1: Frekvensgång, 2: Spridning, .. Spinorama?

[Maarten]

Innehållsförteckning
Det har blivit många inlägg med mycket information, här är några utvalda:
Lite mer om tolkning av spinorama
En bit ner här: Olive's formel för välljud
En bit ner här: Evidensbaserade högtalare?
Samt: early reflections
och Summering av Floyd Toole's Sound Repro

Simuleringar
Test av påverkan från baffel, placering, elementens diameter och filter exkl elementens spridning?
... svårt att optimera mot mer än en riktning åt gången
Inverkan av varierande c-c-avstånd, 50-170 mm
Oroligheter från baffel
I-ors FEM-simulering av rundad baffel

Sen har Kimmen gjort några riktigt intressanta inlägg om simulering av lobing och ev problem med summering med fasskillnader i VituixCad:
viewtopic.php?f=3&t=72656&start=60#p2212191
viewtopic.php?f=3&t=72656&start=60#p2213302

Mätningar
Test av Troels Gravesens SB61-NAC, SBA Bromo-kit, triangulära bafflar m fl.... Runda baffeln!
Svårigheten att optimera mot flera riktningar
Mer tester: RUNDA BAFFELN igen!!


Resultatet högtalaren Räv-L
Ritning mm
Baffelns utformning
3D-printat Baffel av Solhaga

Byggbeskrivning Räv-L
https://user.faktiskt.io/Maarten/Divers ... %e4v-L.pdf


Tråden börjar här:
Startar en tråd om spridning, lobing pga fysiskt separerade element och filter med begränsad branthet. Tycker mig inte ha sett det diskuteras så mycket (däremot en del om psykoakustik och "hörande", denna tråd är fokuserar mer på spridning och lobing som resultat av delning och elementkonfigurationer, vilket i sin tur rimligen ger färgningar). En delmängd av detta rör:

Hade varit väldigt intressant o diskutera vad som är viktigast map 15/45 vertikal spridning närfälthögtalare/vanliga.

Så vilka riktningar ska man ha koll på? Avseende löptider och vinkel ur psykoakustisk synvinkel? Som I-or skrev i annan tråd:

Ja, det finns en hel del angående vertikala reflektioner, speciellt den första takreflektionen, som inte har diskuterats särskilt mycket på detta forum. Detta bör dock avhandlas i en egen tråd.

Hur färgar olika typer av lobing?
Hur färgar olika typer av reflektioner, tid och infallsvinklar?
Branta filter vs flacka filter?
Elementkonfiguratior?
Annat att tänka på?

T ex är MTM inte att rekommendera enligt denna tråd:
viewtopic.php?f=10&t=72378&hilit=MTM#p2194660
- Vid MT får man interferenser vid delningen.
- Vid MTM får man utöver ovan MT-interferenser även interferenser långt under delningen pga. att midbasarna interfererar.


Kanske några mätningar som diskussionsunderlag?
För att ha något konkret att utgå ifrån illustrerar jag lite med egna mätningar på EPS2.1 (justerat filter) och test med Spinorama, som är lätt att få till enligt denna guide: https://www.audiosciencereview.com/foru ... cad.21860/


Lite om mätningarna:
Även om Sirp är lite segt så gillar jag att man enkelt kan justera fönstring och lätt se när reflexer infaller. Mikrofon är en nyligen införskaffad Omni1. Mätavstånd 2 m.
Mätningarna är gjorda i relativt fritt fält där första reflexen efter 20 ms, dvs det är väl en frekvensupplösning på ca 50-60 Hz eller så:

Sirp-gating-EPS2.png (34.32 KiB) Visad 10718 gånger

Kalibrering
Eftersom jag är nybörjade på mätningar, Inleder jag med lite jämförelser med kända och professionellt uppmätta objekt som referens, här egna mätningar av piP vs Soundstages mätningar i ekofri miljö av Qm10. (Se t ex viewtopic.php?f=9&t=72096&p=2182153&#p2182070)
- Standardavvikelsen 100 - 20000 Hz egna mätningar av piP vs Soundstages mätningar av Qm10 är 1,3 dB.

Har även testat att mäta med ARTA, REW och Sirp och som synes är resultaten i princip identiska. Mätningar gjorda vid olika tillfällen och lite olika uppställning ger små avvikelser (inom någon db).
- Standardavvikelsen 100 - 20000 Hz egna mätningar av piP vid olika tillfällen och med Sirp, REW och ARTA är 0,65, 0,67 samt 0,88 dB.

Jämförande mätningar piP mot Soundstage qm10.png (123.6 KiB) Visad 10718 gånger

Jag tänker att detta ger en hyfsad indikation om att jag inte klantat mig helt.



Frekvensrespons on-axis, spriding och Spinorama, EPS2.1
Först är en mätning EPS2.1 on-axis med ARTA:

EPS2 1mh, 8,2uF till bas och 16 ohm, 4,4uF till diskant-on axis.png (101.46 KiB) Visad 10718 gånger

Sen horisontell spridning:

EPS2 Directivity (hor).png (191.66 KiB) Visad 10718 gånger

Vertikal spridning uppåt:

EPS2 Directivity (ver).png (201.75 KiB) Visad 10718 gånger

Vertikal spridning neråt:

EPS2-nytt_Filter, 1mH, 8,2uF, 4,4uF, 16ohm Directivity (ver, neg).png (225.64 KiB) Visad 10544 gånger

Hjilp, hjilp, en heffaklump och avgrundsdjupa dalar!
Här syns ju effekterna av los lobos tydligt!
Men så här ser det ju alltid ut med fysiskt separerade element och filter med begränsad branthet.
Därav frågorna i denna tråd


Spinorama
Slutligen ett försök till Spinorama, här har jag bara mätt 0-90 grader horisontellt samt + - 90 vertikalt med 10 graders steg. En riktigt Spinorama mäter även bakre sfären.
Dessutom har jag inte närfältsmätt basen och adderat den med justerad nivå.

EPS2-nytt_Filter, 1mH, 8,2uF, 4,4uF, 16ohm Power+DI.png (198.19 KiB) Visad 10718 gånger

Dock ska det nog inte påverka validiteten så himla mycket enligt denna bild:

ezgif-1-4e3d181c8705.gif (244.8 KiB) Visad 10718 gånger

Ovan 11 mätningar är 0, 30, 60 och 90 grader horisontellt och 30, 60 och 90 grader vertikalt uppåt och neråt samt en ätning rakt bakåt och de ger alltså en ganska god överensstämmelse med Spinoramas 70 mätningar.

Lite om Spinorama:

The upshot of a Spinorama chart is that it tells us much (but not all) of what we need to know regarding how “good” a speaker is likely to sound when we put it in a room. Properly controlled double blind listening tests are very, very difficult and expensive to undertake.
However, it is possible from measurement data alone to get a high degree of confidence in how a speaker’s sound quality would be perceived in such a test. Dr. Sean Olive of Harman actually created a predictive algorithm which allows for the input of measurement data and outputs a preference rating score with very good accuracy.
….

