Clipping revisitado (com mais evidências)
OK, aqui está a minha afirmação e o caso novamente de uma forma mais clara e com evidências de apoio. Que eu saiba, existe uma escassez de investigação científica adequada sobre isto, mas muita teoria matemática. Lamento se isto é mansplaining.
Não para me gabar, mas estes foram os resultados da sondagem:
![280516]( "280516")
Talvez seja um pouco de exibicionismo
Observei que não votei.
Afirmação
A Wikipedia diz: Clipping é uma forma de forma de onda distorção que ocorre quando um amplificador é sobrecarregado e tenta fornecer uma tensão ou corrente de saída além da sua capacidade máxima. Conduzir um amplificador em clipping pode fazer com que ele emita potência em excesso da sua potência nominal (Crutchfield diz isto: Existe outra razão, mais complexa, pela qual as bobinas de voz queimam quando sujeitas a sinais sobrecarregados e com clipping. Uma onda quadrada transporta o dobro da potência RMS de uma onda senoidal da mesma amplitude (altura). Portanto, não só o sinal está a dizer à bobina de voz para entrar numa posição e crepitar, como também o está a fazer com quase o dobro da potência da capacidade máxima do subwoofer. Normalmente, é a cola que prende o fio da bobina ao antigo que primeiro derrete sob todo o calor, e a bobina colapsa na sua folga.) O meu argumento sobre o clipping não se baseia no clipping causar mais saída, apenas na corrente contínua e nas bobinas de voz estacionárias. Mas duplicar a potência pioraria a situação.
Por que os subwoofers explodem: batida, estrondo, estalo e crepitação
O sinal extra que está além da capacidade do amplificador é simplesmente cortado, resultando numa onda senoidal a tornar-se uma forma de onda do tipo onda quadrada distorcida.
Por exemplo, a forma de onda fora da linha vermelha é o que seria fornecido na ausência de clipping, ou seja, quando o amplificador tinha headroom suficiente para fornecer o sinal: Uma comparação de diferentes métodos para declipping de áudio
![280517]( "280517")
Esta é uma onda senoidal com clipping, observe como ela está quadrada:
Quando uma onda é quadrada, a bobina de voz permanece estacionária e está a receber corrente contínua durante um período de tempo, e as bobinas de voz são projetadas para operar em corrente alternada e estar em movimento, para que haja arrefecimento e não sobreaqueçam. Acredito que a combinação de corrente contínua e uma bobina de voz estacionária sem movimento para arrefecimento é o mecanismo e como o clipping frita uma bobina de voz.
![280518]( "280518")
Clipping de guitarra e válvulas
@captainnbuffed Apontou que muitos dos sons produzidos por guitarras elétricas são provenientes do clipping. Ele está certo. Mas os amplificadores de válvulas fazem clipping muito mais suavemente do que os de estado sólido, são construídos para fazer isso, e obtém um som distorcido legal.
A minha compreensão é que os amplificadores de válvulas fazem clipping muito mais suavemente do que os de estado sólido e são muito menos propensos a destruir drivers.
Evidência anedótica
Os amplificadores de classe D podem fazer clipping, e os altifalantes domésticos geralmente têm proteção para tweeters, mas não para drivers médios e graves:
Portanto, em níveis de clipping, o amplificador de potência digital emitirá altos níveis de corrente contínua que serão alimentados aos seus altifalantes vintage E ISSO (a corrente contínua) será a morte deles. O tweeter geralmente tem uma rede passa-alta, o que significa que tem um capacitor em série que bloqueará a corrente contínua, mas o woofer (& mesmo o alcance médio) não tem/não tem um capacitor em série, portanto, a corrente contínua será alimentada diretamente ao driver & ele danificará muito rapidamente, se não imediatamente.
espero que isto ajude.....
Amplificadores em geral
Da Audio Science Review:
“Sou um grande fã de Roger Sanders. Ele tem uma abordagem muito baseada em medições para os seus produtos e é da opinião de que os amplificadores às vezes soam diferentes, mas não pela razão que a maioria dos audiófilos pensa.
para citar:
"A maioria dos audiófilos simplesmente não reconhece quando os seus amplificadores estão a fazer clipping. Isto porque o clipping geralmente ocorre apenas em picos musicais onde é muito transitório e não ocorre no nível de potência médio. O clipping transitório não é reconhecido como clipping pela maioria dos ouvintes porque os níveis médios são relativamente muito mais longos do que os picos. Como os níveis médios não são obviamente distorcidos, os ouvintes pensam que o amplificador está a funcionar dentro dos seus parâmetros de projeto - mesmo quando não está.
