Det här med akustiskt centra

[Kraniet]

Detta med akustiskt centrum för högtalare är ju riktigt intressant. Lyssnade nyss på en annan föreläsning från AES om detta med akustiskt centra och hur det relaterar till "polar plot" (vad blir det på svenska?)
http://www.aes.org/sections/uk/meetings/a0604.html

I vilket fall så visar det sig att det akustiska centrumet för en högtalare i de låga frekvenserna typiskt ligger en bit framför högtalaren. Exakt hur långt från lådan beror på elementets storlek och baffelns bredd och lådans djup.
Detta gäller så länge elementet är betydligt mindre än våglängden. Typiskt gäller detta pp till cirka 200 hz. Bla tas ett exempel upp med en 5-6 tum bas i en "normalstor" låda där akustiska centrat hamnar 15 cm framför lådan. Och med detta menas inte att det verkar som att det är det akustiska centrat. Utan det är faktiskt så att det är denna nya punkt utanför lådan som ljudet kommer ifrån!
Det får bla effekten att en polär plott inte är korrekt när man vrider högtalaren runt mitten av lådan som man normalt gör utan man bör vrida den runt den punkt där akustiska centrat hamnar. Åtminstonde då man pratar om låga frekvenser.

Exakt vad detta har för betydelse är lite svårare att säga. En sak som tas upp är sublådor (det är ju basområdet i pratar om) där placeringen av basen mera handlar om var denna akustiska centra hamnar snarare än var själva lådan står. Det har tydligen visats i andra undersökningar att detta är giltigt just för baslådor. I pdf-materialet finns en bild med exempel på hur olika placeringar av lådan ger exakt samma punkt som ljudet kommer ifrån (när man vrider lådan runt det "riktiga" centrumet).

I vilket fall tycker jag detta är väldigt fascinerande. Detta med akustiskt centrum är rätt så kontraintuitivt. Vid låga frekvenser är centrumet alltså utanför lådan och en bra bit från lådan. I högre frekvenser är det mer komplicerat men det verkar generellt vara så att centrumet ligger mera i elementet eller tom bakom(?!) elementet.

Hur relevant är egentligen detta faktum? Ja det verkar ingen riktigt kunna svara på, inte ens Vanderkooy själv. Han kan inte ens svara på om denna fasförskjutning är minimum fas eller inte.
Men det fungerar uppenbarligen på detta sätt. Och sett ur en strikt puristisk hållning så är det väl egentligen en felaktig återgivning om det akustiska centrat (dvs fasen på ljudet) vandrar från flera centimeter framför lådan till nån/några cm bakom lådan. Allt beroende på de ingående elementen, storleken på lådan, dess form och frekvensen som spelas.

När det kommer till dipoler som har man ju två motstående punkter som strålar i varsin riktning och den totala akustiska centrat hamnar mitt i elementet. Detsamma gäller vid oändlig baffel(väggmontering) där spegelkällan i väggen blir det "andra" akustiska centrat vilket gör att elementet spelar från "mitt i väggen".

Fascinerande föreläsning även om man tar det som ren kuriosa. rekommenderas.

[Svante]

Mja, nu kan jag inte lyssna på det där pga min långsamma uppkoppling, men jag slås av tanken att många pratar om "det akustiska centrumet" som om det vore självklart att det fanns ett sånt.

Alltså, måste det göra det? Är det självklart att det finns en punkt som strålningen verkar komma ifrån?

Det är det inte för mig.

[rikkitikkitavi]

Mja, nu kan jag inte lyssna på det där pga min långsamma uppkoppling, men jag slås av tanken att många pratar om "det akustiska centrumet" som om det vore självklart att det fanns ett sånt.

Alltså, måste det göra det? Är det självklart att det finns en punkt som strålningen verkar komma ifrån?

Det är det inte för mig.

du menar att det är inte självklart att det verkar som om det finns en punktformig ljudkälla, och dennnas placering är beroende på våglängden (frekvensen) ?

[paa]

Det viktiga är väl att ha koll på elementen akustiska centrum vid delningsfrekvensen så att man får delningsfiltren att samverka som tänkt i alla riktningar. Längre från delningsfrekvensen spelar det väl inte så stor roll hur centrat varierar? Jag har dock inte hört föreläsningen, men kommer att göra det så snart jag får lite tid över.

[chrisss]

Jag orkade inte lyssna men bläddrade igenom fördragets slides.

Min tanke efteråt var. Aha, ”so what”. Vad spelar det för roll om det ser ut som att ljudet kommer från en punk 15 cm framför högtalaren vid låga frekvenser. Omräknat till grader fas blir det skitlite.


