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アンプのひずみだけが問題になる、とは限りませんよ。

 投稿者:CHAEN  投稿日:2021年11月16日(火)23時36分25秒 p2632129-ipoe.ipoe.ocn.ne.jp
返信・引用
  楽器だって不快な音色なら問題になりますし、
ひずませるのが目的のアンプってぇのも存在します。(エフェクタとも云います)
問題視するかどうかは、対象物ではなくリスナーの人間側が決める事ですね。

衝撃波の爆音は、真空管で云うと進行波管が高利得になるのと逆の原理で、
音源の速度が音の進行波の速度よりごく僅かに速いとき、
音源から進行波の一部(衝撃波面)へ連続的に音響エネルギーの移動と蓄積がおこる。
ってな現象だと、私は考えています。
振幅が大きくなって非線形領域に入るのとは別の現象ですね。

数学モデルでは完璧な周期関数は綺麗な整数倍の高調波に分解されます。
でも現実の世界は数学と違って汚いものです。
音楽信号のFFT結果は概ねグチャグチャで嵐の海の波の様です。
伝達過程の非線形により、かつさんの云う混変調歪みも加わりますから、
いよいよもってグチャグチャです。
音楽制作にコンプレッサと云うのを使いますが、
コレなどはワザと混変調歪みを発生させている様なものです。

観測手段だって現実の世界では不完全にならざるを得ません。
フーリエ変換の定義式では無限の過去から無限の未来までの積分が必要ですから、
たとえタイムマシンがあったとしても永遠に開始できません。
限られた時間での解析結果はローブと呼ばれる山型の曲線を描き、
綺麗な整数倍の点だけみたいにはなりません。
更にサイドローブと呼ばれる幽霊の様なピークも現れます。
綺麗な整数倍の高調波だけを観測するのは不可能なんです。
真実は神のみぞ知る、といったところでしょう。

あぁ、久々になんだかいろいろ考えさせられましたねぇ。
ステイホーム中に、こういう思索の時間を過ごすのも良いものです。
 
 

コルトレーン!

 投稿者:マイカ  投稿日:2021年11月16日(火)22時32分59秒 opt-220-208-15-193.client.pikara.ne.jp
返信・引用 編集済
   まさかこの話題にコルトレーンが出てくるとは・・・ まさにシンコペーションですか?
嫌いな人にはたまらんでしょうな。

 聴き易いところなら、ホンダのCM、プレリュードのバックに採用”バラード”など如何。

https://www.youtube.com/watch?v=bci4dGbmBFk

 

コルトレーンが

 投稿者:かつ  投稿日:2021年11月16日(火)15時50分7秒 238.net042124109.t-com.ne.jp
返信・引用
  そもそも好きじゃないから聞かないので、どんなのか知りませんがw
まあ、普通に考えて音速の壁を超えた時の衝撃波とは無関係でしょうねw

マイカさんの引用された話は、要するに真空管の特性は直線ではなく、3/2乗のカーブになっているから
その成分はフーリエ級数に展開できて、各成分が図に示すような値になっていますよ、という話ですな。

> 問題になるのは、過負荷状態の別の次元で起きている高調波ではないですか。
過負荷や過大入力の場合には、急激に増加するので目立つのは事実ですね。
それより下で問題になるかどうかは、個人差がかなりあって、0.2%くらいだと大抵の人が分からない、
と言われていますね。でも、2次調波で艶が出るとかっていうのは、そのレベルでの話ですが。

> 線形ではない部分だけで起きている高調波は果たして綺麗な整数倍なのですか?
勿論、必ずきれいな整数倍になります。何しろこれは数学の問題ですからw
むしろピアノなんかは完全に整数倍にはなりませんから、再生装置の歪みが目立ちますね。これはピアノ
の弦がわずかに縦にも振動するせいで、伸びたり縮んだりしているためです。
ピアノ独特のギーンという「ひなり音」はこのせいです。

> 奇数偶数が多くなれば、また互いに干渉は起きないのですか?
非常に非線形が強くなると、干渉します。これを示すのが混変調歪みです。
高周波工学では IP3というパラメータが問題になりますが、3次相互変調歪みによる、インターセプト・
ポイントを示しています。
 

