Platenspeler.Com |
 |
Platenspeler.Com |
|
Tweety
simuleert zich een RIAA“Tweety”
Effe dimmu met die hoge tonuh ...
Last modified: 09-Feb-2007
Ik kreeg de afgelopen week wat vragen over Tweety,
op de eerste pagina over Tweety heb ik aangegeven het project gestart te zijn
nadat ik werd gewezen op de mogelijkheden om schakelingen op de computer te
simuleren. Dus: "Hoe zit dat met dat simuleren, en
hoe kun je nagaan of je voldoet aan de RIAA norm?"
Laat ik eerst iets meer achtergrond
proberen te geven over de RIAA norm. Ik ben zelf geen specialist, maar dit is
wat ik bij elkaar heb weten te sprokkelen. RIAA staat voor Recording Industry
Association of America, en is de laatste tijd nogal in het nieuws in verband
met de Napster zaak, maar bemoeide zich in de jaren 60 met de standaardisatie
van opnametechnieken (en afspelen) van platen.
Zoals waarschijnlijk bekend wordt er bij het afspelen van platen geluid gemaakt
doordat de naald in de groef een muziekspoor volgt en dus in trilling wordt
gebracht. De beweging van de naald wordt in een magneet/spoel combinatie omgezet
in een kleine spanning en deze wordt na versterking hoorbaar via de speakers
(zie voor meer uitleg de platenspeler afdeling).
Het spoor in de groef is niet constant, maar de hoogte van de tonen en volume
zijn gecodeerd d.m.v. de grootte van de groef, diepte etc. Bij gelijk volume
geldt dat de groef voor een lage toon veel groter is dan voor een hoge toon.
Dit heeft een paar belangrijke nadelen:
De oplossing was relatief eenvoudig: Tijdens de opname worden
lage tonen zwakker opgenomen en de hoge tonen relatief sterker. Dit heeft een
gunstig effect tijdens het afspelen voor de lagere frequenties en zorgt er ook
voor dat de signaal/ruis verhouding bij hogere tonen gunstig uitpakt.
Echter, bij het afspelen moeten de signalen natuurlijk weer gecorrigeerd worden
anders bevat de plaat te weinig lage tonen en teveel hoog. Tevens neemt de ruis
er aardig door af :-)
Voor 1960 was er geen standaard voor het opnemen van platen, en dus moest je
bij het afspelen zelf proberen bij te regelen. Uiteindelijk heeft de RIAA een
standaard gezet waardoor de frequentie correctie bij opnames gestandaardiseerd
werd en het mogelijk werd om ook voorversterkers te bouwen met een standaard
reproductie correctie. Omdat een phono voorversterker niet alleen een versterker
is maar ook de RIAA correctie doet wordt vaak gesproken van een phono equaliser.
De RIAA norm stelt dat voor 3 tijdsconstanten kantelfrequenties
vast (eigenlijk 4):3180 uS (=50Hz), 75 uS (=2120 Hz), 318 uS (=500 Hz). Tevens
geldt dat de versterking bij 20Hz 19.9dB hoger dient te zijn dan de versterking
bij 1 kHz.
De formule om de RIAA correctie te berekenen voor een bepaalde
frequentie kun je vinden op ondermeer mijn
RIAA cookbook pages en De
Bona's Homepage waar een goed achtergrond verhaal over RIAA correctie staat.
Als je met de juiste formules de frequentie uitzet tegen de
versterking kun je de bekende RIAA curve door Excel bijv. laten tekenen. Het
onderstaande plaatje komt vanuit de spreadsheet. Om exact dezelfde look te krijgen
is het belangrijk om de frequentie per octaaf in een vast aantal punten te verdelen.
Dus voor 20-40 Hz (1 octaaf) bijv. 10 punten, dan van 40-80 weer tien etc. Op
deze manier krijg je de karakteristieke vorm (Dit betekent dat de volgende frequentie
op de kromme altijd gelijk is aan de vorige vermenigvuldigd met de 10e wortel
uit 2, of tewel f(n+1)=f(n)*2^0.1
Hier vind je de Excel Spreadsheet output met de datareeks en
de RIAA referentie chart. Liefhebbers die ook de originele Excel worksheet willen
om de formules te gebruiken kijk dan even op pagina 1 van m'n RIAA pages in
Engels.
Ter garnering ende leering ende vermaack heb ik hier ook maar een sheet gepubliceerd met de simulatiegegevens van scratch, hounddog, het worldaudio design en tenslotte de tweety. In deze spreadsheet zitten eerst twee sheets met charts: De eerste chart bevat de RIAA curve voor ieder van de ontwerpen, chart twee is eigenlijk interessanter en geeft het verschil met de ideale curve aan.
De volgende sheet bevat de data voor input van beide charts en
tenslotte de afzondelijke sheets met de data per ontwerp.
Hier de complete worksheet met RIAA data van
simulaties van Scratch, Hounddog en Tweety. Leuk, maar het blijven benaderingen
die qua nauwkeurigheid afhangen van de modellen in het simulatiepakket.
Een RIAA filter bestaat uit een paar hoogwaardige weerstanden en condensatoren. Er is verschil tussen een actief en een passief RIAA filter. De actieve variant koppelt een signaal terug van de tweede versterkertrap naar de eerste trap. Mensen met gouden oortjes kunnen terugkoppeling in een versterker circuit horen en vinden dit minder "open" klinken.
Daarnaast is er de passieve variant, en deze bevindt zich meestal tussen de eerste en tweede versterkertrap. De reproductie filters van Scratch en Tweety zijn van het passieve type. Daarnaast is het natuurlijk mogelijk om de correctie in twee stappen uit te voeren, bijv eerst een laag en daarna een hoogfilter (met een extra buis ertussen). Deze variant wordt gebruikt in het ontwerp van world-audio.
Er zijn een aantal programma's verkrijgbaar voor het berekenen van het RIAA netwerk voor buizen en opamp phono versterkers. Deze programma's zijn vaak gratis beschikbaar zoals deze die in Java is geschreven.
Er zijn verscheidene eCad pakketten verkrijgbaar waarmee electronische cicuits kunnen worden getekend en daarna middels simulatie kunnen worden doorgerekend. Ik heb er een paar bekeken maar ik heb nog geen difinitieve keuze gemaakt. Belangrijk is nl. of zo'n pakket precies die functies biedt die voor jou interessant zijn. Voor mij is dat het volgende lijstje:
Ik ben me aan het orienteren op de volgende pakketten en zolang
ik de ware niet heb gevonden zal ik ze allemaal proberen. Momenteel werk ik
meestal met SuperSPICE.
|
<< Terug naar Tweety (pag 3) |
© Maarten&Annemarie, Maart 2002