Category: 73

Всё же как мно­го я не знаю и не пони­маю. Послед­ний месяц-два изу­чаю мето­ды изме­ре­ния пара­мет­ров каче­ствен­но­сти уси­ле­ния зву­ко­во­го (и не толь­ко) сиг­на­ла.

Мето­дов есть несколь­ко, но про это в дру­гой раз.

Осно­ва в том, что чистый сиг­нал опре­де­лён­ной часто­ты (напри­мер, 1 КГц) пред­став­ля­ет собой сину­со­и­ду. Всё, что немно­го не сину­со­и­да, уже есть не чистый сиг­нал, а сум­ма сиг­на­лов, сум­ма сину­со­ид. Даже меандр мож­но опи­сать сину­со­и­да­ми — как функ­цию y(x) = sin(x) + sin (3x) / 3 + sin (5x) / 5 + .. + sin (nx) / n. Пото­му что меандр — это сум­ма сину­со­ид основ­но­го сиг­на­ла и сину­со­ид нечёт­ных гар­мо­ник — то-есть, сиг­на­лов с часто­той в 3, 5, 7 и так далее до бес­ко­неч­но­сти раз выше основ­ной. Про­сто если речь идёт о зву­ко­вом сиг­на­ле, гар­мо­ни­ки выше 19й слыш­ны (как счи­та­ет­ся) уже не будут, так что меандр там полу­ча­ет­ся не совсем пол­ный, при­бли­зи­тель­ный.

Так вот если есть источ­ник зву­ко­во­го сиг­на­ла, как узнать, насколь­ко чистый там тон? Мож­но запи­сать это в обык­но­вен­ный wav файл, а потом про­ве­сти над полу­чен­ным мас­си­вом дан­ных мате­ма­ти­че­ское изде­ва­тель­ство, назы­ва­е­мое пре­об­ра­зо­ва­ни­ем Фурье. Паке­тов для это­го суще­ству­ет мас­са, мож­но взять бес­плат­ный редак­тор Audacity, в нём есть спек­траль­ный ана­лиз (пре­об­ра­зо­ва­ние Фурье это оно и есть).

Но, во-пер­вых, я не ищу лёг­ко­го пути, а во-вто­рых, мерять гар­мо­ни­ки, дол­го их скла­ды­вать и встав­лять в фор­му­лу для рас­чё­та КНИ я не хочу. Нехай элек­трон­ный бол­ван всё за меня счи­та­ет, он на то и был куп­лен.

Так что нари­со­вал свою про­грам­му. Разу­ме­ет­ся, на Питоне (на чём же ещё, не на Сях же рисо­вать). Бла­го есть модуль SciPy, в кото­ром уже всё при­ду­ма­но, в том чис­ле алго­ритм быст­ро­го пре­об­ра­зо­ва­ния Фурье (сиречь FFT).

Алго­ритм FFT выда­ёт гисто­грам­му. По гори­зон­та­ли — часто­та сиг­на­ла, по вер­ти­ка­ли — его гром­кость. При­мер­но так слы­шит музы­ку чело­ве­че­ское ухо. Так вот выяс­ни­лось, что по умол­ча­нию алго­ритм выда­ёт сим­мет­рич­ную вокруг нуля герц кар­тин­ку, то-есть, есть как поло­жи­тель­ная часто­та, так и отри­ца­тель­ная %) На этом месте я залип — как это, минус один кило­герц?

Ана­лиз фай­ла с сину­со­и­дой 1 КГц выгля­дит так:

В прин­ци­пе оно ведь логич­но — у сину­со­и­ды одна поло­вин­ка име­ет поло­жи­тель­ные зна­че­ния от 0 до 1 (в воен­ное вре­мя — до 4 =)), а дру­гая — отри­ца­тель­ные, от 0 до ‑1. Соот­вет­ствен­но, поло­жи­тель­ная часто­та — для того, что выше нуля, а отри­ца­тель­ная часто­та — для того, что ниже нуля. Прав­да, не совсем понят­но, поче­му имен­но вот так — не было бы логич­нее делать поло­жи­тель­ную и отри­ца­тель­ную ампли­ту­ды (гром­ко­сти)?

