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标题: RMAA实测电位器对串扰的影响 [打印本页]

作者: xyq403286 时间: 2019-1-27 16:45
标题: RMAA实测电位器对串扰的影响
本帖最后由 xyq403286 于 2019-1-27 16:54 编辑

之前有2B兄研究过这个问题，我属于旧事重谈补再充点数据，然后有几个新发现。
DAC：双目三林 D1
ADC：Lyra2
耳放：Massdrop THX AAA789，JDS Labs Atom，JDS Labs O2
负载：300欧
关于机器大家百度，就不多介绍了，先上DAC RCA直连ADC测得的串扰，DAC刚好能满音量输出24bit 96khz测试信号，结果作为衡量上限：

@1khz 大约-114db左右，@10khz开始升高在@20khz处约-108db，是ADC上限还是DAC上限我们不去管他，反正对这个测试已经够用了；
接下来看Massdrop THX AAA789 RCA接DAC，二档增益下满音量与调低音量测得的结果（Lyra2 +4dbu和-10dbv两档Line in输入电平可调）

负载为300欧电阻，可以看到与dac的串扰水平相去甚远。电位器电位打满全频段-93db，但稍微调低些音量就从2khz开始劣化，20khz只有大约-80db。
再来看Atom：

单端SE和789一样，2khz开始劣化，劣化水平也差不多。Atom因为电平问题没法用rmaa测满音量输出，不过不打紧，通过另两个耳放的表现我确信打满电位器时测出来就是直线。
比较有意思的时Atom同时可以当作前级使用（RCA输出），放大倍数和单端口相同，测了一下2khz以下频率明显优于单端。
再看看O2：

满音量下直线，调低音量1khz就开始劣化了，和前两个一样的表现，但是基础值偏低只有-84db左右。

从以上的测试可以看出，电位器打满时全频串扰基本一致。任何调低音量的动作都会导致中高频串扰的劣化，和你调低音量多少无关（至少我试了几次同一台耳放测试时都是一样的）。
比较有趣的时RCA和SE比较，RCA竟然好很多，不共地的优势？
然后我又捣鼓了几组数据，下面是右声道用Atom推，左声道用O2推的结果：

怎么样，是不是好了很多，这组数据电位器都不是打满，然而Atom的串扰指标已经十分接近DAC直出的水平了！O2看来还是还是有点问题，但是高频部分也能到顶了，不急把O2换789再试试：

对比DAC的串扰曲线，整体好了非常多2333！单声道下放大，可以认为电位器并没有对串扰有劣化~

最后一张全家福各位自行研究：

所以单端真的好听吗

作者: erogee 时间: 2019-1-27 18:01
只想知道串扰-70db跟-90db听起来是什么差别

作者: xyq403286 时间: 2019-1-28 14:09
更新一张32欧姆负载的。
单端推低阻耳机，看似串扰曲线几乎都是直线，但是基础值都下降了非常多，对比300欧的1khz下降快30db了，然而RCA推一下原型毕露~
1khz下32欧姆负载下，789单端串扰是-72db，atom单端是-77db，atom前级推是-100db，但是逐渐升高，20khz在-80db左右。
这组数据，可以对比着Af大那些便携播放器的测评看，因为串扰不像thd随着推力变化会有很大的改变，更有参考价值。

为啥便携播放器几乎个个都带平衡口？因为推低阻得多，低阻单端串扰上限低，得想法子提升啊。

作者: xyq403286 时间: 2019-1-28 14:41
本帖最后由 xyq403286 于 2019-1-28 14:46 编辑

再贴一张国产某牌千元级es9038q2m解码器的串扰曲线（数字音量调节，音量未满），20~20khz都控制在-100db以上，所以串扰的瓶颈并不在解码部分，而是在耳放啊。并且哪怕是现在较好的耳放，单端口也并没有很好地解决这个问题。

上平衡吧！虽然没觉得平衡就能绕开电位器的魔抓，但是人家基础值高啊~
789官方标称300欧串扰单端-90db平衡-127db，按之前的测试789单端20khz比1khz增加15db串扰，那也才-112db，加就加呗，不够还能再加点

作者: zhangdu 时间: 2019-1-29 21:32
理论上，低阻耳机，不是平衡模式的话，假设共地部分的走线阻抗只有10个毫欧，这个阻抗应该已经比较理想，耳机端子的地线，耳机线的地线，pcb的地线，公共部分的阻抗很容易超过这个值，然后，在32欧姆负载下，理想分离度为：20*log（0.01/32）= -70db，所以你懂了吧，不光是电位器，低阻抗负载，串扰就这鸟样，想要提升，就要优化走线，不过貌似单端情况下，基本就这样了，很难更高

作者: xyq403286 时间: 2019-1-30 13:09
本帖最后由 xyq403286 于 2019-1-30 13:13 编辑

zhangdu 发表于 2019-1-29 21:32
理论上，低阻耳机，不是平衡模式的话，假设共地部分的走线阻抗只有10个毫欧，这个阻抗应该已经比较理想，耳 ...