引用の域

 投稿者:マイカ  投稿日:2021年11月15日(月)21時48分36秒 opt-220-208-15-193.client.pikara.ne.jp
返信・引用 編集済
  CHAENさま、

 ご注意、ありがとうございます、引用の域といたしました。

 権利者とは近しいとは故、多分問題ないとは思いますが、誤解を招く事柄は極力避けましょう。

 調波歪の表は、使用承認済です。
 

マイカさん、

 投稿者:CHAEN  投稿日:2021年11月15日(月)20時37分32秒 p2632129-ipoe.ipoe.ocn.ne.jp
返信・引用
  権利者の許諾を得たのなら良いのですけれど・・・・、
もし、これだけの量を無断で掲載したのなら、ちょっとマズいと思いますよ。
引用の域を超えています。
あとで消せばよい、というものではありません。
 

Re: 歪の文献

 投稿者:マイカ  投稿日:2021年11月15日(月)13時56分10秒 opt-220-208-15-193.client.pikara.ne.jp
返信・引用 編集済
  > No.22999[元記事へ]

>  ありました、古い文献ですから相当変色しております、
> ページが多いので、HP/HTMLに書き換えます、暫くお待ち下さい。
>

お待たせしました、こちら(↓)です。

http://phase.main.jp/hizumi/

著作権がありますから、ある程度の時間が経過すると削除いたします。


 

Re: 2つの話が

 投稿者:名無しさん  投稿日:2021年11月14日(日)21時04分30秒 p699058-ipngn4201fukuhanazo.fukushima.ocn.ne.jp
返信・引用 編集済
  高調波は楽器にもあるが問題にならない。それが音色になるわけですが、何故アンプの高調波の歪だけが問題になるのか。

しかし、コルトレーンのサックスでブヒーと割れるやつはありますが。あれも、限界以上の息を入れるからだと思います。これは航空機は音速を超えると爆音がでますが、原理的に関係ありますか?

原因はそもそも通常の楽器やアンプで起きる高調波ではなく、問題になるのは、過負荷状態の別の次元で起きている高調波ではないですか。

線形ではない部分だけで起きている高調波は果たして綺麗な整数倍なのですか?奇数偶数が多くなれば、また互いに干渉は起きないのですか?
 

歪の文献

 投稿者:マイカ  投稿日:2021年11月13日(土)21時57分47秒 opt-220-208-15-193.client.pikara.ne.jp
返信・引用 編集済
   ありました、古い文献ですから相当変色しております、
ページが多いので、HP/HTMLに書き換えます、暫くお待ち下さい。
 

2つの話が

 投稿者:かつ  投稿日:2021年11月13日(土)21時09分13秒 238.net042124109.t-com.ne.jp
返信・引用 編集済
  混在しているので、先ずそこを切り分けておきましょう。

私が書いたのは、真空管の動作原理であって、原理的に線形ではないのだから、必ず歪みが生じますよ、という話。
もし原理的に無歪みなら、Y=αX + β (α、βは定数)という線形な関数で記述されるはずだから。

一方、雑音以外の歪みが必ず元の波形の整数倍(高調波歪み)になるのは、真空管の原理とは関係なくて、周期波形
は必ずそうなる(フーリエ級数に展開できる、というのと同値)という話。これは楽器音の倍音が必ず高調波になる
のと、同じ理由ですな。

ちなみに量子コンピュータの原理は、かなり昔に拙HPに書いた量子テレポーテーションの原理と同じですけどねw
 

楽しく盛り上がってきましたね。

 投稿者:CHAEN  投稿日:2021年11月12日(金)23時22分26秒 p2632129-ipoe.ipoe.ocn.ne.jp
返信・引用
  私も私なりに考えてみましたよ。

何故飛び飛びで高調波が出てくるのか?
それは、アンプの出力は入力した正弦波と同じ周期の周期関数だから、です。
アンプの伝達特性は常に不変だから、とも言えます。
でも現実のアンプはそう見做せない部分もあるから、
実際のひずみは高調波だけではありません。