O clipping de pico realmente estraga o desempenho do amplificador, pois as suas tensões e circuitos de alimentação demoram vários milissegundos para se recuperar do clipping. Durante esse tempo, o amplificador está a operar muito fora dos seus parâmetros de projeto, tem distorção massiva e não soará bem, mesmo que não soe grosseiramente distorcido para o ouvinte.
Em vez de distorção, o ouvinte descreverá um amplificador que está a fazer clipping de picos como soando "sem brilho" (devido à dinâmica comprimida), lamacento (devido à alta distorção transitória e dinâmica comprimida), "congestionado", "áspero", "tenso", etc. Por outras palavras, o ouvinte reconhecerá que o amplificador não soa bem, mas não reconhecerá a causa como um simples clipping do amplificador. Em vez disso, ele provavelmente assumirá que as diferenças no som que ouve se devem a alguma característica menor, como feedback, capacitores, tipo de válvulas, nível de polarização, classe de operação, etc., em vez da simples falta de potência.
Mas a sua opinião seria apenas isso - uma suposição que não é totalmente suportada e não comprovada por nenhuma evidência. Muito provavelmente, a sua suposição não seria a causa real do problema."
então, assumindo que o acima faz sentido (parece fazer, pelo menos para mim), estou a questionar se é possível ou útil medir este clipping "transitório"?
Poderia fornecer um ponto de dados para os leitores. Mas, por outro lado, acho que pode ser inútil, pois provavelmente deveríamos apenas aconselhar as pessoas a comprar amplificadores que sejam suficientemente potentes para não fazerem clipping”
Faz sentido testar como os amplificadores se comportam quando fazem clipping?
Isto sugere que o clipping transitório pode não destruir um driver.
Especificações do amplificador e clipping
Os meus amplificadores estéreo Hertz HP802
Potência nominal de saída (RMS) @ 14,4 VCC, THD 1%:
2 Ch: 330 W x 2 (4 Ω)
2 Ch: 550 W x 2 (2 Ω)
2 Ch: 800 W x 2 (1 Ω)
1 Ch: 1100 W x 1 (4 Ω)
1 Ch: 1600 W x 1 (2 Ω)
Potência de saída (RMS) @ 14,4 VCC, THD 10%:
2 Ch: 380 W x 2 (4 Ω)
2 Ch: 630 W x 2 (2 Ω)
2 Ch: 900 W x 2 (1 Ω)
1 Ch: 1260 W x 1 (4 Ω)
1 Ch: 1800 W x 1 (2 Ω)
Isto deixa-me a questionar, que THD constitui clipping? É superior a 10% THD? Não sei a resposta para isto. Não sei quanta sinal com clipping um driver pode suportar antes de fritar e não sei como calculá-lo, não encontrei nenhum dado ou metodologia de cálculo sobre isto.
Outras informações de apoio
Proteção:
Se um altifalante estiver a fazer clipping, por exemplo, o fenómeno pode ser entendido auditivamente como distorção ou rutura. Fisicamente, se um altifalante permanecer num estado de clipping por muito tempo, existe potencial para que ocorram danos devido ao sobreaquecimento. No entanto, muitos altifalantes têm precauções integradas para evitar o clipping, como circuitos que atuam como limitadores.
O circuito de "soft-clip" tem sido usado em altifalantes desde os anos 80, limitando o sinal no estágio de entrada. Na presença de um sinal de entrada que é, por exemplo, 10 dB superior ao máximo especificado do altifalante, o circuito de soft-clip entra em ação para limitar o sinal e evitar o clipping.
É essencial que um engenheiro de som ao vivo configure o sistema de som de forma a evitar o clipping, porque a falha em fazê-lo pode causar danos aos altifalantes. Quando um sinal atinge o ponto de clipping, os cones dos altifalantes não se movem, pois o sinal com clipping é essencialmente um sinal de corrente contínua durante a duração em que excede os limites da calha de tensão. Isso faz com que toda a potência do amplificador seja usada para aquecer as bobinas de voz em vez de produzir som. Por outras palavras, durante os momentos em que o sinal é achatado, um altifalante é 100% eficiente na conversão de energia em calor.
Fatos sobre clipping:
![280519]( "280519")
mackie.com
Mais sobre o primeiro comentário.