Ещё менее понят­ным ста­ло, когда я силой сге­не­ри­ро­вал сину­со­и­ду с отре­зан­ной вер­хуш­кой и сунул её в ана­ли­за­тор. Вот такую:

Я ожи­дал, что ана­ли­за­тор уви­дит туе­ву хучу гар­мо­ник с поло­жи­тель­ны­ми часто­та­ми, и чистей­ший тон с отри­ца­тель­ны­ми. Ан фиг — одни и те же гар­мо­ни­ки были и сле­ва и спра­ва от нуля. Совсем непо­нят­но, поче­му так. Вер­нее, конеч­но, понят­но — сиг­нал это ВСЯ сину­со­и­да, от нуля до двух пи ради­ан, а не толь­ко её часть. Но тогда уже непо­нят­но, зачем вооб­ще горо­дить ого­род с отри­ца­тель­ны­ми и поло­жи­тель­ны­ми часто­та­ми — не всё ли рав­но?

Плю­нул, сме­нил алго­ритм scipy.fftpack.fft на scipy.fftpack.rfft. rfft — это real fft, и отри­ца­тель­ных частот не выда­ёт. Так намно­го понят­нее.

Про­дол­жаю изу­чать.

При­коль­но, конеч­но. Но при таких малых пар­ти­ях безум­но доро­го — под сот­ню монет за лам­пу.

«Когда моде­мы были боль­ши­ми», и раз­го­ва­ри­ва­ли друг с дру­гом по теле­фон­ной линии, суще­ство­ва­ла туе­ва хуча про­то­ко­лов — v22, v32, v34, и так далее. Поми­мо обще­при­ня­тых стан­дар­тов, были так­же фир­мен­ные стан­дар­ты отдель­ных про­из­во­ди­те­лей — так, до того момен­та когда все ста­ли под­дер­жи­вать v34, моде­мы Zyxel и USR, несмот­ря на нали­чие у них про­то­ко­лов, поз­во­ля­ю­щих им пере­да­вать дан­ные со ско­ро­стью 19 200 (Zyx19200) и 16 800 (HST, в даль­ней­шем разо­гнан­ный аж до 24 000) бод, мог­ли общать­ся мак­си­мум на 14 400.

Закон­чи­лось это побе­дой разу­ма — USR выка­тил свой Courier v.Everything, кото­рый под­дер­жи­вал все стан­дар­ты (кро­ме чужих фир­мен­ных, разу­ме­ет­ся), все ста­ли под­дер­жи­вать v34+, и про­бле­ма «модем-то у меня ско­рост­ной, но с тобой я могу пооб­щать­ся толь­ко мед­лен­но» исчез­ла. А потом и моде­мы-то прак­ти­че­ски ушли, хотя в отдель­ных ипо­ста­сях (факс-сер­ве­ры) живут до сих пор.

Вся эта ситу­а­ция мне напо­ми­на­ет поло­же­ние вещей с гло­баль­ным пози­ци­о­ни­ро­ва­ни­ем. Сей­час суще­ству­ет четы­ре круп­ных систем гло­баль­но­го пози­ци­о­ни­ро­ва­ния — аме­ри­кан­ский GPS, рус­ский GLONASS, евро­пей­ский Galileo и китай­ский BeiDou (япон­ский QZSS не рас­смат­ри­ва­ем — это допол­не­ние к GPS и рабо­та­ет толь­ко в Япо­нии). И всё оно никак не вза­и­мо­дей­ству­ет меж­ду собой — при­ём­ник GPS не уме­ет рабо­тать с Galileo и наобо­рот. Хотя муль­ти­си­стем­ность более-менее появ­ля­ет­ся, чипы с под­держ­кой GPS и GLONASS я уже видел, даже в теле­фо­ны их ста­вят.

Одна­ко выяс­ни­лось, что суще­ству­ют чипы с под­держ­кой ВСЕХ систем пози­ци­о­ни­ро­ва­ния — эда­кий Courier v.Everything в мире нави­га­ции. Это, напри­мер, u‑blox M8, под­дер­жи­ва­щий при­ём со всех четы­рёх созвез­дий спут­ни­ков. Одна­ко, одно­вре­мен­но оно может толь­ко в три созвез­дия из четы­рёх — что, в‑об­щем-то, и так дофи­га, а если шиб­ко надо ВСЁ — мож­но тупо взять ДВА чипа, бла­го они сто­ят мень­ше 8 дол­ла­ров в пар­ти­ях от 500 штук.

