En fråga om SIRP distorsionsmätprogram

Hur funkar tekniken bakom bra hifi?

Moderator: Redaktörer

Användarvisningsbild
BengtA
 
Inlägg: 15
Blev medlem: 2012-12-21

En fråga om SIRP distorsionsmätprogram

Inläggav BengtA » 2012-12-22 14:52

Hej

Jag är ny här på forumet under denna signaturen även om jag skrivit några inlägg tidigare under signatur Bengt Allevad men nu får jag inte den att fungera.

Jag har köpt licens till SIRP-programmet och håller på att lära mig förstå hur jag kan använda det.

Jag är väl medveten om att det är mycket svårt att mäta helt rätt och denna min lek med mätprogram kommer att generera mer frågor men till en början är jag nöjd om jag kan få mätningarna att fungera hjälpligt.

Gateingen eller fönstret, som begränsar vad man analyserar i responsen, tror jag, att jag får till hyfsat med avseende på var det skall skall placeras på responskurvan och hur länge det är fullt öppet och dess stängningstider.

Jag får rimliga distorsionvärden och inte minst har jag en mycket god repetitionsnoggranhet på varje "impulsskott" jag sänder.

Nu till min fråga:

Däremot är jag het osäker på vilken absolutnivå det skall vara på pulsen som sänds ut i högtalarelementet och tas upp av micen.
Alltså enkelt uttryckt; det som örat hör när impulsskottet sänds.

Att distorsionen är avhängig denna nivå både uppåt och nedåt i nivå förstår jag, så det borde finnas ett rekomenderat nivåvärde som man kan ställa in med en vanlig ljudnivåmätare. Därtill är säkert detta värde beroende på vilket element man man mäter på.

Vore jättetacksam om det finns ett någorlunda enkelt svar, som ger mig en möjlighet att komma vidare med mätprogrammet.

jansch
 
Inlägg: 4047
Blev medlem: 2009-05-01

Inläggav jansch » 2012-12-23 00:50

Bengt - det verkar inte vara så många som har erfarenhet av SIRP...

Konstigt, då det verkar vara den mest prisvärda programvaran för dist.mätning på marknaden.

Grafpro - har du tagit julledigt? Du har ju mätt mycket med SIRP. Kan inte du dela med dej av dina erfarenheter?

Svante - Panel B:s kurva. Är det för en viss frekvens eller nån "average"? Finns det nån vits med att kunna ställa flankernas branthet?

Användarvisningsbild
Svante
Audiot!
 
Inlägg: 37552
Blev medlem: 2004-03-03
Ort: oakustisk

Inläggav Svante » 2012-12-23 01:22

jansch skrev:Svante - Panel B:s kurva. Är det för en viss frekvens eller nån "average"? Finns det nån vits med att kunna ställa flankernas branthet?


Hmm, nu ska vi se om jag förstår frågan.

Panel B visar samma sak som panelerna C men med logskala på amplituden. Det gör att man ser svaga delar av impulssvaret bättre.

Panel B visar alltså ett impulssvar, och det är ju i tidsdomänen, och det innehåller alla frekvenser, ja. Upp till den frekvens som väljs under Bandwidth limit i Measurement settings.
Så länge har jag längat efter att loudness war skulle vara över. Nu börjar jag tro att vi faktiskt är där. Kruxet är att vi förlorade.

Användarvisningsbild
BengtA
 
Inlägg: 15
Blev medlem: 2012-12-21

Inläggav BengtA » 2012-12-23 09:44

jansch skrev:Bengt - det verkar inte vara så många som har erfarenhet av SIRP...

Konstigt, då det verkar vara den mest prisvärda programvaran för dist.mätning på marknaden.



Tack Jansch för att du lyfte tråden.
Jag kanske var en smula otydlig när jag talade om "fönstrets" öppet- och stängnings-tid i panel B i Sirp-programmet men du gjorde ett bra förtydligande i ditt inlägg.
För mig gäller osäkerheten att placera den högra blå cursern i förhållande till den högra gröna. Givetvis också på lämpligt ställe på responskurvan. Det är ju detta vi har tolkat som brantheten på analysföstrets stängningstid.

