgente alpine x802d-u

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Re: Il "GAIN" ed il rischio del "Clipping"

#102

Messaggio da Etabeta »

giandam ha scritto:ok ora ho capito,
questo il discorso in merito peró alla necessità di ottenere la massima amplificazione senza il clipping

ora però mi chiedo ,
cosa si intende fare i livelli quando si fa la taratura di un impianto nel suo insieme ?

cioè se ho ben capito , il discorso del fare il livello massimo senza gain,
vale per un ampli.

.....poi in un impianto per ottenere la taratura , per adeguare le emissioni di ogni canale,
all'installazione , abitacolo , caratteristiche di tagli , ritardi......è necessario abbassare è regolare qualche livello ?

è questo che si fa, o non ho capito ?
Si, in effetti tutto il resto (tarare i livelli, le frequenze di taglio, fase, ritardi, equalizzazione ecc...) è un altro universo,
cioè il tema qui è la regolazione del gain al fine di evitare il clipping quindi settarlo nel modo corretto al fine di porre l'amplificatore nella condizione di erogare la massima potenza indistorta, poi ovviamente è possibile, se la taratura dell'impianto lo richiede, anche abbassare la sensibilità dell'ampli, ma ovviamente non alzarla per non ritornare nella condizione di "pericolo clipping",
per tutto il resto ci sarebbe da scrivere per decine di pagine, e molte volte se ne è trattato in diversi thread.
La mia personale opinione è che disporre di un buon microfono e l'uso di un software di misura (e qui si apre un altro universo....) aiuta molto per costruire una base valida in poco tempo, per poi rifinire secondo il proprio gusto ed orecchio.

Penso però sia meglio non uscire fuori topic qui e casomai riprendere i thread già aperti su questi argomenti.
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giandam
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Re: Il "GAIN" ed il rischio del "Clipping"

#103

Messaggio da giandam »

certo certo
grazie

era solo per capire se avevo afferrato il concetto

mi è stato necessario chiedere qui per tenere il filo del discorso
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Re: Il "GAIN" ed il rischio del "Clipping"

#104

Messaggio da max1974 »

Oggi ho scaricato la libreria per generare gli mp3 con SoX e sono riuscito a fare la prova con l'Alpine 9880.

Questo è il setup del banco.
IMG_20190114_221807.jpg

L'amplificatore e i carichi resistivi.

IMG_20190114_221817.jpg

La sorgente.

IMG_20190114_221832.jpg

L'uscita della sorgente Alpine 9880 è dichiarata a 2V. Misurando il tono a 1kHz 0bB con volume a 29 su 35 si misuano 5,2Vpp corrispondenti a 1,84V efficaci. Diciamo quindi che il dato dichiarato è abbastanza veritiero.
Questo il pre-out con volume a 29 su 35.
IMG_20190114_221618.jpg
Alzando ancora il volume la sorgente distorce. Questo è il pre-out con volume a 30 su 35. Si vede il clipping sulla semionda positiva.

IMG_20190114_221646.jpg
Segue nel prossimo post.
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Re: Il "GAIN" ed il rischio del "Clipping"

#105

Messaggio da max1974 »

Qui sotto invece abbiamo l'uscita dell'ampli su carico di 4 ohm quando il volume della sorgente è a 29 su 35 (5,2 Vpp di ingresso). Il gain dell'ampli è al minimo. Si vede che è già in clipping.
IMG_20190114_221738.jpg
Abbassando leggermente il volume (27 su 35) si torna in zona lineare.
In questa condizione misuro circa 26Vpp corrispondenti a 9,2Veff, che su carico di 4 ohm corrispondono a una potenza di 21W.

L'ampli è dichiarato 40+40W RMS a 14,4V. Io ho fatto le prove a 12V. Possibile che ci sia tutta questa differenza?
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Re: Il "GAIN" ed il rischio del "Clipping"

#106

Messaggio da mark3004 »

Scusa per capire... se hai una sinusoide 5,2 Vpp con lo zero centrale, avrai un picco positivo ed uno negativo entrambi di 2,6V, o mi sbaglio?

Con 5,2 Vpp come consideri 1,84V efficaci? Per capire...
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Re: Il "GAIN" ed il rischio del "Clipping"

#107

Messaggio da max1974 »

Corretto il discorso dei due picchi da 2,6V.

