Med hur många värdesiffror bör man ange distorsion?

[Svante]

Ja, är det en viktig skillnad om en apparat har 0,345% eller 0,342% distorsion? Är det viktigt om den har 0,5 eller 0,4%? Hur många värdesiffror är det vettigt att ange disten med, helt enkelt?

[Morello]

Vem röstade på 4 siffror?

[IngOehman]

Man röstade förstås två. Och då förutsatte jag att det var tillverkaruppgifter vi talade om.


Allt annat är ju dumt.

Tre siffror eller fler är löjligt (högre noggrannhet än tillverkningsprecitionen, garanterat!).

En värdesiffra kan ge hela 6 dB nivåfel (0,1 - 0,2 exempelvis) för distorsionen.


I övrigt tycker jag att distorsionssiffror är rätt ointressanta om både nivå och spektrum saknas i diskussionen (vilket är alltför vanligt).

Dock tycker jag att det i tekniska sammanhang är en utmärkt princip att ange med alldeles för många siffror*, i synnerhet när man redovisar resultat från en specifik mätning. Ta bort kan man ju alltid göra själv när man läser.

(De som inte kan det begriper ju ändå inte informationen, och kan inte använde den till något vettigt, och då spelar inte antalet siffror någon som helst roll.)


Vh, iö

- - - - -

*Fast fler än själva mätningens noggrannhet är kanske ändå lite onödigt...

[Naqref]

Hmmm nu svarae jag nog lite för snabbt. 1 siffra räcker. Om det är 1e -1 eller 1 e-5 som båda visar en värdesiffra är ju egalt.

[UrSv]

Tycker också att 2 är det enda rimliga svaret.

[dimitri]

2
men 1 är rimligare än 4

[phon]

1 siffra ... allt under 10dB ... eller hur det nu va vi sa ....

[Svante]

Ja, jag röstade faktiskt på 1 siffra själv. Nu tycker jag inte det fullt ut, som Ingvar säger är just 1-2-intervallet lite för stort för att det ska vara ok. Så egentligen tycker jag att 2 siffror är ok mellan 1 och kanske 3, men över 3 räcker det med en. Följande skulle alltså vara "rätt" enligt Svantetumregeln:

1,5%
2,3%
4%
0,4%
0,012%
8%
0,09%
0,11%

Anledningen att jag tycker att 1 siffra (nästan) räcker är att kopplingen till hörintrycket när man spelar musik ändå är rätt svagt och att många siffror anger att det är hemskt noga med värdet. Så är det ju inte, disten ska ju bara vara tillräckligt låg. Och om gränsen ligger vid 0,1% eller 1% kan ju diskuteras och beror dessutom på sammanhanget.

Edit: Hjärnblödning...

[paa]

Finns det någon direkt koppling mellan intermodulation och harmonisk distorsion?

[Jax]

Finns det någon direkt koppling mellan intermodulation och harmonisk distorsion?

Ja. Harmonisk distortion är ett mått på hur olinjär en förstärkare är. Olinjäritet orsakar intermodulationsdistortion.

[paa]

Hur kommer det sig då att IM är ansett som riktigt dåligt när harmonisk distorsion anses i stort sett harmlöst om de är så tätt kopplade?

[Jax]

Det är väl en av alla myter som cirkulerar omkring. Man kan ju tycka att 1% THD "inte är så farlig" men utan vetskap om hur termerna fördelar sig spektralt kan man inte göra ett sådant uttalande.

IM behöver inte låta förfärligt. Olinjäriteter med dominerande andragradsterm genererar IM som får det att låta en smula varmare. Det är blandprodukter av typen f1+f2, f1-f2 och 2xf1-f2 som dominerar då och jag har fått för mig att våra öron kan "bortse" från dessa. SE-steg tenderar att vara av denna sort. Även luften har en olinjäritet av denna sort.

Ju fler termer av högre grad som ingår i olinjäriteten, desto fler blandprodukter får vi och det låter sämre och sämre.

[paa]

En siffervärde säger alltså ingenting.