ノイズの無いアンプに周期関数たる正弦波を入力したとき、
アンプの出力は、入力した正弦波と同じ周期の周期関数になります。
すなわち、その周期ぶん波形をシフトすれば元の波形とピッタリ重なります。
ここで、出力波形を周波数成分に分解しても、
各々の周波数成分は皆同じ性質を持っているはずです。
そうでなくては、再び合成したときに、再び同じ周期の周期関数にはなりません。
そういう性質を持った正弦波は元の正弦波の整数倍の周波数のものだけであって、
これらを高調波と呼んでおるのです。
つまり、周波数ではなく周期で考えれば当たり前の話なのです。
だから、ノイズの無いアンプに正弦波を入力した場合は、
ひずみ成分は(飛び飛びの)高調波だけしか出てこないんです。
科学と云うよりただの数学ですねぇ。

ところで量子コンピュータですが、
名無しさんの書き込みを読んで思ったんですけど、
いにしえのアナログコンピュータ(OPアンプ使うヤツ)の使い方と似てるかな、って。
そう思ったら、なんだか親しみが湧いてきました。(^^;
 

論者集合

 投稿者:マイカ  投稿日:2021年11月12日(金)19時27分4秒 opt-220-208-15-193.client.pikara.ne.jp
返信・引用
   各自、色々なご意見、楽しくなって来ました、
只今古い書籍を散策中です、確かあった筈、覚えがあります。


 

歪が起きて高調波がでる科学的原因とは?

 投稿者:名無しさん  投稿日:2021年11月12日(金)18時26分54秒 p699058-ipngn4201fukuhanazo.fukushima.ocn.ne.jp
返信・引用 編集済
  読んでも何も脳が反応しません。お三方にご教授頂きましたが、簡単には理解できないので、しばらく時間がかかります。かつ、さんには光電効果についてまるでわかってないよというアドバイスには感謝致します。  

Re: 真空管の歪

 投稿者:加藤  投稿日:2021年11月12日(金)14時51分18秒 KD106130134168.au-net.ne.jp
返信・引用
  歪みが高調波なのは何故かと議論になってますね。
それは歪みの測定が正弦波を入力しその正弦波の変形具合を定量的に測定するために周波数軸で測定するからです、なぜ周波数軸に測定するかは波の変形をフーリエ解析する事とほぼ同義です。
> で、一般にはグリッド電位が負に向かうほど電圧変化当たりの電流を低下させる能力が低くなる(電流抑制効果が飽和してくる)ために頭がつぶれる形になるのですが、ランダムな変化ではなく周期性があり、高調波の組み合わせで示すことができるそうです。
>
> で、実際には量子論的な影響その他を含めた(こちらは高調波では示すことができない)ノイズがさらに乗るということの様です。
 

真空管の歪

 投稿者:VT  投稿日:2021年11月12日(金)11時09分0秒 fp7cdbc4f7.tkyc515.ap.nuro.jp
返信・引用
  名無しさん こんにちは。

真空管の動作は、カソード(またはヒーター)から飛び出した熱電子がプレートに引き寄せられて生じるプレート電流に対し、負電位を与えたグリッド線の周囲にできる負の電場が熱電子の通過を妨げることでプレート電流を絞るという動作となっていて、グリッドに与えた電位と負の電場の分布、それによってどの程度熱電子の移動が阻害されるかという関係が比例関係にないために、グリッド電圧に対するプレート電流の変化は1次式とはならないことからひずみが生じるのだそうです。
で、一般にはグリッド電位が負に向かうほど電圧変化当たりの電流を低下させる能力が低くなる(電流抑制効果が飽和してくる)ために頭がつぶれる形になるのですが、ランダムな変化ではなく周期性があり、高調波の組み合わせで示すことができるそうです。

で、実際には量子論的な影響その他を含めた(こちらは高調波では示すことができない)ノイズがさらに乗るということの様です。
 

Re: 名無しさんへ、

 投稿者:かつ  投稿日:2021年11月12日(金)10時41分23秒 238.net042124109.t-com.ne.jp
返信・引用
  > No.22991[元記事へ]