Invece, relativamente al valore efficace, questo è dato dal valore massimo diviso radice di 2 (cioè 1,41).
Mentre il valore massimo è la metà del picco-picco.

Quindi, se Vpp = 5,2
Allora Vmax = 5,2 / 2 = 2,6
Quindi Veff = 2,6 / 1,41 = 1,84
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Re: Il "GAIN" ed il rischio del "Clipping"

#108

Messaggio da mark3004 »

max1974 ha scritto:Corretto il discorso dei due picchi da 2,6V.

Invece, relativamente al valore efficace, questo è dato dal valore massimo diviso radice di 2 (cioè 1,41).
Mentre il valore massimo è la metà del picco-picco.

Quindi, se Vpp = 5,2
Allora Vmax = 5,2 / 2 = 2,6
Quindi Veff = 2,6 / 1,41 = 1,84
Perfetto chiaro! :yes:
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Re: Il "GAIN" ed il rischio del "Clipping"

#109

Messaggio da max1974 »

Questa mattina ho provato al volo l'Alpine ICS-X8 (pre-out dichiarato 4V).
Con volume a 25 su 35 è già in clipping. Con volume a 24 è in zona lineare.
In questa condizione sull'uscita pre misuro 13Vpp, quindi 4,6V efficaci!!! :slow:

Con questo ingresso l'ampli (con gain al minimo) è già in clipping da un pezzo.
Per farlo tornare in zona lineare occorre abbassare il volume a 19.

Bene, dopo questa panoramica a scopo didattico, comincerò a lavorare sulla sorgente ufficiale e sugli ampli Zapco.
Prima però voglio provare a disibilitare l'amplificatore interno delle due Alpine e vedere se cambia qualcosa e poi voglio provare anche la sorgente JVC KD-R45 con le uscite pre estratte da me.
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Re: Il "GAIN" ed il rischio del "Clipping"

#110

Messaggio da Alessio Giomi »

Arabo per me.... ma molto interessante..... comincio a capire qualcosa....
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Re: Il "GAIN" ed il rischio del "Clipping"

#111

Messaggio da Etabeta »

In effetti il presupposto per poter verificare il livello di clipping di un amplificatore è che la sorgente ad esso connessa in ingresso, tramite uscita linea, non vada in clipping (e che quindi la sorgente sia ben progettata ovvero che a volume massimo, rispoducendo un contenuto a 0dB, abbia uscita linea indistorta).

In linea generale, nel caso in cui la sorgente non sia dotata di un converitore dc/dc (survoltatore) tipicamente il limite del livello di uscita sarà dato dal livello di alimentazione dello stadio di regolazione volume e buffer, mediamente 8V (dovendo partire da un livello non regolato di 12V), per cui idealmente 8*0,353=2,8Vrms più realisticamente 2Vrms.
Per ottenere uscite con livello superiore è necesssario che la sorgente integri appunto un survoltatore.
Alcune sorgenti utilizzano un chip di controllo volume e buffer di uscita che integra già al suo interno un sistema di elevazione della tensione di alimentazone, cosiddetto "charge pump", in grado ad esempio di poter ottenere uscite con livello, indistorto, anche di 5Vrms (quindi 14Vpp) partendo anche da soli 5Vcc di alimentazione singola.

Guardando poi all'universo dei dsp lì il problema non si pone praticamente mai in quanto sono praticamente sempre dotati di survoltatore, ad esempio i gloriosi PXA Alpine hanno la sezione audio alimentata a 10+10Vcc duale e quindi possono raggiungere senza nessunissimo poblema i 4Vrms dichiarati uscita a livello massimo.

ps: per semplicità, nel caso di segnale sinusoidale puro, Vrms=Vefficace=Vpp*0,353
(1/(2*sqrt2)=0,353)
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Re: Il "GAIN" ed il rischio del "Clipping"

