Värt att veta om linjekällor och bandelement

[Isidor]

Eftersom debattens vågor inom dessa ämnen går höga i diverse trådar just nu och förvirringen tycks vara stor skulle jag vilja bidra med lite relevanta fakta angående de frågeställningar som uppstått. Jag tänkte börja med att beskriva ljudfältet som genereras av en ideal linjekälla för att sedan gå vidare till att titta på den praktiska tillämpningen i långa bandelement.



Linjekällan

Många gånger kan man läsa att man bör undvika lyssning i närfältet*, d.v.s. akustiskt sett "nära" en linjekälla. Orsaken skulle vara svåra problem från utfasningar o.dyl. Detta är direkt felaktigt och baserar sig ofta på slutsatser dragna från tvådimensionella strålare som p.g.a. en helt annorlunda geometri ger upphov till en hel del konstigheter. Sanningen är att linjekällor inte alls uppträder illa i närfältet, utan tvärtom ger ett mycket jämnt ljudfält här.

Inledningsvis studerar vi ljudfältet från en 2 m hög linjekälla som strålar i fritt fält. Nedan har jag tagit fram simuleringar för frekvenserna 20, 200, 2000 och 20000 Hz för ett område som är 8 m långt och 4 m högt. Förutsättningarna är att källstyrkan är omvänt proportionell mot kvadratroten ur frekvensen över den frekvens där källans höjd motsvarar en halv våglängd och omvänt proportionell mot frekvensen för lägre frekvenser. För en verklig källa kräver detta en relativt enkel elektrisk kompensering.

Det framgår tydligt hur resultatet helt beror på ljudvåglängdens förhållande till bandets höjd (längd). För låga frekvenser erhålls sfärisk vågutbredning, medan höga frekvenser ger cylindrisk vågutbredning. Observera den totala avsaknaden av utfasningar på källans axel och på avstånd större än någon meter eller så för ett område som täcker in hela källans höjd, ett uppträdande som står i total motsats till diverse mindre väl underbyggda spekulationer.

För låga frekvenser är bandet kort i förhållande till ljudvåglängden och ljudfältet har stora likheter med punktkällans sfäriska vågutbredning:





Här har vi börjat komma in i ett övergångsområde då ljudvåglängden är ungefär lika lång som linjekällan och ljudfältet inte längre liknar punktkällans:





Med en källa som är många gånger längre än ljudvåglängden (ca 12 ggr längre) börjar vågutbredningen bli cylindrisk:





Här framgår tydligt att källan på avstånd över någon halvmeter eller så kan anses generera cylindrisk vågutbredning:





Observera hur jämnt ljudfältet är i de två sista bilderna inom den aktiva höjden. Ljudtrycksnivån har låg variation med mottagarpositionen och man får i stort sett samma resultat vare sig lyssnaren är stående eller sittande. Intressant är även den närmast totala cut-off som råder utanför spridningsområdet. Detta är en avsevärd fördel i normala lyssningsrum, som vanligtvis är alltför odämpade, eftersom den reflekterade energin minskar och man därmed även utan akustiska åtgärder närmar sig de mer dämpade förhållanden som råder i studior.


Ett annat sätt att se på vad som huvudsakligen är samma information är frekvensgång för några olika positioner.

Avstånd 3 meter, sittande lyssnare (on-axis); avstånd 3 meter, stående lyssnare; avstånd 1 meter, sittande lyssnare (on-axis); avstånd 1 meter, stående lyssnare:





Om man undantar de allra lägsta frekvenserna som i praktiken dels är helt rumsberoende och dels sannolikt återges av en annan källa är frekvensgången i samtliga positioner häpnadsväckande jämn. Orsaken till lågfrekvensfallet är att linjekällans spridning är närmast sfärisk vid dessa frekvenser, varför avståndsreduktionen blir större. Rekommendationen blir att källans höjd bör vara tillräckligt stor för att mottagarpositionen skall befinna sig i närfältet i hela det frekvensområde som källan återger.



Linjekälla i rum

En linjekälla som sträcker sig från golv till tak i ett rum med akustiskt hårda golv- och takytor kan via första ordningens speglingar anses uppnå en ekvivalent längd som är 3 ggr längre, vilket ytterligare sträcker ut det frekvensområde där linjekällan uppför sig väl - ända ned till lågbasområdet. Den lilla vågigheten i frekvensgången reduceras här till helt försumbara nivåer. Till skillnad från högtalare med ett mer konventionellt utstrålningsmönster är golv- och takreflektioner i detta fall av godo.






Praktiska linjekällor - långa bandelement

Ett bandelement fungerar, något beroende på utförande och frekvensområde, antingen som en en löst spänd sträng eller en mycket vek balk. Oavsett vilket så kommer dess uppförande att helt domineras av moder eller resonanser. Men det viktiga är att dessa moder inte strålar av ljud eftersom våglängden i bandet är betydligt kortare än i luft. Det svängande bandet kan ljudgenereringsmässigt ses som uppbyggt av en linjekälla med överlagrade dipolkällor. Dessa dipoler ligger så pass tätt att deras avstrålande ljudeffekt är helt försumbar. Faktum är att förekomsten av moder i bandet är direkt avgörande för att källstyrkan skall vara mer eller mindre konstant över hela bandets längd. Om man på något sätt helt kunde bli av med högre ordningens moder (praktiskt sett helt omöjligt) så skulle bandets förskjutning vara sinusformad och källstyrkan därmed lägre mot ändarna.

Figuren nedan visar ett exempel på ovanstående resonemang för ett 2 m långt och mycket tunt band med låg förlustfaktor (aluminium). Bandet har här modellerats som en balk** och förskjutning som funktion av läge längs bandet presenteras vid frekvensen 1 kHz. Ett hypotetiskt band utan högre ordningens moder visas som jämförelse.





Som synes kan modformen delas upp i en konstant förskjutning med en överlagrad och mycket kortvågig variation.

Ljudvåglängden i luft är vid 1 kHz ca 340 mm. Böjvåglängden för den dominerande moden i bandet är omkring 14 mm, vilket medför att dipolerna ligger extremt tätt. Den akustiska utsläckningen för denna modform blir därför närmast total. I strukturakustiska sammanhang skulle man säga att avstrålningsfaktorn är mycket låg. Nettostrålningen från bandet kan alltså ses som härstammande från genomsnittsförskjutningen över intervaller om 1/8 våglängd i luft eller ca 45 mm, vilka är approximativt konstanta över bandets längd.

Slutsats: det modalt svängande bandet har ett akustiskt uppträdande som ligger mycket nära en ideal linjekälla. Resultatet gäller över hela frekvensområdet 20 Hz - 20 kHz. Detta är inte fallet för ett hypotetiskt band fritt från högre ordningens moder!

Ett verkligt band uppträder i praktiken något mer komplext än ovan eftersom man även kan excitera moder i tvärriktningen. Med en genomtänkt utformning av magnetkretsen kan man dock helt undertrycka dessa moder. Korrugering eller veckning av bandet kan också ge upphov till en del ganska intressanta fenomen. Det är dock fullt möjligt att ställa upp en heltäckande modell som innefattar även mer praktiskt belastade utföranden av band och magnetsystem. Hur som helst är ovanstående resultat hyggligt representativa för bandelement generellt.

Stora likheter finns också med "tvådimensionella" membranelement som dock oftast har icke försumbara spännkrafter och därmed högre vågutbredningshastigheter i membranet, vilket i sin tur ger längre böjvåglängder för en given frekvens.



Olinjär distorsion

Man kan principiellt skilja på linjär distorsion - avvikelser i frekvensgång och impulssvar och olinjär distorsion d.v.s. generering av nya frekvenskomponenter (THD, IMD). Olinjär distorsion har ingenting med vare sig utstrålningskarakteristik eller moder att göra och uppstår när en insignal i form av en sinusvåg inte ger en utsignal som bara är en sinusvåg.

För ett högtalarelement måste samtliga i systemet verkande krafter vara konstanta över hela membranförskjutningen för att en insinus verkligen också skall reproduceras som en sådan. Ett bandelement har mycket goda förutsättningar för minimal olinjär distorsion eftersom förskjutningarna är försvinnande små och induktansen är låg. Detta ger en nästan helt linjär rörelse och man kan i praktiken i en god konstruktion uppnå THD nedåt 0.05 %. Att det sedan finns taffliga konstruktörer som lyckas sjabbla till det i alla fall är ju inte speciellt märkligt.



Det finns ytterligare en hel del att ta upp när det gäller linjekällor och bandelement men detta får räcka för den här gången.



* Närfält är en akustikteoretisk term som är alltför komplicerad för en enkel beskrivning, men här kan den anses vara liktydig med det område där ljudtrycksnivån avtar med ca 3 dB per avståndsfördubbling, eller det område där cylindrisk vågutbredning huvudsakligen råder. Närfältets utsträckning är proportionell mot frekvensen och är i ovanstående exempel bara någon meter eller så för låga frekvenser för att för höga frekvenser sträcka sig hundratals meter från källan. Observera att termen ofta missbrukas som synonym till direktfält (motsatsen till efterklangsfält), vilket är helt felaktigt.

** Modal summation. För läsare med matematiska böjelser (Morello räcker upp handen! ) kan nämnas att lösning med Greensfunktion också är möjlig.
För övrigt har den akustiska impedansen behandlats något förenklat, men skillnaderna mot en exakt lösning bör bli relativt små.


På förekommen anledning vill jag poängtera att enligt forumets regler och normal upphovsrätt gäller att text och bilder ovan är författarens egendom. Materialet får ej utnyttjas kommersiellt i något sammanhang utan författarens uttryckliga tillåtelse.


EDIT: Ändrade avsnittet om källstyrkan.

[Naqref]

Vill bara försiktigt påpeka att vissa av bilderna är i ett format som inte är universellt vedertaga på internet och kan orsaka problem för en del (som mig) . Lite svårt att ta del av ditt annars så omfattande inlägg

[Svante]

Isidor rules!

Fanastiskt bra genomgång! Förstås kan jag inte låta bli att kommentera de små futtiga bitar som jag inte riktigt instämmer i eller förstår.

Den färgglada bilden vid 2kHz. Nu är det lite svårt att läsa färger, men jag tycker nog att nivån ändras 5-10 dB när man flyttar sig. Min intuition säger mig att man kan förvänta sig en ungefär lika stor variation om man ändrar frekvensen lite, fast att toppar och dalar flyttas. Detta borde vara ekvivalent med en frekvensgång som guppar upp och ner inom 5-10 dB. I din tonkurvegraf verkar det snarare vara 2-3 dB. Beror det bara på att jag inte kan läsa av färgskalan rätt eller går det att hitta lyssningspositioner som har större tonkurveavvikelser?

Sen det där med närfält. Jag tror att det används till flera saker. Jag brukar oftast mena gränsen mellan 1/r och 1/r^2 -avtagande för hastighetsfältet hos en sfärisk våg. Denna gräns varierar med frekvensen och ger därmed upphov till "proximityeffekten" eller närfältseffekten (som det sällan översätts till) hos riktade mikrofoner.

Som vanligt undrar jag hur simuleringarna är gjorda. Har du en riktig linjekälla eller är det en drös med punktkällor?

[Naqref]

Mycket bra inlägg nu när jag har tjuvat till mig en dator där jag kan se bilderna!

Många gånger kan man läsa att man bör undvika lyssning i närfältet*, d.v.s. akustiskt sett "nära" en linjekälla. Orsaken skulle vara svåra problem från utfasningar o.dyl.

Hmm jag tycker att dina bilder visar just att man får interferensproblem i närfältet specielt i bilden för 2kHz. Om de är svåra eller inte kan man ju disskutera men de finns onekligen där. Jag tycker bilden efter de jag inte ser oxå visar detta.

Sedan så ser man ju tydligt den obalans tonalt man får i hela ljudfältet. Det finns inte mer än ett par områden då man får samma tonkurva. Antingen centrerat på 10cm avstånd eller kanske 2m ifrån 0.5m från centrum. Åtminstone för de frekvenser som visas. Det kan ju finnas andra frekvenser som har avvikande nivå för punkterna oms inte ligger centrerat mycket nära membranet. Hur ska man lösa det tycker du Isidor? Eller löser speglingarna i tak/golv detta tillfredställande?

[Isidor]

Naqref,

När det gäller det lite speciella bildformatet så valdes detta för att det var det enda som bevarade originalbildernas glans. Jag är väl medveten om att icke-MS-användare kan få problem med bilderna, men de borde a) veta bättre, b) är utrotningshotade i alla fall och c) får hur som helst skylla sig själva!

Obalanser i ljudfältet? Detta tycks vara ett missförstånd. Frekvensgången ligger inom +-2 dB nästan överallt oavsett position, undantaget mycket nära off-axis och mycket långt ifrån källan. Med speglingar talar vi huvudsakligen om betydligt mindre än +-1 dB. Stående, krypande och sittande lyssnare har i stort sett samma frekvensgång på vettiga lyssningsavstånd, sådär 1-8 meter. Inte många konventionella strålningssystem uppträder så pass väl, garanterat inga alls om man inkluderar golv och takreflektioner som sig bör.

Det jag ville trycka på var inte att frekvensgången är helt utan avvikelser utan att inga verkliga utfasningar med ljudtrycket noll, t.o.m. on-axis, uppstår som för en cirkulärkolvstrålares närfält.

Ytterligare en klar fördel är att man får mindre problem med nivåvariationer p.g.a. den cylindriska vågutbredningen i t.ex. en hembio som har olika avstånd till källorna för olika lyssningspositioner.


Svante,

Notera frekvensgångsdiagrammen under ljudfältsbilderna. Frekvensgången är i stort sett konstant. Detta betyder dock inte nödvändigtvis att absolutnivån är det. Ljudfältsbilderna och frekvensgångsdiagrammen är framtagna med exakt samma metod, så det vore märkligt om de inte stämde överens.

Linjekällan har i beräkningarna delats in i punktkällor, som brukligt är. Den totala strålarens riktverkan har sedan lagts till det summerade ljudtrycket.