[Bill50x]

Beror ju lite på vad man menar med "dist". Själv slarvar jag ordentligt med detta, för egentligen är väl ALL avvikelse från ursprungssignalen distorsion?

Jag gissar att vi ändå menar HD, TIM osv. Jag röstade noll. Inte för att låg dist i sig är oviktig utan för att redovisningen ofta brister i på vilka premisser värdet är mätt och presenteras. Siffran säger, så att säga, väldigt lite ändå om hur apparaten låter i absoluta tal.

Det är bland annat detta som är digitala instruments förbannelse, man tror lätt att ju fler siffror ju högre noggrannhet. Med "man" menar jag gemene man och halvtokar som jag själv. Den som är insatt i mätproblematik och kan värdera de parametrar som styrt mätningen vet förstås bättre.

/ B

[Martin]

Jag valde 1 värdesiffra därför att det som Ingvar också påpekar inte säger så mycket utan att även veta spektrumet. Därför behövs (i princip) inte högre noggrannhet än så tycker jag.

0.1 eller 0.2% är praktiskt sett inte så stor skillnad mellan.

Men man kan ju argumentera för att det är viktigare att ange fler värdesiffror ju lägre siffror talet innehåller. Tex 0.1 och 0.2 är ju dubbelt så mycket medans 0.8 och 0.9 är betydligt mindre skillnad mellan relativt sett.

Därför kan det vara ide att ange 2 värdesiffror för tal innehållande låga siffror av störst "potens" eller vad det heter.

tex 0.15% eller 1.5%

[IngOehman]

Tycker du inte att det är någon större skillnad mellan 10 och 20% heller?

Klart det måste vara två siffor (om man inte får göra som Svante säger - skifta till två när det behövs, men annars köra bara en).


Vh, iö

[Martin]

Verkar som vi är ganska överens ändå. Men jag kanske borde läsa noggrannare i tråden innan jag postar...

[Svante]

(om man inte får göra som Svante säger - skifta till två när det behövs, men annars köra bara en).

Klart man får, det bestämmer man ju själv...!

Är vi överens om att det är det vettiga, då? Omröstningen säger iofs inte det även om det finns en majoritet för 1 eller 2.

[IngOehman]

Jag är helt överens med dig. Tycker dina exempel var vettigt avvägda. Kanske skulle man kunna hitta en vettig grundregel genom att introducera din favorit i leken - dB!


Man bör helt enkelt använda så många värdesiffror som behövs för att kunna ange distorsionsnivån med en noggrannhet som motsvarare en nivåupplösning om 2 dB (föreslår jag!).
Det betyder att man behöver två siffror i ungefär* hälften av fallen, medan man i den andra hälften av fallen klarar sig med en.

Tycker dock att det verkar vettigt att därför statuera att det är två siffror man bör använda. Det bir så hattigt annars.

I brist därpå kan man strunta i att ange distorsion med hjälp av procentangivelser, och satsa på att ange distorsionsnivån i dB direkt istället! Mycket bättre. Då kan man dessutom kosta på sig att visa både tonkurva och distorsionskurva för ton för ton.

Så kan den som orkar och vill räkna ut hur mycket det blir i procent själv!

Som grädde på moset slipper man då definiera vad man menar med procenten vid stora distorsionsnivåer. Jag menar ju som du vet att man där definiera distorsionen som procent av den nivå som grundtonen borde ha legat på om systemet vore linjärt. Om man redovisar alltsammas som kurvor, kan var och en göra som de vill. Självklart skall dock tonkurvan vara smalbandsfiltrerad om det är stora distorsionsnivåer det handlar om dock.

Och självklart bör INGET system redogöras för på bara en nivå. Det bör finnas (minst) en svag signalnivå ( säg kanske <-30 dB relativt full utstyrning) och en stark (strax under full utstryrning). Annars kan man inte bilda sig någonsomhelst vettig uppfattning om hur apparaten ifråga beter sig.


Vh, iö

- - - - -

*Ja, hur många procent av fallen blir det? Vem räknar snabbast...