Med risk att bli idiotförklarad skriver jag följande:

Sen funderade jag lite till och kom till slutsatsen att om mätojektet har minmum phase beteende
så måste det akustiska centret ligga still.

Joseph förklarar det väldigt enkelt och tydligt i sin bok ”Testing Loudspeakers”.
I kapitel 6.8 Determining a driver´s acoustic phase center.

Förutsätt minimum phase beteende och ett mätsystem som mäter fas och nivå perfekt.
(min kommentar)

Mät frekvensgång och fas för en driver på en baffel på t.ex 100 cm avstånd.

Beräkna fasen med Hilbert.

Dra av excess phase från mätning tills uppmätt och beräknad fas stämmer.

Om båda förutsättningarna stämmer kommer man få en perfekt passning.

Tiden man drog bort räknas via ljudets hastighet om till en sträcka. T.ex 103 cm.
Om avståndet till baffeln var 100 cm så ligger punkten där ljudet kommer ifrån 3 cm bakom baffeln.

Om man inte får perfekt passning mellan mätt och beräknad fas kan det bero på antingen mätfel eller ett icke minimum phase fenomen.

Om akustiska centret vandrar så skulle det synas när man jämför uppmätt och beräknad fas.

Min slutsats är alltså att akustikst centrum för en driver med minimum phase beteende måste ligga still. Det ligger liksom i matematiken och logiken.

Hjälp mig att slå hål på argumentationen.


I praktiken är man ju intresserad av fasinformationen när man konstruerar filter.
Om mätystemet gör rätt så är den uppmätta fasen den sanna som kan användas som grund för t.ex filtersimuleringar.

[skrutten]

Efter att ha ögnat igenom PDF:erna så tycker jag inte att det handlar om akustisktcentra eller fokalpunkt?

[Kraniet]

det han pratar om är vart punktkällan strålar ifrån. denna trycks ut från lådan pga trycket som lådfronten lägger till och det faktum att lådan hindrar vågorna att gå runt lådan ordentligt.
lite krångligt att förklara såhär i ord. men det är tydligen så att ljudet verkligen kommer från denna nya punkt utanför lådan och inte alls från själva elementet. han pratar om att elementen har en "wosh" och en "wam" faktor. närmast elementen sker bara en massa luftpumpning (wosh) utan ljud. en bit ut från lådan har denna luftpumpning sedan börjat skapa ljud och man får wam-faktorn. Det är iaf så Vanderkooy förklarar det.

en bredare baffel flyttar således denna punkt utåt, en djupare låda likaså medan ett större element gör att den flyttas närmare lådan.

Men sen vad det spelar för roll är ju en annan sak. Våglängden är ju som sagt stor så fasskillnaderna blir små. Men det kan ju vara intressant då man ställer in lådan i rummet att veta att ljudet inte kommer från elementet, tex om man vill undvika att ställa lådan mitt på en rumsnod eller liknande. Eller om du vill ha "äkta" hörnplacering så bör du ställa lådan så elementet spelar in mot hörnet.
men visst det är kanske mer kuriosa än nåt man måste hänga upp sig på alldeles.

som man jag fattar det hela rätt så är det alltså focalpunkt eller akustiskt centrum som det pratas om. Alltså den faktiska punkt där ljudet börjar ifrån.

[IngOehman]

Det finns ju många aspekter på ljudvågors beteende, som kan för-
enklas till att tillhöra en punkt i rummet. Men man gör sig definitivt en
otjänst om man:

1. Tillmäter dem betydelser innan man undersökt om det har någon,

2. Drar slutsatser som inte vilar på argument utan på känslor.

3. Blandar ihop dem med varandra (tid och geometri är väsensskilda
saker, och intensitetsdimensionen är ibland en tredje. Därtill kommer
IMF- och MF-perspektiven...).

4. Glömmer bort att högtalaren bara är en liten del av det som utgörs
av "högtalaren i rummet". Att tala om en lös (i ekofri miljö) högtalares
akustiska centrum vid låga frekvenser är inte fel, men om man tror att
det har någon mer än försumbar del i totalbeteendet när högtalaren
hamnar på plats i ett lyssningsrum, så bedrar man sig. Därtill kommer
ju dessutom (som redan antytts) MF-fasförskjutningarna.


Oavsett allt detta håller jag inte med trådstartaren om att något av allt
det där med ljudustrålningen skulle vara kontraintuitivt. Tvärtom beter
de sig precis som jag tycker de borde.