> これは量子があるエネルギーにぶつかると、反射とトンネル効果というのがあります。歪はこれじゃないんすかね。

違いますw
先ず、光電効果は関係ありませんし、示された式はアインシュタインの式ではありません。
アインシュタインの式は  E = hν(ニューです。v ではありません)
で表されるもので、光子一個のエネルギーはその振動数νに比例する、というだけです。

光電効果の式は、光電効果で飛び出した電子の運動エネルギーとエネルギー障壁の和が、与えた光のエネルギーに等しい、と言ってるだけですね。
つまりアインシュタインの式で与えられる光のエネルギーと、エネルギー保存則です。

真空管の原理は、光電効果ではなくエジソン効果とショットキー効果によります。
先ず、エジソン効果によって、熱電子と呼ばれる電子が放出されます。
これはリチャードソン・ダッシュマンの式 Ne=AT^2・exp(ーW/kT)で与えられます。
Nが電子の数です。従って左辺は電流密度です。

これに電界をかけて熱電子を加速させたのが真空管で、電界をかけることで、エネルギー障壁の仕事関数を小さくし、固体中の電子を放出させることができます。
これをショットキー効果と言います。
その仕事関数Φの減少幅が、式 ΔΦ=(eE/4πε0)^1/2 で与えられます。
Eが電界、ε0は誘電率です。

つまり、ヒーターやフィラメントで熱を与えてカソードから熱電子を取りだして、その時のエネルギー障壁を電界によって下げて熱電子をプレート側に流れやすくしているわけです。
で、そのショットキー効果の式が、線形な関数ではなく√E に比例しているのですから、線形になるわけがありませんw

なお、トンネル効果は全く無関係でも無いと言うか、電界放出電子と言いまして、熱がなくても高電界をかけると電子は障壁をトンネルして外部へ放出されるのですが、これはかなり高い電界をかけた場合で、冷陰極管の原理になりますね。
光電管の原理となるのが、光電効果です。
 

Re: 名無しさんへ、

 投稿者:名無しさん  投稿日:2021年11月12日(金)04時52分32秒 p699058-ipngn4201fukuhanazo.fukushima.ocn.ne.jp
返信・引用 編集済
  > No.22990[元記事へ]

>  やはり専門過ぎてついて行けません、無知な子供に説明、でないと理解不可能です、
> 言っている事は解りますが、その手段、その設備、等が何時も省略されております、
> 検索では、およそコンピューターと理解は難しいです。

単純な事だと思いますけど。何がわからないんですか。質問してください。
正解を見つける為に総当たり戦をやっている。そして最適解を求めるために、たとえば一番短時間でできる、OR 素数を求めるなら1とその数以外で割り切れないとかの、最後ふるいにかける。それらの処理を膨大な数でこなせるのが量子コンピューターです。
自然界もこの淘汰の仕組みで、生物の進化、気象、等も成り立っているのはご理解できると思います。つまり自然界の因果律をこの量子コンピューター内のシミレーションで使えるってことですね。

>謎は何故飛び飛びで高調波が出てくるのかって事です。

これは量子があるエネルギーにぶつかると、反射とトンネル効果というのがあります。歪はこれじゃないんすかね。
 

Re: 名無しさんへ、

 投稿者:マイカ  投稿日:2021年11月11日(木)16時39分37秒 opt-220-208-15-193.client.pikara.ne.jp
返信・引用
  > No.22989[元記事へ]

名無しさんへ、

>謎は何故飛び飛びで高調波が出てくるのかって事です。
>行き場の無いエネルギーが高調波に変換しているような感じですかね。

 なるほど、これは命題が物理の根源にかかわる問題ですね、
この基礎の部分は、高校生(50年以上前)勉強した覚えがあります、
需要がありませんからすっかり忘れておりました、確かに古い書籍がある筈、調べます。


 ところで量子コンピューターですが、
>ですから量子コンピューターは重ね合わせの状態がつくれるので一度に(1クロック)に多量の組み合わせができる。
>多数の量子ゲートにそれぞれの磁場をかけると確率が変わる。それらで沢山の回路をつくり同時に解を多量に出力できるという仕組みです。
>そこからアルゴリズムで正解を抽出する。