厉害了，这公式简单粗暴很有用，受教。
假设共地电阻10毫欧，Lyra2输入阻抗14.5K欧，估算能测出的串扰上限20log(0.01/14.5k)=-123db。
789输入阻抗50k，能接受的动态范围估算为-134db，实际输出平衡口有-127db@1khz 300欧的分离度，也十分合理了。
原来这就是机器需要高输入阻抗的理由之一。。
单端分离度要做好，在耳机阻抗又低（比如32欧）的情况下只能降低共地部分的阻抗，然而比10m欧更低比如做到1m欧，接插件和线路付出的代价会是巨大的，但是串扰提升也仅仅等效于换一个320欧的耳机。。
还能说什么呢，单端emmmmm

作者: lightningwu 时间: 2019-2-1 01:59
楼主私聊了你问了点问题。。。

作者: 单纯路过 时间: 2019-2-11 10:04
感谢楼主分享

作者: 2b青年爱发烧 时间: 2019-2-12 14:16
LZ富有实践精神，不过我要提醒2点
1. 我的原贴讨论的是碳膜电位器引起的串扰，这与小负载引起的串扰是完全独立的两个东西。碳膜电位器的串扰产生的原因是内部结构造成的声道间寄生电容，这个电容起到耦合电容的作用，因此这种串扰和电位器阻值、电位器之后的输入阻抗以及旋钮旋转程度都有关。平衡耳放不见得就没有这种问题，关键还是在于用的电位器以及具体电路结构。

2.小负载引起的串扰是由于连接负载（耳机）的地线阻抗与负载本身阻抗的比值不够引起的，和电位器阻抗毫无关系。

作者: xyq403286 时间: 2019-2-12 16:39

2b青年爱发烧发表于 2019-2-12 14:16
LZ富有实践精神，不过我要提醒2点
1. 我的原贴讨论的是碳膜电位器引起的串扰，这与小负载引起的串扰是完全 ...

单端低阻负载造成的串扰问题是原理问题，2B兄强调一下，大家应该能看得更明白，这个问题客观存在但很难通过DIY解决。
双联碳膜电位器毫无疑问使用中是有问题的，电位器最大时实际就是内部短接了，电位器相当于导线，此时就没有对串扰造成影响。
目前准备把O2的电位器拆了换两个单联的电位器看看能否解决这个问题。

作者: xyq403286 时间: 2019-2-12 16:48
顺便我RMAA测789的平衡口和zx300a的4.4口串扰数据都不太对比单端还低，也没找到有因，哪位大佬知道请告知一下，不胜感谢。
Lyra2的Line in是6.35大三芯平衡输入，我的接线是平衡输出的L+，L-对应6.35的L，R，然后6.35的R和GND短接。

作者: xyq403286 时间: 2019-2-19 19:10
本帖最后由 xyq403286 于 2019-2-19 19:11 编辑

又一周过去了，订的材料陆续到货了，晚上又测了一波。
首先，把O2原配的ALPS RK09型A10K双联电位器换成左右声道各一只台产的ALPHA A10K电位器后（也是碳膜电位器），实测对高频串扰的改变毫无影响

是一摸一样的打满直线，调低变垃圾的模式！
我顺便拆了ALPS那只，里面每个声道都是独立的，没有公共接触，所以没必要换单联的去了。
当然对这个结果我是不死心的，大家往后看，

作者: xyq403286 时间: 2019-2-19 19:19
因为电位器输入输出短接时串扰是直线，所以想着是不是串入了碳膜电阻的原因呢，一串就变垃圾了？随把电位器接地的针脚断开，调成一定的阻值，一测，诶哟！还真是这个原因。（此时电位器相当于纯电阻）会不会用别的材料的电阻会好点？

随用金属膜电阻，金属氧化膜电阻，碳膜电阻串在输入输出线路之间

作者: xyq403286 时间: 2019-2-19 19:34
本帖最后由 xyq403286 于 2019-2-19 19:44 编辑

我试了4个电阻，结果如下

好像是有那么一回事？但是510欧和2000欧的同是金属膜电阻，而且4只电阻阻值并不一样。从图上看，貌似阻值越低，曲线越好。。
为了排除这种可能性，我又换上ALPHA的碳膜电位器，调整好阻值又测了一轮。。

结果好像反倒把电阻的材质属性引起高频串扰的可能性给排除了

，对比两图，随着串入的电阻值的变大，高频串扰的影响就越大，并且差不多大的阻值效果是一样的（有误差）。
那么为了验证，我把电位器的针脚和地线也连上，实打实的再来一次

我觉得已经可以盖棺定论了。
高频串扰的确是电位器带来的，但是这涉及的是电路原理的问题，只要电位器的输入输出脚之间有电阻串入，就一定会产生问题。所以换换电位器解决不了这个毛病。。