To summarize:
1. If your work concerns itself with loudspeakers and how they perform in rooms, and you haven’t read “Sound Reproduction” by Dr. Floyd Toole, I strongly recommend you do so.
2. It is possible from measurement data alone to get a high degree of confidence in how a speaker’s sound quality would be perceived in a controlled listening test.
3. Spinorama charts, and the implied sound quality represented, apply to all types of loudspeakers. The “rules” for good sound apply equally to home speakers, cinema speakers, sound reinforcement speakers, wireless counter top speakers, soundbars, etc.
4. The data cannot be obtained with the loudspeaker in situ in a room.
5. The axial frequency response curve is the single most important curve in evaluating a loudspeaker.
6. The Listening Window curve shows us what a person who is sitting somewhere generally in front of the speaker will hear on average. The closer that the listening window curve matches the axial response the better.
7. Most of the sound we hear in rooms is reflected from the room boundaries.
8. If the loudspeaker has “good” behavior off axis, the sidewall reflections are beneficial to our perception of timbre, image width and stability.
9. In a good sounding speaker, the shape of the early reflections curve will be similar to the on-axis and listening window curves.
10. In a speaker judged to be excellent sounding, the sound Power curve will not have broad “undulations”, and largely parallels the other curves.
11. The higher the directivity index the more directional a speaker is.
12. As a general rule of thumb, lower DI speakers (DI’s in the 5dB to 7dB range) will be preferred in blind listening tests.
13. The early reflections DI tells us how much of the total energy the loudspeaker produces is biased to the far-off axis response of the loudspeaker.

Så igen, vilka riktningar ska man ha koll på? Avseende löptider och vinkel ur psykoakustisk synvinkel? Som I-or skrev i annan tråd:

Ja, det finns en hel del angående vertikala reflektioner, speciellt den första takreflektionen, som inte har diskuterats särskilt mycket på detta forum. Detta bör dock avhandlas i en egen tråd.

Hur färgar olika typer av lobing?
Hur färgar olika typer av reflektioner, tid och infallsvinklar?
Branta filter vs flacka filter?
Elementkonfiguratior?
Annat att tänka på?

[Maarten]

Det var ju inget jättedrag i responsen här, men men… Jag lade in ytterligare en bild på vertikal spridning neråt i inlägget ovan då jag glömde det sist.

Ingen som har tankar om spridning, färgningar mm pga elementkonfiguration (inkl. lobing)? Dvs psykoakustiska aspekter på lobing.
Är Floyd's m. fl. forskning något att gå efter, och som konsekvens, är Spinorama en bra modell?

Kryddar frågorna från föregående inlägg med några gamla, halv relaterade, inlägg:
viewtopic.php?f=9&t=67120&p=1976976&hilit=lobing#p1976976

Loobing-problem verkar vara verkliga problem som kan höras i ljudet, enligt Kevin :
….
Norton: You don't have the lobing problems (footnote 3), even though they're in the vertical plane in most loudspeakers, if designed right.

Voecks: That's right. Those were differences that were definitely real. It also allowed us to get the amplitude response much flatter. Peter Snell had clearly designed for ultra-flat frequency response; his speakers were always the flattest that were out there. It seems that as more research is done, more and more of his ideas are proven to be true”

Read more at https://www.stereophile.com/content/kev ... 7roqySx.99

Snell XA kanske kan vara nåt att snegla på?

https://www.stereophile.com/floorloudsp ... index.html

https://www.diyaudio.com/forums/multi-w ... ing-3.html

Klipper in inlägget från Juhazi ang desingkriterier för XA

Back to Snell XA, this is what designer David tells abou mtm
"Smith said that for speaker design he uses "a very complete system and crossover simulator. It takes driver magnitude and phase curves, driver impedances, crossover topologies, crossover values, and physical system layout to give an accurate system response simulation on- and off-axis." In the case of the XA90ps, the computer modeling smoothed the vertical dispersion to within 1dB variation through ±15 degrees. Outside that zone, the array's vertical polar pattern drops off by 4-5dB at 40 degrees, which reduces the energy that bounces off the floor or ceiling. Instead of the XA90ps's two 2.5" upper-midrange units bracketed by two 6.5" midbass drivers, the larger XA Reference has four 8" woofers—set at 4.3x and 6.8x the distance between the MTM units—to extend the Reference's smooth vertical dispersion pattern down to 60Hz.
"I tried a number of alternative schemes," said Smith, "but none of these alternative systems looked promising, so a more conventional symmetric array was settled on...The simulations showed that constant directivity came from having a constant element spacing relative to the crossover frequency. That is, if the highest crossover frequency is six times the next crossover frequency, the mid-to-tweeter spacing should be one sixth the woofer-to-tweeter spacing. Both of these spacings should be one third (at most, one half) the crossover wavelength. In practice, this means the mids had to be placed very close physically to the tweeter, and the top crossover point should be as low as practical."

So, they use L/3 distance, for 2400Hz that is 143mm/3=47,6mm between M to T Wavelength frequency convert lambda Hz sound conversion acoustics acoustic audio radio speed of sound and radio typical waves wave length light vacuum equation formula for frequency speed of light color spectrum - sengpielaudio Sengpiel Berlin

But, but, if mid's flange diameter is 112mm, the calculations and words don't match! M to T center to center distanse of Snell XA must be some 90 -100mm!

There are hunders of MTM speakers (and WMTMW etc.) that don't match this L/3 or L/4 criterion. Many of them get excellent reviews. Somewhere must be a vague line that should not be crossed - L/2?

Vertical window of +/-10¤ is generally most important (direct sound). At 30-45¤ nulling is actually beneficial, because it minimizes floor and ceiling reflections' energy. Power response seems to be relatively easy to make good despite of lobing.

edit: frågan är ju dock hur du vill att högtalaren ska sprida. Vad är designmålet?

Från: viewtopic.php?f=3&t=21625&p=492040&hilit=lobing#p492040

Se till att de spelar i fas vid delningsfrekvensen och sätt dem så nära varandra som möjligt.

Det är lite mer komplext är så Svante. Det vet ju du.

Olika filtertyper har olika relativa faslägen vid delning och i området ovanför och nedanför. Det i kombination påverkar var man får destruktiva summeringar. I en verklig högtalare har man ofta oxå en avstånsdskillnad mellan elementen som man brukar kompensera med skeva flanker och kanske även lite brantare HP-delning.

Med elementens relativa placeringen kan man styra var man får dipparna och välja i vilken riktning man tycker dom är minst skadliga.

Jag har studerat/simulerat en del. Det är intressant och lärorikt.
Kör t.ex aktivt filter i LspCad. Bygg teoretiska flanker för filter med olika branthet. Ställ in lämpliga parametrar för vertikal polärrespons och variera sedan placeringen av elementen. Ställ in elementens kondiameter så får man en uppskattning av offaxisresponsen baserad på en kolvmodell.

Jag bygger mina nya högtalare med W+W + 6" + 3" + T +3" + 6" +W +W för att få maximalt jämn frontloob. 3-dje ordningens filter ser teoretiskt bäst ut.

Till sist måste man bygga lådor och mäta hur det verkligen beter sig och konstruera filtren utifrån det.

Det har sagts många gånger här på faktiskt men det är så sant att det är värt att tjata om en gång till. Tumregler är inte alltid att lita på. Man tror man gör rätt men det kan bli hur fel som helst.