[Harryup]

Hmmm, pratar man antalet siffror eller antalet decimaler? Blir väldigt konstigt att ange dist som ,1% även om det fungerar i tal.

[Svante]

Hmmm, pratar man antalet siffror eller antalet decimaler? Blir väldigt konstigt att ange dist som ,1% även om det fungerar i tal.

Vi pratar om antalet värdesiffror. 0,00234 har 3 värdesiffror, precis som 23,4.

[Svante]

Jag är helt överens med dig. Tycker dina exempel var vettigt avvägda. Kanske skulle man kunna hitta en vettig grundregel genom att introducera din favorit i leken - dB!

Javisst! Att använda dB och 2 dB upplösning är ju en vettig tumregel.

Hur många har fö funderat på att distorsion normalt anges som spänningsprocent?

Ytterligare en bifråga: vad innebär 100% distorsion?

[Martin]

Ytterligare en bifråga: vad innebär 100% distorsion?

Att distorsionen är lika stark som grundtonen. Det är ju en procent av grundtonens nivå och inte av totalnivån, eller?

Mer än 100% dist är ju möjligt eftersom disten kan vara starkare än grundtonen.

[Morello]

Beror på huruvida man definierar distorsionen som förhållandet mellan övertoner och grundton eller övertoner och signalens energi. I praktiken är skillnaden liten om didstorisonen är hyfsat låg.

Tex:

Ponera att grundtonens amplitud är 1 V och andratonen(den enda övertonen) är 0,01 V

0,01/1=1%

0,01 / rt(1^2 + 0,01^2)= 0,99999..%

[IngOehman]

Det räcker inte att utreda denna fråga. Det är nämligen med komplicerat än så! Hävdar med en dåres envishet att det händer en hel del mer än det av Morello nämnda (som man bör tänka igenom) när man exponerar olinjära system för så stora signaler att distorsionen börjar bli tvåsiffrig.

Jag tycker faktiskt att det är rimligast att ange distorsionen som procent av den nivå som grundtonen skulle ha haft om inte systemet varit olinjärt!


Distorsion är ju ett annat ord för "förvrängning", och nog är förvrängningen större när man försöker klämma ut en enwattsförstärkare 10 000 W än när man försöker klämma 100 W ur den?

Utgår man inte från vad grundtonen "skulle ha varit" så blir det ungefär 40% distorsion i båda fallen dock, eftersom det i båda fallen kommer en nästan likadan fyrkanvåg ut den.

OBS: Viktigt är dock att som distorsion räkna även förstatonen! Annars verkar ju distorsionen falla när man försöker få ut 10 000W (283 volt) jämfört med när man fösökte med 100 W (28,3 volt).


Bäst metod:
Man bör alltså subtrahera grundtonen med den amplitud den "skulle ha haft", och det som sedan återstår är distorsion. I detta skräp kommer det att finnas en del grundton som inte borde ha funnits där.


Vh, iö

- - - - -

PS. En positiv bieffekt av det ovanstående resonemanget är att man kan legitimera ett förhållningssätt till kompressorer som definierar det de ställer till med som distorsion (även om övertonshalten för en statisk signal är rimligt låg!). Det är bra, för då visar distorsionsmätningen den faktiska förvrägningen.

Fast folk får natuligtvis vänja sig vid att den spektrala redovisningen av distorsionen då innehåller även en grundtonskomponent.

[Morello]

Ytterligare en bifråga: vad innebär 100% distorsion?

Det enkla svaret: det låter fördjävligt

[Vee-Eight]

Skall man inte ha lika många värdesiffror som det minst exakta inmatade data?

[Svante]

Skall man inte ha lika många värdesiffror som det minst exakta inmatade data?

Jo, det är ju en tumregel som funkar för det mesta, men den kan också slå fel i vissa fall. Meningen med resonemanget är att alla siffrorna i slutresultatet ska tillföra något vettigt. Egentligen är det ett sätt att slippa göra en felanalys. Jag tror man förklarar det enklast med ett exempel:

Säg att vi har strömmen I=0,9 A och resistansen R=1,111 ohm. Enligt tumregeln ska man ange resultatet med en värdesiffra, eftersom 0,9 har det. Spänningen blir 0,9*1,112=1,0008 eller 1 volt om man tar en värdesiffra.