OK, aqui está a minha afirmação e o caso novamente de uma forma mais clara e com evidências de apoio. Que eu saiba, existe uma escassez de investigação científica adequada sobre isto, mas muita teoria matemática. Lamento se isto é mansplaining.
Não para me gabar, mas estes foram os resultados da sondagem:
Talvez seja um pouco de exibicionismo
Observei que não votei.Afirmação
- Se tiver 2 carros idênticos com dois pares idênticos numa configuração de altifalantes passivos com uma potência de 100 watts, e um carro tiver um amplificador de 200 watts, outro tiver um amplificador de 20 watts, qual sistema é mais provável que queime um driver? Inicialmente, farei esta afirmação para sistemas domésticos e de automóveis.
- No entanto, observe que esta conversa me fez questionar se o problema é mais comum em hifi doméstico do que em automóveis, porque o hifi de automóvel é frequentemente ativo, os filtros passa-banda e os crossovers eletrónicos fornecem proteção, e parece-me que a potência do amplificador é mais barata no áudio de automóvel, em relação aos sistemas domésticos. Portanto, existe todo um segmento de configurações de áudio de automóvel onde o clipping não é um problema, exceto talvez para subwoofers. E existem muitas outras maneiras de queimar os altifalantes do carro.
- O conceito de clipping e um amplificador menor a queimar um altifalante com maior potência é completamente contraintuitivo.
- Não tenho todas as respostas e alguns de vocês levantaram alguns pontos realmente interessantes aos quais responderei após esta publicação
- Os sistemas são passivos
- Os amplificadores não têm proteção térmica ou de clipping
- Assumindo uma boa instalação num carro ou num sistema hifi doméstico, é mais provável que um amplificador de 20 watts queime altifalantes com uma potência nominal de 100 watts do que um amplificador de 200 watts. Isto porque um amplificador menor muitas vezes não será suficientemente alto para satisfazer o utilizador e este SERÁ MAIS PROPENSO a aumentar o volume para além das 12 horas, e o amplificador fará clipping. Uma vez que um amplificador faz clipping, ele quadra a forma de onda e mantém o cone e a bobina de voz estacionários, com uma corrente a passar por ela, sem arrefecimento devido ao movimento. Isto pode acontecer tão rapidamente que nem sequer ouve a distorção audível ou ela cozinha antes que possa baixar o volume.
- Fazer funcionar um amplificador de 200 watts em altifalantes de 100 watts com muita força irá distorcer os altifalantes, mas essa distorção normalmente não queimará os altifalantes imediatamente, e se estiver a ouvir, ainda existe movimento para arrefecimento, e se estiver inclinado, é provável que baixe o volume para níveis abaixo da distorção. A distorção de muita corrente de um amplificador grande não mantém o cone estacionário, leva muito mais tempo para a bobina de voz aquecer, e tem uma janela muito maior de distorção audível para baixar o amplificador antes que a bobina de voz cozinhe.
A Wikipedia diz: Clipping é uma forma de forma de onda distorção que ocorre quando um amplificador é sobrecarregado e tenta fornecer uma tensão ou corrente de saída além da sua capacidade máxima. Conduzir um amplificador em clipping pode fazer com que ele emita potência em excesso da sua potência nominal (Crutchfield diz isto: Existe outra razão, mais complexa, pela qual as bobinas de voz queimam quando sujeitas a sinais sobrecarregados e com clipping. Uma onda quadrada transporta o dobro da potência RMS de uma onda senoidal da mesma amplitude (altura). Portanto, não só o sinal está a dizer à bobina de voz para entrar numa posição e crepitar, como também o está a fazer com quase o dobro da potência da capacidade máxima do subwoofer. Normalmente, é a cola que prende o fio da bobina ao antigo que primeiro derrete sob todo o calor, e a bobina colapsa na sua folga.) O meu argumento sobre o clipping não se baseia no clipping causar mais saída, apenas na corrente contínua e nas bobinas de voz estacionárias. Mas duplicar a potência pioraria a situação.
Por que os subwoofers explodem: batida, estrondo, estalo e crepitação
O sinal extra que está além da capacidade do amplificador é simplesmente cortado, resultando numa onda senoidal a tornar-se uma forma de onda do tipo onda quadrada distorcida.
