Gain og gain-staging innen hifi

P226 · 22.01.2017

Lurer litt på dette med gain når det gjelder pre og power amp. Er ikke så teknisk kyndig men har prøvd å lese meg opp litt. Virker som det er relativt mange som sliter med for mye gain,selv med utstyr som ifølge spec skal passe sammen. Har selv opplevd dette nå nettopp etter å ha kjøpt ny preamp. Volumet ble høyt (85db) kl halv 10 på volumkontrollen og støygulvet var relativt høyt. Heldigvis er det level control på effekten, og etter å ha stilt disse endel ned, ble jeg kvitt susingen og volumet er nå 85db litt over kl 11

Skrives endel om gain og gainstaging i bilstereo og pro- audio, men lite innenfor hifi.
Hadde vært interessant og hørt andres erfaringer rundt temaet, om det er et problem og hvilke påvirkning det eventuelt har på lydkvaliteten?

habicht · 22.01.2017

Gain truktur er et veldig interressant tema.
Det er nok veldig vanlig med for mye gain hos mange og mulige støy problemer knyttet til det.
Neslon Pass er rett opptatt av tema som man kan se på hans First watt konstruksjoner.
Fleste av effekt fortekerne der i fra har lavt gain.
Dennis Hadd (Cary) gjorde også forsøk på dette i en periode.
Dt vil bli interressant å lese vad de teknisk kyndige her på sentralen har å fortelle om tema.

Habicht

Armand · 22.01.2017

Det er typisk sus som er et problem med for høyt gain på effekt-trinnet. All sus fra forforsterker forsterkes og hvis denne har litt dårlig signal/støy forhold har man et problem.

JK · 22.01.2017

Dette er et problem som jeg tror mange sliter med, men ikke helt er klar over hva som er problemet er. Jeg har også som trådstarter opplevd dette ved bytte av utstyr, og måtte finne ut hvor problemet lå. Jeg opplever også dette som et problem mange produsenter ikke tar alvorlig da de for eksempel ikke oppgir gain i tekniske spesifikasjoner.

Rent praktisk så sjekker jeg alltid gain på forsterkere før kjøp der dette er oppgitt. PÅ CD spillere er gain ofte standardisert med nivå på 2V/4V ved utgangene SE og XLR, men det er unntak slik som ARC som ofte bruker høyere gain.
Personlig så etterstreber jeg å få gain på forsterkere så lavt som mulig, og et "normalt" gain på runt 25db så går dette stort sett bra, men lavere gain er bare en fordel. Kommer en opp mot 30db så får en problem med å matche preamper mor effektene, og det værste jeg har vert borte i var en Plinius SA100 som hadde gain på 38db ballansert. Dette var helt håpløst....

Audiomix · 22.01.2017

Mange blander gain og signalnivå / amplitude.
De fleste effekttrinn styres fullt ut med ca 1 Vrms inn.
CD og RIAA har utnivå (veldig avhengig av innspillingsnivå) i området 1V til 4V.
En forforsterker trenger ikke ha noe gain i det hele tatt. Dvs 0dB.
Hvis den har 10dB gain holder det i lange baner.

yngvejos · 22.01.2017

De fleste har mye mer gain enn nødvendig. De fleste forsterkere kan drives i klipping av kilden og vil kun trenge demping for å justere volumet.
Ideelt sett, hadde man hatt passiv pre evt med en buffer og koblet inn gain trinn ved behov.

Asbjørn · 22.01.2017

P226 skrev:
Lurer litt på dette med gain når det gjelder pre og power amp. Er ikke så teknisk kyndig men har prøvd å lese meg opp litt. Virker som det er relativt mange som sliter med for mye gain,selv med utstyr som ifølge spec skal passe sammen. Har selv opplevd dette nå nettopp etter å ha kjøpt ny preamp. Volumet ble høyt (85db) kl halv 10 på volumkontrollen og støygulvet var relativt høyt. Heldigvis er det level control på effekten, og etter å ha stilt disse endel ned, ble jeg kvitt susingen og volumet er nå 85db litt over kl 11

Skrives endel om gain og gainstaging i bilstereo og pro- audio, men lite innenfor hifi.
Hadde vært interessant og hørt andres erfaringer rundt temaet, om det er et problem og hvilke påvirkning det eventuelt har på lydkvaliteten?

