Dynamik fördelning bas diskant...

av **avr7000** » 2004-09-05 00:21

Jag har lite undringar över vilken skillnad i effekt som är acceptabel mellan bas och diskantelement i en aktivt delad 2-vägare...

Kör nu med "på pappret" 325 W till basar och 150W till diskanter...
Delat vid 2200 Hz 24dB/oktav...

Hur mycket dynamik finns i diskant området eg. vilket headroom behövs?

Hur litet slutsteg "på pappret watt" skulle jag kunna ha till diskanterna innan jag märkte någon skillnad..

Jag har ju märkt stora skillnader i energi/"tight-het" i transienta basljud då jag bytte till ett dubbelt så starkt slutsteg som drev basarna... gäller detta även "diskantljud"

/Stefan

av **Kraniet** » 2004-09-05 08:18

Inom Linn-världen så använder dom de starkare slutstegen till diskanten och mellanregistret.

Klippning i diskantområdet kommer ju förmodligen alltid låta värre än klippning i basen så jag tror nog det finns vits med att brassa på till diskanten också..

av **avr7000** » 2004-09-05 11:06

Ja jag läste precis i en annan tråd:

The tweeter amplifier should have similar power as the woofer amp, simply in order to handle peaks. While average power on a tweeter may only be about 10% of that on the woofer, peak power will be the same.

Verkar ju rimligt...

/Stefan

av **Kraniet** » 2004-09-05 12:07

som kuriosa så har jag varit med om att lyssna på Linn Keltik med Klimax till diskanten och Klout till mellanregistret och lk 140 till basen..

Alltså 500 watt RMS 4ohm till diskant, ja klout ger väl 250 watt rms eller nåt i 4 ohm, och 140 watt rms 4ohm till basen..

lite udda val men det är iaf det sättet dom resonerar inom Linn..

av **Isidor** » 2004-09-05 17:40

Stefan,

Med en delningsfrekvens omkring 2 kHz så är energiinnehållet vid maxnivåer i musiksignaler vanligen ca 4-7 dB högre för lågpassdelen än för högpassdelen. Populärmusik har i normalfallet betydligt mer HF-innehåll än klassisk dito. Förutsätter man samma verkningsgrad för elementen så kan alltså diskanten drivas med en klart mindre förstärkare än bas/mellanelementet. Din nuvarande dimensionering är m.a.o. ganska rimlig, speciellt som klippning under 2 kHz knappast låter trevligare än över.

Att Linn gör saker och ting tvärtom är ju inte direkt ovanligt, de tycks ju nästan ha gjort det till sin grej... Dock kan det ligga en viss sanning i att man för trevägskonstruktioner kan uppnå något bättre egenskaper vid klippning med deras upplägg. Själv tycker jag ändå att nackdelarna överväger här också.

av **Kraniet** » 2004-09-05 18:41

ja jag har tyckt att fördelningen skevat lite.. mellanregistret borde ju vara allra viktigast då det mesta händer där.

edit: samtidigt har ju diskanten allt som oftast hand om 4000Hz där örat är som allra känsligast så..

av **avr7000** » 2004-09-05 21:55

Tack isidor...

Mina diskanter har 2-3 dB högre verkningsgrad än basarna så man borde ha tjänat in effektskillnaden redan där s a s...

Mvh

/Stefan

av **d_anders** » 2004-09-05 22:36

Isidor (eller någon annan), vet du hur energiförhållandet i "genomsnittsmusik" ser ut när man delar vid 80 Hz?

av **Svante** » 2004-09-05 22:38

Med risk för halvOT och att det tar mycket plats på sidan erinrar jag mig några långtidsmedelvärdesspektra jag gjorde av några mp3-or jag råkade ha på datorn:

Bild

Man kan tydligt se att energin i diskanten är mindre än i basen. För alla låtar, tom de vråldistiga.