作者: xyq403286 时间: 2019-2-19 19:39
最后，我们看看789是不是也这样。通过调整Lyra2的输入电平和DAC调整音量，我测了789在不同电位器位置上（串入的阻值不同）的串扰曲线，收工

作者: xyq403286 时间: 2019-2-19 19:51
于是乎当初要是多测几组电位器不同位置时串扰曲线，就能避免这一圈的折腾了。。
当然不排除电路原理不一样的耳放测出来电位器的影响不是帖子里的这种模式。
这种模式的耳放，除非声道偏音严重，电位器没啥换的必要。步进式同样也解决不了这问题
老老实实上平衡吧，远离这些是是非非。。

作者: 2b青年爱发烧 时间: 2019-2-20 20:08
后面的实验比较奇怪，如果两个电位器分别负责各自声道的话，原理上就不可能有这样的串扰，除非电路或者layout有问题

作者: xyq403286 时间: 2019-2-20 23:13

2b青年爱发烧发表于 2019-2-20 20:08
后面的实验比较奇怪，如果两个电位器分别负责各自声道的话，原理上就不可能有这样的串扰，除非电路或者layo ...

实际确实是电路的问题，手上三个耳放都这个吊样，电位器也蛮惨的，可算是背锅侠了。

作者: xyq403286 时间: 2019-2-20 23:21
还记得两台耳放各推一个声道的玩法么？明明调节了音量却也没影响串扰，至于什么原因但就要留给会搞电路的大佬了，我电路小白实在无能为力

作者: xyq403286 时间: 2019-2-20 23:29
所以貌似又有一种新的玩法？买两台Atom，电位器都拆了引线出来，接上一个双联电位器，都用前级推，双rca转4pin xlr母头接平衡耳机，好像全解决了？爱玩的可以搞，虽然推力没789平衡大（二档2x放大）但绝对比789平衡要细腻（Atom不开增益1x放大）底噪更小。

作者: xyq403286 时间: 2019-3-13 14:44
本帖最后由 xyq403286 于 2019-3-13 14:49 编辑

更新。测了台dx3pro，看下数字音量控制的效果：

耳机口无负载高增益，0dbfs和-15dbfs的串扰，高频几乎没抬起。

耳机口负载420欧，高增益0dbfs、-3dbfs、低增益-2dbs的串扰，非常直。

不过数字音量调节是把双刃剑，可以有效降低dac的信噪比动态范围thd等等

把RMAA的测试信号数字处理音量减25db再去测试同一台设备的结果：

也说明24bit相对16bit在数字音量控制上有更大的余地，16bit音源使用数字音量几乎是作死

作者: actionmask 时间: 2019-6-26 08:15
感谢楼主研究。有2个关于Atom耳放的问题
1. RCA前级输出时，也是经过LME39600 电流放大的吗？会不会是运放2068直接输出的？
2. Atom的ALPS电位器是多少K？100K吗？

JDS Labs Atom Headphone Amplifier Teardown PCB.jpg (772.38 KB, 下载次数: 135)

作者: xyq403286 时间: 2019-6-26 23:14

actionmask 发表于 2019-6-26 08:15
感谢楼主研究。有2个关于Atom耳放的问题
1. RCA前级输出时，也是经过LME39600 电流放大的吗？会不会是运放 ...

电位器a10k，电路不懂，从模拟负载测试结果来说，除了串扰外的数值和单端几乎一致。

作者: actionmask 时间: 2019-7-7 01:22
我觉得是输入并联电阻过小，造成来自地线的串扰，Atom的R14和R20取值只有10k，再并联上10k电位器后实际的输入阻抗会小于5k，使得线路电流增大，增加对外的抗干扰能力。但是低阻抗会增加来自底线的自身干扰，包括电源和串绕。我准备将R14和R20取到100k 更换50k电位器。这样就要换金属壳抗干扰了。
下面是一偏输入并联电阻取值的文章：
https://www.analog.com/en/analog-dialogue/articles/common-problems-when-designing-amplifier-circuits.html

作者: 阿玛甘地 时间: 2019-9-27 13:09
好文实际测试验证问题原因，不过单端听感并不差有人反而喜欢，数据指标不代表全部，胆机失真更大反而被全球都接受。

作者: xyq403286 时间: 2019-12-1 22:32

xyq403286 发表于 2019-2-12 16:48
顺便我RMAA测789的平衡口和zx300a的4.4口串扰数据都不太对比单端还低，也没找到有因，哪位大佬知道请告知一 ...

年底了，把自己的坑填填完。这个测量结果还是线接法有问题，789和zx300a的4.4口是实打实输出L+ L- R+ R-两组差分信号的，转三芯时就应该对应L+ L- R+ R-而不接地，我把L- R-和GND短接了，这种接法在RCA和耳机口下没问题，但是接差分输出时就错了。差分输出里没有共用回路分离度就要好很多。

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