Det er nokså viktig, spesielt for støygulvet og dermed oppløsningen i anlegget. I de fleste tilfeller havner støygulvet i anlegget under støygulvet i lytterommet, så man hører kanskje ikke noen direkte forskjell, men det er uansett totalt meningsløst å bekymre seg om 16 vs 24-bits opptak og avspillingskjeder før man har kontroll på gainstrukturen.

Enig i at de fleste anlegg har (altfor) høyt gain. Det har vært en liten loudness war der også, hvor utgangsnivået spesielt fra CD-spillere har blitt jekket opp. I en kjapp demo vil "låter høyere" = "låter bedre", så det er en oppside for produsenten i å ha litt høyere utgangsnivå enn konkurrentene. Ditto for konkurrentene. Til en viss grad har det samme foregått på forsterkersiden også. I de fleste situasjoner er 20 eller 26 dB gain på effektforsterker nok i massevis, men f eks Electrocompaniet har vel 33 dB om jeg ikke husker feil. På effektforsterkere kan man også mistenke at høyt gain i noen tilfeller skyldes at konstruktøren har hatt store problemer med å få vidunderet stabilt, og velger så den enkle veien med å redusere NFB (og dermed øke gain) for å komme rundt problemet. Så kan man i tillegg skryte av "moderat NFB", som om det skulle være noe hederstegn.

Mer her: What is Gain Structure? - diyAudio

Syncrolux · 22.01.2017

Jeg reduserte gain på mine Ncore forsterkere til ca 12 dB jeg. Noen lavere?

Asbjørn · 22.01.2017

Funderer på å gjøre det samme, men har problemer med å få DIY-konstruksjonene (brokoblede chipamper med nøstede feedback-sløyfer) stabile med så lavt gain, så det blir mest sannsynlig til standard 26 dB begge steder. Lettere å gjøre dropp-inn-bytter da. Men det koster meg et par bits oppløsning.

Ellers finnes det First Watt-konstruksjoner med 0 dB gain, så du får høre med Sluket.

Syncrolux · 22.01.2017

Jeg kjenner til disse First Watt greiene. Not my cup of tea.
Men poenget for min del var å optimalisere gainstrukturen. DAC'en gir 27 dBu på max.

Fenalaar · 22.01.2017

Jeg har noen UcD32 og UcD34 som jeg bruker til ymse. 15dB gain på disse. Funker utmerket.

Johan-Kr

Haavard · 22.01.2017

Syns fremdeles 17db gain på Manley er alt for høyt inn i monoblokkene mine (rør, 300b).
Men er det noe å gjøre, slik at en kan bruke mer av skalaen på volumkontrollen. Det hele blir mer uforstålig når jeg før brukte Conrad Johnson Premier 10. Den har 22db gain, men hadde større slingringsmonn på volumet. Hvordan henger dette sammen? Med forbehold om at jeg har lest feil om hvor mye gain det er på disse to.

Haavard

Syncrolux · 22.01.2017

Et typisk sykdomstegn som mange opplever er at det spiller høy med volumen på kl 10. Egentlig bør man ikke oppnå fullt lyttevolum før man ratter nesten helt opp. Det er først da gainstrukturen er optimal etter min mening.

Aurora · 22.01.2017

Tilbake på 60-70 tallet var normalt utgangsnivå fra kilder oftest 100-200 mV, mens separate effektforsterkere, som fortsatt ikke var så veldig vanlige inne HiFI, hadde en følsomhet på 0,7-1V. Prof. referansenivå var stort sett 0 dBm - dvs 0,775 V i 600 ohm. Dette førte til at aktive forforsterkere typisk hadde et gain på linjeinnganger på 20-30 dB, noe som synes å være tilfelle også idag. Rene effektforsterkere har fortsatt en følsomhet på 1V, ettersom standarden 0 dBV = 1V kom inn, etter hvert som 600 ohm ble forlatt som inngangsimpedans. Dette gjør at dagens aktive preamps gjerne har alltfor mye gain i forhold til dagens linjekilder som typisk gir ut 1V ++++

P226 · 22.01.2017

Har de fleste forsterkere for høy gain? Eller er inngangsfølsomheten problemet?