Slut från utbildningshörnan.

av **RogerGustavsson** » 2004-09-06 07:38

Svantes grafer stöder ju Ingvar Öhmans rekommendationer:

"Men hur mycket ljudtrycksförmåga måste basmodulerna ha då?
Ett grundtips är att titta på huvudsystemets ljudtrycksförmåga och sen välja ett basmodulsystem som klarar allra minst 6 dB mer, gärna 12 dB mer. Att det är bra att ha en lite överkapacitet i basområdet beror på tre saker:

1. Överstyrningskapaciteten/beteendet hos basmodulsystem är väsentligt sämre än hos huvudhögtalare, oavsett om hu-vudsystemet är ett toppsystem eller fullregisterhögtalare.

2. Relativa distorsionen är i regel högre i basområdet vid ett givet avstånd till överstyrningsgränsen.

3. Många musikproduktioner har mer energi under 80 Hz än över."

Frågan här gällde tydligen en aktiv delning vid 2200 Hz. En ganska ovanlig delningsfrekvens för ett aktivt filter. Är det ett PA-system? Finns oftast inte många själ att dela aktivt vid en så hög frekvens i "hemmahögtalare".

av **avr7000** » 2004-09-06 09:18

Det är en aktivt delat Carlsson OA51.3...

Jag har labbat med olika delningsfrekvenser, och går man ner i frekvens så mäktar inte diskantelementet med vid höga ljudtryck med ett råare ljud som följd...

Mvh

/Stefan

av **Isidor** » 2004-09-06 13:27

För icke-experten måste man poängtera två saker angående Svantes spektra ovan, dels att det är medelnivåer och inte toppnivåer och dels att FFT utförs med konstant absolut bandbredd vilket visuellt kraftigt överdriver LF-energin.

Vid delning vid 80 Hz så är toppenergin för musiksignaler många gånger högre för HF-delen, vanligtvis kanske 5-7 dB eller så. Det är helt enkelt så att toppenergin för musiksignaler har ett någorlunda konstant spektrum mellan ca 40 Hz och 5 kHz (ljudeffekter undantagna - t.ex har Telarcs äkta kanoner på 1812-inspelningen en gigantisk topp i 80 Hz-tersbandet) när man använder sig av filter med konstant relativ bandbredd (t.ex. tersbandsfilter). Som jag var inne på tidigare finns vissa skillnader mellan olika musiktyper, t.ex. har ren rockmusik utan synthar inte mycket energi under 60 Hz, medan klassisk musik oftast faller snabbt över ca 2 kHz.

av **Svante** » 2004-09-06 20:01

Isidor skrev:För icke-experten måste man poängtera två saker angående Svantes spektra ovan, dels att det är medelnivåer och inte toppnivåer och dels att FFT utförs med konstant absolut bandbredd vilket visuellt kraftigt överdriver LF-energin.

Vid delning vid 80 Hz så är toppenergin för musiksignaler många gånger högre för HF-delen, vanligtvis kanske 5-7 dB eller så. Det är helt enkelt så att toppenergin för musiksignaler har ett någorlunda konstant spektrum mellan ca 40 Hz och 5 kHz (ljudeffekter undantagna - t.ex har Telarcs äkta kanoner på 1812-inspelningen en gigantisk topp i 80 Hz-tersbandet) när man använder sig av filter med konstant relativ bandbredd (t.ex. tersbandsfilter). Som jag var inne på tidigare finns vissa skillnader mellan olika musiktyper, t.ex. har ren rockmusik utan synthar inte mycket energi under 60 Hz, medan klassisk musik oftast faller snabbt över ca 2 kHz.

Jo, det är sant att den konstanta bandbredden ger en lutning på -3dB/oktav jämfört med konstant-Q (tex tersband). Så om man vill se kurvorna med de mer relevanta konstant-Q-glasögonen så ska man alltså luta dem med +3dB/oktav, dvs höja diskanten. Å andra sidan kommer vitt brus med den strategin att luta med + 3dB/oktav, medan skärt brus ser platt ut. Knepigt det där.

Får man gissa att toppen från kanonen kom från ett kanonrör på 345/(4*80)=dryga metern? En kvartsvågspipa som exciteras av en (rätt stark) impuls i ena änden.