Фак­ти­че­ски, таким обра­зом мож­но обес­пе­чить при­ём спут­ни­ков так с соро­ка сра­зу. Инте­рес­но, даст ли это воз­мож­ность полу­чить точ­ность пози­ци­о­ни­ро­ва­ния в сан­ти­мет­ры?

О Гефест, теперь я видел всё.

Review: Aneng LT-001 USB Soldering Iron

Вооб­ще непо­нят­но, зачем надо было мучать­ся. Ведь кто-то раз­ра­ба­ты­вал эту муй­ню, тра­тил своё вре­мя. Хотя любо­му понят­но, что про­дукт зара­нее мерт­во­рож­ден­ный — снять со стан­дарт­но­го пор­та USB доста­точ­ную мощ­ность про­сто невоз­мож­но, при­дёт­ся отжи­рать совер­шен­но непо­треб­ный ток. Стан­дарт­ный порт про­сто заго­рит­ся. Имен­но поэто­му во вся­ких хит­ро­жо­пых стан­дар­тах типа мощ­но­го USB PD внут­ри это­го само­го USB не стан­дарт­ные 5, а либо 12, либо 20 вольт — ина­че сгорим‑с.

Ожи­да­е­мо, автор обзо­ра смог запа­ять этим паяль­ни­ком толь­ко SMD ком­по­нен­ты. Всё про­чее про­сто рас­се­и­ва­ло теп­ло­вую мощ­ность.

Офи­геть тех­ни­ка дошла.

Лидар­ный модуль с про­то­ко­лом I2C, изме­ря­ет дистан­ции до 2 мет­ров с точ­но­стью 3% (6 см).

https://www.indiegogo.com/projects/tinylidar-the-maker-friendly-laser-sensor-arduino#/

Исполь­зу­ет­ся инфра­крас­ный лазер; так вот неслож­ный рас­чёт гово­рит нам, что рас­сто­я­ние в 6 сан­ти­мет­ров свет про­ле­та­ет за 0.2 нано­се­кун­ды. Капец блин, тех­ни­ка, спо­соб­ная изме­рять доли нано­се­кунд — в каж­дый дом. Сто­и­мость одной пла­ты состав­ля­ет все­го 15 дол­ла­ров.

Ско­ро вооб­ще на Али будут про­да­вать какую-нибудь фиг­ню, при помо­щи кото­рой школь­ни­ки будут играть­ся с кван­то­вой запу­тан­но­стью.

Элек­трон­ные лам­пы, это, конеч­но, слож­но. Намно­го слож­нее, чем тран­зи­сто­ры. И пре­иму­ществ у них, в‑общем, немно­го — более высо­кая устой­чи­вость к пере­груз­кам и рабо­те в совер­шен­но кри­вых усло­ви­ях, напри­мер. Так­же на лам­пах про­ще сде­лать уси­ли­те­ли, где реаль­но надо дофи­га ватт — напри­мер, выход­ные кас­ка­ды уси­ли­те­лей ком­мер­че­ских радио­стан­ций. Про «луч­ший звук» мне не надо рас­ска­зы­вать — это не так. По объ­ек­тив­ным пара­мет­рам (КНИ) даже самые луч­шие лам­по­вые уси­ли­те­ли не под­хо­дят близ­ко к обыч­ной тран­зи­стор­ной ком­мер­че­ской про­дук­ции. Раз­ве что уж совсем за невме­ня­е­мые день­ги. При этом я не утвер­ждаю, что нет такой вещи, как «лам­по­вый звук» — он есть. Про­сто это в основ­ном свя­за­но с тем, что у выход­но­го трак­та уси­ли­те­ля на лам­пах доволь­но высо­кое соб­ствен­ное сопро­тив­ле­ние. Что и отра­жа­ет­ся на зву­ке — выпя­чи­ва­ют­ся часто­ты, близ­кие к соб­ствен­но­му резо­нан­су гром­ко­го­во­ри­те­ля. Чисто на слух это мно­гим нра­вит­ся; хотя если под­хо­дить объ­ек­тив­но, с при­бо­ра­ми — то это неточ­ное вос­про­из­ве­де­ние ори­ги­на­ла. Под­це­пи­те после­до­ва­тель­но с гром­ко­го­во­ри­те­лем рези­стор на 8–30 ом — полу­чи­те тот же самый «лам­по­вый» звук. Без вся­ких ламп.