Syncrolux · 22.01.2017

P226 skrev:
Har de fleste forsterkere for høy gain? Eller er inngangsfølsomheten problemet?

Det er to sider av samme sak

Høyere gain = lavere inngangsfølsomhet

Aurora · 22.01.2017

Problemet er ganske enkelt at feks en CDspiller eller DAC med 1V ut - inn i en preamp med 20-30 db ( 10 ggr?) og så til en effekt med 1V følsomhet blir for mye....
Noe bør reduseres- gain i pre eller nivå ut fra kilde..... effekttrinn med regulering på inngang løser problemet men om det er riktig sted å løse det på er en annen sak....
En ren buffer-pre med gain=1 er kanskje det de fleste trenger..... aktiv pre er likevel å foretrekke da den pre stort sett har lav utgangsimpedans som er gunstig for å drive kabel til effekttrinnet. Såkalt passiv pre med bare en inngangsvelger og et potmeter eller annet dempeledd er ikke gunstig for å drive kabelen til effekttrinnet.

ANM · 22.01.2017

Men når man snakker om gain, så snakker man som regel om spenningsforsterkning. Det er her galskapen begynner i mine øyne, da impedansen i utstyret vi bruker er langt fra standardisert. Spenningsforsterkning er kun gyldig om impedansen på kilde og last er lik, ellers kan vi ikke egentlig ikke omgå den. GaindB=10log(P1/P2). SpenningsgaindB= 10log((V1^2/R1)/(V2^2/R2)) ;R1=R2 10log(V1/V2)^2=20log(V1/V2), men den siste er en forenkling som, som sagt, kun kan gjøres om impedansene er like og vi kan stryke R. Man legger inn følsomhet på inngang som en form for kompensasjon, allikevel. Tråden her viser at denne "ulovlige" forenklingen forårsaker mye forvirring.

Aurora · 22.01.2017

Spenningsforsterkning er nå spenningsfosterkning, - okke som. Det er nå det som er vanlig å regne i denne sammenheng - selv om vi forutsetter at lastimpedans er så mye høyere enn kildeimpedansen at vi gir blaffen i å regne inn spenningstap ved fordeling. det blir nokså unødvendig komplisert å regne effetknivåer i audio, selvom vi i profesjonelle radiomiljøer regner alt i dBm.....

ANM · 22.01.2017

Spenningsforsterkning og strømforsterkning er et betinget unntak, uansett hvilke politiske meninger du måtte ha. Men jeg er ikke politiker, så gidder ikke krangle.

Syncrolux · 22.01.2017

Det aller meste av audioutstyr er spenningsstyrt, dvs kildeimpedansen er mye lavere enn mottageren. Også på høyttalere. Så å regne bare med spenning er helt greit i min bok.

ANM · 23.01.2017

Du har sikkert et poeng, men det er nå engang mangel på standard og krav til data som kødder ting litt til.

Syncrolux · 23.01.2017

I det hele tatt er hifi veldig lite regulert av standarder. Det meste er litt bingo, og resultatene blir der etter...

JK · 23.01.2017

Haavard skrev:
Syns fremdeles 17db gain på Manley er alt for høyt inn i monoblokkene mine (rør, 300b).
Men er det noe å gjøre, slik at en kan bruke mer av skalaen på volumkontrollen. Det hele blir mer uforstålig når jeg før brukte Conrad Johnson Premier 10. Den har 22db gain, men hadde større slingringsmonn på volumet. Hvordan henger dette sammen? Med forbehold om at jeg har lest feil om hvor mye gain det er på disse to.

