Aktiivisten ja passiivisten RIAA-topologioiden vertailu
Pursiainen, Jooa (2018)
Kandidaatintyö
Pursiainen, Jooa
2018
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2018051424121
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2018051424121
Tiivistelmä
Vinyylilevyä soitettaessa tarvitaan levysoittimen ja stereovahvistimen väliin RIAA-korjain. Kun musiikkisignaali kaiverretaan vinyylilevylle, sille tehdään taajuusmuokkaus, jotta le-vylle mahtuisi enemmän musiikkia ja jotta levyssä syntyvät häiriöäänet saadaan minimoitua. Toistaessa RIAA-korjain suorittaa kaiverrukselle päinvastaisen taajuusmuokkauksen.
RIAA-korjain voidaan toteuttaa aktiivisena, jolloin korjaus toteutetaan vahvistinkomponen-tin takaisinkytkennässä. Passiivisessa korjaimessa haluttu taajuusvaste saadaan vastuksista ja kondensaattoreista muodostetuilla suodattimilla.
Tämän tutkimuksen tavoitteena on selvittää eri topologioiden vaikutukset signaali-kohi-nasuhteeseen, harmoniseen säröön, TIM-säröön sekä korjaimen taajuusvasteen tarkkuuteen. Tutkittavat topologiat ovat yksiasteinen passiivinen korjaus, kaksiasteinen passiivinen kor-jaus, invertoiva aktiivinen korjaus sekä ei-invertoiva aktiivinen korjaus. Tutkimus suorite-taan kirjallisuustutkimuksena, sekä yhden esitellyn korjaimen kokeellisena toteutuksena.
Tuloksina havaittiin, että säröä ja kohinaa syntyy vahvistinasteissa, joita aktiivitoteutuksessa tarvitaan 1, kun taas passiivitoteutus vaatii useamman. TIM-särön ei todettu aiheuttavan hait-taa kummallakaan topologialla. Lisäksi aktiivisen, ei-invertoivan toteutuksen havaittiin ko-keellisesti tuottavan halutun taajuusvasteen. Johtopäätöksenä todettiin aktiivisen, ei-inver-toivan toteutuksen olevan lupaavin, joskin tilaa kokeelliselle jatkotutkimukselle jäi. When playing vinyl record, RIAA-equalizer is needed between the record player and the stereo amplifier. When music signal is carved on a vinyl disc, it has been equalized to get more music on a record and to reduce surface noise on a disc. When played back, opposite equalization should be made.
RIAA-equalization can be active, where correction is made in a feedback loop of an ampli-fier, or passive, where the wanted frequency response is created by passive filters made of resistors and capacitors.
Purpose of this study, is to find out how the different topologies affect to noise, harmonic distortion, TIM-distortion and the accuracy of the frequency response. Studied topologies are 1-stage passive equalization, 2-stage passive equalization, invertive active equalization and non-invertive active equalization This study was carried out as a literature study, in ad-dition with one realized RIAA-equalizer in practice.
It was found out that noise and harmonic distortion are created in amplifying states. Active topologies can be implemented with one amplifying stage, whereas passive topologies need several. TIM-distortion was found not to be a problem with either active or passive method. Frequency response of the built active, non-inverting RIAA-equalizer was measured to be accurate enough. As a result, it was concluded that active, non-inverting RIAA-equalizer is the most promising topology even though there were room left for more practical study of different methods.
RIAA-korjain voidaan toteuttaa aktiivisena, jolloin korjaus toteutetaan vahvistinkomponen-tin takaisinkytkennässä. Passiivisessa korjaimessa haluttu taajuusvaste saadaan vastuksista ja kondensaattoreista muodostetuilla suodattimilla.
Tämän tutkimuksen tavoitteena on selvittää eri topologioiden vaikutukset signaali-kohi-nasuhteeseen, harmoniseen säröön, TIM-säröön sekä korjaimen taajuusvasteen tarkkuuteen. Tutkittavat topologiat ovat yksiasteinen passiivinen korjaus, kaksiasteinen passiivinen kor-jaus, invertoiva aktiivinen korjaus sekä ei-invertoiva aktiivinen korjaus. Tutkimus suorite-taan kirjallisuustutkimuksena, sekä yhden esitellyn korjaimen kokeellisena toteutuksena.
Tuloksina havaittiin, että säröä ja kohinaa syntyy vahvistinasteissa, joita aktiivitoteutuksessa tarvitaan 1, kun taas passiivitoteutus vaatii useamman. TIM-särön ei todettu aiheuttavan hait-taa kummallakaan topologialla. Lisäksi aktiivisen, ei-invertoivan toteutuksen havaittiin ko-keellisesti tuottavan halutun taajuusvasteen. Johtopäätöksenä todettiin aktiivisen, ei-inver-toivan toteutuksen olevan lupaavin, joskin tilaa kokeelliselle jatkotutkimukselle jäi.
RIAA-equalization can be active, where correction is made in a feedback loop of an ampli-fier, or passive, where the wanted frequency response is created by passive filters made of resistors and capacitors.
Purpose of this study, is to find out how the different topologies affect to noise, harmonic distortion, TIM-distortion and the accuracy of the frequency response. Studied topologies are 1-stage passive equalization, 2-stage passive equalization, invertive active equalization and non-invertive active equalization This study was carried out as a literature study, in ad-dition with one realized RIAA-equalizer in practice.
It was found out that noise and harmonic distortion are created in amplifying states. Active topologies can be implemented with one amplifying stage, whereas passive topologies need several. TIM-distortion was found not to be a problem with either active or passive method. Frequency response of the built active, non-inverting RIAA-equalizer was measured to be accurate enough. As a result, it was concluded that active, non-inverting RIAA-equalizer is the most promising topology even though there were room left for more practical study of different methods.