Jag undvek medvetet att ge en heltäckande definition av begreppet närfält för att försöka att inte spåra ur alltför mycket. Man kan naturligtvis även använda din definition också, liksom ett flertal andra. Ofta använder man olika definitioner beroende på problemets art.

[Svante]

Jo, jag såg de diagrammen också, och var lite förundrad över att jag tyckte de visade olika. Men det kan som sagt bero på att det är svårt att "läsa" färgskalan.

Menar du att din och min definition av närfält egentligen är densamma, fast att jag inte begriper det? Du pratar om en finit linjekälla, jag pratar om en punktkälla. Hmm...

Jag tror också att Nagref uttrycker en oro för att tak- och golvreflexerna är färgade spektralt. Men det får man ju så fort inte riktverkan är frekvensoberoende.

[Thomas_A]

Isidor,

gott!

Om jag förstått förskutningsgrafen rätt uppstår det asymmetrier vid ändarna av bandet?

Vad händer med bandet i övrigt när dessa asymmetrier får verka vid en dynamisk signal, dvs när bandet vibrerar fram och tillbaka?

T

[Thomas_A]

Eller detta kanske visar vad som händer med bandet vid en dynamisk signal? I så fall glöm mitt förra inlägg..

T

[matson]

Så om man vill ha en fullregisterhögtalare, så får man alltså en blandning av närfält och fjärrfält(?)?

Blir det då inte felaktig balans av höga och låga frekvenser, när man börjar plocka in reflekterat ljud i resonemanget?

Mvh

[Svante]

Så om man vill ha en fullregisterhögtalare, så får man alltså en blandning av närfält och fjärrfält(?)?

Blir det då inte felaktig balans av höga och låga frekvenser, när man börjar plocka in reflekterat ljud i resonemanget?

Mvh

Ja, det här var ju två olika saker.

1. Med min definition på när- och fjärrfält (punktkälla) så handlar det om var partikelhastighetsfältet börjar uppföra sig annorlunda jämfört med tryckfältet. Det sker innanför avståndet r=c/w om man tar +3dB som gräns.
Nu gör inte det här så mycket eftersom öronen inte är känsliga för partikelhastighet, utan för tryck. Men en del mikrofoner, alla riktade, är det och får därför en bashöjning om man sätter dem nära källan (proximity effect på engelska).

2. Felaktig balans ja. I princip så måste riktverkan vara lika för alla frekvenser om inte detta fenomen ska uppstå. Det kan knappast uppnås i praktiken, antingen ska man göra högtalaren rundstrålande för alla frekvenser (tidiga Carlssonhögtalare strävade ditåt, tror jag) eller så bygger man dipoler och det är ännu svårare att få till så att riktverkan är densamma för alla frekvenser. Även om man lyckas är absorbtionen på väggar och tak frekvensberoende, så reflexen kommer att färgas i alla fall. Hur ska det vara då? Där kommer det nog med en hel del tycke och smak och inget alternativ blir nog helt "rätt", eftersom "rätt" inte är definierat. Och att "plocka in" reflexen eller inte är ju inget man kan välja, den finns där vad man än gör. Frågan är bara hur stark den är, vad den har för "tonkurva" och hur mycket vår hjärna klarar att skilja direktljud från reflekterat ljud.

[Isidor]

Ljudfältsbilderna är fr.o.m. nu utbytta mot JPEG:ar för att slippa Naqrefs tjat.

[Thomas_A]

Isidor,

nu vet jag inte hur långa korta band är (konstig formulering... ), men de är väl mellan 10-20 cm. Hur skulle motsvarande bild som du har för 2 meter (balksimulering av moder) se ut för ett 15 cm band vid 1 kHz? Några av diskussionerna har ju handlat om skillnader/problematik mellan korta vs långa band.

T

[Isidor]

Jag insåg just att det var dumt att plotta rumsinverkan för linjekällan för frekvenser över 200 Hz eller så eftersom riktverkan gör att speglingarna avtar snabbt i styrka för högre frekvenser. Kanske var det detta som Naqref och Svante var inne på ovan? Källans effektiva längd bör alltså hellre ses som 7.2 m under ca 200 Hz för att för högre frekvenser allt mer närma sig 2.4 m. Jag återkommer med en bättre simulering av denna effekt.


T,

Ett kort och löst inspänt band av samma dimensioner och material som det långa uppträder principiellt likartat. Jag skall försöka ta fram en simulering på detta också.

[Svante]

...
Källans effektiva längd bör alltså hellre ses som 7.2 m under ca 200 Hz för att för högre frekvenser allt mer närma sig 2.4 m.

Hmm... Jag funderade över det där. Ett band som går från golv till tak och oändligt reflekterande tak- och golvytor borde väl vara ekvivalent med en oändlig linjekälla? Eller om man så vill att vågutbredningen blir cylindrisk? Oberoende av frekvens. Det blir ju inte bara en reflex.

[Svante]

Isidor:

En sak till, du säger att "riktverkan inkluderas" i simuleringen. Vad är detta för riktverkan? Inte för de individuella punktkällorna, väl? Eller är de dipoler? Ingen av dessa borde väl ha någon riktverkan i det plan som du visar?

[Naqref]

Ingen av dessa borde väl ha någon riktverkan i det plan som du visar?

Jo! Benämns snedhetsfaktorn i fysiken. (D v s i vågläran)

[Svante]

Ingen av dessa borde väl ha någon riktverkan i det plan som du visar?

Jo! Benämns snedhetsfaktorn i fysiken. (D v s i vågläran)

Öhh. Menar du dipolens riktverkan? Jag tror det är en tankevurpa att addera dipoler med riktverkan. Bättre är att modellera dem som två motfasiga oriktade punktkällor. Tror jag. Hmm.

[Naqref]

Nej jag menar den snedhetsfaktor som man använder inom fysiken för att vågfrontsteorin med många punktkällor ska stämma överens! Om man inte har den så kan vågen lika gärna propagera bakåt. Det är inte så vanligt förkommande att man tar hänsyn till den i normala akustiska sammanhang men fråga gärna någon fysiker med inriktning på optik om det!

[Svante]

Nej jag menar den snedhetsfaktor som man använder inom fysiken för att vågfrontsteorin med många punktkällor ska stämma överens! Om man inte har den så kan vågen lika gärna propagera bakåt. Det är inte så vanligt förkommande att man tar hänsyn till den i normala akustiska sammanhang men fråga gärna någon fysiker med inriktning på optik om det!

*Den* hade jag inte hört talas om. Vad heter det på engelska? Så jag kan leta på nätet.

[Isidor]

Svante,

Naqref är inne på Fresnels modifiering av Huygens princip tror jag. Att man lägger på en riktfaktor om 1/2*(1+cos(theta)) där theta är vinkeln mellan axeln vinkelrätt mot källan och motagarpunkten. Detta kan vara påkallat i vissa lägen, dock inte här.

Den riktverkan jag talar om är linjekällans dito på 3 dB/oktav över den frekvens där våglängden motsvarar dubbla källängden. Att detta är fallet är lätt att visa om man utför en integration över en halvcirkel i fjärrfältet med den punktkällemodellerade linjekällan.

Annars har du helt rätt i att om man förutsätter oändligt reflektiva begränsningsytor så blir linjekällans effektiva längd oändlig och frekvensgången därmed konstant oavsett position. Nu är inte verkliga golv- och takytor oändligt reflektiva så jag försökte mig på en begränsad rumsanalys som kanske mest var ett onödigt sidospår.

Helt klart är dock att linjekällans frekvensgång avsevärt förbättras om vertikala reflektioner inkluderas, något som är helt motsatt mot vad som gäller för punktkällan.

[Naqref]

Uppenbarligen så har mitt minne ett bäst före datum innan tio år... Hmmm? Riktverkan är i a f (1+cos(phi)/2 om det hjälper...

[Svante]

Svante,

Den riktverkan jag talar om är linjekällans dito på 3 dB/oktav över den frekvens där våglängden motsvarar dubbla källängden. Att detta är fallet är lätt att visa om man utför en integration över en halvcirkel i fjärrfältet med den punktkällemodellerade linjekällan.

Så, netto är det alltså ett tillägg på 3dB/oktav över någon frekvens, i dina tonkurvegrafer? Det skulle förklara varför mina lutar med -3dB/oktav. Men, jag undrar ändå, vad är det som skiljer den här modellen (linjekälla modellerad med punktkällor) från andra där man adderar en massa punktkällor? Jag har alltid bara adderat ljudtrycksfältet från dem var och en enligt superpositionsprincipen. Skulle inte den gälla just för linjekällan? Riktverkan blir ju modellerad just av att man adderar alla punktkällorna, inklusive varierande fas och amplitudskillnader pga avståndsskillnader.

I mina simuleringar så flyttar sig brytfrekvensen med avståndet (jag tog mitt prog Edge med pytteliten baffel och en linjekälla utanför baffeln). Menar du att det skulle kompenseras automagiskt?

Jag känner mig lite förvirrad.

PS, bara för att klargöra, modellerar du ett bandelement med öppen eller sluten baksida (mono eller dipol)?

[CHC]

Helt klart är dock att linjekällans frekvensgång avsevärt förbättras om vertikala reflektioner inkluderas, något som är helt motsatt mot vad som gäller för punktkällan.

Med tanke på att en linjeljudkällas spridning i vertikalled för praktiskt vidkommande i princip är obefintlig vid högre frekvenser, är jag intresserad av att veta om jag har missuppfattat något i ditt resonemang...?

[Svante]

Det gäller halvhöga frekvenser, när källan inte längre är lång i förhållande till våglängden. Om källan går från tak till golv, kommer spegelkällorna att göra att källan verkar längre. Tänk dig ett rum med (optiska) speglar i taket och på golvet och ett kvastskaft däremellan. Den ser ut som en oändligt lång pinne. Samma sak blir det med (linje-)ljudkällan.

Jämförelsen är lite farlig eftersom ljudkällans delar ligger i fas, det gör inte ljuset, men man kan förstå varför källan blir "oändligt lång" i alla fall.

[Maarten]

Fu tusan vicket grymt inlägg och vilken högklassig tråd. Måste läsa noggrannare sen..

[Isidor]

Svante,

Som du säkert känner till är tillvägagångssättet när man bestämmer riktfaktorn att integrera de totala ljudtrycken över en kontrollyta (ofta sfärisk, här cirkulär) långt från källan där ljudtrycket är proportionellt mot ljudintensiteten. Efter multiplikation med arean erhålls den okorrigerade totalt avstrålade ljudeffekten som är frekvensberoende. Eftersom den utstrålade ljudeffekten från varje punktkälla här är konstant med frekvensen måste även totaleffekten från källan vara det (enligt teorin om effektens oförstörbarhet) och en korrektionsfaktor måste införas. Detta är bakgrunden till riktfaktorn, alltså en frekvensberoende förstärkning av källstyrkan. Alternativt ser man resonemanget i termer av begränsning av strålningsvinkeln med därpå följande frekvensberoende riktfaktor. Jämför gärna med den klassiska ökningen om 6 dB/oktav för cirkulära kolvar.

Närmar man sig källan befinner man sig i det reaktiva närfältet där intensitetsberäkningar blir mer krångliga eftersom ljudtrycket inte är proportionellt mot ljudintensiteten. En direkt beräkning m.h.a. ljudtrycket ger fel resultat. Man måste här göra sig omaket att beräkna partikelhastighetsvektorn för respektive punktkällebidrag också för att sedan multiplicera med ljudtrycket. Då är det trevligare att räkna i fjärrfältet eftersom det är betydligt enklare och resultatet ändå blir identiskt. Fast man bör vara medveten om att fjärrfält för en 2 m lång källa vid 20 kHz inte är en fullt giltig beskrivning förrän man befinner sig minst någon kilometer bort! Matematiskt är ju detta en petitess förstås - man behöver inte göra några verkliga mätningar som tur är.

Den linjekälla som modellerats ovan är av monopoltyp. Man måste även komma ihåg att linjekällan uppträder idealt och att resultaten för verkliga bandelement inte nödvändigtvis är likvärdiga.


CHC,

Faktum är att det mycket lilla tillskott som den begränsade spridningen ger upphov till jämnar ut frekvensgången även för högre frekvenser om vertikala reflektioner inkluderas.


Mycket akustiska och matematiska teknikaliteter har det blivit i de senaste inläggen. För att vi inte skall tappa fokus vill jag bara ytterligare poängtera det faktum att frekvensgången från en linjekälla blir betydligt jämnare än från en punktkälla om man beaktar vertikala reflektioner. Annorlunda uttryckt så är linjekällan en mer rumsvänlig lösning förutsatt att den är tillräckligt lång.

[Svante]

Aha! Du räknar ut intensiteten! Då kan jag svälja att det blir som du säger. Men jag håller inte med om att det är rätt att göra det i fallet högtalare avsedd för lyssning (nära). Öronen är ju primärt ljudtryckskänsliga, inte ljudintensitetskänsliga.

Och visst har ljudtryckfältet ett annat utseende än dina grafer? Framförallt tonkurvan blir väl annorlunda?

[Isidor]

Nja, egentligen är det faktiskt ljudtrycksfältet som jag har beräknat. Att direkt höra ljudintensitet är förstås omöjligt för en människa.

Nu när jag haft tid att titta på hur jag verkligen räknat så kan jag säga att saken är den att min korrektion inte alls kan tillskrivas någon riktfaktor som jag felaktigt var inne på ovan, utan att källstyrkans frekvensberoende inte riktigt ser ut som jag inledningsvis påstod. Källstyrkan är i simuleringarna för den 2 m höga källan från ca 100 Hz och uppåt omvänt proportionell mot kvadratroten ur frekvensen och ingenting annat. För att detta skall bli fallet krävs för en ideal källa (masslös och utan bredd) en enkel elektrisk kompensering som motsvarar +3 dB/oktav från ca 100 Hz och uppåt och för ett mer realistiskt bandelement en lite krångligare kompensering omkring 0-2 dB/oktav i samma frekvensområde. Elektriska kompenseringar är dock ingenting speciellt för ett långt bandelement utan är helt normala även i högtalare med ett mer konventionellt utstrålningsmönster.