Haavard

Ser i manualene at Premier 10 skal ha 25dB gain og Manley har bare 11,8 dB, så det er rart du har problemer med for høyt gain med Manley. Kan være at monoblokkene har for høyt gain?
Til sammenligning har min ARC REF5 gain på 12dB og dette er ganske vanlig på rørpreamper. Med 25dB på Premier 10 vil den kunne lage problemer for de fleste forsterkere....

ANM · 23.01.2017

Syncrolux skrev:
Det aller meste av audioutstyr er spenningsstyrt, dvs kildeimpedansen er mye lavere enn mottageren. Også på høyttalere. Så å regne bare med spenning er helt greit i min bok.

Bare for å føye til en liten detalje til. I og med at effektforsterkeres gain er basert på spenning blir det kamuflert at ved lavere impedanser øker den reelle gain dermed også støygulvet. Dermed vil effekten av støy dobles, når impedansen halveres. Impedanser er åpenbart ikke ubetydelig for kjedens respons, så mener fortsatt at det er litt på kanten å sløyfe den når vi regner på gain, da støyproduktet også er knyttet til dette tallet.

Syncrolux · 23.01.2017

Hvis du forutsetter at lavere impedans automatisk vil bety mer output fra høyttalerelementet så kan vi være enig om det ja.

ANM · 23.01.2017

Det er en realistisk konsekvens imo.

Oppgitt spenningforsterkning under et visst nivå vil jo være lik uansett last, så for effektforsterkerens del vil jo det ikke umiddelbart fremkomme at den reelt ideelle gain øker med 3dB for hver halvering av lastimpedans. Selv om en forsterker ikke dobler maks effekt ved en halvering, vil jeg hevde at enhver forsterker enkelt dobler effekten støygulvet gir. Vil videre hevde at impedanseforholdet i resten av kjeden også vil påvirke støygulvet.

Jeg skal ikke påstå at det blir umiddelbart mer informativt at gain oppgis korrekt, men vil uansett påstå at det kan forklare en del av problematikken rundt trådens tema.

Haavard · 23.01.2017

JK skrev:
Haavard skrev:

Syns fremdeles 17db gain på Manley er alt for høyt inn i monoblokkene mine (rør, 300b).
Men er det noe å gjøre, slik at en kan bruke mer av skalaen på volumkontrollen. Det hele blir mer uforstålig når jeg før brukte Conrad Johnson Premier 10. Den har 22db gain, men hadde større slingringsmonn på volumet. Hvordan henger dette sammen? Med forbehold om at jeg har lest feil om hvor mye gain det er på disse to.

Haavard

Klikk for å utvide...

Ser i manualene at Premier 10 skal ha 25dB gain og Manley har bare 11,8 dB, så det er rart du har problemer med for høyt gain med Manley. Kan være at monoblokkene har for høyt gain?
Til sammenligning har min ARC REF5 gain på 12dB og dette er ganske vanlig på rørpreamper. Med 25dB på Premier 10 vil den kunne lage problemer for de fleste forsterkere....

Ser ikke bort i fra at du har rett.
Men hva gjør jeg med det?
Slik jeg har forstått det, forholdet mellom pre og effekt, så må man forholde seg både til gain og impedanse?
Så det er rart dette, siden det er samme monoblokker som er brukt. (Har det med noe med at volumet slipper mindre ut på første knepp hos cj kontra manley?)

Haavard

Håvard

ANM · 23.01.2017

Litt artig disse specsen på Jumbo Shrimpen. De oppgir både dBm 600ohm og dBu 100k på henholdsvis 20dBm(100mW) og 23dBu(10,9V). Gain på 11,8dB, men en følsomhet på (1/0,2)=5 med 20log vil det si 14dB.