#112

Messaggio da Etabeta »

max1974 ha scritto:L'uscita della sorgente Alpine 9880 è dichiarata a 2V. Misurando il tono a 1kHz 0bB con volume a 29 su 35 si misuano 5,2Vpp corrispondenti a 1,84V efficaci. Diciamo quindi che il dato dichiarato è abbastanza veritiero.
Ho guardato ora il service manual della Alpine 9880,
a valle del chip che regola il volume c'è solamente il muting, senza ulteriori stadi di amplificazione o buffer, per cui il limite della dinamica di uscita è dato dal chip di regolazione volume appunto,
è un TDA7417 e, leggendo le specifiche, è dichiarato un livello massimo di uscita (1% THD) 2.3Vrms tipico (6.5Vpp quindi) e 2Vrms minimo (che è coerente con il valore dichiarato da Alpine).
Per curiosità, a volume massimo (equalizzazione piatta), tono 0dB riprodotto, che valore misuri in uscita dall'Alpine e come si presenta la forma d'onda?
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Re: Il "GAIN" ed il rischio del "Clipping"

#113

Messaggio da maverix »

Etabeta, upgradare una sorgente simile a quella 9880, sarebbe fattibile? E, visto che nessuno si è ancora fatto avanti, tu eseguiresti questi interventi (mettendosi d'accordo ovviamente)?

Lo chiedo perché abbiamo già visto molte cose upgradabili grazie ai tuoi interventi!

:D
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Re: Il "GAIN" ed il rischio del "Clipping"

#114

Messaggio da mark3004 »

Qualche misura, molto molto terra terra visto che ho solo un multimetro, l'ho fatta, soprattutto sul pxa. Entro in digitale son segnale 0db ax100hz, volume al massimo ho misurato sugli rca 3.0V precisi. Ovviamente non so se c'è del clipping. Ma l'uscita è dichiarata 4v. Ma c'è ancora margine di alzare in quanto tra le varie impostazioni la pxa porta um livello di uscita generico sui canali separati per gruppi "L" ed "R" che io sinceramente non ho alzato ma li tengo sullo 0.

Misure a parte preferisco sempre alzare magari in pò più il gain degli ampli e non arrivare mai a fondo scala con la sorgente proprio per evitadi mandare un segnale già distorto o in clipping all'amplificatore. Questo ovviamente perché non ho gli strumenti per verificare.

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Re: Il "GAIN" ed il rischio del "Clipping"

#115

Messaggio da Etabeta »

maverix ha scritto:Etabeta, upgradare una sorgente simile a quella 9880, sarebbe fattibile? E, visto che nessuno si è ancora fatto avanti, tu eseguiresti questi interventi (mettendosi d'accordo ovviamente)?

Lo chiedo perché abbiamo già visto molte cose upgradabili grazie ai tuoi interventi!

:D
Dipende da cosa si considera un upgrade,
a mio avviso l'upgrade ideale di qualsiasi sorgente, in generale, che sia in grado di riproduttore un contenuto digitale, è dotarla di uscita audio digitale, partendo dal concetto che una sorgente digitale ideale deve essere "trasparente",
certo ciò poi richiederebbe l'uso di un dsp/dac esterno.
Diversamente è poco praticabile ipotizzare di effettuare qualche tipo di modifica (al di là del recap) di un sorgente di questo tipo.
In linea teorica "upgradare" in questo caso vorrebbe dire sostituire il controllo del volume (è l'unico elemento su cui poter agire, dal punto di vista analogico) che però è interconnesso con il microprocessore che sovrintende il tutto, quindi realizzare una interfaccia exnovo per interconnettere il nuovo sistema di controllo volume al microprocessore, realizzare fisicamente una scheda ex-novo specificamente per questo modello.
Oppure realizzare una scheda di interfaccia digitale (perdendo però l'uso del tuner), ma anche ciò richiederebbe lo sviluppo di una logica di controllo per il volume (a meno di gestirlo esternamente),
sarebbe più semplice e più, come dire, "sensato" orientarsi verso un'altra sorgente (più attuale, cioè in grado di leggere file in formato lossless) come base di partenza che sia più adatta già in partenza (è proprio questo il ragionamento che mi ha portato a realizzare la scheda di interfaccia audio digitale per Pioneer 8500/8700 dopo aver vagliato molte altre sorgenti 1DIN, attuali, ponendo anche come mio requisito che ci fosse il DAB+).
Ciò non toglie che la Alpine 9880 sia una ottima sorgente, fermo restanto che l'idea di modificarla è a mio avviso poco praticabile nella realtà.
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Re: Il "GAIN" ed il rischio del "Clipping"