Till sist; hur definierar du "toppenergi"? :wink:

av **AndersJ** » 2004-09-06 20:23

Svante

Får man gissa att toppen från kanonen kom från ett kanonrör på 345/(4*80)=dryga metern?

Antar att 345 är ljudhastigheten? Men är det inte ganska varmt i pipan vid eldgivning?

av **Svante** » 2004-09-06 21:02

AndersJ skrev:Svante
Får man gissa att toppen från kanonen kom från ett kanonrör på 345/(4*80)=dryga metern?

Antar att 345 är ljudhastigheten? Men är det inte ganska varmt i pipan vid eldgivning?

Hehe, tänkte inte på det... :lol:

OK, säg 800 graaader då, då blir c=331,4*sqrt((800+273)/273) = 657 m/s hoppsan och piplängden 2 m. Jag tyckte väl att kanonen var lite fjuttig... :lol:

Fast med så höga tryck är luften säkert olinjär också, med massor av distorsion. Underligt att den kanonen kan låta bra... :lol:

av **AndersJ** » 2004-09-06 21:43

Antagligen så är det ännu varmare än 800graderC så den kanske växer och blir en riktig kanon till slut

Du räknar inte ljudhastighet på samma sätt som jag hade gjort ser jag, jag brukar använda C=(1,4 *287 *T)^½.

Fast med så höga tryck är luften säkert olinjär också, med massor av distorsion. Underligt att den kanonen kan låta bra...

Nä vi sköt med 155mm haubits så var smällen i mitt minne väldigt ren, men det kan ju bero på att man hade dubbla hörselskydd. Fast jag skulle vilja se den stereo som återger en ljudet från en haubits med full dynamik

av **Svante** » 2004-09-06 22:38

AndersJ skrev:Du räknar inte ljudhastighet på samma sätt som jag hade gjort ser jag, jag brukar använda C=(1,4 *287 *T)^½.

Nä vi sköt med 155mm haubits så var smällen i mitt minne väldigt ren, men det kan ju bero på att man hade dubbla hörselskydd.

Jo, med det blir bara 0,6 promille skillnad i resultatet, så det är nog OK. Det viktiga är sqrt(T)-beroendet.

Dubbla hörselskydd??? Vad är det för tjafs? Artillerister SKA vara döva. :lol:

av **AndersJ** » 2004-09-06 23:00

Dubbla hörselskydd??? Vad är det för tjafs? Artillerister SKA vara döva.

Jag läste att man inom USAs armè ansåg att man kunde träna hörseln genom att lyssna på upprepade smällar från handeldvapen

Det måste ju stämma för efter ett tag så är det nog inte så störande när det smäller

av **Isidor** » 2004-09-07 12:45

Svante,

Kanonrören är nog minst 2 m långa, antagligen lite längre om jag minns rätt från bilderna.

Vad gäller min definition av (maximal) toppenergi så landar man ganska rätt med en tidskonstant eller medelvärdesbildningstid på 125 ms eller mindre, d.v.s. motsvarande tidsvägning Fast, Impulse eller Peak (skillnaden blir ganska liten de flesta fall (extremt transienta eller pistolskottsliknande ljudhändelser undantagna) och vi talar om nivåer mellan tummen och pekfingret hur som helst).

av **Svante** » 2004-09-07 19:35

Isidor skrev:Vad gäller min definition av (maximal) toppenergi så landar man ganska rätt med en tidskonstant eller medelvärdesbildningstid på 125 ms eller mindre, d.v.s. motsvarande tidsvägning Fast, Impulse eller Peak (skillnaden blir ganska liten de flesta fall (extremt transienta eller pistolskottsliknande ljudhändelser undantagna) och vi talar om nivåer mellan tummen och pekfingret hur som helst).

Vad jag menade med min :wink:

var att jag undrar om du verkligen menar energi. Kanske är det hårklyverier, men det känns som om det är effekt du menar. Jämför man LF- och HF-del i energin i ett anslag bör väl inkludera energin i hela detta inklusive ringningen. Med det jämförelsesättet undrar jag om ett slag verkligen innehåller mer energi i högfrekvens än i lågfrekvens. För effekt däremot kan jag tro att det gäller, eftersom den högfrekventa delen har en högre toppfaktor (HF-ringningarna dör ut fortare).