1. VERY SHORT SIGNAL PATH WITH ABUNDANT POWER GAIN.Each of the JUMBO SHRIMP’s five sets of input jacks subjects the incoming signal source to loadingof no less than 100,000 ohms, while the output can comfortably provide over 3 volts into a test load of600 ohms. This implies a POWER gain of better than 22 deciBels, even though the VOLTAGE gainis held to no more than 12 dB when the volume attenuator is at maximum. In this case, for example,with 1 volt at the selected input and 1 volt present at the output under test, the power gain would bemore than 22 dB, or about 166 times more power out than in, even though the VOLTAGE gain betweeninput and output is zero! When this amount of gain is present in circuitry containing very little negativefeedback, the tendency is to reveal the inherent nature and personality of the devices used in the circuit,along with the circuit itself. Here, for example, the choice of input tube has a bearing on what the finalsound character will be.

equilibrium · 23.01.2017

Er det noen ulemper forbundet med variabel gain i effekttrinnet?

Asbjørn · 23.01.2017

Kommer an på hvordan det er gjort. Hvis det bare er en attenuator på inngangen er det eksakt det samme som å skru ned en volumkontroll. Da mister man oppløsning når det skrus ned. En annen vri er et differensielt inngangsbuffer med en variabel motstand. Da justerer man gain fra 0 dB og oppover, men noe av det samme gjelder der: Hvis gainet i første trinn skrus ned, blir S/N-forholdet i senere trinn dårligere når de får lavere signalnivå å jobbe med, og det er ikke en god ting hvis utgangstrinnet er det som støyer mest. Hvis det variable gainet derimot er løst med en variabel motstand rett i feedback-kretsløpet kan det virke motsatt: Redusert gain betyr da mer NFB, som i sin tur betyr lavere THD+N. Inntil stabilitet eventuelt blir et problem. En variabel motstand der (potensiometer) vil formodentlig tilføre litt mer induktans og egenstøy enn bare en kompakt foliemotstand, så det vil formodentlig være nødvendig å begrense båndbredden for å sikre at den er stabil ved høye frekvenser. Med en slik løsning ville jeg også vært litt nysgjerrig på hvor mye NFB kretsen hadde på ulike gain-settinger. Generelt vil den yte best ved laveste stabile gain i aktuell last, så hvorfor ikke bare lage den slik fra starten av?

Denne preampen har to balanserte inputs, inngangsvelger, inngangsbuffer, DC-servo og en volumkontroll et sted. Ingen tradisjonell attenuator, og ingen variabel motstand i inngangsbufferen. Det er fint om utgangstrinnet er også stabilt ved 0 dB gain hvis man skal prøve seg på denne varianten av gainkontroll:

http://www.edn.com/Pdf/ViewPdf?contentItemId=4431638

P226 · 24.01.2017

Har prøvd med level control satt så lavt som kl 9. har da god vandring på volum på pre og minimalt med støy, men føler kanskje at det mangler litt oppløsning ja.
Kanskje bedre å kjøre power ampen så høyt jeg kan uten at det blir for mye støy, og heller leve med mindre vandring på volumkontrollen?
Enda en hifi-nevrose

. Hadde ikke dette problemet med surroundreceiver, da sto power ampen på fullt.

carisma · 24.01.2017

Interessant tema dette her.
Har en Bladelius Ymer mk2 Effekt. Denne spiller ca 4 db lavere enn min forrige forsterker i surround oppsettet med onkyo 1010 receiver som pre.
Hva som er høyt kan diskuteres,men på bluray/youtube(app på tv)så er det rimelig greit på -10 . Havner som regel på rundt 15 på film .Sjeldent jeg kommer over -10.

Med B.m.c dac/pre så må jeg opp i kl 12 for å komme greit over det mange vil kalle bakgrunns musikk.
Kl 15 er høyt men høyttalerne og rommet takler det så bra at det fortsatt er behagelig(med cd).
Med denne komboen kan jeg fint ligge på kl 17. Da er toppene godt over 100 db men fortsatt god lyd.

Med Mi 23 pre blir lyden noe høyere. Her ligger jeg gjerne på - 20 til -15 ved normalt høy lytting.
Her kan jeg også spille høyere enn -10 uten noen problemer. Men ja,da er det høyt også.

Disse 3 "forforsterkerne"låter veldig forskjellige men har lite støy.
Dvs surround pre kjører ubalansert og har en svak støy i høyttalerne på tomgang.