Fortfarande är jag brydd över vilken nivå man skall mäta vid men det kan nog vara så att alla SIRP-specialister har tagit jul-ledigt vilket är dem väl unnat :) :)

Användarvisningsbild
Svante
Audiot!
 
Inlägg: 37552
Blev medlem: 2004-03-03
Ort: oakustisk

Inläggav Svante » 2012-12-23 15:26

BengtA skrev:
jansch skrev:Bengt - det verkar inte vara så många som har erfarenhet av SIRP...

Konstigt, då det verkar vara den mest prisvärda programvaran för dist.mätning på marknaden.



Tack Jansch för att du lyfte tråden.
Jag kanske var en smula otydlig när jag talade om "fönstrets" öppet- och stängnings-tid i panel B i Sirp-programmet men du gjorde ett bra förtydligande i ditt inlägg.
För mig gäller osäkerheten att placera den högra blå cursern i förhållande till den högra gröna. Givetvis också på lämpligt ställe på responskurvan. Det är ju detta vi har tolkat som brantheten på analysföstrets stängningstid.


Ja, tiden mellan högre gröna och blåa är som en fade-out på signalen. Om man stänger av signalen tvärt genereras höga frekvenser vilket stör analysen. Man behöver fejda ut den lite lagom långsamt.

BengtA skrev:Fortfarande är jag brydd över vilken nivå man skall mäta vid ...


Ja, det är en fråga som det inte finns något svar på, eller snarare, det är bara du själv som kan ha ett svar på den. Man vill förstås mäta vid olika nivåer beroende på vad för system man mäter på och helt enkelt vid vilken nivå man vill veta distorsionen. Att mäta på en mobiltelefonhögtalare vid 90 dB är knappast meningsfullt, men det kan mycket väl vara det för en hifihögtalare.

(Allmän reflexion: Oftast när ordföljden "man skall" dyker upp i en fråga så blir svaret "det beror på" :D .)
Så länge har jag längat efter att loudness war skulle vara över. Nu börjar jag tro att vi faktiskt är där. Kruxet är att vi förlorade.

Användarvisningsbild
BengtA
 
Inlägg: 15
Blev medlem: 2012-12-21

Inläggav BengtA » 2012-12-23 15:46

Tack Svante för ditt svar, som räcker en bra bit för mig i mitt bekantande av systemet.

Jag tolkar ditt svar ang. mätsignalnivån, att om jag mäter den nivå jag brukar ha vid vanlig musiklyssning från högtalarna, så skall mätsvepet från Sirp ha liknande nivå.

Svante skrev:(Allmän reflexion: Oftast när ordföljden "man skall" dyker upp i en fråga så blir svaret "det beror på" :D .)

Den tar jag :)
Bengt Allevad

Användarvisningsbild
grafpro
 
Inlägg: 529
Blev medlem: 2009-03-21
Ort: Växjö

Inläggav grafpro » 2012-12-27 20:13

Svante skrev:Panel B visar alltså ett impulssvar, och det är ju i tidsdomänen, och det innehåller alla frekvenser, ja. Upp till den frekvens som väljs under Bandwidth limit i Measurement settings.


Kanske har ni samma problem som jag - att riktigt förstå Panel B. Den är visserligen helt sant tidsdomän, det är tid på x-skalan.

Men den rena tidskurvan finns i Panel A. Där ser man att svepet är en knapp sekund långt och går på den korta tiden från lägsta till högsta frekvens, vilket ju inte är helt trivialt att förstå. Det betyder ju att frekvensen glider inom varje enskild cykel! Men så är det. (Ljud i korta pulser bjuder på ännu mer lagom obegripliga effekter.)

Panel B visar amplitud som funktion av tid FREKVENS FÖR FREKVENS (eller i oändligt små band) - FÖRSKJUTNA så att noll är den tidpunkt då varje enskild frekvens lämnade programmet och nådde högtalaren. Alltså tidsskala men inte väggklocka. (Den saken var min svåraste tröskel, kanske också någon annans.)