Fast jag har ju inte kollat förstås och lite delade hår är det.

av **Isidor** » 2004-09-07 20:40

Har man specificerat en integrationstid så är det rimligen energi och inte effekt man talar om. Naturligtvis får en lågfrekvent ljudhändelse ett mer utdraget förlopp än en högfrekvent, det ligger ju liksom i sakens natur. Man fångar alltså inte upp hela energin i t.ex. ett slag på en bastrumma, men det är knappast det man är ute efter heller i det här fallet. Sedan kan man alltid gräva ned sig i tersbandsfiltrens invängningstid om man vill också, men det tänker jag inte göra här. Tid/frekvens-problematiken lurar som vanligt överallt. Slut hårklyverier.

Tillbaka till ämnet. Här kommer ett diagram som jag grävt fram ur mina gömmor:

Bild

Max nivå peak hold, d.v.s. alla tersbanden måste inte nödvändigtvis komma upp till denna nivå vid ett specifikt tillfälle. I praktiken kan man ändå tillåta sig att tolka diagrammet på det sättet. Observera att nivån är i det närmaste konstant mellan ca 25 Hz och 1 kHz i det LF-rika (orgel) symfoniska fallet medan populärmusiken har ett effektivt frekvensområde mellan ca 40 Hz och 8 kHz. Klassisk musik utan orgel faller snabbt under ca 40 Hz. Ljudeffekterna består i verkliga åskväder, kanonskott, pistolskott mm. Symfoni med och utan effekter baserar sig också på ett ganska litet antal verk, så man får ta det hela med en liten nypa salt.

För övrigt visade det sig att toppen i 1812 ligger omkring 40 Hz och inte 80 Hz som jag felaktigt påstod tidigare.

av **Svante** » 2004-09-07 23:06

Är det bara jag som inte ser Isidors kurvor?

Men Isidor, ett sista hårstrå: Om man nu tager ett fönster om 125 ms och har ETT slag på en trumma tex, menar du att det är ett rosa spektrum på det, dvs konstant effekt per oktav? Jag tycker mig annars ha sett att en typisk lutning för de flesta ljud är -3dB/oktav eller större (absolutvärde) med tersband.

Det kanske klarnar för mig om dina kurvor dyker upp.

av **Isidor** » 2004-09-08 11:02

Jag slängde upp bilden på en gratisserver så något kanske är galet, men jag kan själv se bilden på bägge mina datorer. Någon annan får gärna kommentera om de kan se bilden eller inte.

När det gäller transienter av typen trumslag så har du säkert rätt. Det är dock ingenting som säger att maxnivån skulle utgöras av enbart ett enda trumslag, istället har man oftast en kakafoni av instrument och röster och därmed ett närmast rosa spektrum. Verken med ljudeffekter uppträder dock, som sig bör, mer på detta sätt med en avrullning på i genomsnitt ca 2 dB/oktav.

Vill man ha ett exakt svar måste man filtrera signalen i en HP-del och en LP-del och titta på totala energin i de bägge grenarna. Problemet med detta är att det inte blir lika allmängiltigt som i ovanstående diagram och skillnaderna blir också relativt små i alla fall.

av **Kraniet** » 2004-09-08 11:24

jag ser bilden.. jag tycker mig också kunna utläsa att modern musik är rätt jämt fördelad över 30-8000. vilket borde betyda att i det fallet kräver alla register lika mycket..

den klassiska musiken lutar ju dock rätt kraftigt mot högre frekvenser..

edit: åtminstonde över 1000 hz

av **Alexi** » 2004-09-08 11:36

Isidor, jag ser bilden!
Är det 1812 Overture Telarc CD-80041 du har?
Den har 7Hz bas! Spår 1, 12:30 till 15:10

av **Isidor** » 2004-09-08 12:36

Alexi,

Just det, CD-80041 med signifikant energi ned till 7-8 Hz. Jag har LP:n någonstans också, mycket roligare omslag med massor av skryt om hur häftigt det var att spela in kanonerna - tryckstöten från första salvan krossade samtliga fönster i en byggnad 200 m bort (eller vad det nu var) o.s.v.