Kanske det är en dålig ide att sorter "beteenden" som kontraintuitiva,
utan istället bör man nog dra slutsatsen att det som MAN SJÄLV tycker
är svårt att förutsäga med sin intuition, säger något om ens kunskaper
snarare än om beteendet man tycker är märkligt.

Om man inte ännu har en tillräcklig kunskap för att se hur intuitivt det
är så verkar det ju inte intuitivt. Det man förstår framstår ju oftast som
väldigt intuitivt. Intuitionen är ju en sorts mer eller mindre vältränad
förutsägelsemekanism.


Vh, iö

[Naqref]

"polar plot" (vad blir det på svenska?)

Polärdiagram. Används mest för att visa riktningskarakteristiken för mikrofoner.

[Svante]

Alltså den faktiska punkt där ljudet börjar ifrån.

Det KAN ju inte vara något annat än en distribuerad plats, nämligen i alla platser där koppartråden i talspolen genererar en kraft. Denna kraft skapar sedan vågrörelser i bobin, membran och till sist i luften.

Hur skulle det av detta kunna uppstå en punkt någon annanstans, som utan fördröjning verkar dels stråla ut ljudet i alla riktningar, dels släcker ut ljudet som strälar från membranets alla delar?

[Kraniet]

Oavsett allt detta håller jag inte med trådstartaren om att något av allt
det där med ljudustrålningen skulle vara kontraintuitivt. Tvärtom beter
de sig precis som jag tycker de borde.

Kanske det är en dålig ide att sorter "beteenden" som kontraintuitiva,
utan istället bör man nog dra slutsatsen att det som MAN SJÄLV tycker
är svårt att förutsäga med sin intuition, säger något om ens kunskaper
snarare än om beteendet man tycker är märkligt.

Om man inte ännu har en tillräcklig kunskap för att se hur intuitivt det
är så verkar det ju inte intuitivt. Det man förstår framstår ju oftast som
väldigt intuitivt. Intuitionen är ju en sorts mer eller mindre vältränad
förutsägelsemekanism.


Vh, iö

ja fast det blir väl en fråga om semantik antar jag, alltså vad man menar med intuitivt. Det jag menar är att det för de flesta människor känns konstigt att ljudet inte kommer från högtalarkonen i sig. Alltså att den sak som rör sig och producerar ljudvågor inte är den plats där ljudet verkligen kommer ifrån.
Har man all kunskap redan så behöver man ju inte använda sin intuition alls, då vet man ju redan hur det är.

Men konsekvenserna av detta är som sagt otydliga. Jag vet inte i vilket syfte Vanderkooy gör sin forskning, men till en viss del verkar han vara rätt intresserad av det kuriosa i det hela. Men är det inte så med mycket forskning att det inte alltid är så att man vet vad man ska ha resultatet till.
Av nån anledning verkar ju dock B&W acceptera att han är i deras lokaler och "leker" så nån nytta borde han väl göra.. :)

[Svante]

"polar plot" (vad blir det på svenska?)

Polärdiagram. Används mest för att visa riktningskarakteristiken för mikrofoner.

Kallas också riktdiagram på mindre svengelsk svenska.

[phon]

Polärdiagram. Används mest för att visa riktningskarakteristiken för mikrofoner.

Nä, antenner!

[Kraniet]

Alltså den faktiska punkt där ljudet börjar ifrån.

Det KAN ju inte vara något annat än en distribuerad plats, nämligen i alla platser där koppartråden i talspolen genererar en kraft. Denna kraft skapar sedan vågrörelser i bobin, membran och till sist i luften.

Hur skulle det av detta kunna uppstå en punkt någon annanstans, som utan fördröjning verkar dels stråla ut ljudet i alla riktningar, dels släcker ut ljudet som strälar från membranets alla delar?

ja precis man tycker ju det. men om man ser baslådan som en monopol som strålar ljud och sedan undersöker var denna monopol som pulserar ljud ligger, alltså den punkt där ljudvågorna kommer ifrån (vågornas centrum) så ligger den utanför lådan.

Klistrar in en bild från pdf-materialet. vet inte om det blir tydligare så.



edit: han säger det flera gånger att han borde gjort en riktigt uträkning av fältlinjerna så skulle man se det mycket tydligare.
här är en bild till



enklast är ju förstås att lyssna på föreläsningen i sin helhet.

[celef]

vad har dom för nytta av att veta det där?

[Svante]

Med risk nu för att jag blottar mina tankefel:

Den där tror jag inte på. I varje fall inte om man begränsar elementets utbredning till en punktkälla. Gör tankeexperimentet att man gör baffeln oändligt stor, varför skulle då fältlinjerna kröka? Enligt resonemanget skulle ju den där punkten flytta fram ännu längre om man begränsade rymden till halvrymd.