Det skall dock villigt erkännas att i det passiva fallet kan kompenseringen reducera verkningsgraden högst väsentligt, men det är heller ingenting nytt och inte heller vad det hela handlade om.

För övrigt påverkas naturligtvis inte ljudfältsbildernas variation av vilken källstyrka man väljer så länge som densamma är konstant över hela höjden. Det är primärt denna variation som intresserat mig eftersom det ofta felaktigt hävdas att ojämnheter i frekvensgången är ett stort problem i alla strålares närfält och, vilket är ännu värre, att frekvensgången har ett positionsberoende.

[Svante]

Hmm... Jag blir inte riktigt klok på det här ändå. Du har alltså i din simulering en kompensation* på +3dB/oktav. Den börjar vid 100Hz, baserat på att källan är 2m lång? Det förstår jag inte varför.

I mina simuleringar verkar det som om jag får en lutning på -3dB/oktav, så långt är allt väl. Men brytfrekvensen verkar vara beroende av avståndet. Nedan är en bild på en 2m linjekälla i Edge, placerad långt utanför en pyttebaffel (så att den inte ska märkas). Tonkurvan varierar med avståndet och kan alltså inte gärna kompenseras med filter.



Tänker du dig att knäet alltid är under delningsfrekvensen, så att man alltid får samma lutning (-3dB/oktav) över hela det användbara området? I sådana fall kommer styrkan att variera med avståndet (vilken nyhet... Jag menar på annat sätt än för punktkällan) och om detta kombineras med ett rundstrålande baselement så blir frekvensgången beroende av lyssningsavståndet.

*Jag kallar det kompensation eftersom jag tänker mig ett masskontrollerat bandelement med sluten baksida (monopol-linje).

Edit: Bilden är normerad (på nåt sätt som det inte ens lönar sig att försöka förklara). Självklart blir nivån högre nära högtalaren. Att brytfrekvensen ändras med avståndet framgår dock tydligt.

[Isidor]

Utan att ha detaljstuderat dina kurvor håller jag med dig helt! Kurvorna verkar vara i linje med mina. Frekvensgången förbättras ju närmare källan man kommer och en viss överkompensation uppstår en bit över brytfrekvensen för lite längre avstånd om man räknar in kompenseringen. Jag är ganska säker på att du skulle få identiska resultat om du frekvenskompenserade och skalade om dina grafer.

Det är helt avgörande att man verkligen befinner sig i närfältet, alltså på avstånd mindre än sådär 6-8 m i frifält om man vill undvika alltför stora avvikelser i frekvensgången. Detta avstånd växer betydligt om man tillgodoräknar sig inverkan från vertikala reflektioner. Som jag varit inne på tidigare resulterar dessa reflektioner i en betydligt mer varierande frekvensgång för en punktkälla. Linjekällan är inte perfekt men betydligt mer rumsvänlig än punktkällan.

På ett avstånd om 100 m så befinner man sig i fjärrfältet över nästan hela frekvensområdet, vilket leder till att en närfältskompenserad ideal linjekälla får en total frekvensgång som stiger med 3 dB/oktav. Nu är det nog bara Bill Gates och hans likar som har möjlighet att lyssna på ett sådant avstånd, så vi vanliga dödliga behöver nog inte oroa oss så mycket över detta.

Att på ett skottsäkert sätt kombinera en punktkällestrålande basmodul med en linjekälla fungerar naturligtvis inte i frifält eftersom frekvensgången blir kraftigt positionsberoende. Med den modalt dominerade frekvensgången i ett normalstort rum blir det dock en helt annan sak och det hela bör fungera hyfsat om bara delningsfrekvensen hålls någorlunda låg. För enklaste och effektivaste övergång mellan källorna bör man nog ändå helst se till att linjestrålningen upprätthålls ned till 100 Hz eller så.

[Svante]

Isidor: Det var skönt att höra. (Jag mår alltid bra när jag lär mig nåt nytt )

Så kontentan blir:

Om linjekällan är lång (2 m+), så lutar tonkurvan med -3dB/oktav som måste kompenseras på något sätt. Går den från golv till tak blir den effektivt ännu längre pga "spegellinjekällorna".

Om den är kort (20 cm-) får den visserligen riktverkan, men rakt fram blir frekvensgången i stort sett rak bortom någon meter.

Om den är halvlång får man ett avsåndsberoende "knä med rippel" som blir mycket svårkompenserat.

Eller?

Längdangivelserna är väldigt ungefärliga. Vanlig masskontrollerad rörelse och drivning med frekvensoberoende kraft förutsätts (exkl. komp).

Alla: Följdfrågan blir; brukar ni förse era banddiskanter med en +3dB/oktav-kompensation? Eller kanske de inte är så långa som de vi diskuterat här?

[DQ-20]

Alla: Följdfrågan blir; brukar ni förse era banddiskanter med en +3dB/oktav-kompensation? Eller kanske de inte är så långa som de vi diskuterat här?

Om man tittar på Bo Bengtssons patent US2002080991 så pekar detta på att åtminstone han har insett hur det fungerar. Han beskriver bl.a. ett sätt att göra detta med en passiv lösning. (Hur stark just denna del av patentet är kan man ju kanske diskutera, men ändå: det vore ju dumt att inte ta med det.)

/Dahlqvist

[Isidor]

Svante,

Jag håller i stort med om din kontenta, dock med några mindre modifieringar:

För ett verkligt långt bandelement av tunn aluminiumfolie och en bredd omkring 10 mm blir kompenseringen något annorlunda beroende på bandets bredd, massa och induktans - omkring 2 dB/oktav för lägre frekvenser som avtar mot 0 dB/oktav uppåt 10 kHz eller så. Detta under förutsättning att bandet har låg dipolverkan via små spalter i magnetgapet och bred baffel. Med dipolverkan kan en akustisk kompensering inträda som reducerar behovet av elektrisk kompensering eller i extremfallet kräver en omvänd filterfunktion. Som vanligt är det krångligt att generalisera fullt ut.

Jag byggde själv högtalare med långa bandelement för ca 15 år sedan som korrigerades aktivt. Jag kommer inte ihåg exakt hur korrektionen såg ut, men den var betydligt lägre än 3 dB/oktav vad jag minns - i linje med riktlinjerna ovan. De lät f.ö. utmärkt och kunde med framgång användas t.o.m. i mycket odämpade rum där konventionella konstruktioner var helt oanvändbara.

Inkluderar man vertikala speglingar så får man naturligtvis en annan brytfrekvens för kompenseringen. Även om bandet inte går från golv till tak så bör man ta hänsyn till speglingar för optimalt resultat, precis som för konventionella strålare.

Källängden kan vara medellång, ca 1 m, om man accepterar att lyssningsavståndet begränsas till säg 2-4 m. Man skräddarsyr då lämpligen en kompensering som passar just här. Frekvensgången blir ändå sannolikt fullt acceptabel även i andra, någorlunda rimliga, positioner.

[Svante]

Detta får mig att tänka på en "sanning" som lyder:

Om ett tekniskt problem har fler än tolv justerbara variabler så löser man det inte med "vetenskap" utan med "konst".

(Konst i betydelsen "kunnande") Ganska djupt, egentligen.

Jag får tacka för en utbildande debatt!

[Nattlorden]

Isidor - blir det "väsentligt" annorlunda om det används 3 st 70cm-band ovanför varandra jämfört med ett band på 2.10 ?

(Tänker t.ex. på Dali Megaline)

[DQ-20]

Detta får mig att tänka på en "sanning" som lyder:

Om ett tekniskt problem har fler än tolv justerbara variabler så löser man det inte med "vetenskap" utan med "konst".

Du har helt fel Svante! Det är sju variabler som är gränsen, inget annat. Din känsla för talmystik är verkligen enastående låg (alternativt religiöst färgad => de 12 apostlarna.)

/Dahlqvist

PS.
PPS. Jag vill också tacka utbildningsenheten. Ett tips är att läsa om tidigare trådar i skenet av den information som tillförts.

[Svante]

Detta får mig att tänka på en "sanning" som lyder:

Om ett tekniskt problem har fler än tolv justerbara variabler så löser man det inte med "vetenskap" utan med "konst".

Du har helt fel Svante! Det är sju variabler som är gränsen, inget annat. Din känsla för talmystik är verkligen enastående låg (alternativt religiöst färgad => de 12 apostlarna.)

Mja det handlar nog om hjärnkapacitet. Men klarar du bara sju, så OK. (f'låt kunde inte låta bli) x10

[Isidor]

Svante och Dahlqvist,

Men det är förstås trevligt om man kan finna några grundläggande effekter så att man åtminstone har något att hålla sig till när alla praktiska detaljer måste redas ut. Det blir alltid en ganska läskig röra efter att verkligheten har lagt sin tunga börda på ingenjören. Akustik är dock osedvanligt utsatt skulle jag tro. Som tur är räknar man i dB så om någon stackare hamnar en faktor 2 fel så kan han hävda att det bara är 3 dB (ljudeffektmässigt) och därmed närmast försumbart i de flesta sammanhang (elektroakustik i vissa fall undantaget). Vissa akustiker begär i samma anda bara ett lönelyft om ynka 1 dB varje år.

Själv klarar jag nog max tre variabler innan jag tar min tillflykt till närmaste Matlabdepå.


Nattlorden,

Om gapen mellan källorna är någorlunda små och fåtaliga så har det en försumbar betydelse. Försöker man däremot approximera en linjekälla med konventionella diskantelement så blir det en helt annan sak.

[Svante]

[quote="Isidor"]Vissa akustiker begär i samma anda bara ett lönelyft om ynka 1 dB varje år.

Får man som dB-nörd undra om du räknar pengar som effekt eller spänning? Det är ju knappast så att pengar har en effekt som är propertionell mot pengarnas kvadrat, å andra sidan får man nog en spänning som är proportionell mot pengainsatsen.

Det kanske vore ett pedagogiskt trick för Skandiafolket att införa. Om medelsvensson har 44dBk i lön och pamparna bara fick 90 dBk, så verkar det inte så illa.

Jaja.

[Svante]

Nattlorden,

Om gapen mellan källorna är någorlunda små och fåtaliga så har det en försumbar betydelse. Försöker man däremot approximera en linjekälla med konventionella diskantelement så blir det en helt annan sak.

Hittar man små diskanter verkar det gå hyfsat. Nedan är tre simuleringar. Den röda har många (400 st) punktkällor, dvs en var 5:e mm. Den lila har 40 källor, en var 5:e cm vilket kanske är realistiskt med små element, den gröna har 20 källor, en var 10:e cm. Den ripplar lite för mycket vid HF, kan man tycka.

Det hela handlar om att källorna ska vara nära varandra jämfört med våglängden.

Avstånd till högtalare=3 m.

[Nattlorden]

Svante (och Isidor) - ok, tack. Bevisar återigen att bilden är överlägsen ordet, ytterst pedagogiskt.

jag trodde dB-lönen var baserad på elpriset...

[patrikf_inaktiv]

Isidor skrev:

För ett verkligt långt bandelement av tunn aluminiumfolie och en bredd omkring 10 mm blir kompenseringen något annorlunda beroende på bandets bredd, massa och induktans - omkring 2 dB/oktav för lägre frekvenser som avtar mot 0 dB/oktav uppåt 10 kHz eller så. Detta under förutsättning att bandet har låg dipolverkan via små spalter i magnetgapet och bred baffel. Med dipolverkan kan en akustisk kompensering inträda som reducerar behovet av elektrisk kompensering eller i extremfallet kräver en omvänd filterfunktion. Som vanligt är det krångligt att generalisera fullt ut.

Här är mätningar av Athenadiskanten. Dipol. Ett verkligt exempel.

[norman]

patrikf: hur är det mätt?

[patrikf_inaktiv]

patrikf: hur är det mätt?

På O° och 20°, 2meters avstånd.

[patrikf_inaktiv]

Isidor skrev:

Ett bandelement har mycket goda förutsättningar för minimal olinjär distorsion eftersom förskjutningarna är försvinnande små och induktansen är låg. Detta ger en nästan helt linjär rörelse och man kan i praktiken i en god konstruktion uppnå THD nedåt 0.05 %.

Vad jag förstår handlar tråden om en rent teoretisk simulering. En förenklad matematisk modell kan ge dessa resultat. Praktiken är en helt annan situation då den ej kan förenklas.

Ett exempel:
Är det realistiskt att bandet funkar från 100hz?
Rumseffekter skall förhoppningsvis ta hand om övergångsproblemen mellan Lf- systemet (sfärisk utbredning)och bandet (linjekälla)? Vid högre delningsfrekvenser än antagna 100 hz blir det sistnämnda mycket svårt.

[Isidor]

patrikf,

Avsnittet om olinjär distorsion handlar inte alls om simulering utan om praktiska fysikaliska förutsättningar och likaledes praktiska THD-resultat. Välkonstruerade långa bandelement uppvisar försvinnande låg distorsion.

Du måste skilja mellan linjekällor och bandelement. En approximativ linjekälla kan skapas m.h.a. dynamiska element om avståndet dem emellan är litet i förhållande till våglängden, precis som Svante visar exempel på ovan. Det går således utmärkt att dela ett bandelement vid exempelvis 1 kHz och ändå ha linekällekarakteristik över hela audioområdet.

Vad gäller mätresultaten för Athena-bandet undrar jag hur bred baffeln är och om det finns någon form av elektrisk kompensering under mätningarna. Det ser minst sagt märkligt ut och liknar inte alls andra mätresultat jag sett för liknande konstruktioner. Stigningen är ca 12 dB/oktav från 4-16 kHz! Någonting är helt klart fel här.

[DQ-20]

Vad jag förstår handlar tråden om en rent teoretisk simulering. En förenklad matematisk modell kan ge dessa resultat. Praktiken är en helt annan situation då den ej kan förenklas.

Vad gäller distortionen har Isidor flera gånger redovisat att dessa bygger på egna och andras empiriska erfarenheter. De har inte att göra med simuleringarna som redovisats ovan.