Kraniet,

Den moderna musiken är något mer LF-rik än normalt (en av inspelningarna går ned till 12.5 Hz-tersbandet, en annan rakt ned till 16), så man bör nog sätta undre gränsen runt 40 Hz istället även om det bara är detaljer.

Med ett trevägssystem som hanterar omkring 3 oktaver vardera så är det riktigt att man får ungefär samma krav på alla register med populärmusik. För ett tvåvägssystem där bas/mellan-delen hanterar kanske 6 oktaver och diskanten 2 krävs ca 5 dB högre nivåer för LF-delen.

av **Alexi** » 2004-09-08 13:01

Isidor skrev:Den moderna musiken är något mer LF-rik än normalt (en av inspelningarna rakt ned till 16)

Vad är det för inspelning?

av **Svante** » 2004-09-08 13:56

Jo, nu ser jag den också. Man kan väl konstatera att man får hålla tungan i rätt mun när man pratar om fördelning av effekt och energi i musik. För egen del tycker jag nog att effekt är det passande måttet för toppvärden, medan energi, eller hellre medeleffekt är bäst för långtidsmätningar. Men smaken är ju som äpplen och päron. :lol:

Och som du säger har ju tersfilter en insvängningstid, som komplicerar det hela ytterligare.

I ditt diagram verkar lutningen på -3dB/oktav inträda först över ~1kHz, så där är vi i alla fall överens. :lol:

Sen beror kurvans utseende förstås mycket på musiken också, det syns inte minst i mina olika grafer. Skulle tro att det gäller toppvärdesgrafer också?

av **Isidor** » 2004-09-08 14:22

Alexi,

Born to Love You med Flim & the BB's från CD:n Big Notes (melodisk jazz/fusion) samt Rite of Passage med Spies från CD:n By Way of the World (skum blandning av diverse musikstilar). Bolagen är DMP och Telarc, två bolag med audiofilambitioner, därav extremlågbasen.

Svante,

Så länge man inte gör något formellt fel brukar jag försöka att hålla mig till en konsekvent terminologi även om det finns mer koncisa formuleringar. Har man börjat tala om energi blir majoriteten av läsarna konfunderade om man helt plötsligt säger effekt istället trots att det i detta fall är betydelselöst vilket uttryck man väljer. Jag har märkt att förståelsen för signalanalys är minimal t.o.m. hos ingenjörer och försöker därför att minimera utvikningarna här för att slippa onödigt huvudkliande.

Det är mycket riktigt så att individuella stycken uppvisar ganska stora variationer, jag tänkte lägga upp ytterligare ett diagram ikväll så att man kan se spridningen.

av **Svante** » 2004-09-08 17:53

Isidor skrev:Har man börjat tala om energi blir majoriteten av läsarna konfunderade om man helt plötsligt säger effekt istället trots att det i detta fall är betydelselöst vilket uttryck man väljer.

Mja, nu är det ju det att jag tycker att det spelar betydelse. Effekten är momentan och toppeffekten är lätt att definiera och plocka ut toppvärdet på. Medelenergin i ett tidsfönster däremot beror av hur långt tidsfönster man använder. Eftersom en begränsad fönsterlängd drabbar långvariga förlopp(dvs oftast de lågfrekventa) mest har man alltså en skenbar påverkan på toppvärdesspektrumbalansen från fönstrets längd. Det har man inte om man tänker effekt.

...och ska vi ta ett steg extra tillbaka, så handlade ursprungsfrågan om effektbalans mellan slutstegen vid aktiv delning, och om man tittar på toppvärden så är det snarast balansen mellan toppspänningarna ut från filtergrenarna som vi funderar över. :wink:

Men jag gör samma sak som du ofta, att jag säger energi när jag menar effekt och tvärt om. Dels för att jag vimsar, men också för att det kan ta fokus från det väsentliga att vara petig.