Då uppstår det intressanta att i det ögonblick då 1kHz går ut kommer det tillbaka både högre och lägre frekvenser! Lägre frekvenser kommer in eftersom de skickades ut nyss och studsat runt i rummet en stund. Högre frekvenser kommer in eftersom de utgör distorsion (övertoner) från högtalaren.

Om man sätter mikrofonen mycket nära högtalaren får man pulsens topp nära noll och toppar på NEGATIV tid. 2kHz som kommer in innan 2kHz ens skickats ut är distorsion. 400Hz som kommer in när 400Hz sedan länge slutat skickas ut är reflexer.

Eftersom det korta svepet är logaritmiskt är tidsskillnaden mellan en frekvens och den dubbla frekvensen konstant och därmed hamnar andratonsdist alltid på samma tidsintervall före noll etc.

Superbra sätt att mäta harmonisk distorsion alltså, och - obs - för det behövs ingen gateing.

Men betydligt svårare att tillämpa för att mäta tonkurva i reflekterande miljö. I själva verket ger ju gateingen också en begränsning i den lägsta frekvens man får ett vettigt värde för. Om man sätter tidsfönstret snävt så hinner inte ens en period av låga frekvenser mätas. I grova drag och till vardags vill man gärna mäta ner till 300Hz i vardagsrummet. Men då måste reflexerna åtminstone komma från ytor som är åtskilliga meter bort, och så är det ju inte i vardagsrummet. Manualen ger bra vägledning i detta för den som ändå envisas. Men strängt taget behöver man ett betydligt större rum (och då gör det inget om det ekar).

För tonkurva i rum har jag istället vitt brus, rörlig mikrofon och utjämning över tid som favorit. Åtminstone när det gäller ortoakustiska högtalare. Om man med ortoakustisk menar jämn tonkurva i direktljudet OCH jämn tonkurva i summan av allt reflekterat ljud så är ju den metoden mycket lättare att använda. För frekvenser under 300Hz måste dock andra sätt användas, men det är en annan historia (som också behandlats utmärkt i flera trådar här).

För tonkurva i närfält (några centimeter från konen) är Sirp utmärkt. Då sätter man gateingen högt (stänger av den). För det ändamålet går det ju också lika bra med Tombstone eller liknande men Sirp är ju snabbt!

Långsamt tonsvep i rum, som man gjorde förr, är ju det man oftast ser i forumfrågor och i tidskrifter. Det går, om man gör flera mätningar i olika positioner och har mycket erfarenhet av att tolka kurvorna, att få ut en del information av sådana. Men varför göra det så svårt för sig när det finns så oerhört mycket bättre datoriserade metoder. Att mäta med fast mikrofon och tonsvep i rum är att lägga ut kraftiga dimridåer.
Drev HiFi-butik med Sonabprodukter, byggde studio- och orkesterelektronik och gav ut vinylinspelningar i ett tidigare liv. Gillar modern konstmusik. Är sannolikt tondöv.

jansch
 
Inlägg: 4047
Blev medlem: 2009-05-01

Inläggav jansch » 2012-12-27 21:50

Grafpro -Bra utförligt beskrivning!

Jag och Bengt satt en stund idag (igen!) och försökte analysera framförallt panel A och panel B. (innan du skrev detta svar)

Ditt svar föder lite nya frågor men jag skulle vilja börja med frågor om panel A.

- Panel A heter ju "Reference signal/input signal".
- Y-axeln borde representera amplituden. Dvs utspänning, dock inte i absolutvärde.
- X-axeln representerar tid där svepet från 20Hz till 20kHz sannolikt startas före 20Hz och lite "mjukt".
- Fråga: Om man då bortser från "uppstarten" av svepet BORDE JU AMPLITUDEN VARA KONSTANT över hela svepet?
- Konstaterande: I Svantes manualexempel är svepets amplitut konstant om man tolkar det gråa blocket, den svarta "kärnan" är väl bara att sinuskurvans linje, framförallt vid 0-genomgång, blir så tät att det inte blir något mellanrum mellan linjerna...eller?