Jag bör också påpeka att "rent teoretiska" inte på något sätt står i motsats till empiri. Fysiken får väl säga vara ett av de områden där teorins överensstämmelse är verkligheten är mycket hög. Bristen på överensstämmelse mellan teoribaserade förutsägelser och uppmätt verklighet kan istället ha andra ursprung än att det är fel på teorin. Dessa källor kan vara:

1. Överdrivet förenklade modeller. Inte så att de faktorer som verkligen är felaktigt modellerade utan att vissa faktorer av betydelse har utelämnats. Vi talar här om felaktigt eller ofullständigt specifierade modeller och inte om felaktiga teorier (som är något större än modell)

2. Felaktig tolkning av verklighet. För att kunna tolka verkligheten måste man ha en modell för hur den fungerar. När vi måste förlita oss på instrument är detta helt avgörade för att empirin skall kunna tolkas/blir förståbar. Teori och empiri går hand i hand. (Vare sig man mäter på 10 cm avstånd eller 2 m avstånd måste man ha ett skäl att göra så om mätningen skall kunna tolkas.)

Användandet av simuleringar har till fördel att ett stort antal variabler kan inkluderas för att undvika "model misspecification" och öka prediktionsvärdet. Eventuell kritik mot de simuleringar som Isidor redovisar måste allstå utgå från 1) Vilka faktorer som ingår i simuleringar och 2) vilka som borde ingå.

Vad gäller spridningen under delningfrekvensen (100-250 Hz eller så) så finns det stora möjligheter att med konhögtare att välja spridningsmönster i basområdet. Betydligt större än med bandteknologi skulle jag vilja säga.

Min egen tolkning av Isidors inlägg med i förhållande till både följande och tidgare debatt är att långa, smala bandelement kan fås att stråla ut ljudvågor över ett i sammanhanget stort frekvensomfång med mycket liten vertikal spridning, stor horisontell spridning, jämn frekvensgång och låg distortion. Det senare är mycket en applikationsfråga som är lösbar för verkliga element.

Vad som inte har besvarats är om man vill att en högtalare skall ha sådan spridningegenskaper. Om en högtalare är en linjekälla eller punktkälla är egentligen helt irrelevant från en psykoakustisk synvinkel. Det är konsekvenserna i termer av spridning (frekvensgång i olika riktningar) som främst är av intresse.

Jag var i början inne på en längre drapa om hur det ovan citerade inlägget faktiskt fullständigt står i strid med gällande vetenskapssyn inom fysiken (och många andra vetenskaper). Jag nöjer mig dock att påpeka att a) en teoris uppgift är att förenkla, b) en teoris kvalitet avgörs av dess prediktionsvärde, där det senare förhoppningsvis skall spela störst roll i längden för att avgöra vilka teorier som överlever. Att kategoriskt påstå att "praktiken är en helt annan situation då den ej kan förenklas" kan lätt tolkas som bristande förståelse för hur detta vetenskapsområdet är uppbyggt och vad som styr dess utveckling.

/Dahlqvist

EDIT: Såg inte att Isidor hade hunnit svara.

[patrikf_inaktiv]

Isidor:
Athenans baffel var ca 30 cm bred har jag för mig. Det mättes även utan baffel och det skiljde inte så speviellt mycket. Kurvan föll av lite brantare "nedåt". Ska försöka hitta grafen.
På vilket sätt kan Athenadiskanten skilja sig från en "Välkonstruerade långa bandelement (som) uppvisar försvinnande låg distorsion. "
Har du något verkligt exempel på en sådan?
Det var ett kondensatorpaket på 15 mikrofarad inkopplat i serie med diskantelementet vid mättillfället.
Jag missförstod dig angående att köra med band till 100 Hz. Hur långt ner menar du att man kan köra med band?

[patrikf_inaktiv]

Dahlqvist:

Vad gäller distortionen har Isidor flera gånger redovisat att dessa bygger på egna och andras empiriska erfarenheter.

Vilka då? Jag är jättenyfiken på en banddiskant med dessa enastående egenskaper. Den borde ju vara flitigt använd i krävande applikationer.

Användandet av simuleringar har till fördel att ett stort antal variabler kan inkluderas för att undvika "model misspecification" och öka prediktionsvärdet. Eventuell kritik mot de simuleringar som Isidor redovisar måste allstå utgå från 1) Vilka faktorer som ingår i simuleringar och 2) vilka som borde ingå.

en teoris kvalitet avgörs av dess prediktionsvärde, där det senare förhoppningsvis skall spela störst roll i längden för att avgöra vilka teorier som överlever. Att kategoriskt påstå att "praktiken är en helt annan situation då den ej kan förenklas" kan lätt tolkas som bristande förståelse för hur detta vetenskapsområdet är uppbyggt och vad som styr dess utveckling.

Min "kritik" mot Isidors simulering grundar jag på bristande prediktionsvärde, alt att jag inte förstår detta helt och hållet.

[Svante]

Alltså, jag kan se ett värde med teorier som inte förklarar hela verkligheten. Ofta kan helheten förklaras med ett gäng delar. Tex måste man nog anse att förståelse för linjekällan är central om man ska förstå hur ett bandelement fungerar. Ska man sen förstå hur ett verkligt bandelement funkar, finns det mer att förstå, tex dipoler, baffelsteg, membranmoder, rumsakustik etc etc.

Men man kommer ingenvart i förståelsen om man ger upp bara för att en del inte förklarar allt.

Allt förutsatt att man vill förstå, det är förstås inte nödvändigt för att kunna lyssna. Det kan gå bra att mäta utan att förstå, men då blir det lätt ett rätt riskfyllt företag.

Tycker jag.

[patrikf_inaktiv]

Ofta kan helheten förklaras med ett gäng delar. Tex måste man nog anse att förståelse för linjekällan är central om man ska förstå hur ett bandelement fungerar. Ska man sen förstå hur ett verkligt bandelement funkar, finns det mer att förstå, tex dipoler, baffelsteg, membranmoder, rumsakustik etc etc.

Är det verkligen rätt ordning på inlärandet... ?
Jag är inte övertygad om att någon till fullo har förståelse för hur ett bandelement fungerar ännu. Det betyder inte att jag har givit upp, eller inte vill förstå.

[Svante]

Nja, även om jag skrev "ska man sen förstå" så menade jag nog inte nån speciell ordning. I mitt fall är det ofta en växelverkan mellan teori och praktik, man har en idé, testar den, förstår (kanske) och inser idéns brister, förbättrar den osv.

Men nog tror jag att fysiken har alla verktyg som behövs för att förklara och bygga en modell för ett givet bandelement. Jag ska inte säga att jag har allt klart för mig, dock. Jag skulle behöva gå några vändor i det praktiska för att begripa vad som är väsentligt i teorin.

[DQ-20]

Vad gäller distortionen har Isidor flera gånger redovisat att dessa bygger på egna och andras empiriska erfarenheter.

Vilka då? Jag är jättenyfiken på en banddiskant med dessa enastående egenskaper. Den borde ju vara flitigt använd i krävande applikationer.

Jag delar din nyfikenhet. Isidor, fram med ritningarna!

Min "kritik" mot Isidors simulering grundar jag på bristande prediktionsvärde, alt att jag inte förstår detta helt och hållet.

I mitt tidigare inlägg framförde jag ofullständig modellspecifikation alternativ felaktigt tolkade empiriska resultat som två orsaker till skillnader mellan förutsägelse och empiriskt resultat. Bara för att man har mätt någonting så betyder inte detta att det ÄR någonting verkligt. Man måste förstå vad man har mätt upp. För att ta ett exempel som de flesta känner till så är det frekvensgången i basområdet uppmätt i ett bostadrum. Den mätkurva man får under ca 400 Hz är inte relevant utan det måste till speciella mätningar som korrigeras om man skall få ett hum om frekvensgången. Alltså: bara för att man har en mätkurva blir det inte sant. Man måste också veta vad det är man har mätt. En lämplig fråga till forumet kan alltså vara: hur mäter man lämpligast upp frekvensgängen på ett långt bandelement? Eller varför får jag detta resultat som strider mot teori och tidigare empiriska resultat ? (om vi får tro Isidor, och det får vi väl). Oftast har man gjort fel, ibland har man kommit på något nytt. Forskning och framsteg i ett nötskal.

/Dahlqvist

[patrikf_inaktiv]

Dalqvist skrev:

En lämplig fråga till forumet kan alltså vara: hur mäter man lämpligast upp frekvensgängen på ett långt bandelement? Eller varför får jag detta resultat som strider mot teori och tidigare empiriska resultat ? (om vi får tro Isidor, och det får vi väl). Oftast har man gjort fel, ibland har man kommit på något nytt. Forskning och framsteg i ett nötskal.

Ja, om man bör mäta på ett särskilt sätt om man vill ta reda på frekvensgången på långa bandelement vill jag gärna veta det!
För övrigt har jag inte fått nåt resultat som strider mot tidigare empiriska resultat, såvitt jag vet. Däremot mot teorier.
Ett långt praktiskt (väl) fungerande bandelement vore väl att komma på nåt nytt, och skulle säkerligen röna framgång!!

[norman]

patrikf: Skulle råda dig att mäta på lite fler diskanter (och eventuellt samma diskant fast med lite olika mätuppställningar). Det är lätt att misslyckas med mätningar (speciellt om man använder datorer verkar det som...).

(om man t.ex. har alldeles för låg nivå från mikrofonen kan överhörningen i ljudkortet bli stor i förhållande till micsignalen och då kan man få en kurva som ökar mot högre frekvenser (fick så själv när min mic tillfälligt var trasig). )

Alltså: innan du dömer ut alla andra banddiskanter och olika teorier så kanske du bör mäta mer och plugga på mer teori själv.

Obs att jag inte vill vara elak, bara påminna om att det är lätt att få fel uppfattning om man bygger den på nåt enstaka fall (mätning eller liknande)

[patrikf_inaktiv]

Norman:

Obs att jag inte vill vara elak, bara påminna om att det är lätt att få fel uppfattning om man bygger den på nåt enstaka fall (mätning eller liknande)

Nej, jag uppfattar inte någon som elak.

Jag har inte mätt i hobbyrummet med min PC, utan i labb, med "state of the art" utrustning och kompetent assistans.
Jag dömer verlkigen inte ut alla banddiskanter, utan en typ som hävdas vara fantastisk i teorin, men som mig veterligt inte finns i någon kommersiell variant (ännu?).

[patrikf_inaktiv]

Nu tar jag betäckning ...

[norman]

Vore intressant att se mätningar från en lång banddiskant i ett normalt rum.
Verkar ju vara rätt många som byggt såna så det borde ju finnas nån mätning.

[norman]

Nej, jag uppfattar inte någon som elak.

Phu!

Jag har inte mätt i hobbyrummet med min PC, utan i labb, med "state of the art" utrustning och kompetent assistans.
Jag dömer verlkigen inte ut alla banddiskanter, utan en typ som hävdas vara fantastisk i teorin, men som mig veterligt inte finns i någon kommersiell variant (ännu?).

Ok, då borde det ju inte vara mätfel iaf... (vilken impedans har bandet förresten? med tanke på 15uF kondingen..)

[patrikf_inaktiv]

<1ohm...

[norman]

<1ohm...

Ok, då får du en HP delning med knä runt 10khz eller mer... dock bara 6db/okt om lasten är resistiv. Fast det förklarar kanske lite att du fått en lutande kurva.

(om det inte sitter motstånd i serie eller nåt.. )

[patrikf_inaktiv]

Ok, då får du en HP delning med knä runt 10khz eller mer... dock bara 6db/okt om lasten är resistiv. Fast det förklarar kanske lite att du fått en lutande kurva.

(om det inte sitter motstånd i serie eller nåt.. )

Nja, om du minns "vasshet hos band..." tråden så mätte vi även utan kondensator. Lutningen blev då mindre men
frekvensgången ännu mer fasansfull!

[norman]

Nja, om du minns "vasshet hos band..." tråden så mätte vi även utan kondensator. Lutningen blev då mindre men
frekvensgången ännu mer fasansfull!

Ok, jag som har dåligt minne (eller läser slarvigt...)

[Isidor]

patrikf,

Angående frekvensgången för Athena-bandet kan jag utgående från dina uppgifter säga att den i stort sett bör stiga med ca 4-5 dB/oktav upp till ca 15 kHz för att sedan plana ut och sjunka något. För mig är det mycket märkligt varför ni har fått en stigning med omkring 12 dB/oktav. Det är helt klart att det är någonting som inte stämmer här. Eftersom jag varken har tillgång till omfattande mätresultat eller elementets exakta uppbyggnad är det svårt att avgöra vari problemet består.

Jag har själv för länge sedan utfört mätningar på en egen lång bandkonstruktion som inte alls uppträdde på detta sätt, utan helt i linje med den teori jag presenterat ovan. Om några månader bör jag kunna presentera resultat från en serie oantastliga mätningar som styrker mina påståenden.

För övrigt har du ju inte presenterat några mätresultat angående distorsion så hur kan du hävda att bandet uppträder olinjärt?

Slutligen föreslår jag att du studerar oberoende mätresultat för exempelvis Magnepans långa bandelement:

http://www.stereophile.com/loudspeakerr ... ndex6.html

Notera vad som händer för diskantbandet som arbetar från knappt 2 kHz och uppåt. Observera impedanskurvan som visar att man via högpassfiltering erhåller den omtalade närfältskompenseringen, här ca 1-3 dB/oktav. Det ser dock ut som om man överkompenserar något med en lätt stigande respons mellan 2 och 10 kHz som följd, också detta helt i linje med vad jag diskuterat angående verkliga bandelement som ofta endast behöver en marginell eller t.o.m. ingen kompensering. För övrigt vill jag absolut inte påstå att högtalaren ifråga skulle mäta särskilt bra, tvärtom, bara att den uppvisar en god överensstämmelse med teorin. Magnepan har en del konstigheter i sina bandelement som t.ex. punktmässiga infästningar längs diskantbandens hela höjd som inte är att rekommendera.


Observera även den vertikala spridningen i fig 5 här:

http://www.stereophile.com/loudspeakerr ... ndex7.html

[patrikf_inaktiv]

Isidor skrev:

För övrigt har du ju inte presenterat några mätresultat angående distorsion så hur kan du hävda att bandet uppträder olinjärt?