Bortsett ifrån att den låga delningsfrekvensen tar hand om de spridningsdiskontinuiteter som skillnaden mellan 8" och det mindre (får man förmoda) diskantelementet orsakar (ytmässigt), gör det också att det är lätt att få elementen våglängdsnära varandra, således att fasberoende lobing kan undvikas. Våglängden vid 700 Hz är i storleksordningen 0,5 meter och det blir fullt möjligt att få in två element så tätt att det är mindre än 1/3 våglängd mellan dem c-c. I varje fall om diskantelementet sitter i ett rimligt litet höje.
Vh, iö

Se till att de spelar i fas vid delningsfrekvensen och sätt dem så nära varandra som möjligt.

Det är lite mer komplext är så Svante. Det vet ju du.

Tja... Alltså, om man vid delningsfrekvensen vill ha så bred stor lob som möjlgt så har man väl inte så mycker mer än fasläge och avstånd att labba med, givet vissa element. Det ska vara bafflelns mått då.

Jag kanske övertolkade frågan, men givet frågan så finns det väl inte mer att svara.

Hur man ska göra med en riktig högtalare är ju liksom en annan fråga.

Några andra inlägg:
viewtopic.php?f=9&t=42223&p=1110176&hilit=lobing#p1110176

[JM]

Du är på rätt spår.

Hörbara färgningen av direktljudet är den enskilt viktigaste variabel för om det hörbara ljudet blir optimalt eller suboptimalt. Underförstått är att direktljudet från högtalaren har "rak" frekvensgång (enligt F Tool/S Olives forskning).

Upplevda färgningen av direktljudet är sekundär till reflexerna.
Här finns massor med forskning hur direktljudet färgas av reflexerna.
Problemet är att förstå vilka är de viktigaste variabler vilka påverkar hörbara färgningen.
Här behövs förenklingar för att komma rätt i förståelsen. Vilka är de basala variablerna?

JM

[rajapruk]

Kul trådämne.
Någon får gärna utveckla det kring takreflex etc psykoakustiskt. Har för mig att golv/markreflex är på något sätt kompenserad för av hörseln, men inte takreflex, kan det stämma?

[I-or]

Det första man bör göra är att helt sonika glömma inverkan av den första golvreflektionen, annat än vad gäller frekvensgångspåverkan för lägre frekvenser. Dels finns den förstås nästan alltid där vid verkliga ljudhändelser oavsett akustisk miljö i övrigt, men kanske framförallt för att den vid högre frekvenser nästan alltid dämpas bort av en matta eller skärmas bort av ett soffbord. Diverse undersökningar har visat att den första golvreflektionen inte utgör något problem i praktiken.

Den första takreflektionen är en annan sak, dock, eftersom den inte dämpas/skärmas i någon större utsträckning samt anländer betydligt senare (ca 3 ms efter direktljudet) och för högre frekvenser därigenom någorlunda väl kan sorteras ut från direktljudet.

Takreflektionen påverkar för typiska högtalare i mindre mån höjden i ljudsceneriet, men ger huvudsakligen klangpåverkan. Det är därför fördelaktigt att se till att frekvensgången i ca 40-45 graders vertikal vinkel så långt som möjligt inte avviker alltför mycket från direktljudet.

Detta är inte särskilt svårt att åstadkomma i sig, men om man även vill ha en jämn frekvensgång för direktljudet för stående lyssnare vid lyssningsfåtöljen (ca 15 graders vertikal vinkel) uppstår massor av svårigheter. För att klara detta måste man arbeta med branta filter med rätt karakteristik och dessutom måste positionerna för akustiska centra för diskantelementet och mellanregister-/baselementet vara optimerade, vilket förvisso i en aktiv konstruktion löses enkelt via en fördröjning av signalen till diskantelementet.

MTM-konfigurationer fungerar naturligtvis inte alls vad gäller jämn vertikal spridning (separationen mellan M-elementen ställer till det redan långt under delningsfrekvensen), men inte heller på marknaden förekommande MT-konfigurationer uppfyller samtliga villkor annat än möjligen i extrema undantagsfall.

Ovanstående gäller naturligtvis för strålare som i grova drag kan karakteriseras som punktkällor, men för linjekällor erhåller man helt andra förutsättningar. Här kan begränsningsytorna från både golv och tak via speglingseffekter utnyttjas för att ge en totalt sett närmast oändligt lång linjekälla. Detta ger stora positiva effekter eftersom lyssnaren alltid befinner sig i strålarens närfält och frekvensgången därför inte påverkas av avståndet till källan, vilket blir fallet för en ändlig linjekälla.

[Maarten]

Kul trådämne.
Någon får gärna utveckla det kring takreflex etc psykoakustiskt. Har för mig att golv/markreflex är på något sätt kompenserad för av hörseln, men inte takreflex, kan det stämma?

Japp, det är både kul och i mina ögon alltför lite diskuterat hör på Faktiskt då det har större betydelse än mycket annat som har debatterats under årens lopp. I-or svarade ju bra på det ovan (som ju också var Schmutzigers fråga i annan tråd.
(I-or har ju återkommande nämnt konsensusvetenkapens tre käpphästar; 1; frekvensgång, 2; spridning och 3; distorsion. Den sista är väl hyfsat klarlagd och den enklaste. Denna tråd är en ansats till att få lite mer klarhet avseende de två första).

Du är på rätt spår.
Hörbara färgningen av direktljudet är den enskilt viktigaste variabel för om det hörbara ljudet blir optimalt eller suboptimalt. Underförstått är att direktljudet från högtalaren har "rak" frekvensgång (enligt F Tool/S Olives forskning)….
...Här behövs förenklingar för att komma rätt i förståelsen. Vilka är de basala variablerna?
JM

Gott att vara lite på rätt spår, motiverar till fortsätta fundera! Just som du nämner har jag uppfattat att det finns konsensus gällande vikten av direktljudet. Har även sett lite nämnas kring hur reflexer färgar, beroende på fördröjning och vinkel men minns inte riktigt vad. Här kommer kanske I-os inlägg till pass;

Det första man bör göra är att helt sonika glömma inverkan av den första golvreflektionen, annat än vad gäller frekvensgångspåverkan för lägre frekvenser. Dels finns den förstås nästan alltid där vid verkliga ljudhändelser oavsett akustisk miljö i övrigt, men kanske framförallt för att den vid högre frekvenser nästan alltid dämpas bort av en matta eller skärmas bort av ett soffbord. Diverse undersökningar har visat att den första golvreflektionen inte utgör något problem i praktiken.

Perfekt, tack, precis sådana här konkreta råd jag är ute efter för att hitta rätt prioriteringar! En fundering dock, - argumentet att golvet alltid finns vid verkliga ljudhändelser, - blir det inte "dubblett" av golvreflexer när det är återgivning vi pratar om? Att undersökningar har visat att "första golvreflektionen inte utgör något problem i praktiken" är jättebra info och underlättar betydligt, eftersom man frånsett linjekällor eller koaxiala element måste dras med någon lob i någon vertikal riktning och att det då handlar om att lägga dem där de gör minst 'skada'.

Den första takreflektionen är en annan sak, dock, eftersom den inte dämpas/skärmas i någon större utsträckning samt anländer betydligt senare (ca 3 ms efter direktljudet) och för högre frekvenser därigenom någorlunda väl kan sorteras ut från direktljudet.