Däremot får man de vanliga problemen om man mäter i närfält från en stor strålare. Eller en stor baffel. Frågan är väl om det bara är ett annat synsätt.

Jag tycker att en bättre* modell är att se membranet som en hop med punktkällor vars sammanlagda tryck ger signalen vid mätmikrofonen. Det blir liksom fritt från flum, på nåt sätt. Är man ute efter riktdiagrammet så kan man via de olika avstånden till modellens punktkällor ganska enkelt förstå om närhet till mikrofonen är ett problem.

*...men eftersom det handlar bitvis om intuition så kan man väl inte säga att den är bättre egentligen, fast jag kan ju få tycka det.

[Mr_Ekan]

Oavsett allt detta håller jag inte med trådstartaren om att något av allt
det där med ljudustrålningen skulle vara kontraintuitivt. Tvärtom beter
de sig precis som jag tycker de borde.

Kanske det är en dålig ide att sorter "beteenden" som kontraintuitiva,
utan istället bör man nog dra slutsatsen att det som MAN SJÄLV tycker
är svårt att förutsäga med sin intuition, säger något om ens kunskaper
snarare än om beteendet man tycker är märkligt.

Om man inte ännu har en tillräcklig kunskap för att se hur intuitivt det
är så verkar det ju inte intuitivt. Det man förstår framstår ju oftast som
väldigt intuitivt. Intuitionen är ju en sorts mer eller mindre vältränad
förutsägelsemekanism.


Vh, iö

Men om nu alla problemställningar vore intuitivt klara för alla och envar, skulle vi då behöva faktiskt.se? Skulle vi behöva diskutera överhuvudtaget?

Din kunskapskälla är ovärderlig Ingvar, men ibland är dina inlägg så jävla arroganta att hälften vore nog.

//Ekan

[Piotr]

Jag tänker mig som så här:

Vid förändring av baffeln får vi ju en ändrad tonkurva.. tänk baffelsteget.

Såvitt jag förstår är en högtalare (ett element i enskildhet skall tilläggas) ett min-fas system.

Vi får alltså olika relativa faslägen beroende på denna tonkurva och det måste ju betyda att ljudet kan beskrivas komma från olika positioner i förhållande till baffelns position.

Inget nytt under solen!

Men, ljudet kommer ju naturligtvis alltid från konen, ingen tror väl något annat!!


/Peter

[Kraniet]

Men, ljudet kommer ju naturligtvis alltid från konen, ingen tror väl något annat!!


/Peter

jo visst är det ju så att utan elementen skulle det ju inte komma ljud. jag ser det lite som med hjärnan och medvetandet. hjärnans neuroner ger upphov till medvetandet men medvetandet verkar ju inte finnas i hjärnan.
likadant verkar det vara här elementet är ju det som ger upphov till det som genererar ljudet. men denna punkt ligger inte i elementet utan utanför lådan i detta fall.

men detta gäller bara för ett element i en ändlig baffel. har man en oändlig baffel blir det annorlunda. det blir som med dipolen att det finns två motstående akustiska centran och deras samverkar gör att skustiska centrat (det reella) hamnar mitt emellan, dvs mitt i elementet/baffeln.

dock undrar jag lite över det där med spegelkällor och det "riktiga" akustiska centrat. man kunde ju tycka att eftersom vi pratar om långa väglängder så borde i princip alla begränsningsytors spegelbilder vara med i det hela och styra var punkten hamnar.
framgår inte riktigt om Vanderkooy pratar om en monopol i frirymd eller om han pratar om i rummet. Han säger ju dock att den enda reella effekt han ser av det hela är just när det gäller placering av baslådor i rummet. så tja jag vet inte riktigt.

Men tittar man på denna bild och vad som händer när källan är nära ett hinder så komer hindret att trycka fram punkten ännu mer. det borde ju betyd att en låda som är nära en vägg kommer få sin punkt framflyttad mer än vad bara lådan i sig ger upphov till. inte bara det utan sidoväggen kommer flytta punkten i sidled dessutom, precis som att govet och taket trycker den uppåt/nedåt. iaf om jag förstår resonemanget korrekt.
Men summa summarum borde det bli en väldigt komplex historia att försöka lista ut var det akustiska centrat egentligen hamnar.
men då det handlar om centimetrar/decimetrar i förhållande till tiotals meter så kan man ju undra om det egentligen har nån stor betydelse.

[Piotr]

Alltså det här känns som att göra en självklarhet till något flummigt.

Utifrån killens resonemang så hamnar ju det akustiska centret olika beroende på vart man befinner sig i förhållande till källan och reflekterande ytan/hindret.