Följdfrågor om Panel B:
- Med tanke på det du skriver BORDE TEORETISKT panel B:s impulssvar bestå av endast direktljud och reflexer från ytor. OM "triggning" av varje enskild frekvens/frekvensdelar(oändligt små band) skedde vid 0-genomgång borde ett antal tydliga peakar visa de reflekterande ytornas svar.
- Betyder det att "triggningen" (igenkänningen av frekvensen) varierar och därmed vandrar tidsmässigt då man har svårt att se peakarna?
- För mej verkar det som ALL "negativ tid" är bortfiltrerad, eller kanske ska man utrycka sig att ALLA (GRUND)TONERS DIREKTLJUD som redan är svepta är bortfiltrerade...eller?

Jag har svårt att se den stora vitsen med panel B förutom att man "ser" att man "gate:ar" runt peak:en som väl flyttar på sig på tidsskalan pga mikrofonavstånd (och kanske latency).

Det hade varit väldigt bra att veta (tror jag) hur stor del av sinusvågen som måste detekteras (derivatan?) för igenkänning av frekvens i programmet.

Användarvisningsbild
Svante
Audiot!
 
Inlägg: 37552
Blev medlem: 2004-03-03
Ort: oakustisk

Inläggav Svante » 2012-12-27 22:58

Hmm.

Jag håller nog inte riktigt med om Grafpros beskrivning av panel B. Det brukar bli väldigt rörigt om man blandar ihop tids- och frekvensdomänerna.

Jag skulle i stället vilja göra den här beskrivningen:

Att mäta tonkurva är att mäta hur starkt varje frekvens tar sig igenom ett system. Det klassiska sättet att mäta det är med ett sinussvep à la Tombstone. Sinussvepet vandrar ju igenom alla frekvenser och det är bara att se vilken amplitud som signalen får när den har passerat systemet. Man måste dock låta svepet gå långsamt så att det i varje litet ögonblick ser ut som en statisk sinus, så att systemet hinner "svänga in", så att de transienta delarna av svaret hinner klinga av.

Ett annat alternativ är att använda sig av spektrumanalys. Om man matar systemet med en signal som innehåller alla frekvenser (lika starkt), tex vitt brus, så kan man göra en mätning av spektrum på utsignalen och den kommer då att visa tonkurvan. Man kan också mata systemet med en impuls (en väldigt kort och stark "spik") och mäta spektrum på utsignalen på samma sätt. En impuls innehåller likt det vita bruset alla frekvenser och alla frekvenser är lika starka. Skillnaden mellan brus och impuls är att i bruset är fasläget på frekvenserna slumpmässigt, i impulsen är det endast cosinusar med 0 graders fasförskjutning. Det som vill kan prova att lägga ihop 100 cosinusar i excel och se att det blir rätt impulslikt.

Problemet med brusmätning är att bruset är slumpmässigt, och man kommer att behöva medelvärdesbilda över flera perioder om man ska få en stabil tonkurva. LTAS brukar det kallas, och det funkar rätt bra.

Problemet med direkt impulssvarsmätning är att det är väldigt svårt att få någon större energi i en impuls; all energi ligger ju koncentrerad till ett väldigt kort ögonblick.

Då föds tanken att man kan ta en signal, vilken som helst och göra spektralanalys (FFT) både på insignal och utsignal. Då kommer man ju att se för varje frekvens hur den har ändrats i amplitudled och fasled också faktiskt. Och det funkar med vilken signal som helst som innehåller alla frekvenser med en rimligt stor amplitud.

Och om man gör en invers spektralanalys (IFFT) så kan man räkna ut hur impulssvaret (i tidsdomänen) skulle ha sett ut om man hade mätt med en impuls. Det fina med det är att man kan pytsa ut massor med energi över tid, men att den koncentreras i beräkningarna till ett enda ögonblick. SNR ökar dramatiskt.

Det är detta impulssvar som syns i panel B (och delar i panelerna C). I panel A syns "vilkensomhelstsignalen" (som är ett logsvep i Sirp).