 やはり専門過ぎてついて行けません、無知な子供に説明、でないと理解不可能です、
言っている事は解りますが、その手段、その設備、等が何時も省略されております、
検索では、およそコンピューターと理解は難しいです。
 

Re: 名無しさんへ、

 投稿者:名無しさん  投稿日:2021年11月10日(水)23時21分33秒 p699058-ipngn4201fukuhanazo.fukushima.ocn.ne.jp
返信・引用 編集済
  > No.22988[元記事へ]

>
> >量子力学の実験
>   おお~!、わたくしが未だに理解出来ないのが、量子力学であります、
>  これはこちら側が逆に教授していたがかなけれはなりません、
>  特に量子コンピューターは、どの文献を読んでも肝心の部分煙に巻かれてしまいます。

そんなに難しくないです。

二重スリットの実験は認めてしまうしかありません。量子は場の状態では一つの素粒子が複数同時に存在します。

ですから量子コンピューターは重ね合わせの状態がつくれるので一度に(1クロック)に多量の組み合わせができる。多数の量子ゲートにそれぞれの磁場をかけると確率が変わる。それらで沢山の回路をつくり同時に解を多量に出力できるという仕組みです。そこからアルゴリズムで正解を抽出する。

これによって現在の計算機の0 1 によるあとはクロックが頭打ちになる現象を回避できます。


>
>   歪の発生は増幅素子の直線性が理想と異なるため、入力と出力が同一の結果と異なる結果です、


増幅効率が直線にならないのは何故か?
アインシュタインの光電効果の式
E=hv-W   hが比例定数。vは振動数 Wは個体から電子を放出させる時の仕事量つまり真空管の熱 Wは物性から特性が決まっているのだと思います。


直線にならない部分は音が変形し歪みますね。謎は何故飛び飛びで高調波が出てくるのかって事です。行き場の無いエネルギーが高調波に変換しているような感じですかね。

プレートに電圧をかけたほうが、歪みにくい。これは電子の位置エネルギーが大きくなりより加速できるのでWの値が小さくなるからだと思います。

加速できなかった落ちこぼれ電子同士で、これも一個の電子で二つ存在するので干渉し合い高調波が出るのかも知れませんね。
 

名無しさんへ、

 投稿者:マイカ  投稿日:2021年11月10日(水)14時49分8秒 opt-220-208-15-193.client.pikara.ne.jp
返信・引用 編集済
  > No.22987[元記事へ]

> 歪はどうして生まれるのですかね。アインシュタインの発見した光電効果から考えるよりも、二重スリットの量子力学の実験により、一個の電子でも互いに干渉を起こすそうですが、これが関係しているのですか?

名無しさんへ、

>量子力学の実験
  おお~!、わたくしが未だに理解出来ないのが、量子力学であります、
 これはこちら側が逆に教授していたがかなけれはなりません、
 特に量子コンピューターは、どの文献を読んでも肝心の部分煙に巻かれてしまいます。

  歪の発生は増幅素子の直線性が理想と異なるため、入力と出力が同一の結果と異なる結果です、
 量子力学が理解できる方が、たかだか増幅素子の歪の仕組みをご質問をされるとは、摩訶不思議?
 量子力学から比較すると比較にならない程単純な仕組みです。

(ただし、D級動作は別でございます)

 

Re: マイカさんへ

 投稿者:名無しさん  投稿日:2021年11月10日(水)13時27分7秒 p699058-ipngn4201fukuhanazo.fukushima.ocn.ne.jp
返信・引用
  > No.22986[元記事へ]

マイカさんへ

>  歪について、こちらでは300Bが話題なっている様ですので、300Bからはじめましょう。
>
>  途中、画像を表示いたしますが、Leo=オリジナル  (C)ΧΧΧ=ソース元 を示します。
>
> ・・・考慮中

歪はどうして生まれるのですかね。アインシュタインの発見した光電効果から考えるよりも、二重スリットの量子力学の実験により、一個の電子でも互いに干渉を起こすそうですが、これが関係しているのですか?
 

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