Takreflektionen påverkar för typiska högtalare i mindre mån höjden i ljudsceneriet, men ger huvudsakligen klangpåverkan. Det är därför fördelaktigt att se till att frekvensgången i ca 40-45 graders vertikal vinkel så långt som möjligt inte avviker alltför mycket från direktljudet.
...
… MTM-konfigurationer fungerar naturligtvis inte alls vad gäller jämn vertikal spridning (separationen mellan M-elementen ställer till det redan långt under delningsfrekvensen), men inte heller på marknaden förekommande MT-konfigurationer uppfyller samtliga villkor annat än möjligen i extrema undantagsfall.

Ja, jag lägger in en snabb simulering baserad på verkliga mätdata av sb17cac och sb26cdc i testbaffel om 250*440 mm. (Filtren ej optimerade, för MTM har jag bara lagt in resistorer för att dämpa och då det inte är aktiva filter blir frekvensgången lite knasig).

Jmf-MT-MTM.png (266.19 KiB) Visad 10330 gånger

De inringade delarna i bilden pvan visar på problemen med MTM.
För att MTM ska ha en chans att kunna tillföra något vettigt måste man ju gå hela vägen till D'appolito och dela av innan avståndet c-c närmar sig våglängden, enligt detta inlägg viewtopic.php?f=10&t=72378&hilit=MTM&start=30#p2194752 4,5 cm för delningvid 2500Hz, dvs det är inte görbart i praktiken.

Ovan är inget nytt, t ex detta inlägg visar samma sak: viewtopic.php?f=10&t=72378&hilit=MTM&start=30#p2194719

1. Notera dalen centrerad vid ca 700 Hz (ca 1/5 av delningsfrekvensen) i mätningen som Morello länkar till ovan (vertikal vinkel på z-axeln):

1294SCIfig05.jpg (31.24 KiB) Visad 10322 gånger

2. Studera Tooles/Olives forskning angående spridning (eller ta den enkla vägen och utgå ifrån det som skrivs här).

Ovanstående gäller naturligtvis för strålare som i grova drag kan karakteriseras som punktkällor, men för linjekällor erhåller man helt andra förutsättningar. Här kan begränsningsytorna från både golv och tak via speglingseffekter utnyttjas för att ge en totalt sett närmast oändligt lång linjekälla. Detta ger stora positiva effekter eftersom lyssnaren alltid befinner sig i strålarens närfält och frekvensgången därför inte påverkas av avståndet till källan, vilket blir fallet för en ändlig linjekälla.

Ja, linjekällor eliminerar ju några utav problemen med konventionella högtalare.



Påverkan på spridning från baffelstegovic
Utöver MT vs MTM diskussioner, har det ju även diskuterats baffelsteg mm; viewtopic.php?f=3&t=71518&hilit=baffel
Fortsätter därför ovan Spinorama för EPS2 med att simulera påverkan från baffeln samt elementens diameter.

Först en jämförelse mellan Edge och VituixCad:

Jmf-Diffraktion_Edge_VCad-EPS2.png (189.15 KiB) Visad 10330 gånger

De stämmer ju väl sinsemellan och Edge är ju sen tidigare av I-or verifierad med FEM inom någon db i främre halvsfären.

EPS2 simulering påverkan från baffeln samt elementens diameter:

Baffel-EPS2-Bas_Diskant.png (377.88 KiB) Visad 10330 gånger

Simuleringarna ovan är alltså för EPS2-baffel (eller pK alt piP om man så vill då de nästan har samma dimensioner) och är alltså den respons som adderas utöver respons från filter och element.

I bilden ovan blir det också tydligt att elements diameter påverkar spridningen.

[schmutziger]

(I-or har ju återkommande nämnt konsensusvetenkapens tre käpphästar; 1; frekvensgång, 2; spridning och 3; distorsion. Den sista är väl hyfsat klarlagd och den enklaste. Denna tråd är en ansats till att få lite mer klarhet avseende de två första).

Är de lista i viktighetsoordning?
det blir ju lite svårt för är 1. frekvensgång i lyssningsvinkel eller 0gr vinkel?
För spridning är det vid/snäv/jämn spridning som avses? eller min eg fråga hur ska DI se ut? rak eller försiktigt ökande och ska den vara hög eller låg?
jag menar om vi läser det isidor har skrivit så tolkar jag det nästan som om han beskriver äggen, rak frekvensgång i alla vinklar med låg dist. En högtalare som sprider sfärsikt går ju liksom inte att toppa.
Men sen på andra sidan har vi ju geddes med sina 15" toppar med 18" waveguides som är ute efter rakt tonkurva i lyssningsvinkel där han också har designat för en rak och hög DI. vertikal spridning bekymrar honom inte nämnvärt, har för mig han inte ens iddes mäta för större vinklar än 15gr.

Det känns ju som att den där 1,2,3 listan är väldigt specifik för varje högtalare du gör, om den är närfält,lyssningsavstånd osv. samt ffa egen preferens.
om man jämför pk o pip så har ju pk nästan inget tapp i 25 /45 gr vinkel medan pip däremot är väldigt urgröpt


Det hade ju varit väldigt intressant o se hur pi60 mäter vertikalt och ffa i56/i64s då de är mmtmm och om/hur iö löst mtm problematiken vi diskuterar här.

Takreflektionen påverkar för typiska högtalare i mindre mån höjden i ljudsceneriet, men ger huvudsakligen klangpåverkan. Det är därför fördelaktigt att se till att frekvensgången i ca 40-45 graders vertikal vinkel så långt som möjligt inte avviker alltför mycket från direktljudet.

Detta är inte särskilt svårt att åstadkomma i sig, men om man även vill ha en jämn frekvensgång för direktljudet för stående lyssnare vid lyssningsfåtöljen (ca 15 graders vertikal vinkel) uppstår massor av svårigheter. För att klara detta måste man arbeta med branta filter med rätt karakteristik och dessutom måste positionerna för akustiska centra för diskantelementet och mellanregister-/baselementet vara optimerade, vilket förvisso i en aktiv konstruktion löses enkelt via en fördröjning av signalen till diskantelementet.

Här blir man ju genast rätt intresserad vilken som är "viktigast"
där finns ju en hög med experter som menar att så stor sammanhängande vertikal spridning som möjligt är viktig och 45gr är relativt ointressant, den blir vad den blir.
IÖ menar ju på att lite urfas vid 15" är bara bra och 40-45gr ska vara så lik 0gr som möjligt.

[JM]

Ljudets spridning utom ljudet på 0-axeln från en högtalare är meninglös om inte spridningen på något sätt når lyssningsplatsen.
Hur ser ljudspridningen ut hos en optimal högtalare?

JM

[I-or]

(I-or har ju återkommande nämnt konsensusvetenkapens tre käpphästar; 1; frekvensgång, 2; spridning och 3; distorsion. Den sista är väl hyfsat klarlagd och den enklaste. Denna tråd är en ansats till att få lite mer klarhet avseende de två första).