Bild

Speciellt intressant som mätsignal är det logaritmiska sinussvepet eftersom det möjliggör mätning av harmonisk distorsion. Detta beror på att distorsionen kommer att följa ett identiskt exponentiellt växande förlopp som grundonen gör. Andratonen kommer att ligga på dubbla frekvensen, eller om man så vill vara förskjutet till en tidigare tidpunkt. Det är just den exponentiella tillväxten för frekvensen gör att detta inträffar, alltså att man kan se det antingen som en multiplikation i frekvensled eller en förskjutning i tidsled. Resultatet blir, att om det finns dist i systemet så kommer distenergin att koncentreras till en tidpunkt på samma sätt som nyttoenergin, men tidpunkten ligger tidigare. Detta gör att man kan klippa ut de tidiga delarna av impulssvaret (röd, blå etc i Sirp) och få reda på hur disten beter sig.

Eftersom Sirp vet hur fort svepet går räcker det med att markera huvudimpulsen så kan Sirp beräkna vilka delar som hör till distorsionen.

Dessa delar kan därefter spektralanalyseras (FFT) igen och man får tonkurvan för systemet och distorsionens frekvensberoende. Dessa syns i panelerna D.

Bild

Så, typ, funkar det.
Så länge har jag längat efter att loudness war skulle vara över. Nu börjar jag tro att vi faktiskt är där. Kruxet är att vi förlorade.

Användarvisningsbild
grafpro
 
Inlägg: 529
Blev medlem: 2009-03-21
Ort: Växjö

Inläggav grafpro » 2012-12-28 11:51

Aha, då tror jag att jag förstår bättre. Min beskrivning var då lite för populärvetenskaplig men inte helt vilseledande. Panel B visar svaret som om det sekundlånga ljudet varit en oändligt kort impuls, genom att det körts genom FFT och IFFT.
Drev HiFi-butik med Sonabprodukter, byggde studio- och orkesterelektronik och gav ut vinylinspelningar i ett tidigare liv. Gillar modern konstmusik. Är sannolikt tondöv.

Användarvisningsbild
BengtA
 
Inlägg: 15
Blev medlem: 2012-12-21

Inläggav BengtA » 2012-12-28 12:04

En får tacka väldigt mycket för Era klargöranden av det som visas i panel B.
Det vore förmätet av mig att säga, "nu förstår jag" men med era förklaringar ger det mig ändå en helt annan känsla än tidigare, för vad panel B visar.

Så här känns det: :) :) :)
Bengt Allevad

Användarvisningsbild
Svante
Audiot!
 
Inlägg: 37552
Blev medlem: 2004-03-03
Ort: oakustisk

Inläggav Svante » 2012-12-28 12:11

grafpro skrev:Panel B visar svaret som om det sekundlånga ljudet varit en oändligt kort impuls, genom att det körts genom FFT och IFFT.


Javisst! Det där var ju föredömligt kort.
Så länge har jag längat efter att loudness war skulle vara över. Nu börjar jag tro att vi faktiskt är där. Kruxet är att vi förlorade.

Användarvisningsbild
IngOehman
 
Inlägg: 48470
Blev medlem: 2003-09-28
Ort: K-PAX via Tellus

Inläggav IngOehman » 2012-12-28 12:28

Svante skrev:
BengtA skrev:Fortfarande är jag brydd över vilken nivå man skall mäta vid ...

...Oftast när ordföljden "man skall" dyker upp i en fråga så blir svaret "det beror på" :D

Ja, tumregelsvar efterlyses ofta, men fungerar nästan aldrig.


Vh, iö
Fd psykoakustikforskare & ordf LTS. Nu akustiker m specialiteten
studiokontrollrum, hemmabiosar & musiklyssnrum. Även Ch. R&D
åt Carlsson och Guru, konsult åt andra + hobbyhögtalartillv (Ino).


Återgå till Teknikforum


Vilka är online

Användare som besöker denna kategori: Inga registrerade användare och 16 gäster