Befinner man sig framför källan och en yta (tänk woofer + högtalarväggen) så blir det en reflex som drar "akustiskt centrum" bakåt mor väggen. Men om vi går och ställer oss på andra sidan väggen (och utgår ifrån att det är den enda ytan) så blir det ju tvärt om... och det är här det blir lite snurrigt för då inser man ju att det inte finns ett center utan oändligt många beroende på att det finns oändligt många betraktelsepunkter.


/Peter

[Kraniet]

ja precis. förutsatt att det fungerar så. jag inte inte om det finns nåt speciellt avstånd upp till vilket hindret kan befinna sig för att det ska påverka elementet. för det är väl mest närfältet han pratar om om jag förstår det rätt.

men självklar verkar det inte vara. det finns tydligen såvitt Vanderkooy vet ingen som pratat om detta förut och det är inte alls så att alla tycker det är självklart. han nämner i föreläsningen att han fått mothugg och att han förväntar sig att folk ska opponera sig mot det hela. men så vitt jag förstår har han härlett detta ur formler som beskriver elementets strålningsbeteende och sedan verifierat det med mätningar. så det är verkligen så det är.
men som sagt detta skulle ju vara betydligt enklare att diskutera om alla tagit del av föreläsningen.

eller varför ens diskutera? jag tycker bara det var en intressant kuriosa bland så många andra ljudrelaterade fenomen.

[Svante]

Men tittar man på denna bild och vad som händer när källan är nära ett hinder så komer hindret att trycka fram punkten ännu mer. det borde ju betyd att en låda som är nära en vägg kommer få sin punkt framflyttad mer än vad bara lådan i sig ger upphov till. inte bara det utan sidoväggen kommer flytta punkten i sidled dessutom, precis som att govet och taket trycker den uppåt/nedåt. iaf om jag förstår resonemanget korrekt.
Men summa summarum borde det bli en väldigt komplex historia att försöka lista ut var det akustiska centrat egentligen hamnar.
men då det handlar om centimetrar/decimetrar i förhållande till tiotals meter så kan man ju undra om det egentligen har nån stor betydelse.

Det som talar emot att det är så här är ju om man tänker sig att baffeln är oändligt stor, dvs man tänker sig en punktkälla PÅ ett halvplan. Inte verkar det som att källan befinner sig framför planet då, utan det blir en källa och dess spegelbild på varandra, dvs i planet.

...vilket leder till frågan (om bilden ovan stämmer), hur stort måste planet vara för att framflyttningen ska uppstå.

Jag tycker att det är nåt skumt med hela teorin.

[Kraniet]

...vilket leder till frågan (om bilden ovan stämmer), hur stort måste planet vara för att framflyttningen ska uppstå.

Jag tycker att det är nåt skumt med hela teorin.

ja teorin fungerar inte när man pratar om oändlig baffel (då är ju inte bafeln liten i förhållande till våglängden) och inte heller vid frekvenser där lådan är lika stor eller större än våglängden. Upp till cirka 200hz pratar han om. vilket borde ge baffelstorlekar om cirka 60 cm som mest typ (han säger nåt om att "betydligt mindre" är i storleksordningen 1/3 av våglängden).
En dubblering av lådans djup flyttar punkten i storleksordningen några centimeter om jag tyder det rätt.

I fallet med oändlig baffel hamnar punkten i planet tydligen.

[Piotr]

Men vad händer om man i delnigsfiltret korrigerar för detta? Då bör frekvens och fas återställas.

Om inte känns det som vi måste vi börja beskriva högtalare som något annat än min-fas system.


/Peter

[skrutten]

Ok man kan få kalla det för akustiskt centrum om man förskjuter mittpunkten på en rundstrålare med reflektion eller hinder.

Men normalt menar jag iaf ngt annat med akustiskt centrum och det är vart i elementet ljudet tycks alstras. Detta kan ex. mätas som tidigare nämnts.

[Kraniet]

Men normalt menar jag iaf ngt annat med akustiskt centrum och det är vart i elementet ljudet tycks alstras. Detta kan ex. mätas som tidigare nämnts.

men det är precis det han pratar om. alltså den faktiska punkt i rummet där ljudet alstras ifrån (där ljudvågornas epicentrum befinner sig). eller du kanske menar nåt annat? jag har då förstått akustiskt centrum som just detta. alltså den punkt där ljudet startar ifrån.

[rotel2]

jag har då förstått akustiskt centrum som just detta. alltså den punkt där ljudet startar ifrån.

Det är så jag brukar kalla det iaf, om det är rätt eller fel vet jag dock inte