Är de lista i viktighetsoordning?
det blir ju lite svårt för är 1. frekvensgång i lyssningsvinkel eller 0gr vinkel?
För spridning är det vid/snäv/jämn spridning som avses? eller min eg fråga hur ska DI se ut? rak eller försiktigt ökande och ska den vara hög eller låg?
jag menar om vi läser det isidor har skrivit så tolkar jag det nästan som om han beskriver äggen, rak frekvensgång i alla vinklar med låg dist. En högtalare som sprider sfärsikt går ju liksom inte att toppa.
Men sen på andra sidan har vi ju geddes med sina 15" toppar med 18" waveguides som är ute efter rakt tonkurva i lyssningsvinkel där han också har designat för en rak och hög DI. vertikal spridning bekymrar honom inte nämnvärt, har för mig han inte ens iddes mäta för större vinklar än 15gr.

Det känns ju som att den där 1,2,3 listan är väldigt specifik för varje högtalare du gör, om den är närfält,lyssningsavstånd osv. samt ffa egen preferens.
om man jämför pk o pip så har ju pk nästan inget tapp i 25 /45 gr vinkel medan pip däremot är väldigt urgröpt
[ Bild ]
[ Bild ]
Det hade ju varit väldigt intressant o se hur pi60 mäter vertikalt och ffa i56/i64s då de är mmtmm och om/hur iö löst mtm problematiken vi diskuterar här.

Takreflektionen påverkar för typiska högtalare i mindre mån höjden i ljudsceneriet, men ger huvudsakligen klangpåverkan. Det är därför fördelaktigt att se till att frekvensgången i ca 40-45 graders vertikal vinkel så långt som möjligt inte avviker alltför mycket från direktljudet.

Detta är inte särskilt svårt att åstadkomma i sig, men om man även vill ha en jämn frekvensgång för direktljudet för stående lyssnare vid lyssningsfåtöljen (ca 15 graders vertikal vinkel) uppstår massor av svårigheter. För att klara detta måste man arbeta med branta filter med rätt karakteristik och dessutom måste positionerna för akustiska centra för diskantelementet och mellanregister-/baselementet vara optimerade, vilket förvisso i en aktiv konstruktion löses enkelt via en fördröjning av signalen till diskantelementet.

Här blir man ju genast rätt intresserad vilken som är "viktigast"
där finns ju en hög med experter som menar att så stor sammanhängande vertikal spridning som möjligt är viktig och 45gr är relativt ointressant, den blir vad den blir.
IÖ menar ju på att lite urfas vid 15" är bara bra och 40-45gr ska vara så lik 0gr som möjligt.

Med frekvensgång är det underförstått att man menar en lämplig referensaxel, vilken kan variera en del, men oftast ligger hyggligt nära nollgradersriktningen. Listan är i prioritetsordning. Det är inte helt självklart hur spridningen ska se ut (eftersom detta till stor del beror av uppställningen och den akustiska miljön), bara att det är en fördel att den saknar svårare ojämnheter i frekvensled. En sfärisk spridning är dock inte att rekommendera eftersom man erhåller en alldeles för stor andel rumsbidrag och därför lätt får en alltför "simmig" återgivning. Högtalare med alltför hög horisontell riktverkan låter å andra sidan ofta en aning "instängt" eftersom de inte utnyttjar laterala reflektioner för att skapa ett bredare och mer homogent ljudsceneri.

Vad gäller vertikal riktverkan kan denna ibland tillåtas vara relativt hög så länge som man får en vettig frekvensgång för stående lyssnare. Detta kan tyckas vara motsägelsefullt eftersom den första takreflektionen helst bör ha en frekvensgång som så långt som möjligt liknar direktljudet. Rekommendationen gäller dock för någorlunda typiskt spridande konstruktioner och om strålningen är tydligt vertikalt riktad blir den första takreflektionen så svag att den inte påverkar särskilt mycket. Dock bör man vara medveten om att ljudsceneriet projiceras aningen lägre i det fallet och att man i praktiken lätt erhåller alltför stora variationer i riktningsindex för att undvika problem med klangbalansen i lyssningspositionen som inte är relaterade till den första takreflektionen.

Punkterna i listan är allmängiltiga för typiska uppställningar och är var konsensusvetenskapen har stått i snart 40 år. För direktfältslyssning har spridningen mindre betydelse, men detta är inte särskilt vanligt i hemmiljö. De egna preferenserna påverkar inte särskilt mycket, utan lyssnarna brukar ha relativt lika uppfattning för uppställningar i typiska rum även om mer udda akustiska miljöer t.ex. kan kräva mer riktverkan p.g.a. långa efterklangstider eller andra akustiska svårigheter.

Vad gäller 15-gradersvinkeln vertikalt irriteras åtminstone jag väldigt mycket av högtalare som tydligt ändrar klangbalans när man ställer sig upp. Detta är mycket vanligt eftersom det blir fallet med typiska element- och filterkonfigurationer och i 9 fall av 10 erhåller man en ordentlig dal kring delningsfrekvensen. Som nyligen diskuterats i en annan tråd ger detta heller inte några fördelar för projektionen av ljudsceneriet via HRTF-effekter, vilket har framförts som en anledning till att detta skulle vara eftersträvansvärt.

[I-or]

Ljudets spridning utom ljudet på 0-axeln från en högtalare är meninglös om inte spridningen på något sätt når lyssningsplatsen.
Hur ser ljudspridningen ut hos en optimal högtalare?

JM

Den som har hört högtalare uppställda i ekofritt rum vet att det låter oerhört tråkigt med vissa likheter med hörlurslyssning. Det har i ett flertal undersökningar påvisats att en lagom nivå av laterala reflektioner är eftersträvansvärt vid stereoåtergivning.

[JM]

Ljudets spridning utom ljudet på 0-axeln från en högtalare är meninglös om inte spridningen på något sätt når lyssningsplatsen.
Hur ser ljudspridningen ut hos en optimal högtalare?

JM

Den som har hört högtalare uppställda i ekofritt rum vet att det låter oerhört tråkigt med vissa likheter med hörlurslyssning. Det har i ett flertal undersökningar påvisats att en lagom nivå av laterala reflektioner är eftersträvansvärt vid stereoåtergivning.

Nu pratar vi fysik. Exakt hur skall optimal uppmätt spridning för en högtalare vara?

JM

[petersteindl]

1. Ljudets spridning utom ljudet på 0-axeln från en högtalare är meninglös om inte spridningen på något sätt når lyssningsplatsen.
2. Hur ser ljudspridningen ut hos en optimal högtalare?

JM

Jag har numrerat ditt inlägg och ger mitt svar.