Om man nu får höra talas om resultatet utan att veta hur man kom fram till det så vet man bara 1 volt innebär större än 0,95 volt och mindre än 1,5 volt. Det är + 50% och -5% fel.

Tar man ursprungsdata och analyserar vad värdena som mest resp minst kunde ha gett så får man:

0,95*1,1125=1,06 resp 0,85*1,1115=0,94 dvs +/- 6%

Det är alltså vettigare att ange svaret som 1,0 volt i stället för 1 volt i detta specifika fall.

[PerStromgren]

Skall man inte ha lika många värdesiffror som det minst exakta inmatade data?

Jo, det är ju en tumregel som funkar för det mesta, men den kan också slå fel i vissa fall.

Precis som ditt exempel visar fungerar tumregeln dåligt när sista resultatsiffran är 1. Om sista siffran är 9 fungerar det mycket bättre. Tumregler är inte bättre än dess användare.

Regelns skönhet ligger i att även en grundskoleelev kan använda den.

[IngOehman]

Tumregler är dumregler. Förenklingar/osanningar förpackade i ett falskt pålitlighetsskal.

De uppskattas ofta av de okunniga, men den okunnige kan inte avgöra när de är applicerbara. Den kunnige som har förnuft att kunna bedöma när de är applicerabara - behöver dem inte!


Ingen som har något synpunkt till mitt förslag förresten?

(Nämligen att vid kraftig förvrängning definiera distorsionen som RMS-värdet för vågdeformationen jämfört med utsignalens börvärde, alltså att utgå ifrån den våg som skulle ha funnits där om systemet vore linjärt.)


Kan nämna ett en övergång till ett sådant system bättre skulle svara upp mot den förvrängning man får fram när man mäter differentiellt, alltså startar vid låga nivåer med att kalbrera mätutrustningen så att in och utsignal är lika stora, och sen tittar man på differansen mellan dem. Självklart skulle det svara bättre mot vad man hör också, vilket jag tycker är sunt - mätvärden som inte går att relatera till hörintryck är ju rätt meningslösa.

Om nivån är så låg att distorsionen är försumbar blir differansen (mellan är- och bör-värde) pratiskt taget noll. Ökar man sedn nivån så stiger både insignal och utsignal, men är systemet olinjärt blir de alltmera olika varandra. Skillnaden växer till sist lavinartat när man når klippning*, och ju hårdare man klipper, desto hastigare växer skillnadssignalen. En rätt relevant bild av hur objektet beter sig.

Använder man en vanlig distorsinsmätare emellertid, så kommer den att tycka att distorsionen är ungefär samma när det är hårt klippt, och när det är 10 ggr så hårt klippt som det.

Kort sagt: Traditionellt distorsionsmätningsförfarande är bara relevant när man mäter små distorsionsnivåer. Mäter man kraftigare nivåer bör man relatera till den utsignal som BORDE ha funnits där. Annars får man ingen bra siffra på den verkliga förvrängningen.

I själva verket bör utsignalen relatera till börsignalen dubbelt upp! Annars får man inte fram en vettig distorsionssiffra. Den verkliga utsignalen bör ju först subtraheras från börsignalen, ges ett RMS-värde, och till sist delas med börsignalens RMS-värde.


Vh, iö

- - - - -

*Jag brukar kalla hastigt (med amlituden) stigande distorsion för just lavindistorsion. Den kännetecknas för övrigt även av att övertonsgubbarna (=de spektrala komponenterna) faller sakta med frekvensen, vilket ger en öronelak distorsion. Det är faktiskt fullt möjligt att höra värsta sortens lavindistorsion redan när den ligger medåt 0,01%!

[PerStromgren]

Tumregler är dumregler.

Jo, vi har hört att du tycker det. Jag håller inte med dig, men tror inte att vi kan ha en fruksam diskussion om saken.