HP filtret med brytfrekvens kring 15kHz ökar fallet med 6dB. De toppar som finns vid 8 och 16 kHz knappast kan anses vara särskilt linjära. Dessa toppar är troligen resonanser då
dom på en CSD plot ligger kvar flera millisekunder innan dom klingar ut. Mätningen är dessutom 1/10 oktav utjämnad vilket minskar topparnas amplitud en hel del.

[Svante]

patrikf:
Ja, då var det det där med vad man menar med olinjäritet igen. Om man med olinjäritet menar sånt som ger distorsion av den sorten som mäts i procent, så har man inte en susning att se det i en tonkurvegraf. Det är helt enkelt en annan sak. Den "olinjäritet" som du ser vill jag, och tror jag även Isidor, kalla för tonkurvepåverkan.

Distorsion mäter man tex genom att mata in en sinus, och se om det kommer ut några fler sinusar (tex med hjälp av en en FFT).

[Thomas_A]

Mätningen som Patrik har visar förmodade resonanta toppar (linjär distorsion); frågan är var de kommer från? De ligger på 8 + 16 kHz.

Sen kan jag intyga att det fanns hörbara övertoner från de omtalade bandelementen, dvs nån olinjäritet. Det skulle inte förvåna mig att övertoner exciterades runt 4 kHz när vi spelade svep, men minns inte exakt. Högtalarna upplevdes också som mkt ljusa.

Finns vattenfallsgrafer på dessa?

T

[patrikf_inaktiv]

Det är uppenbart att något påverkat tonkurvan, man kan kalla det tonkurvepåverkan om man blir gladare av det .
Vi gjorde inga distmätningar eftersom det var överflödigt ...dvs det lät fan!
För att förtydliga diskussionen så har jag ej talat om olinjär
dist utan om olinjäriteter hos bandet, dvs i överföringsfunktionen.

[Svante]

För att förtydliga diskussionen så har jag ej talat om olinjär
dist utan om olinjäriteter hos bandet, dvs i överföringsfunktionen.

...och med detta menar du då tonkurvepåverkan, eller...?

Jag tror att du lätt blir missförstådd när du använder ordet olinjär(-itet(-er)) för annat än sånt som ger distorsion (sån som mäts i procent). Jag skulle tro att det du menar med "olinjäriteter hos bandet" är excitation av egenmoder. Detta är en väsentligen linjär process som inte ger upphov till distorsion.

Terminologin är viktig, är man inte överens om orden blir det lätt fnurror på tråden i onödan.

Tycker jag.

[DQ-20]

Eftersom jag inte är ingenjör så har jag lärt mig att tänka endimensionellt, dvs antingen frekvens eller amplitud! Harmonisk distortion har med amplitud att göra. Det är avvikelser från en linjärt samband (en rak linje) mellan insignal och utsignal vid en viss frekvens som kallas "olinjäritet" i detta sammanhang. Om däremot amplituden på utsignalen hela tiden står i en bestämd proportion till insignalen är systmet linjärt. (Vid denna frekvens! Glöm inte att jag endast kan tänka endimensionellt.) Om vi tar t.ex. en förstärkare skall alltså utsignalen vid varje ögonblick vara säg 30 ggr större än insignalen om systemet är linjärt (och fritt från harmonisk distortion). Utsignal/insignal = konstant (vid en viss frekvens.) Distortion uppstår när kurvan som beskriver relationen mellan insignal och utsignal avviker från en rät linje. Utsignalens förhållande varierar då i förhållande till insignalen beroende på amplitud. Förenklat kan man säga andratonsdistortion uppstår när ena halvan av signalen förstärks mer än den andra. 3:e tonsdistortion uppstår när signalen inte "orkar ända upp" i topparna utan "plattas till" i topparna. Det samband som beskriver förhållandet mellan insignal och utsignal är då inte längre linjärt (med amplitud) utan icke-linjärt (olinjärt). Nåväl. Den linje som beskriver förhållandet mellan in och utsignal kan mycket väl vara en rak linje för alla frekvenser men med olika lutning beroende på frekvens, dvs förhållande mellan insignal och utsignal kan vara konstant vad gäller amplitud men variera med frekvens. Detta betyder att när vi undersöker en annan frekvens kan vi får ett större eller mindre förhållande mellan in och utsignal även om det fortfarande är linjärt mot amplituden när vi mäter med en sinuston. Denna skillnad ger upphov till tonkurveavvikelser. Men systemet är fortfarande linjärt i den betydelsen man menar när man talar om "olinjäriteter" i en högtalare. Sammanfattningsvis kan man säga om systemet (högtalaren) har ett förhållande mellan in- och utsignal som varierar med amplituden på signalen så kallas det "olinjärt". Om förhållande mellan in- och utsignal endast varierar med frekvens och inte med amplitud saknar "systemet" (högtalaren) olinjäriteter men har tonkurveavvikelser. Detta om hur jag som icke-ingenjör tänker i en dimension i taget för att bena ut detta med linjärt och olinjärt.

/Dahlqvist

[patrikf_inaktiv]

Svante skrev:

Terminologin är viktig, är man inte överens om orden blir det lätt fnurror på tråden i onödan.

Jag är medveten om att det brister här från min sida. Jag lär mig under tiden hoppas jag, och hoppas ni har överseende.

Isidor skrev:

Om några månader bör jag kunna presentera resultat från en serie oantastliga mätningar som styrker mina påståenden.

Är det en egen konstruktion som du ska konstruera? Berätta mera!

[Svante]

Dahlqvist:
Bra beskrivning. Kanske ska jag våga mig på att komplettera med två saker:
1. Ett system som fasvrider signalen, vid den där enda frekvensen, kan mycket väl kan vara linjärt. Detta trots att kurvan som du beskrev som en linje då blir en ellips. Ingenjörerna löser det där med komplexa tal, överföringsfunktionen blir komplex.
2. Ett system med krokig överföringsfunktion ger övertoner om man matar in en sinus, som du säger. Är krökningen symmetrisk kring nollan bildas bara udda deltoner (3, 5, 7, 9 etc), är den assymetrisk bildas alla (2, 3, 4, 5, 6 etc). Oftast dominerar deltonerna med lägst nummer. Genom att åstadkomma symmetri kan man alltså släcka ut alla jämna distorsionskomponenter.

Det är ofta smart att tänka i en dimension i taget, det gör ingenjörer också, när det går.

[DQ-20]

Dahlqvist:
Bra beskrivning. Kanske ska jag våga mig på att komplettera med två saker:
1. Ett system som fasvrider signalen, vid den där enda frekvensen, kan mycket väl kan vara linjärt. Detta trots att kurvan som du beskrev som en linje då blir en ellips. Ingenjörerna löser det där med komplexa tal, överföringsfunktionen blir komplex.

.

Tack för godkännandet. Men som sagt, en sak i taget, annars får jag krig i huvudet! (För du lade väl till en dimension där, eller? Jag inser nu att min förklaring saknade hänsyn till fasförskjutning, dvs att den raka linje jag beskrev är rak "förr eller senare". . ) )Allvarligt talat så förordar jag nog en matematiskt förståelse av problemet: ju fler dimensioner, desto svårare blir det att visualisera och förstå interaktioner. Har man fler än tre variabler, går det inte alls.

/Dahlqvist

[Isidor]

patrikf,

Den stigning om ca 5 dB/oktav jag nämnde som rimlig för Athena-bandet var inklusive de 15 uF som låg i serie med bandet. Ljudavstrålande resonanser (jodå, det finns möjligheter till sådana fast på andra sätt än i längdled) kan dock i smalare frekvensband ge ytterligare en förstärkning, men det är högst otroligt att de ger upphov till den jämna stigning man ser i mätresultaten oavsett medelvärdesbildning i frekvensplanet.

I övrigt vill jag bara säga att det enligt min mening är närapå omöjligt att ens för amatören få till ett långt bandelement som låter annat än bra. Man bör dock helst undvika rena aluminiumkonstruktioner. Och visst kommer jag att bygga egna bandelement framöver. De egenskaper jag vill åt är framförallt rumsvänligheten och den låga distorsionen. Mindre avvikelser i frekvensgången förekommer i praktiken alltid men är lätta att kompensera elektroniskt, gärna digitalt.

[Svante]

Dahlqvist:
Bra beskrivning. Kanske ska jag våga mig på att komplettera med två saker:
1. Ett system som fasvrider signalen, vid den där enda frekvensen, kan mycket väl kan vara linjärt. Detta trots att kurvan som du beskrev som en linje då blir en ellips. Ingenjörerna löser det där med komplexa tal, överföringsfunktionen blir komplex.

.

Tack för godkännandet. Men som sagt, en sak i taget, annars får jag krig i huvudet! (För du lade väl till en dimension där, eller? Jag inser nu att min förklaring saknade hänsyn till fasförskjutning, dvs att den raka linje jag beskrev är rak "förr eller senare". . ) )Allvarligt talat så förordar jag nog en matematiskt förståelse av problemet: ju fler dimensioner, desto svårare blir det att visualisera och förstå interaktioner. Har man fler än tre variabler, går det inte alls.

/Dahlqvist

Mja, jag tror att ingenjören lyckas baka ihop amplitud och fas till *en* mental enhet. Så man får inte bättre simultankapacitet för att man blir ingenjör, men man får större bullar. Annars handlar nog ingenjörskonst just om att bryta ner en komplex verklighet till flera enkla delproblem.

[DQ-20]

Mja, jag tror att ingenjören lyckas baka ihop amplitud och fas till *en* mental enhet.

Det kan jag också! Nästan. Men då måste jag kisa och titta i kors med ögonen. . (I brist på korsögd smiley.)

Så man får inte bättre simultankapacitet för att man blir ingenjör, men man får större bullar.

Sällan grabben. Då har du inte sett mina. De är stora som elefantöron. Med kanel. Och ibland kardemumma.

/Dahlqvist

[patrikf_inaktiv]

Thomas_A skrev:

Finns vattenfallsgrafer på dessa?

Här!





Jag har svårt att tänka mig att konstruktören överhuvudtaget gjort mätningar på dessa diskanter.

[Thomas_A]

Patrik,



Graferna var inte vackra...


T

[CHC]

Som jag har framhållit vid tidigare tillfällen i angränsande trådar, har jag också varit ägare till ett par Athena, (tills hustru klagade på storleken ). Då mina erfarenheter väsentligen avviker från patrikf’s, kanske det finns skäl att ifrågasätta mätningarnas relevans snarare än systemens påstådda begränsningar.

Därför kommer här några frågor till patrikf:

1. Varför har du i en tråd angivit Athena resistans till 1 Ohm när bandets resistans i själva verket är 0,25 Ohm? (Står i manualen).

2. Har Du kontrollerat att fastsättningspunkterna inte har oxidbeläggning? Dina exemplar hade väl några år på nacken..?

3. Det verkar som Du har mätt på ett band medelst en kondensatorbank på 15 mF i serie med bandet, vilket nog ur de flesta förstärkares synvinkel mer eller mindre är att betrakta som en kortslutning vid högre frekvenser). Varför använde du inte den medföljande anpassningstransformatorn? (6 Ohm --> 0,25 Ohm).

4. Vilket slutsteg användes vid mätningarna?

5. Hur beter sig mätförstärkaren rent generellt om den lastas med 0,25 Ohm i serie med 15 mF?

6. Kontrollerades vid mättillfället att bandet hängde absolut lodrätt så att det i viloläge befann sig i magnetfältets longitudinella centrum? Avvikelser från korrekt viloläge resulterar i osymmetri som avsätter hörbara skillnader. (Står i manualen).

7. Bandet är veckat för att tillåta erforderlig fjädringsväg. Är denna veckning intakt? Om inte så får Du nog rätt elaka distortionsprodukter.

8. Till mina exemplar medföljde ett verktyg för att vid behov kunna justera parallelliteten i magnetgapet, (och därigenom också gapets totala bredd). Den medföljande instruktionsboken påpekade vikten av minsta möjliga luftspalt då bandet ju är osedvanligt smalt (end. 9mm) och därigenom beroende av maximal koppling för att inte tappa för mycket nivå vid lägre frekvenser samt för att erhålla högsta känslighet.

[patrikf_inaktiv]

Som jag har framhållit vid tidigare tillfällen i angränsande trådar, har jag också varit ägare till ett par Athena, (tills hustru klagade på storleken ). Då mina erfarenheter väsentligen avviker från patrikf’s, kanske det finns skäl att ifrågasätta mätningarnas relevans snarare än systemens påstådda begränsningar.

Därför kommer här några frågor till patrikf:

1. Varför har du i en tråd angivit Athena resistans till 1 Ohm när bandets resistans i själva verket är 0,25 Ohm? (Står i manualen).

2. Har Du kontrollerat att fastsättningspunkterna inte har oxidbeläggning? Dina exemplar hade väl några år på nacken..?

3. Det verkar som Du har mätt på ett band medelst en kondensatorbank på 15 mF i serie med bandet, vilket nog ur de flesta förstärkares synvinkel mer eller mindre är att betrakta som en kortslutning vid högre frekvenser). Varför använde du inte den medföljande anpassningstransformatorn? (6 Ohm --> 0,25 Ohm).

4. Vilket slutsteg användes vid mätningarna?

5. Hur beter sig mätförstärkaren rent generellt om den lastas med 0,25 Ohm i serie med 15 mF?

6. Kontrollerades vid mättillfället att bandet hängde absolut lodrätt så att det i viloläge befann sig i magnetfältets longitudinella centrum? Avvikelser från korrekt viloläge resulterar i osymmetri som avsätter hörbara skillnader. (Står i manualen).

7. Bandet är veckat för att tillåta erforderlig fjädringsväg. Är denna veckning intakt? Om inte så får Du nog rätt elaka distortionsprodukter.

8. Till mina exemplar medföljde ett verktyg för att vid behov kunna justera parallelliteten i magnetgapet, (och därigenom också gapets totala bredd). Den medföljande instruktionsboken påpekade vikten av minsta möjliga luftspalt då bandet ju är osedvanligt smalt (end. 9mm) och därigenom beroende av maximal koppling för att inte tappa för mycket nivå vid lägre frekvenser samt för att erhålla högsta känslighet.