1. Exakt så.

2. Först vill jag ge förutsättningar. Högtalaren/högtalarna skall återge akustiska musikinstrument inspelade i akustisk miljö. Format är 2-kanalsstereo. Dessa 2 kanaler kan spelas upp med 2 eller flera högtalare. Uppspelning skall ske i lyssningsrum med ungefärlig volym mellan 30 kbm och 200 kbm. Högtalaren är placerad i ett optimalt rum, vad det nu är för något och återger en optimal inspelning. Det betyder att hela orkesterns olika musikinstrument är kodade så att varje enskilt musikinstruments klangkaraktär är perfekt intakt samt att varje enskilt musikinstruments riktningskarakteristik är perfekt kodad och skall av hörseln avkodas exakt såsom deras riktningskarakteristik var på ort och ställe vid inspelningstillfället. Rumsparametrar är efterklangstid i frekvensplan och rumsresonans. Frekvensgången hos högtalaren/ljudkällan skall vara rak. +/- 0,01 dB från 20 Hz till 20 kHz i samtliga utstrålande riktningar från ljudkällan och då mätt från ljudkällan inklusive ljudkällans givna placering. Spridning skall ovillkorligen vara så som det vore en pulserande sfär, t.ex. enligt följande:

2a. Spridning = 2π. Högtalarplacering på 1 begränsningsyta t.ex. vägg, så tätt inpå som möjligt så att destruktiv interferens helt elimineras från närstående vägg/begränsningsyta.
2b. Spridning = π. Högtalarplacering på 2 begränsningsytor t.ex. golv och vägg, eller 2 väggar, så tätt inpå begränsningsytorna som möjligt så att destruktiv interferens helt elimineras från närmaste begränsningsytor.
2c. Spridning = π/2. Högtalarplacering på 3 begränsningsytor t.ex. golv och 2 väggar eller tak och 2 väggar, så tätt inpå alla begränsningsytorna som möjligt så att destruktiv interferens helt elimineras från alla 3 närmaste begränsningsytor.

MvH
Peter

[I-or]

Nu pratar vi fysik. Exakt hur skall optimal uppmätt spridning för en högtalare vara?

JM

Det finns inget enkelt svar på denna fråga eftersom detta har ett mycket stort beroende av uppställning och rum. En högtalare som står uppställd i en uttalat reflektiv miljö kommer att ha helt andra krav på spridningen än en högtalare i en dämpad miljö. Dessutom beror det hela på hur stor vikt man lägger vid ett stort lyssningsområde och även till viss del på hur lyssnaren värderar ljudmässig insvepning (envelopment) kontra tydlighet och detaljåtergivning.

[goat76]

För mig är det ganska tydligt att djupbas i kombination med lyssningsrummets karaktär har enorm betydelse för att uppnå en mer omsvepande återgivning, envelopment är för mig är en av de absolut viktigaste parametrarna det egna rummet kan bidra med för att nå en mer övertygande återgivning, vilket det ytterst begränsade stereosystemet med endast två ljudalstrande källor annars har svårt att skapa på egen hand. Ett visst mått av basresonanser från det egna lyssningsrummet tror jag behöver få finnas kvar om detta ska kunna uppnås, annars låter det ganska platt och livlöst om musiken.

[I-or]

Det finns inga vetenskapliga belägg för att akustiska resonanser i rummet ökar upplevelsen av in-/omsvepning för låga frekvenser vid stereolyssning. Det finns dock tunga belägg för att vi inte hör riktning i rum under ca 100 Hz, något som har diskuterats i oändlighet på detta forum.
(Griesinger, som tyvärr aldrig verkar bemöda sig med ordentliga lyssningstest, brukar hävda att enbart laterala resonanser är fördelaktiga, men effekterna är tungt villkorade, svaga och i stort sett omöjliga att reproducera i normala rum - jag och många andra med mig har försökt utan framgång. Dessutom är det förstås oerhört få inspelningar som uppvisar väsentlig stereoinformation under ca 200 Hz).

En ökad grad av omsvepning fristående från riktningshörsel via förekomst av riktigt låga frekvenser har i vissa sammanhang ansetts göra sig gällande någonstans runt gränsen för infraljudsområdet och nedåt, alltså under ca 20-25 Hz. Något sådant frekvensinnehåll existerar inte på de högpassfiltrerade studioinspelningar som du lyssnar på, speciellt inte utan förekomst av synthesizers.

Detta har dock, mig veterligen, aldrig rapporterats i mer välkontrollerade lyssningstest utan är mer av anekdotisk karaktär. Man bör alltså ta dessa påståenden med ett par skopor salt. Min spekulativa tolkning är att man möjligen omedvetet associerar förekomst av riktigt låga frekvenser med stora lokaler som inte sällan har diverse bullerstörningar från trafik, ventilationsanläggningar m.m. Bullerspektra ser helt annorlunda ut i sådana lokaler än i typisk hemmiljö, där höga nivåer av infraljud är sparsamt förekommande (om man inte bor granne med en vindkraftpark). Dock, som skrivet var, är detta inte på något sätt vetenskapligt belagt.

[Maarten]

Nu pratar vi fysik. Exakt hur skall optimal uppmätt spridning för en högtalare vara?

JM

Peter gav ju ett svar och likaså I-or. Man kan ju också titta på vad de säger här: https://www.sausalitoaudio.com/wp-conte ... Charts.pdf

12. As a general rule of thumb, lower DI speakers (DI’s in the 5dB to 7dB range) will be preferred in blind listening tests.

I bilden nedan kan du se vad DI är är t ex EPS2.

EPS2-DI.png (168.6 KiB) Visad 9993 gånger

Vad gäller vertikal riktverkan kan denna ibland tillåtas vara relativt hög så länge som man får en vettig frekvensgång för stående lyssnare. Detta kan tyckas vara motsägelsefullt eftersom den första takreflektionen helst bör ha en frekvensgång som så långt som möjligt liknar direktljudet. Rekommendationen gäller dock för någorlunda typiskt spridande konstruktioner och om strålningen är tydligt vertikalt riktad blir den första takreflektionen så svag att den inte påverkar särskilt mycket. Dock bör man vara medveten om att ljudsceneriet projiceras aningen lägre i det fallet och att man i praktiken lätt erhåller alltför stora variationer i riktningsindex för att undvika problem med klangbalansen i lyssningspositionen som inte är relaterade till den första takreflektionen.

Ja, här är det svårt att undvika någon form av kompromiss, om man inte gör som Sammel och delar med ett mycket brant FIR-filter av stor längd, eller har en konstruktion med stor vertikal riktverkan. Men alla konventionella konstruktioner med passiva filter lider mer eller mindre av denna kompromiss i det vertikala planet.

Vad gäller 15-gradersvinkeln vertikalt irriteras åtminstone jag väldigt mycket av högtalare som tydligt ändrar klangbalans när man ställer sig upp. Detta är mycket vanligt eftersom det blir fallet med typiska element- och filterkonfigurationer och i 9 fall av 10 erhåller man en ordentlig dal kring delningsfrekvensen. Som nyligen diskuterats i en annan tråd ger detta heller inte några fördelar för projektionen av ljudsceneriet via HRTF-effekter, vilket har framförts som en anledning till att detta skulle vara eftersträvansvärt.

Bra du säger det och det bekräftar den mångåriga upplevelse av 'störningsmoment' att klangen ändrar sig så när man ställer sig upp. Iofs inget enormt problem men likafullt lite störande. Jag har nyligen (efter att börjar mäta lite själv) blivit varse om att det handlar just om stora urgröpningar i frekvensgången i t ex 15-30-graders vinkel uppåt, fast inte bara i dessa riktningar utan faktiskt i de flesta vertikala riktningar. En del är nog mer hörbara, andra mindre.

Ska fulsimulera lite bafflar, filter och element-konfigurationer vid tillfälle.


Bra frågor ovan Schmutziger, JM m.fl. - det öppnar upp diskussionen och nya svar gör att förståelsen fördjupas. Det är ju inga små färgningar vi pratar om, dessa är enkelt hörbara.