#116

Messaggio da max1974 »

Etabeta ha scritto:
max1974 ha scritto:L'uscita della sorgente Alpine 9880 è dichiarata a 2V. Misurando il tono a 1kHz 0bB con volume a 29 su 35 si misuano 5,2Vpp corrispondenti a 1,84V efficaci. Diciamo quindi che il dato dichiarato è abbastanza veritiero.
Ho guardato ora il service manual della Alpine 9880,
a valle del chip che regola il volume c'è solamente il muting, senza ulteriori stadi di amplificazione o buffer, per cui il limite della dinamica di uscita è dato dal chip di regolazione volume appunto,
è un TDA7417 e, leggendo le specifiche, è dichiarato un livello massimo di uscita (1% THD) 2.3Vrms tipico (6.5Vpp quindi) e 2Vrms minimo (che è coerente con il valore dichiarato da Alpine).
Per curiosità, a volume massimo (equalizzazione piatta), tono 0dB riprodotto, che valore misuri in uscita dall'Alpine e come si presenta la forma d'onda?
Non ho fatto la misura a volume massimo proprio perché era in clipping.
Come mi rimetto a banco la faccio e la posto.
Ultima modifica di max1974 il 15 gen 2019, 17:44, modificato 1 volta in totale.
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Re: Il "GAIN" ed il rischio del "Clipping"

#117

Messaggio da maverix »

Etabeta ha scritto:
maverix ha scritto:Etabeta, upgradare una sorgente simile a quella 9880, sarebbe fattibile? E, visto che nessuno si è ancora fatto avanti, tu eseguiresti questi interventi (mettendosi d'accordo ovviamente)?

Lo chiedo perché abbiamo già visto molte cose upgradabili grazie ai tuoi interventi!

:D
Dipende da cosa si considera un upgrade,
a mio avviso l'upgrade ideale di qualsiasi sorgente, in generale, che sia in grado di riproduttore un contenuto digitale, è dotarla di uscita audio digitale, partendo dal concetto che una sorgente digitale ideale deve essere "trasparente",
certo ciò poi richiederebbe l'uso di un dsp/dac esterno.
Diversamente è poco praticabile ipotizzare di effettuare qualche tipo di modifica (al di là del recap) di un sorgente di questo tipo.
In linea teorica "upgradare" in questo caso vorrebbe dire sostituire il controllo del volume (è l'unico elemento su cui poter agire, dal punto di vista analogico) che però è interconnesso con il microprocessore che sovrintende il tutto, quindi realizzare una interfaccia exnovo per interconnettere il nuovo sistema di controllo volume al microprocessore, realizzare fisicamente una scheda ex-novo specificamente per questo modello.
Oppure realizzare una scheda di interfaccia digitale (perdendo però l'uso del tuner), ma anche ciò richiederebbe lo sviluppo di una logica di controllo per il volume (a meno di gestirlo esternamente),
sarebbe più semplice e più, come dire, "sensato" orientarsi verso un'altra sorgente (più attuale, cioè in grado di leggere file in formato lossless) come base di partenza che sia più adatta già in partenza (è proprio questo il ragionamento che mi ha portato a realizzare la scheda di interfaccia audio digitale per Pioneer 8500/8700 dopo aver vagliato molte altre sorgenti 1DIN, attuali, ponendo anche come mio requisito che ci fosse il DAB+).
Ciò non toglie che la Alpine 9880 sia una ottima sorgente, fermo restanto che l'idea di modificarla è a mio avviso poco praticabile nella realtà.
Capisco, classico caso dove "il gioco non vale la candela".