De 2 andre er fullbalanserte og det er Ymer også.
På fullbalansert er det helt tyst.

Rodde meg litt bort her.
Men hvis det er ett godt tegn å måtte skru opp mer enn 75% for at det skal bli litt høyt,så ser det ut til at jeg har vært heldig.

equilibrium · 24.01.2017

Asbjørn skrev:
Kommer an på hvordan det er gjort. Hvis det bare er en attenuator på inngangen er det eksakt det samme som å skru ned en volumkontroll. Da mister man oppløsning når det skrus ned. En annen vri er et differensielt inngangsbuffer med en variabel motstand. Da justerer man gain fra 0 dB og oppover, men noe av det samme gjelder der: Hvis gainet i første trinn skrus ned, blir S/N-forholdet i senere trinn dårligere når de får lavere signalnivå å jobbe med, og det er ikke en god ting hvis utgangstrinnet er det som støyer mest. Hvis det variable gainet derimot er løst med en variabel motstand rett i feedback-kretsløpet kan det virke motsatt: Redusert gain betyr da mer NFB, som i sin tur betyr lavere THD+N. Inntil stabilitet eventuelt blir et problem. En variabel motstand der (potensiometer) vil formodentlig tilføre litt mer induktans og egenstøy enn bare en kompakt foliemotstand, så det vil formodentlig være nødvendig å begrense båndbredden for å sikre at den er stabil ved høye frekvenser. Med en slik løsning ville jeg også vært litt nysgjerrig på hvor mye NFB kretsen hadde på ulike gain-settinger. Generelt vil den yte best ved laveste stabile gain i aktuell last, så hvorfor ikke bare lage den slik fra starten av?

Denne preampen har to balanserte inputs, inngangsvelger, inngangsbuffer, DC-servo og en volumkontroll et sted. Ingen tradisjonell attenuator, og ingen variabel motstand i inngangsbufferen. Det er fint om utgangstrinnet er også stabilt ved 0 dB gain hvis man skal prøve seg på denne varianten av gainkontroll:

http://www.edn.com/Pdf/ViewPdf?contentItemId=4431638

Takk, grundig redegjørelse som alltid fra den kanten

skrodahl · 24.01.2017

Jeg synes denne forklarer temaet veldig godt:
What is Gain Structure? - diyAudio

Armand · 24.01.2017

skrodahl skrev:
Jeg synes denne forklarer temaet veldig godt:
What is Gain Structure? - diyAudio

.
Meget bra forklaring. Til dere "ikke så tekniske": Sett dere ned med et glass og prøv å følg resonnementet i teksten. Forfatteren har gjort en hederlig innsats med å gjøre dette forståelig.

Minst mulig gain i siste trinn er vanligvis beste løsning så lenge man får nok effekt.

Carisma: Hva er maks gain på din Mi23? Hvis det er +12 og du trives best på under -10 så er det en fordel å senke forsterkningen på din preamp. Men hvis den allerede er helt tyst er det kanskje ikke så nøye. (PS. Ikke meningen å trigge noen nevroser..)

Gain og gain-staging innen hifi

Hi-Fi entusiast

Hi-Fi freak

Bransjeaktør

Hi-Fi freak

Bransjeaktør

Hi-Fi freak

Rubinmedlem

Syncrolux

Gjest

Rubinmedlem

Syncrolux

Gjest

Hi-Fi freak

Hi-Fi freak

Syncrolux

Gjest

Æresmedlem

Hi-Fi entusiast

Syncrolux

Gjest

Æresmedlem

ANM

Gjest

Æresmedlem

ANM

Gjest

Syncrolux

Gjest

ANM

Gjest

Syncrolux

Gjest

Hi-Fi freak

ANM

Gjest

Syncrolux

Gjest

ANM

Gjest

Hi-Fi freak

ANM

Gjest

Overivrig entusiast

Rubinmedlem

Hi-Fi entusiast

Hi-Fi freak

Overivrig entusiast

Overivrig entusiast

Bransjeaktør