[JM]

Det finns inga vetenskapliga belägg för att akustiska resonanser i rummet ökar upplevelsen av in-/omsvepning för låga frekvenser vid stereolyssning. Det finns dock tunga belägg för att vi inte hör riktning i rum under ca 100 Hz, något som har diskuterats i oändlighet på detta forum.
(Griesinger, som tyvärr aldrig verkar bemöda sig med ordentliga lyssningstest, brukar hävda att enbart laterala resonanser är fördelaktiga, men effekterna är tungt villkorade, svaga och i stort sett omöjliga att reproducera i normala rum - jag och många andra med mig har försökt utan framgång. Dessutom är det förstås oerhört få inspelningar som uppvisar väsentlig stereoinformation under ca 200 Hz).
Detta har dock, mig veterligen, aldrig rapporterats i mer välkontrollerade lyssningstest utan är mer av anekdotisk karaktär. Man bör alltså ta dessa påståenden med ett par skopor salt.

Har inte på psykologiska sidan sätt några bra studier på detta.
Griesinger är primärt fysiker och är en intressant men lite slö typ. Han kommer ofta med intressanta hypoteser samt några ytliga tester och utifrån detta drar slutsatser. En hel del är skogstokigt när han som amatör drar psykologiska/fysiologiska slutsatser. De flesta slutsatserna kan möjligen kan vara riktiga men några riktiga solida dubbel blindtester blir det aldrig.
Om jag minns rätt menar Griesinger att en form av omslutande ljud likt det som skapas i stora katedraler kan simuleras med lågfrekvent ljud fördröjt ca 200 ms. Minns inte exakt vilka frekvenser eller vilken relativ SPL han föreslog. Men det är bara att läsa/lyssna igenom hans kaotiska hemsida för exakta data.

JM

[Maarten]

Utöver de svar som framkommit i denna tråd (såsom t ex att fokusera mer på takreflexen än golvreflexen) och andra trådar, fortsätter jag att försöka besvara mina egna frågor efter egen förmåga och lite lek med verktyg.

Test av påverkan från baffel, placering, elementens diameter och filter exkl elementens spridning?

Nedan bild är en simulering av effekter från baffel, elementplacering, filter (inkl. försök till att emulera avrullningen i diskantelementet under fs, därav en extra konding och spole i diskanfiltret) samt av Naqref uppnmätt impedans för EPS2.

EPS2-baffel+filter simu

EPS2-baffel_o_filter-simu.png (576.36 KiB) Visad 9787 gånger

Det som saknas är alltså elementens frekvensrespons som beror på uppbrytningar mm, se t ex: viewtopic.php?f=3&t=70721&start=90#p2139974

Högre ordningens moder i surrounden förekommer alltid från några hundra Hz och uppåt beroende på dimensioner och material. Det är dessa moder som är huvudorsaken till de små frekvensgångsavvikelser man ser mellan kanske 200 Hz och 1500 Hz för typiska högtalarelement. Liknande moder i spidern påverkar också (man ser en mod i spidern i animeringen), men i mindre grad eftersom de bara indirekt påverkar ljudavstrålningen via konens rörelse. Utan dessa bråkmakare skulle frekvensgången från elementet vara absolut spikrak hela vägen upp till strax under den första konmoden.

Påverkan blir mindre för högre frekvenser, och överskuggas slutligen av böjmoder i konen, men finns kvar i hela passbandet. Amplituderna kan vara stora, men frågan är alltid hur mycket ljudavstrålning de leder till (summan av bidragen från de olika svängande delarna av surrounden).

EPS2-uppmätt respons
Jämför ovan med uppmätt respons:

EPS2-baffel_o_filter-uppmätt.png (668.33 KiB) Visad 9787 gånger

Gissningsvis fylls en del nollställen som syns i simulerad tonkurva ut vid verkliga mätningar, eller så kanske de inte syns pga. begränsad frekvensupplösning? Hursomhelst finns likheter och kanske är då en slutsats att man kan komma en bra bit på vägen genom att utgå från elementkonfiguration och placering på baffel?


Spino EPS2-baffel+filter simu vs uppmätt respons
Om man gör en overlay av själva Spinorama mellan simulerad (exkl. elementens respons) och uppmätt respons så blir det såhär:

EPS2-Simu_uppmätt. Power+DI.png (37.83 KiB) Visad 9787 gånger

Eller separerat:

EPS2-baffel_o_filter-simu_jmf_uppmätt.png (220.44 KiB) Visad 9779 gånger

Tja, kanske är detta användbart, kanske inte... Gissar att det trots allt kan vara användbart. En möjlig slutsats är att det är elementens diameter (och därmed spridning), avstånd dem emellan samt filter, som påverkar till stor del.




Lite mer om tolkning av spinorama
Här är lite mer om Spinorama
https://www.audioholics.com/loudspeaker ... asurements

Audioholics-Spino.jpg (83.79 KiB) Visad 9787 gånger

Samt några förklarande bilder från ASR https://www.audiosciencereview.com/foru ... iew.10811/

JBL 305p MKii Speaker Powered Monitor Acoustic CEA 2034 Early Reflections Response Audio Measu...png (53.2 KiB) Visad 9787 gånger

JBL 305p MKii Speaker Powered Monitor Acoustic Sound Power CEA-2034 Spinorama Audio Measurements.png (48.54 KiB) Visad 9787 gånger

JBL 305p MKii Speaker Powered Monitor Acoustic CEA 2034 Predicted In Room Response Audio Measu...png (20.95 KiB) Visad 9787 gånger

[Maarten]

Forts..Test av påverkan från baffel, placering, elementens diameter och filter exkl elementens spridning?
Justerade filtervärdena ovan något och flyttade bak diskanten i den simulerade varianten, samt tog endast baffelsimuleringar i främre sfären då det var dessa jag mätte upp i den högra bilden (den verkliga högtalaren). Då blir det bättre överensstämmelse:

EPS2-baffel_o_filter-simu_jmf_uppmätt-v02.png (504.31 KiB) Visad 9645 gånger

Spino EPS2-baffel+filter simu vs uppmätt respons hela högtalaren

EPS2-baffel_o_filter-simu_jmf_uppmätt-0-90grader.png (219.32 KiB) Visad 9645 gånger

Hade förstås varit bättre med en ordentlig simulering av själva elementet.


Påverkan av baffeln?
Nästa fråga, hur påverkar baffeln frekvensgång och spridning? Framförallt genom baffelsteg men i övrigt ganska liten inverkan enligt denna bild. (Visst finlir är gissningsvis möjligt).