Grazie mille come sempre! :)
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Re: Il "GAIN" ed il rischio del "Clipping"

#118

Messaggio da max1974 »

max1974 ha scritto:
Etabeta ha scritto:
max1974 ha scritto:L'uscita della sorgente Alpine 9880 è dichiarata a 2V. Misurando il tono a 1kHz 0bB con volume a 29 su 35 si misuano 5,2Vpp corrispondenti a 1,84V efficaci. Diciamo quindi che il dato dichiarato è abbastanza veritiero.
Ho guardato ora il service manual della Alpine 9880,
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è un TDA7417 e, leggendo le specifiche, è dichiarato un livello massimo di uscita (1% THD) 2.3Vrms tipico (6.5Vpp quindi) e 2Vrms minimo (che è coerente con il valore dichiarato da Alpine).
Per curiosità, a volume massimo (equalizzazione piatta), tono 0dB riprodotto, che valore misuri in uscita dall'Alpine e come si presenta la forma d'onda?
Non ho fatto la misura a volume massimo proprio perché era in clipping.
Come mi rimetto a banco la faccio e la posto.
Ho appena fatto la misura con volume al massimo.
Ho un'onda trapezoidale con valore picco-picco di 6 V, quindi 2,12 VRMS.
Misura fatta sempre con tono sinusoidale 1kHz 0 dB senza nessuna equalizzazione.

La forma d'onda è questa.
IMG_20190116_232203.jpg
Ho anche provato a disabilitare l'amplificazione interna (funzione POWER IC OFF) ma non cambia nulla.
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Re: Il "GAIN" ed il rischio del "Clipping"

#119

Messaggio da Etabeta »

max1974 ha scritto:Ho appena fatto la misura con volume al massimo.
Ho un'onda trapezoidale con valore picco-picco di 6 V, quindi 2,12 VRMS.
Misura fatta sempre con tono sinusoidale 1kHz 0 dB senza nessuna equalizzazione.

La forma d'onda è questa.

Ho anche provato a disabilitare l'amplificazione interna (funzione POWER IC OFF) ma non cambia nulla.

Ecco, questo è uno di quei casi in cui mi chiedo: ma perchè?!
Escludendo che si tratti di un madornale errore di progettazione (diamine, è una Alpine...) cercando di dare una spiegazione logica, l'unica che penso sia plausibile è che si è scelta una curva di regolazione/amplificazione del livello di uscita tale da fornire alto livello di ascolto anche per i livelli di ingresso più bassi pur andando consapevolmente incontro ad un clipping clamoroso nella riproduzione dei livelli più alti ad alto volume.
Io non condivido affatto questa scelta, quel componente di regolazione volume garantisce un rapporto s/n piuttosto alto, tale da garantire una dinamica di uscita più che sufficiente a riprodurre l'intera dinamica della sorgente (in particolare il cd e il media player, la sezione sinto naturalmente ha dinamica decisamente più limitata e non pone problemi).

Dovendo pensare a come porre rimedio io vedo 3 ipotesi:
1) quella più semplice è naturalmente verificare la banco a quale livello di volume si raggiunge il clipping a zero dB e tenere a mente quello come massimo livello di volume indistorto (poi, naturalmente, se si ascoltano brani che non raggiungono livelli elevati si può alzare di più).
2) quella meno realizzabile è cercare di reperire informazioni sulla logica programambile del microprocessore (cioè fare proprio reverse engineering) e riprogrammare la curva di intervento del volume, dico meno realizzabile in quanto non si tratta di microprocessore "commerciale" quindi auguri a trovare la documentazione, oppure sviluppare una logica aggiuntiva che funga da interfaccia tra il micro e il chip di regolazione volume "rimappando al volo" la curva di regolozione del volume (anche qui non è una roba da poco, non penso abbia molto senso dedicarcisi).
3) abbassare i livelli di ingresso al chip di regolazione del volume TDA7417 con una modifica circuitale (questo è già più ragionevole).

Ho anche consultato il manuale utente, per vedere se è prevista una funzione di regolazione livello delle sorgenti, ma purtroppo l'unica regolazione è prevista per il sinto, non per il media/cd.

Nota: Un segnale così deformato manda a farsi benedire il calcolo del valore rms con la consueta formula Vpp*0.353 (che è valida solo per segnali sinusoidali) e di conseguenza anche la regolazione della sensibilità dell'ampli ad esso collegato visto che comunque il clipping avverebbe a monte.
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Re: Il "GAIN" ed il rischio del "Clipping"

#120

Messaggio da Etabeta »

Riguardo il tema specifico del problema clipping sulla Alpine CDE9880 ho aperto uno thread qui: viewtopic.php?f=113&t=13248
onde evitare che questo thread esca fuori tema (cioè la regolazione del gain sugli ampli).
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