CHC, ditt inlägg tyder på att du inte förstår vad vattenfallsgrafen visar. Bandet slutar inte "låta" förrän de (kraftiga) mekaniska resonanserna klingat av. Vad har det att göra med oxidation eller bandets resistans? För övrigt handlar denna tråd om långa banddiskanter generellt, och Athenan råkar vara det band som mätts upp.
Försvarstal för Audiotronic kanske därför passar bättre i en annan tråd?

[CHC]

CHC, ditt inlägg tyder på att du inte förstår vad vattenfallsgrafen visar. Bandet slutar inte "låta" förrän de (kraftiga) mekaniska resonanserna klingat av. Vad har det att göra med oxidation eller bandets resistans?

Jag vet mycket väl vad grafen visar. Som Isidor mycket riktigt påpekade är det nog svårt att få ett band att låta illa. Att just du har lyckats förvånar väl ingen vid det här laget.

Men innan du smörjer mötet med mer ormolja skulle det vara klädsamt om du kunde försöka ta till dig vad andra i mötet säger och inte bara tjafsa emot.

Har du oxidation i övergången lär det få drastiska problem i synnerhet om man som i ditt fall kör bandet utan därför avsedd anpassningstransformator. Du tappar kontrollen över kretsen band/förstärkare.

Beträffande frågan om resistans: Att mäta på ett band utan att ta hänsyn till så vitala parametrar som om förstärkaren över huvud taget klarar av att lastas ner till 0,25 Ohm, vittnar knappast om någon större insiktsfullhet. Framför allt tyder det på att man inte läst manualen…

För övrigt handlar denna tråd om långa banddiskanter generellt, och Athenan råkar vara det band som mätts upp.

Just det! DU tog in dessa bilder och det är tänkbara orsaker till varför du får det resultat du får som vi diskuterar. Vad produkten du har råkar heta, intresserar mig inte. Det är fenomenet vi diskuterar här, ingenting annat. Kul att du inser det åtminstone.

Försvarstal för Audiotronic kanske därför passar bättre i en annan tråd?

Det här handlar inte om någon form av försvarstal. Det handlar om att försöka peka på tänkbara anledningar till varför just DINA band har så otroligt stora problem. Eller om problemen rentav ligger hos dig? Personligen lutar jag åt det sistnämnda. Uttalanden av den typen du redovisar ovan slår bara tillbaka mot dig själv.

[patrikf_inaktiv]

3. Det verkar som Du har mätt på ett band medelst en kondensatorbank på 15 mF i serie med bandet, vilket nog ur de flesta förstärkares synvinkel mer eller mindre är att betrakta som en kortslutning vid högre frekvenser). Varför använde du inte den medföljande anpassningstransformatorn? (6 Ohm --> 0,25 Ohm).

Varför drivs ett 0,25 ohm band via 15uF? Brytfrekvensen hamnar extremt högt, >30kHz. Är det för att tortera hundar eller är det ett försök att filtrera bort problem lägre ner i spektrumet?

4. Vilket slutsteg användes vid mätningarna?

Supreme 2120LZ

5. Hur beter sig mätförstärkaren rent generellt om den lastas med 0,25 Ohm i serie med 15 mF?

Supreme 2120LZ är helt stabilt i 0,15 ohm

6. Kontrollerades vid mättillfället att bandet hängde absolut lodrätt så att det i viloläge befann sig i magnetfältets longitudinella centrum? Avvikelser från korrekt viloläge resulterar i osymmetri som avsätter hörbara skillnader. (Står i manualen).

Vilket betyder att de rörelser av bandet som orsakas av öppna fönster etc.. är fatala för Athenas funktion. Finns det någon situation där den fungerar någorlunda väl?

7. Bandet är veckat för att tillåta erforderlig fjädringsväg. Är denna veckning intakt? Om inte så får Du nog rätt elaka distortionsprodukter.

Alltså är Athena illa konstruerad och mer att se som ett DIY projekt eftersom den ej är stabil och driftsäker.

8. Till mina exemplar medföljde ett verktyg för att vid behov kunna justera parallelliteten i magnetgapet, (och därigenom också gapets totala bredd). Den medföljande instruktionsboken påpekade vikten av minsta möjliga luftspalt då bandet ju är osedvanligt smalt (end. 9mm) och därigenom beroende av maximal koppling för att inte tappa för mycket nivå vid lägre frekvenser samt för att erhålla högsta känslighet.

Se ovan.

I övrigt har mätutrustningen varit:
Mikrofoner.
GRAS 40AC och 40 BF
Förförstärkare.
GRAS 26AJ och 26AB
PSU-Mätförstärkare.
GRAS 12AK
Mätsystem DRA Laboratories Mllsa 10.5

[CHC]

Varför drivs ett 0,25 ohm band via 15uF? Brytfrekvensen hamnar extremt högt->30kHz-är det för att tortera hundar eller är det ett försök att filtrera bort problem lägre ner i spektrumet?

Har det möjligtvis slagit Dig att Du kan ha köpt moddade exemplar? Du använder ju inte ens transformatorn...

Supreme 2120LZ är helt stabilt i 0,15 ohm

Den förstärkare som är stabil vid 0,15 Ohm är ännu inte byggd. Kolla med Öhman om du inte tror mig. Påståendet bekräftar bara min tes om att du nog inte har full kontroll på dina mätningar.

....Vilket betyder att de rörelser av bandet som orsakas av öppna fönster etc.. är fatala för Athenas funktion. Finns det någon situation där den fungerar någorlunda väl?

Jag borde insett att du skulle slingra dig som en politiker. Hur skulle det vara om du svarade på frågan istället? De exemplar jag ägde fungerade mycket väl. Men så tog jag heller inte isär dom utan spelade på dem som avsett var eftersom tyget och vad som eventuellt befann sig innanför effektivt dämpade sådana tendenser.

7. Bandet är veckat för att tillåta erforderlig fjädringsväg. Är denna veckning intakt? Om inte så får Du nog rätt elaka distortionsprodukter.

Alltså är Athena illa konstruerad och mer att se som ett DIY projekt eftersom den ej är stabil och driftsäker.

ALLA ribbons är veckade. Det betyder således att du anser att ALLA långa band är illa konstruerade. Och att du således anser att ALLA ribbons är DIY. Har du ingenting lärt dig av Isidors insiktsfulla kommentarer?

[patrikf_inaktiv]

CHC:

Har det möjligtvis slagit Dig att Du kan ha köpt moddade exemplar? Du använder ju inte ens transformatorn...

Mina exemplar var inte "moddade" De var förseglade med lim.

Den förstärkare som är stabil vid 0,15 Ohm är ännu inte byggd. Kolla med Öhman om du inte tror mig. Påståendet bekräftar bara min tes om att du nog inte har full kontroll på dina mätningar.

Jag tror inte att du kan uttala dig om förstärkaren i fråga. Vad har Öhman med saken att göra?

ALLA ribbons är veckade. Det betyder således att du anser att ALLA långa band är illa konstruerade. Och att du således anser att ALLA ribbons är DIY. Har du ingenting lärt dig av Isidors insiktsfulla kommentarer?

Nja, det långa band av typen "upphängt i kortändarna" som verkligen funkar tillfredsställande har ännu inte sett dagens ljus. Hur Isidors kommande konstruktioner fungerar återstår att se.

En "insiktsfull" kommentar av Isidor:

Man bör dock helst undvika rena aluminiumkonstruktioner.

[CHC]

Mina exemplar var inte "moddade" De var förseglade med lim.

Transformatorn var extern.

Jag tror inte att du kan uttala dig om förstärkaren i fråga. Vad har Öhman med saken att göra?

Han kan förstärkare. Och har redogjort för detta i mötet.

Nja, det långa band av typen "upphängt i kortändarna" som verkligen funkar tillfredsställande har ännu inte sett dagens ljus. Hur Isidors kommande konstruktioner fungerar återstår att se.

Det betyder att vi automatiskt kan räkna bort ansedda konstruktioner som Magnpan, Apogee och Dali med flera som alla tillverkar (i Apogee's fall tillverkade) långa band. Jag tyckte precis att Isidor drog en lans för linjeljudkällor av bandtyp och att dessa vann på att gå bokstavligen från golv till tak.

Jag upprepar vad jag sade i förra tråden: Det går inte att resonera med dig. Vidare meningsutbyte kommer fortsättningsvis att ske med andra deltagare.

[patrikf_inaktiv]

För att återgå till ämnet. Vattenfallsgraferna visar att Athenadiskanterna (vars band hängde rakt och centrerat) uppvisar svåra resonansproblem(som inte har med förstärkare, transformator, oxidation osv att göra). Beror detta enbart på att det rör sig om ett rent aluminiumband, eller har det att göra med "långabandprincipen" i allmänhet?

[patrikf_inaktiv]

CHC skrev:

Transformatorn var extern.

En anpassningstransformatorn av denna typ bör placeras och anslutas så att så låg impedans mellan band och trafo möjliggjörs. Det brukar ske genom att bandet står i direkt förbindelse med sekundärlindningen i normala fall. Att placera trafon i en extern låda låter mycket märkligt...

[CHC]

CHC skrev:

Transformatorn var extern.

En anpassningstransformatorn av denna typ bör placeras och anslutas så att så låg impedans mellan band och trafo möjliggjörs. Det brukar ske genom att bandet står i direkt förbindelse med sekundärlindningen i normala fall. Att placera trafon i en extern låda låter mycket märkligt...

Jag gör ett undantag från regeln att bryta dialogen med dig eftersom jag inte upphör att fascineras över hur du fortsätter att ifrågasätta precis allting: Hade du sett storleken på kärnan hade du begripit... den skulle kommit på tok för nära magnetsystemet. Kabeln som förband det hela var 2 tum lång. Så enkelt var det!

[patrikf_inaktiv]

CHC:
Jag har nu varit i kontakt med den tidigare ägaren till Athenadiskanterna, som var referenskund till Bosse Bengtsson.
Det fanns inga lösa transformatorer. Bosse Bengtsson var dessutom närvarande då högtalarna flyttades inom bostaden. Diskanterna har inte heller manipulerats som du försöker göra gällande.
Om du tvivlar på detta kan du kontakta HSVIP här på forumet för bekräftelse.

[CHC]

Återigen: Det känns överflödigt att påpeka att detta är off topic. Från och med nu får Du sköta ditt lilla privata korståg via PM.

[patrikf_inaktiv]

Huruvida resonansproblemen som vattenfallsgraferna visar på Athenadiskanterna beror på att det rör sig om ett rent aluminiumband, eller har att göra med "långabandprincipen" 'är ännu obesvarat.

Isidor skrev att han vill åt rumsvänligheten hos bandelement. Medför inte placering av linjekällor, som återger olika frekvensband bredvid varandra, fasfel?
Liknande lösningar ses för övrigt på T-A´s hemsida. Hur blir rumsreflektionerna från dylika skapelser?

[DQ-20]

Isidor skrev att han vill åt rumsvänligheten hos bandelement. Medför inte placering av linjekällor, som återger olika frekvensband bredvid varandra, fasfel?
Liknande lösningar ses för övrigt på T-A´s hemsida. Hur blir rumsreflektionerna från dylika skapelser?

Alltså: "fasfel" och "fasfel". Fel bör man bara kalla sådant som är oönskat. Fasskillnader, var sig de uppstår akustiskt eller elektriskt påverkar frekvensgången i olika riktningar, vanligtvis kallad spridning. Och denna behöver inte vara identisk i alla rikningar. Snarare bör den inte vara identisk i alla riktningar. Skillnader som kommer av att elementen sitter på olika plats blir också mindre ju lägre ner i frekvens man kommer. Delningfrekvensen spelar alltså stor roll. Den rumsvänlighet som Isidor refererar till måste framför allt ha sitt ursprung i den mycket ringa vertikala spridningen (och eventuellt pga av dipolverkan.) Reflektioner i samma rikning som högtalaren (framför allt golv) är svårare att separera från direktljudet, jämfört med reflexer som kommer från en annan rikning, t.ex. en vägg. Om man envisas med att ha ett mycket hårt golv i sitt lyssningrum kan man alltså nå en ökad kvot direktljud genom att kraftigt begränsa spridningen i vertikalled.

/Dahlqvist

[Svante]

Har någon fö en (elektrisk) impedanskurva på en banddiskant? Ser den ut som en vanlig elektrodynamisk högtalare, men en topp vid undre gränsfrekvensen? Både med och utan trafo/kompensationsnät är intressant.

[patrikf_inaktiv]

Dahlqvist, jag förstår att Isidor menar den ringa vertikala spridningen med rumsvänlighet. Den varierade frekvensgången i olika riktningar som blir följden av att enheter som återger olika register är placerade bredvid varandra gör lyssnings-, och högtalarplacering ytterst kritisk. Vid minsta rörelse av huvudet i sidled påverkas den eventuell frekvenslinjäritet som erhålls i sweetspot. Eventuella fördelar kan kanske uppleva detta?
Om golv och takreflexerna är gynnsamma, så torde sido, och bakre reflexer vara desto värre. Dels pga att nivån sjunker mindre med avståndet (i jämförelse med en puntkälla) Dels pga större fasavvikelser.
I PA sammanhang ger linjekällor, om de används inomhus, lätt reflektionsproblem om de inte riggas perfekt.

[DQ-20]

Vid minsta rörelse av huvudet i sidled påverkas den eventuell frekvenslinjäritet som erhålls i sweetspot. Eventuella fördelar kan kanske uppleva detta?

Vad du beskriver är en högtalare men mycket "taggigt" spridningmönster kring nollgradersriktningen. Detta är dock inte någon självklar konsekvens av att man har två ljudkällor placerade bredvid varandra (som var och en täcker in olika frekvensband). Om våglängden är lång jämfört med skillnaden i avstånd mellan elementen, blir fasskillnaden som beror på det fysiska avståndet liten. Effekterna är alltså avhängig delningsfiltrets egenskaper: delningsfrekvens, branthet, fasegenskaper . Jag är dock inte riktigt på det klara vilka fysiska avstånd vi talar om. Du kanske kan ge några ungefärliga värden på avstånden iv talar om?