Låt oss prata om ditt förslag till distorsionsmätning i stället.

Kan nämna ett en övergång till ett sådant system bättre skulle svara upp mot den förvrängning man får fram när man mäter differentiellt, alltså startar vid låga nivåer med att kalbrera mätutrustningen så att in och utsignal är lika stora, och sen tittar man på differansen mellan dem. Självklart skulle det svara bättre mot vad man hör också, vilket jag tycker är sunt - mätvärden som inte går att relatera till hörintryck är ju rätt meningslösa.

Men det är väl inte bara för hörbara signaler distorsion mäts? Så länge mätvärdet är kontinuerligt stigande för stigande differenssignal är det väl inte viktigt hur mätvärdet ser ut? "Dubbelt så mycket distorion" är väl inte ett speciellt användvart uttryck? Distorsion används mest som ett tröskelvärde: "För att gizmon inte ska märkas måste den distordera mindre än 42 ppg."

Använder man en vanlig distorsinsmätare emellertid, så kommer den att tycka att distorsionen är ungefär samma när det är hårt klippt, och när det är 10 ggr så hårt klippt som det.

Kan du förklara varför det är så? Jag är inte tillräckligt insatt för att förstå vad "10 ggr så hårt klippt" egentligen innebär.

Min poäng, sammanfattmningsvis, är att distorionmätningar bara kan användas för jämförelser: fyrpol A ger mindre distorion än fyrpol B, inget annat.

[Svante]

Tumregler är dumregler. Förenklingar/osanningar förpackade i ett falskt pålitlighetsskal.

De uppskattas ofta av de okunniga, men den okunnige kan inte avgöra när de är applicerbara. Den kunnige som har förnuft att kunna bedöma när de är applicerabara - behöver dem inte!

Mja, vi har väl varit igenom det här förr, men tumregler kan ju faktiskt ge den okunnige en större möjlighet att konstruera något som hade varit alldeles omöjligt utan dem. Alla har inte förmågan/tiden/orken att lära sig allt ända från grunden (vem som nu definierar var den ligger (kanske menar du att den ligger precis där du drar gränsen mellan tumregel och faktum?)) utan är beredda att chansa lite för att få något gjort.

Du använder ju tex inte Einsteins relativitetsteori när du designar högtalare, trots att den beskriver verkligheten bättre än Newtons lagar. Det gör du helt rätt i eftersom felen du gör när du använder Newtons tumregelmässiga lagar är så försvinnande små. En atomfysiker skulle inte kunna göra det.

Kanske behöver inte den okunnige kunna alla detaljer som behövs för att bygga en superduperhögtalare. Troligen får han ihop något som låter även med tumregler. Det kanske tom blir bättre med tumregler som han har fått av halvkunniga personer än om han skulle försöka förstå allt från grunden. Och förmodligen lär han sig något på vägen, han får något att prata om med sina kompisar och gissningsvis blir nästa bygge bättre.

Ingen som har något synpunkt till mitt förslag förresten?

(Nämligen att vid kraftig förvrängning definiera distorsionen som RMS-värdet för vågdeformationen jämfört med utsignalens börvärde, alltså att utgå ifrån den våg som skulle ha funnits där om systemet vore linjärt.)

Jag tycker att idén har en viss poäng, men att den lämnar för mycket utrymme för tolkningar. Vem bestämmer hur mycket förstärkning systemet borde ha? I många fall kan man nog mäta den som en småsignalförstärkning, men det funkar inte alltid. Tag tex en förstärkare med övergångsdist.

Jag tror metoden faller på att den inte fungerar i praktiken, just att den bygger på ett antagande om förstärkningen.

Men den är vacker som koncept och den kan nog vaska fram vissa distformer som är svåra att hitta annars, som dynamisk kompression, som du nämner.

En lurighet är dock att den även hittar snålkodningsdist. Den är ju ganska stark, men den hörs knappast alls om kodaren är bra. Snålkodning är ju att tillåta så mycket dist som möjligt utan att den hörs.