Por exemplo, a forma de onda fora da linha vermelha é o que seria fornecido na ausência de clipping, ou seja, quando o amplificador tinha headroom suficiente para fornecer o sinal: Uma comparação de diferentes métodos para declipping de áudio
Esta é uma onda senoidal com clipping, observe como ela está quadrada:
Quando uma onda é quadrada, a bobina de voz permanece estacionária e está a receber corrente contínua durante um período de tempo, e as bobinas de voz são projetadas para operar em corrente alternada e estar em movimento, para que haja arrefecimento e não sobreaqueçam. Acredito que a combinação de corrente contínua e uma bobina de voz estacionária sem movimento para arrefecimento é o mecanismo e como o clipping frita uma bobina de voz.
Clipping de guitarra e válvulas
@captainnbuffed Apontou que muitos dos sons produzidos por guitarras elétricas são provenientes do clipping. Ele está certo. Mas os amplificadores de válvulas fazem clipping muito mais suavemente do que os de estado sólido, são construídos para fazer isso, e obtém um som distorcido legal.
A minha compreensão é que os amplificadores de válvulas fazem clipping muito mais suavemente do que os de estado sólido e são muito menos propensos a destruir drivers.
Evidência anedótica
- Isto não parece importar se é um tweeter ou médio ou grave. O primeiro driver queimado de um amplificador com clipping que experimentei foi um amplificador sansui de 30 watts que queimou o woofer de um altifalante sansui de 3 vias com potência nominal de 150 watts. Sei disto porque eu tinha 16 anos e achava que um amplificador de 30 watts nunca poderia queimar um altifalante de 150 watts e aumentei o volume para 11. No entanto, os tweeters podem ser mais propensos a ter proteção integrada, o que significa que são menos propensos a fritar do que os drivers médios/graves.
- 99% dos clientes de hifi a quem vendi equipamento pensavam o mesmo, ou seja, um amplificador menor nunca poderia queimar um altifalante com maior potência nominal. Tivemos inúmeros clientes com amplificadores pequenos que voltaram com drivers queimados. Tive a palestra "cuidado com os amplificadores pequenos que podem fazer clipping e destruir altifalantes com maior potência nominal" para todos os clientes. E é completamente contraintuitivo.
- Isto é completamente incontestável em hifi doméstico
Os amplificadores de classe D podem fazer clipping, e os altifalantes domésticos geralmente têm proteção para tweeters, mas não para drivers médios e graves:
Portanto, em níveis de clipping, o amplificador de potência digital emitirá altos níveis de corrente contínua que serão alimentados aos seus altifalantes vintage E ISSO (a corrente contínua) será a morte deles. O tweeter geralmente tem uma rede passa-alta, o que significa que tem um capacitor em série que bloqueará a corrente contínua, mas o woofer (& mesmo o alcance médio) não tem/não tem um capacitor em série, portanto, a corrente contínua será alimentada diretamente ao driver & ele danificará muito rapidamente, se não imediatamente.
espero que isto ajude.....
Amplificadores em geral
Da Audio Science Review:
“Sou um grande fã de Roger Sanders. Ele tem uma abordagem muito baseada em medições para os seus produtos e é da opinião de que os amplificadores às vezes soam diferentes, mas não pela razão que a maioria dos audiófilos pensa.
para citar:
"A maioria dos audiófilos simplesmente não reconhece quando os seus amplificadores estão a fazer clipping. Isto porque o clipping geralmente ocorre apenas em picos musicais onde é muito transitório e não ocorre no nível de potência médio. O clipping transitório não é reconhecido como clipping pela maioria dos ouvintes porque os níveis médios são relativamente muito mais longos do que os picos. Como os níveis médios não são obviamente distorcidos, os ouvintes pensam que o amplificador está a funcionar dentro dos seus parâmetros de projeto - mesmo quando não está.
O clipping de pico realmente estraga o desempenho do amplificador, pois as suas tensões e circuitos de alimentação demoram vários milissegundos para se recuperar do clipping. Durante esse tempo, o amplificador está a operar muito fora dos seus parâmetros de projeto, tem distorção massiva e não soará bem, mesmo que não soe grosseiramente distorcido para o ouvinte.
Em vez de distorção, o ouvinte descreverá um amplificador que está a fazer clipping de picos como soando "sem brilho" (devido à dinâmica comprimida), lamacento (devido à alta distorção transitória e dinâmica comprimida), "congestionado", "áspero", "tenso", etc. Por outras palavras, o ouvinte reconhecerá que o amplificador não soa bem, mas não reconhecerá a causa como um simples clipping do amplificador. Em vez disso, ele provavelmente assumirá que as diferenças no som que ouve se devem a alguma característica menor, como feedback, capacitores, tipo de válvulas, nível de polarização, classe de operação, etc., em vez da simples falta de potência.