Om golv och takreflexerna är gynnsamma, så torde sido, och bakre reflexer vara desto värre. Dels pga att nivån sjunker mindre med avståndet (i jämförelse med en puntkälla) Dels pga större fasavvikelser.

Samma som gäller tonkurvan i nollgradersrikningen gäller också för större horisontella vinklar: det krävs lite exempel för att man skall kunna ta ställning. Men det är inget axiom att det måste låta "dåligt". Dipolverkan är alltid ett återgivningsproblem men det behöver inte låta "konstigt" för det: reflektionerna riktning och tidsmässiga i förhållade till direktljudet är inte likartat om man jämför bakväggsreflexer och sidoväggreflexer. Slutligen är eventuella problem med reflexer i sidoväggar ett applikationsproblem som beror på hur rummet ser ut. De stora lyssningsavstånd som talats om här, dvs mer än tre meter, antyder att applikationen skulle var till sin fördel i större rum med livlig akustik. Med dipolverkan kan man ju till viss del kontroller spridningen i sida. Man kan också elimera en del av verkan från bakväggsreflexen genom att se till att reflexerna från väggen framför och väggen bakom högtalarna tar ut varandra i lyssningplats.

När jag läser igenom inlägget så ser jag att vi har lämnat bandhögtalare och glidit in på dipoler och panelhögtalare. Dags för ny tråd kanske.

/Dahlqvist

[Svante]

Vid minsta rörelse av huvudet i sidled påverkas den eventuell frekvenslinjäritet som erhålls i sweetspot.

En av poängerna med linjekällan är väl ändå att riktverkan ser olika ut i vertikal resp horisontalled? Linjekällan är rundstrålande i horisontalplanet (om den står upp) men riktad i vertikalplanet. Effekten du beskriver uppträder om man flyttar sig upp/ner i stället. Skrev inte Isidor nånstans att det av denna anledning är bra om bandet är långt, för så länge man flyttar sig inom en cylinder som är lika hög som bandet är långt, så ändras nivån/tonkurvan relativt lite?

[patrikf_inaktiv]

Vad du beskriver är en högtalare men mycket "taggigt" spridningmönster kring nollgradersriktningen. Detta är dock inte någon självklar konsekvens av att man har två ljudkällor placerade bredvid varandra (som var och en täcker in olika frekvensband). Om våglängden är lång jämfört med skillnaden i avstånd mellan elementen, blir fasskillnaden som beror på det fysiska avståndet liten. Effekterna är alltså avhängig delningsfiltrets egenskaper: delningsfrekvens, branthet, fasegenskaper . Jag är dock inte riktigt på det klara vilka fysiska avstånd vi talar om. Du kanske kan ge några ungefärliga värden på avstånden iv talar om?

Det vore kanske bäst om Isidor svarade på detta, eftersom det är hans högtalarexempel jag tänkte på när jag skrev. Han antydde en delningsfrekvens på 1 khz, som jag uppfattade det. Ett avstånd mellan linjekällorna på 20- 30 cm är väl rimligt?!
Jag tänker på att det blir utsläckningar i det överlappande frekvensområdet. Det ska väl till väldigt branta filter för att undvika detta?

Samma som gäller tonkurvan i nollgradersrikningen gäller också för större horisontella vinklar: det krävs lite exempel för att man skall kunna ta ställning. Men det är inget axiom att det måste låta "dåligt". Dipolverkan är alltid ett återgivningsproblem men det behöver inte låta "konstigt" för det: reflektionerna riktning och tidsmässiga i förhållade till direktljudet är inte likartat om man jämför bakväggsreflexer och sidoväggreflexer. Slutligen är eventuella problem med reflexer i sidoväggar ett applikationsproblem som beror på hur rummet ser ut. De stora lyssningsavstånd som talats om här, dvs mer än tre meter, antyder att applikationen skulle var till sin fördel i större rum med livlig akustik. Med dipolverkan kan man ju till viss del kontroller spridningen i sida. Man kan också elimera en del av verkan från bakväggsreflexen genom att se till att reflexerna från väggen framför och väggen bakom högtalarna tar ut varandra i lyssningplats.

Jag avsåg inte eventuella problem som har med dipoler att göra.
Med bakreflexer mede jag bakom lyssningspositionen. Linjekällor ger större reflexproblem än punktkällor. Om källorna(mid o diskant) dessutom inbördes tidsfördröjda blir det ännu rörigare.

När jag läser igenom inlägget så ser jag att vi har lämnat bandhögtalare och glidit in på dipoler och panelhögtalare.

Ínte min mening isåfall...

[Svante]

Det vore kanske bäst om Isidor svarade på detta, eftersom det är hans högtalarexempel jag tänkte på när jag skrev. Han antydde en delningsfrekvens på 1 khz, som jag uppfattade det. Ett avstånd mellan linjekällorna på 20- 30 cm är väl rimligt?!
Jag tänker på att det blir utsläckningar i det överlappande frekvensområdet. Det ska väl till väldigt branta filter för att undvika detta?

Det här problemet har man nog oavsett om det rör sig om band eller koner. En typisk tvåvägskonhögtalare delas väl vid 2kHz och då blir det lika mycket problem om avståndet mellan elementen är 10-15 cm.

Eller menar du att detta är specifikt för bandhögtalare?

[patrikf_inaktiv]

Vid minsta rörelse av huvudet i sidled påverkas den eventuell frekvenslinjäritet som erhålls i sweetspot.

En av poängerna med linjekällan är väl ändå att riktverkan ser olika ut i vertikal resp horisontalled? Linjekällan är rundstrålande i horisontalplanet (om den står upp) men riktad i vertikalplanet. Effekten du beskriver uppträder om man flyttar sig upp/ner i stället. Skrev inte Isidor nånstans att det av denna anledning är bra om bandet är långt, för så länge man flyttar sig inom en cylinder som är lika hög som bandet är långt, så ändras nivån/tonkurvan relativt lite?

När jag frågade Isidor om det inte blir problem med att dela ett bandelement vid 100hz för att möjliggöra en övergång mellan Lf- systemet (sfärisk utbredning)och bandet (linjekälla).

Jag fick följande svar:

Du måste skilja mellan linjekällor och bandelement. En approximativ linjekälla kan skapas m.h.a. dynamiska element om avståndet dem emellan är litet i förhållande till våglängden, precis som Svante visar exempel på ovan. Det går således utmärkt att dela ett bandelement vid exempelvis 1 kHz och ändå ha linekällekarakteristik över hela audioområdet.

Det tolkar jag som att systemet Isidor syftar på består av ett bandelement som diskant. Dynamiska element i linjekonfiguration(approximativ linjekälla ) som mid och en sub som delas under 100 HZ
Är du med på vad jag menar nu?

[patrikf_inaktiv]

Svante skrev:

Eller menar du att detta är specifikt för bandhögtalare?

???
Jag menar att det är specifikt för konstruktioner där olika frekvenser återges av ljudkällor placerade bredvid varandra, i x led.

I detta fallet är placeringskänsligheten liten i vertikalplanet. Man bör alltså kunna förflytta huvudet upp och ned (i y- led) utan att tonbalansen förändras.
Förflyttas huvudet däremot i sidled blir det däremot problem.
Det är väl anledningen tilll att de flesta flervägshögtalare har elementen utspridda i y- led?

[Svante]

patrikf:

Ah, OK då förstår jag vad du menar. Eftersom de ligger i x-led så kommer frekvensgången att ändras om man flyttar sig i x-led. Det måste stämma.

Om man ska fundera på hur stor skillnad det kan göra: Antag 1kHz och att elementen ligger i fas rakt framför. Antag vidare att de sitter 20 cm ifrån varandra. Vi sitter på 3 meters avstånd och flyttar oss en halvmeter i sidled. Efter lite funderingar på geometrin inser man att vägskillnaden blir 0,2*0,5/3=0.033m. Vid 1kHz motsvarar det ungefär 1/10 våglängd. Adderar man två sinusar med fasvinkel 2pi/10 så blir beloppet av dem sqrt((1+cos(fi))^2+(sin(fi))^2)~1.9 i stället för 2. Nivåändringen blir 20*log(1.9/2)=-0.4 dB.

Det är hörbart, men knappast allvarligt. Rummet påverkar nog mycket mer.

[Svante]

En sak som kanske inte hör hit, men ändå kanske gör det. En högtalare är alltid drabbad av diffraktion vid kanten av lådan. Det betyder att den har en en linjekälla liggandes längs kanten av lådan. Denna linjekälla kommer också att orsaka tonkurveändringar när man flyttar sig i sidled, även om elementen sitter ovanför varandra.
Linjekällan är dock inte likfasig längs sin längd så det finns skillnader som jag inte klarar att reda ut nu. En hastig simulering i Edge visar på att nivåskillnaden nog är mindre än de 0.4 dBna vid 1kHz som jag räknade fram nyss, men den beror på baffelstorlek och geometri, så det blir lite som att jämföra äpplen och päron.

[patrikf_inaktiv]

Svante. Jag har provat att ha diskanter på sidan av bashögtalare (med mina nuvarande högtalare). Det hände mycket märkliga saker med ljudbilden vid huvudförflyttning i sidled jämfört med nu, då jag har diskanterna mellan bashögtalarna.
Kan det vara tidsfelet som spökar istället?

Diskanter bredvid...


Diskanter mellan...

[Svante]

Jag vet faktiskt inte. Avståndet är ganska stort, väl, kanske 40 cm? Det skulle ge -1.8 dB vid 1kHz beräknat på samma sätt som i förra exemplet. Sen delar du kanske högre? 2kHz? Då rör det sig om hela -9 dB. Det ökar ganska fort.

Någon annan kanske har en alternativ förklaring?

[patrikf_inaktiv]

Jag delar vid 1 k och avstånder var ca 30 cm, "CC".
Jag upplevde inte att tonbalansen förändrades, men att tex en vokalist bytte plats flera gånger, när man förflyttade skallen i sidled. Ett par cm räckte för att märka skillnad.

[norman]

Jag vet faktiskt inte. Avståndet är ganska stort, väl, kanske 40 cm? Det skulle ge -1.8 dB vid 1kHz beräknat på samma sätt som i förra exemplet.

Fast det är väl inte bara tonkurveförändringar som är problemet, hörseln är väl ganska bra på att bestämma riktningen på ljud vid dom frekvenserna? (har dock ingen bra koll på hur den bestämmer riktningen...)

[patrikf_inaktiv]

Fast det är väl inte bara tonkurveförändringar som är problemet, hörseln är väl ganska bra på att bestämma riktningen på ljud vid dom frekvenserna? (har dock ingen bra koll på hur den bestämmer riktningen...)

Kan det isåfall vara förändringen av tidsskillnaderna, Bas- och diskantelementen sinsemellan som påverkar hur man uppfattar riktningen på ljudet?

[Svante]

Nej det är sant, när det rör sig om tidsskillnad mellan öronen är det kinkigare. Men nu börjar min hjärna gegga ihop så jag tror att jag inte ska spekulera mer.

[norman]

Kan det isåfall vara förändringen av tidsskillnaderna, Bas- och diskantelementen sinsemellan som påverkar hur man uppfattar riktningen på ljudet?

Jag kan egentligen inget om detta men har för mig att jag läst att vid låga frekvenser bestäms riktningen mha fas och vid högre frekvenser bestäms den av tonkurveförändringar mellan öronen som huvudet ger upphov till.

Men som sagt, kan inget om detta så det kan vara helt fel!

[patrikf_inaktiv]

Oops, vi har hamnat på djupt vatten... Kan inte nån rädda oss ur återvändsgränden med ett färgglatt matlabdiagram !

[Thomas_A]

Just Nordmarks artikel handlar lite om riktning mellan öronen. Klassikt är väl att över 1.2 kHz eller så finns det ingen förmåga för fas/riktning?

Om man nu inte tror på Nordmarks artikel som säger att faskapaciteten ökar markant om signal är jittrad, ner till ung. 1 µs och upp till 8 kHz där mätningarna slutar...

Svante, har du lyckats få fatt på Nordmarks artikel?

Vore kul att få nåt expertutlåtande på de experimenten...

T

[Svante]

Just Nordmarks artikel handlar lite om riktning mellan öronen. Klassikt är väl att över 1.2 kHz eller så finns det ingen förmåga för fas/riktning?

Om man nu inte tror på Nordmarks artikel som säger att faskapaciteten ökar markant om signal är jittrad, ner till ung. 1 µs och upp till 8 kHz där mätningarna slutar...

Svante, har du lyckats få fatt på Nordmarks artikel?

Vore kul att få nåt expertutlåtande på de experimenten...

T

Nejvisstja, där blev det nog stack overflow i min lilla hjärna. Det var en JASA jag skulle leta reda på eller hur var det.

Ah, där var det: Nordmark, JO. "Binaural time discrimination", 1976, 70; p 870

Jag skickar ett mail till mig själv så att jag kommer ihåg att kolla på jobbet i morgon. Ja se minnet.

[patrikf_inaktiv]

Kan det vara så att det blev konflikt mellan rumsinformationen från diskanterna och basarna, i min hjärna, i mitt exempel med sidledsförflyttningar ovan?
DVS. kan man uppfatta små "tidsfel" mellan bas och diskantelement, åtminstone om de varieras under lyssning?

[Svante]

Just Nordmarks artikel handlar lite om riktning mellan öronen. Klassikt är väl att över 1.2 kHz eller så finns det ingen förmåga för fas/riktning?

Om man nu inte tror på Nordmarks artikel som säger att faskapaciteten ökar markant om signal är jittrad, ner till ung. 1 µs och upp till 8 kHz där mätningarna slutar...

Svante, har du lyckats få fatt på Nordmarks artikel?

Vore kul att få nåt expertutlåtande på de experimenten...

T

Nu har jag artikeln i min hand. Får läsa i kväll. Det verkar inte helt lätt att hålla isär vad som var jitter inom samma kanal (och lika i kanalerna) och vad som var tidsfördröjning mellan kanalerna.

Vad jag ser nu verkar det som om de 0.2 us-erna var jittret i sig.

Vi får se vad Nalle Puhs lilla hjärna orkar i kväll..