Тем не менее, у ламп есть своя стой­кая тусов­ка, кото­рая гото­ва тра­тить на это дело день­ги. К их чис­лу отно­сят­ся, напри­мер, музы­кан­ты — ибо уси­ли­тель­ная лам­па в гитар­ном ком­би­ке рабо­та­ет в очень спе­ци­фи­че­ском режи­ме, и наи­бо­лее музы­каль­но иска­жа­ет имен­но она, а не полу­про­вод­ни­ко­вый ана­лог. Умом тро­ну­тых аудио­фи­лов, кото­рые слу­ша­ют не музы­ку, а тех­ни­ку, вос­про­из­во­дя­щую музы­ку, рас­смат­ри­вать не будем.

Поэто­му есть и живы фир­мы, кото­рые до сих пор выпус­ка­ют лам­пы. Ска­жем, те же радио­лам­пы «Свет­ла­на», кото­рые про­из­во­дят­ся в Рос­сии. Думаю, что про­цен­тов 80 этой про­дук­ции идёт на экс­порт =)

Есть и запад­ные фир­мы. И, ока­за­лось, есть фир­мы, кото­рые с нуля, в 21 веке, раз­ра­ба­ты­ва­ют радио­лам­пы!

Вот какая инте­рес­ная вещь:

http://korgnutube.com/en/

Это, на мину­точ­ку, аж целый Korg, леген­дар­ные япон­цы.

Что в этой лам­пе инте­рес­но­го? Самое инте­рес­ное в ней то, что по сути это ваку­ум­но-люми­нес­цент­ный инди­ка­тор (кото­рый тоже элек­тро­ва­ку­ум­ный при­бор). Такие, напри­мер, рань­ше в видео­маг­ни­то­фо­ны и элек­трон­ные часы ста­ви­ли. Поэто­му в ней нет того, что есть в обыч­ных лам­пах — тре­бо­ва­ний к высо­ко­му напря­же­нию ано­да. Обыч­ные радио­лам­пы рабо­та­ют при напря­же­ни­ях от 90 до 300 вольт. А эта может рабо­тать — та-дам — от 5 вольт до 90. Напря­же­ние цепи нака­ла в обыч­ных лам­пах — 6.3 воль­та, а тут 0.7!

А теперь пло­хое. Во-пер­вых, эту хрень надо зву­ко­изо­ли­ро­вать и демп­фи­ро­вать, пото­му что оно обла­да­ет мик­ро­фон­ным эффек­том. Во-вто­рых, если мы почи­та­ем её дата­шит http://korgnutube.com/pdf/Nutube_Datasheet_31.pdf и срав­ним с дата­ши­том иден­тич­но­го по назна­че­нию сдво­ен­но­го три­о­да 12AX7, то уви­дим, что уси­ли­тель из этой шту­ки выхо­дит весь­ма хре­но­вый. Сте­пень уси­ле­ния по напря­же­нию все­го 5! (для срав­не­ния, у 12AX7 — до 71, прав­да, это при напря­же­нии на ано­де в 300 вольт). Конеч­но, это сдво­ен­ный три­од, так что мож­но один кас­кад под­це­пить к дру­го­му и полу­чить уси­ле­ние 25, но у сло­на 12AX7 всё рав­но боль­ше.

Но зато на этой шту­ке не бзд­ли­во соби­рать уси­ли­тель. Мне, напри­мер, бзд­ли­во соби­рать уси­ли­тель для науш­ни­ков, внут­ри у кото­ро­го напря­же­ние 300 вольт. Мало ли чего. Корот­нёт на уши — и пой­дёшь музы­ку веч­но слу­шать. Я когда счёт­чик Гей­ге­ра соби­рал, меня пару раз от 400 вольт дёр­ну­ло. Мало ни разу не пока­за­лось, хоро­шо там ёмкость малень­кая была (0.22 мкФ).

А эта лам­па наи­бо­лее пер­спек­тив­на, КМК, для гитар­но­го ком­би­ка. Собрать на ней преду­си­ли­тель, где все гитар­ные иска­же­ния будут тёп­лы­ми и лам­по­вы­ми, а потом пус­кать их на полу­про­вод­ни­ко­вый выход­ной кас­кад.