Mas a sua opinião seria apenas isso - uma suposição que não é totalmente suportada e não comprovada por nenhuma evidência. Muito provavelmente, a sua suposição não seria a causa real do problema."
então, assumindo que o acima faz sentido (parece fazer, pelo menos para mim), estou a questionar se é possível ou útil medir este clipping "transitório"?
Poderia fornecer um ponto de dados para os leitores. Mas, por outro lado, acho que pode ser inútil, pois provavelmente deveríamos apenas aconselhar as pessoas a comprar amplificadores que sejam suficientemente potentes para não fazerem clipping”
Faz sentido testar como os amplificadores se comportam quando fazem clipping?
Isto sugere que o clipping transitório pode não destruir um driver.
Especificações do amplificador e clipping
Os meus amplificadores estéreo Hertz HP802
Potência nominal de saída (RMS) @ 14,4 VCC, THD 1%:
2 Ch: 330 W x 2 (4 Ω)
2 Ch: 550 W x 2 (2 Ω)
2 Ch: 800 W x 2 (1 Ω)
1 Ch: 1100 W x 1 (4 Ω)
1 Ch: 1600 W x 1 (2 Ω)
Potência de saída (RMS) @ 14,4 VCC, THD 10%:
2 Ch: 380 W x 2 (4 Ω)
2 Ch: 630 W x 2 (2 Ω)
2 Ch: 900 W x 2 (1 Ω)
1 Ch: 1260 W x 1 (4 Ω)
1 Ch: 1800 W x 1 (2 Ω)
Isto deixa-me a questionar, que THD constitui clipping? É superior a 10% THD? Não sei a resposta para isto. Não sei quanta sinal com clipping um driver pode suportar antes de fritar e não sei como calculá-lo, não encontrei nenhum dado ou metodologia de cálculo sobre isto.
Outras informações de apoio
Proteção:
Se um altifalante estiver a fazer clipping, por exemplo, o fenómeno pode ser entendido auditivamente como distorção ou rutura. Fisicamente, se um altifalante permanecer num estado de clipping por muito tempo, existe potencial para que ocorram danos devido ao sobreaquecimento. No entanto, muitos altifalantes têm precauções integradas para evitar o clipping, como circuitos que atuam como limitadores.
O circuito de "soft-clip" tem sido usado em altifalantes desde os anos 80, limitando o sinal no estágio de entrada. Na presença de um sinal de entrada que é, por exemplo, 10 dB superior ao máximo especificado do altifalante, o circuito de soft-clip entra em ação para limitar o sinal e evitar o clipping.
What Is Audio Clipping and Why Is It Important?
In the simplest sense, audio clipping is a form of waveform distortion. When an amplifier is pushed beyond its maximum limit, it goes into overdrive. The overdriven signal causes the amplifier to attempt to produce an output voltage beyond its capability, which is when audio clipping occurs.
producelikeapro.com
É essencial que um engenheiro de som ao vivo configure o sistema de som de forma a evitar o clipping, porque a falha em fazê-lo pode causar danos aos altifalantes. Quando um sinal atinge o ponto de clipping, os cones dos altifalantes não se movem, pois o sinal com clipping é essencialmente um sinal de corrente contínua durante a duração em que excede os limites da calha de tensão. Isso faz com que toda a potência do amplificador seja usada para aquecer as bobinas de voz em vez de produzir som. Por outras palavras, durante os momentos em que o sinal é achatado, um altifalante é 100% eficiente na conversão de energia em calor.
Fatos sobre clipping:
- Qualquer sinal com clipping pode potencialmente danificar um altifalante. Não importa se a mesa de mistura, o amplificador ou qualquer outro equipamento de áudio faz clipping do sinal no sistema. Os danos podem ocorrer mesmo quando o amplificador não está em potência total.
- Os circuitos de proteção de altifalantes integrados não conseguem detetar o clipping e, portanto, não conseguem evitar danos devido ao clipping.
- Um driver pode falhar ao usar um amplificador muito pequeno. Se um altifalante tiver uma potência nominal superior à do amplificador, o altifalante pode queimar se o amplificador for levado ao clipping.
- As especificações de manuseio de potência de um altifalante são relevantes apenas para sinais de origem normais sem clipping.
What is Clipping?
To understand clipping, it is helpful to have a basic understanding of the electronic systems in which the audio signal travels.
Mais sobre o primeiro comentário.