[Isidor]

patrikf,

Jag tycker att det är lite synd att det verkar som om du inte vill acceptera att mätresultaten för Athena inte är representativa för långa bandelement i allmänhet. Vanligtvis uppvisas godkända till mycket bra mätresultat och jag har definitivt aldrig sett något liknande de resultat som ni mätt upp för Athena. Låt oss alltså vara medvetna om att vi diskuterar ett undantag här.

Jag känner för övrigt inget som helst behov av att förklara varför dessa element tycks uppträda så pass illa. Med detta sagt vill jag bara poängtera att spektrogrammens giltighet för frifältsförhållanden kräver att rummet är ekofritt för de ca 26 ms inom vilka data presenteras. Detta motsvarar nästan 9 m, för ett mätavstånd om 2 m alltså en löpväg som är 2 + 9/2 = 6.5 m till närmaste begränsningsyta - knappast möjligt i praktiken alltså. Alternativt måste ytorna vara täckta med absorbenter med en absorptionsfaktor om minst 0.98 eller så, något som inte alls är garanterat trots de relativt höga frekvenser och korta våglängder det handlar om här. Sammantaget innebär detta ett stort frågetecken för mig när det gäller förloppet för tider längre än kanske 5-10 ms. Ökningen efter ca 13 ms kan mycket väl vara resultatet av rumsreflektioner.

Att frekvensgången är och förblir högst problematisk är dock en helt annan sak och kan knappast förklaras med något signalanalytiskt finlir. Hur som helst behöver vi nog inte älta dessa mätresultat ytterligare.

När det gäller reflekterade vågor inomhus gäller att dessa i praktiken i hög grad diffuseras p.g.a. icke-plana begränsningsytor samt möbler och att vågutbredningen därför allt mer övergår till sfärisk form oavsett utstrålningsmönstret från källan. Efterklangsfältet blir m.a.o. i det närmaste diffust även i normala bostadsrum. Detta är för övrigt ett standardantagande inom alla statistiska rumsakustiska beräkningar och stämmer i de flesta fall rimligt väl över den s.k. Schröderfrekvensen som hamnar omkring 300 Hz i normala lyssningsrum. Det är alltså helt korrekt enligt vedertagna akustiska principer att tillgodoräkna sig riktverkan från en linjekälla när man analyserar direktljudets förhållande till det reflekterade ljudet. Linjekällor ger alltså avsevärt mindre reflektionsproblem och inte tvärtom.

Intressant är även i detta avseende att den s.k. efterklangsradien (det avstånd där direktljudet har samma energi som rumsljudet) för en typisk konventionellt strålande högtalare i ett likaledes typiskt lyssningsrum endast blir ca 0.5 - 1.5 m (frekvensberoende) för att för en linjekälla hamna mellan ca 0.5 och 10 m (frekvensberoende). Inom den viktigaste delen av audioområdet dominerar direktljudet alltså för linjekällan medan man för konventionella strålare i praktiken alltid lyssnar i efterklangsfältet. Som tur är kan hörseln ändå i viss mån diskriminera mellan ljud med olika ankomsttid, men som de flesta känner till är ett normalt lyssningsrum trots allt alltför odämpat för optimala förhållanden och här har linjekällan med sin stora riktverkan en klar fördel.

Jag vill också passa på att bestämt dementera alla påståenden om bandelementens närmast magiska egenskaper. Okorrigerade impuls- och frekvenssvar är i de allra flesta fallen sämre än för de bästa dynamiska elementen och det är endast för distorsion som man kan uppnå bättre resultat. Nu är det som tur är ganska enkelt att korrigera linjärt (impuls/frekvenssvar ) medan olinjär korrektion (distorsion) är betydligt bökigare.

En del av "magin" kan tveklöst tillskrivas det faktum att nästan alla långa bandelement är av dipoltyp, vilket via reflektioner mot framväggen ger en illusion av djup och separation i ljudbilden som kan vara häpnadsväckande. Detta är dock en form av akustisk signalprocessning som inte går att stänga av (annat än med genomtänkt uppställning eller absorption) och som strikt sett inte är "korrekt". Ibland kan den också vara uttalat negativ för lyssningsintrycken med en otrevlig simmighet som bieffekt.

En delningsfrekvens om ca 1 kHz är sannolikt alltför hög för det horisontella avstånd som gäller mellan elementen i dina högtalare. Den horisontella spridningen blir ojämn och det är antagligen effekter av detta som du märker av. För min egen del kommer jag att dela betydligt lägre, omkring 400-500 Hz men då är också banden betydligt bredare och även längre.


Svante,

Långa banddiskanter har en löjligt låg grundresonansfrekvens, vilket medför att någon elektrisk impedanstopp inte gör sig gällande inom audioområdet. För hårt spända basmembran i stil med t.ex. Apogee framträder dock den elektriska impedanstoppen tydligt.

[Thomas_A]

Kul Svante,

väntar med spänning på vad du har att säga.

T

[Svante]

Svante,

Långa banddiskanter har en löjligt låg grundresonansfrekvens, vilket medför att någon elektrisk impedanstopp inte gör sig gällande inom audioområdet. För hårt spända basmembran i stil med t.ex. Apogee framträder dock den elektriska impedanstoppen tydligt.

Så det är nästan bara resistans då? Eller märker man av membranets (vad säger man, jag menar "talspolen" fast det finns ju ingen, det är ju membranet) induktans?

[patrikf_inaktiv]

Isidor skrev:

Jag tycker att det är lite synd att det verkar som om du inte vill acceptera att mätresultaten för Athena inte är representativa för långa bandelement i allmänhet.

Athenamätningen är de enda jag sett för långa frinhängda bandelement. Är Apogee och Magnepan frihängda och representativa för det vi talar om?

Jag känner för övrigt inget som helst behov av att förklara varför dessa element tycks uppträda så pass illa.

Du är ursäktad . Det känns inte uppbyggligt att lägga mer möda på dessa.

"En delningsfrekvens om ca 1 kHz är sannolikt alltför hög för det horisontella avstånd som gäller mellan elementen i dina högtalare. Den horisontella spridningen blir ojämn och det är antagligen effekter av detta som du märker av.

Blir det så stora frekvensgångsvariationer att det går att märka på någon cm förflyttning i sidled?
Och kan frekvensgångsvariationer förklara kantringen av ljudbilden(subjektiv förflyttning i sidled fram och tillbaks av sångare tex.)?

[patrikf_inaktiv]

Isidor skrev:

För min egen del kommer jag att dela betydligt lägre, omkring 400-500 Hz men då är också banden betydligt bredare och även längre.

Vad händer med bandets impedans när bandet gör
stora röralser i magnetfältet?

[Isidor]

Svante,

Just det, i stort sett en rent resistiv belastning för själva bandet. För riktigt höga frekvenser ger dock induktansen ett icke försumbart tillskott till impedansen - vid 20 kHz i värsta fall av ungefär samma storlek som den resistiva delen, men oftast betydligt lägre. Det hela beror på hur många aluminiumremsor som utgör bandets "talspole" och även av om man utnyttjar polstycken av stål vid magnetgapet. Till detta kommer i förekommande fall naturligtvis transformatorimpedansen.


patrikf,

Apogees band var frihängda medan Magnepans som tidigare beskrivits är punktinfästa längs bandets hela höjd. Principiellt fungerar de på samma sätt, dock naturligtvis med vissa skillnader. Sammanfattningsvis är bägge konstruktionerna helt klart representativa för jämförelser med Athena-elementen. Det är alltså inte avgörande om banden är frihängande över hela höjden eller inte. Plastfolie och korrugering har däremot en avgörande inverkan.

Även om jag i mitt förra inlägg förklarade Athena-resultaten som ett avslutat ämne vill jag bara avsluta med mina tankar om det hela (resultaten stör mig en hel del eftersom de avviker så pass mycket från vad som borde vara fallet ): Om vi utgår från att resultaten stämmer så är den enda förklaring till den märkliga frekvensgången som jag kan tänka mig en förekomst av en hel del ljudavstrålande moder, sannolikt både i band och akustiskt i magnetgapet. Jag skulle kunna gå in mer i detalj, men jag nöjer mig av olika skäl med detta konstaterande.

Med kraftiga och osymmetriska reflektioner mot sidoväggarna kan jag absolut tänka mig att ljudbilden för visst programmaterial kan kantra en aning åt det ena eller andra hållet för olika lyssningspositioner, men man får nog utsträcka förflyttningarna till åtminstone några cm eller så.

Vid 500 Hz krävs bara förskjutningar omkring någon mm peak för att åstadkomma extrema ljudtrycksnivåer för ett drygt 2 m långt och 20 mm brett band. I praktiken blir membranrörelserna försvinnande små förutsatt att man använder sig av en någorlunda brant högpassfiltrering.

[Svante]

Kul Svante,

väntar med spänning på vad du har att säga.

T

Recension finns nu i separat tråd.

[Svante]

Svante,

Långa banddiskanter har en löjligt låg grundresonansfrekvens, vilket medför att någon elektrisk impedanstopp inte gör sig gällande inom audioområdet. För hårt spända basmembran i stil med t.ex. Apogee framträder dock den elektriska impedanstoppen tydligt.

...och en följdfråga till. Om man inte bandbegränsar (höhö) neråt, spelar ett bandeelement bas då? Jag förstår att membranutslagen nog blir för stora, men om systemresonansen ligger lågt, borde de inte ha en rak tonkurva långt ner i basen? Då borde de kunna spela bas fast bara med liten styrka? I princip åtminstone.

[patrikf_inaktiv]

Isidor skrev:

I praktiken blir membranrörelserna försvinnande små förutsatt att man använder sig av en någorlunda brant
högpassfiltrering.

När jag krämade på med Megatrend/Athena dansade banden ordentligt i takt med musiken(bastakten), dom vred sig liksom samtidigt som dom hade stor amplitud. Det var altså inte högfrekventa rörelser.
Vad kunde detta bero på?
Likström från en förstärkare i andnnöd?
Eller påverkan av omgivande luft?

PS Athenorna verkar vara svåra att komma över... DS

[Isidor]

Svante,

Visst uppvisar bandelement i sig en relativt konstant frekvensgång ned till mycket låga frekvenser (för låga ljudtrycksnivåer förstås). För att detta skall vara möjligt i praktiken krävs dock antingen en enorm baffel (dipol) eller en alldeles enorm kavitetsvolym (monopol). En realistisk undre gränsfrekvens hamnar därför omkring 80-100 Hz eller så, fortfarande under förutsättning att ljudtrycksnivån inte är alltför hög. Det stora begränsningen i ljudtrycksförmågan består, precis som patrikf påpekar, i att bandrörelsen slutligen inte består av en ren translation utan övergår till stora rotationsinslag.


patrikf,

De stora bandrörelserna beror på att endast en första ordningens filtrering används, vilket medför att förskjutningen tilltar med sjunkande frekvens för konstant frekvensgång i programmaterialet - ända ned till bandets grundresonansfrekvens omkring någon tiondels Hz. Här ligger en central skillnad mot dynamiska element, den praktiska frånvaron av styvhetskontroll som för normala mellanregisterelement och diskanter inträder någonstans mellan sådär 200 Hz och 2 kHz. Detta faktum exkluderar rimligtvis användningen av flacka filter i en genomtänkt bandhögtalare - tredje ordningens högpassfiltrering är enligt min mening ett minimum.

[patrikf_inaktiv]

Isidor skrev:

De stora bandrörelserna beror på att endast en första ordningens filtrering används

Det låter rimligt.

Här ligger en central skillnad mot dynamiska element, den praktiska frånvaron av styvhetskontroll

En annan egenhet, som jag nog nämnt tidigare, var att Athenans band kunde förmås att vibrera synligt (utan att det spelades på bandet) vid sinussvep av en bashögtalare i närheten.
Jag vet inte om detta inverkar menligt vid lyssning, men det borde väl ge upphov till IM-dist?
Inträffade detta pga att det var ett aluminiumband, eller har det med frånvaron av styvhetskontroll att göra?

[Isidor]

patrikf,

Alla band kan påverkas märkbart av lågfrekventa ljudvågor från andra källor eftersom de är så pass lätta och praktisk sett saknar styvhet. Även om bandet rör sig synligt, vilket i och för sig inte behöver vara speciellt mycket, så måste systemet uppträda uttalat olinjärt för att IMD av påtaglig nivå skall uppstå. Någon risk för detta finns inte förrän vid ganska extrema och lågfrekventa ljudtrycksnivåer från en källa placerad i direkt anslutning till bandet (som vid denna placering via reaktiva närfältseffekter ger upphov till större partikelhastigheter och därmed större bandrörelser).

Om man trots detta oroas av fenomenet bör man låta den verkliga lågbasen reproduceras av speciella basmoduler som flyttas iväg en bit från bandelementen. Ett tyngre band är för övrigt naturligtvis mindre känsligt än ett lättare.

[patrikf_inaktiv]

Isidor skrev:

Detta faktum exkluderar rimligtvis användningen av flacka filter i en genomtänkt bandhögtalare - tredje ordningens högpassfiltrering är enligt min mening ett minimum.

Är inte branta filter en nödlösning för att möjliggöra möjliggöra användningen av högtalarelement med otrevliga resonanser? Jag tänker på branta filters amplitudolinjäritet. Eller är kanske den psykoakustiska vetenskapen i stort sett enig om att det inte ger några nackdelar vid praktisk lyssning?

[norman]

Jag tänker på branta filters amplitudolinjäritet.

Kan du förklara lite närmare vad du menar?

[Morello]

precis, vad menar Patrik?

Syftas på rippel i pass- eller spärrbandet?

[Isidor]

patrikf,

Är inte branta filter en nödlösning för att möjliggöra möjliggöra användningen av högtalarelement med otrevliga resonanser? Jag tänker på branta filters amplitudolinjäritet.

Nej, inte nödvändigtvis. Och med rätt filtertyper får man ingen "amplitudolinjäritet" heller. Man får dock acceptera en lite mjukare/långsammare övergång mellan låg- och högpassgrenarna än för filtertyper med mer abrupt övergång (men med rippel i passbandet).