Jmf-Baffelstorlekar-passivt_LR4-2KHz.png (376.37 KiB) Visad 9645 gånger

Påverkan av filter

Första ordningen

210-440-1st-order.png (516.43 KiB) Visad 9645 gånger

Andra ordningen

210-440-2nd-order.png (581.1 KiB) Visad 9645 gånger

210-440-2nd-order-LR.png (554.55 KiB) Visad 9645 gånger

Tredje ordningen

210-440-3rd-order-BW.png (506.61 KiB) Visad 9645 gånger

Fjärde ordningen

210-440-4th-order-LR.png (564.61 KiB) Visad 9645 gånger

210-440-4th-order-BW.png (495.22 KiB) Visad 9645 gånger

210-440-4th-order-Bessel.png (579.17 KiB) Visad 9645 gånger

Jaha, blir man något klokare av dessa fulsimuleringar? Kanske kan man summera det hela med att;
- Baffeln ger oundviklig påverkan
- En kompensation om ca 4 db som andra (bla Martin) ansett vara lagom har stöd i spinoramas "room curve"
- Bortsett från baffelsteget är det ganska små skillnader mellan bafflar
- Elementens storlek har stor påverkan på spridning
- Avstånd mellan elementen påverkar
- Filter har stor påverkan

Givetvis tillkommer elementens egenskaper, men här bör man kanske mest fokusera på låg distorsion?

Kanske:
- Det går att prediktera ganska långt genom att titta på elementens storlek och deras placering, samt i viss mån baffelns storlek. Filtren ska mest göra minimal skada. Typ?


Not: Alla bilder ovan är enkelt framtagna, kan rekommendera att leka lite med denna typ av mjukvaror, om man är det minsta sugen på att förstå hur saker hänger ihop.
Ska lämna detta för nu och istället prova LspLab.

[JM]

Jag är mycket mer intresserad av hur du skall få till spridningen på ett optimalt sätt till lyssningspositionen. I princip är det bara optimal laterala reflexer vilka kan optimera hörandet. Alla övriga reflexer bör sänkas under -30 dB relativt direktljudet enligt bla Lokki.
Så hur fixar du optimala laterala reflexer?

JM

[Maarten]

Nu är jag inte inläst på sånt här, utan detta är väl din, Peters och I-or's domän här men jag antar dels att de laterala reflexerna bör ha nära rak frekvensgång (kanske något fallande?) och att linjekällor golv till tak maximerar dem på bekostnad av golv och tak-reflexerna. Då återstår bak- och frontvägg och de bör väl då dels dämpas, dels infalla tidsfördröjt. Men det är ju bara gissningar.

Är det typ detta du syftar på?
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22088039/
https://www.pnas.org/content/111/12/4409

The concert hall conveys orchestral sound to the listener through acoustic reflections from directions defined by the room geometry. When sound arrives from the sides of the head, binaural hearing emphasizes the same frequencies produced by higher orchestral-playing dynamics, thus enhancing perceived dynamic range. Many studies on room acoustics acknowledge the importance of such lateral reflections, but their contribution to the dynamic responsiveness of the hall has not yet been understood. Because dynamic expression is such a critical part of symphonic music, this phenomenon helps to explain the established success of shoebox-type concert halls

Lägger in en bild som separerar reflexer för ovan baffel-simulering av EPS2. Observera att y-axeln är ändrad för att förstora upp skillnader:

EPS2-baffel-simu-upp_till_90-grader-med_imp Power+DI..png (138.44 KiB) Visad 9599 gånger

Vs verkliga mätningen av densamma:

EPS2-nytt_Filter, 1mH, 8,2uF, 4,4uF, 16ohm. Power+DI.png (230.89 KiB) Visad 9594 gånger

Som synes är ju inte takreflexen så kul och de laterala reflexerna är ungefär lika starka som de övriga.

[Maarten]

Linkälla?
JM, här är då ett försök till simulering av 17 st 100mm element på en 10000mm*200mm baffel (för att till viss del emulera spegling i tak och golv). Lyssningsavstånd 2 m (det ser av okänd anledning lite 'sämre' ut på 3 m). Jag antar dock att allt är skalbart då det är linjära samband. Principen visas alltså förmodligen gott och väl.

Med minde element knuffar man upp interferenserna högre upp i frekvens.

I det stora hela ser linjekällor ut som en princip med god potential, i varje fall väldigt mycket bättre än WMTMW nedan.
Givetvis eliminerar bandelement interferenser mellan diskreta element.

Linjekälla-100mm-element Power+DI.png (192.64 KiB) Visad 9519 gånger

Linjekälla-100mm-element Power+DI-hor-ver.png (235.08 KiB) Visad 9519 gånger

Vertikalt uppåt 0-90 grader

Linjekälla-100mm-element-ver.png (387.13 KiB) Visad 9519 gånger

Woofer-mid-tweeter-mid-woofer (WMTMW)

Baffel 1500*280 mm, element nästan kloss an till varandra. OBS, inga baffelstegskompensationer i filtren nedan men å andra sidan är det 3-vägare, vilket minskar behovet av sådan.
Lobingproblematiken syns tydligt i bilderna nedan.

WMTMW. Första ordningens filter 500 Hz resp 3000 Hz


WMTMW. Tredje ordningens filter, BW 500 Hz resp 3000 Hz



WMTMW. Fjärde ordningens filter, LR 500 Hz resp 3000 Hz




Till sist, en bild som tydliggör problemen med WMTMW kontra vanliga trevägare:

Vissa bilder borttagna på trådskaparens begäran, med hänvnisning till nya bilder i efterföljande inlägg // Redaktör'N

[JM]

Extremt intressant! Är simuleringen av linjekällan med elementen i en låda eller i öppen dipol? Extrapoleras totala energin till varje riktning eller är det medianvärden av några få simulerade ljudtrycksmätningar i varje redovisad riktning.
2 m eller 3 m är det lyssningspositionens avstånd från ljudkällan? Det verkar vara underförstått att ljuden i de olika riktningarna reflekteras till lyssningspositionen. Om så reflekteras allt till 100 % map energi och frekvenser? Dvs energifördelningen och frekvensfördelningenl speglar utstrålat ljud i varje vinkel från ljudkällan utan hänsyn tagen till ev absorption/diffraktion mm i reflexytorna?
Kurvorna verkar vara kompenserade för reflexljudet har olika lång väg till lyssningspositionen. Om så hur långt är det då till de olika reflexytorna? Dvs hur lång väg färdas ljudet från ljudkällan till lyssningspositionen.

JM

[Maarten]

Det är i en låda, dvs ej öppen baffel. Kan kanske göra öppen baffel senare.
Alla simuleringar av baffeleffekter och elementstorlekar i denna tråd är gjorda i VituixCad, som skapar simulerade kurvor i alla 70 riktningarna enligt Spinorama. (Dvs +- 0, 10, 20... 180 grader horisontellt och vertikalt. (0-gradersriktningnen jämförde jag mot Edge, som i sin tur är av I-or är jämförd mot FEM/BEM eller nåt sånt). Felen blir säkert större i större vinklar men av det jag sett har det nog minimal påverkan på de psykoakustiskt aggregerade graferna..
Dessa 70 simuleringar genererar i sin tur Spinorama-graferna enligt CTA-2034A-standarden (som ju är framtagen utifrån forskning). Allt görs mycket enkelt i VituixCad.

2m är lyssningspositionen.

Här är ett inlägg om CTA-2034 som även innehåller länk till standarden: viewtopic.php?f=9&t=72216&p=2187627&hilit=2034#p2187627

EDIT: Skulle nog ha vänt polariteten och/eller justerat fasen i något av 3-vägsfiltren föregående ovan. Får göra det vid annat tillfälle. Lite fort&fel och Faktiskt j-kla låsningsfunktion av inläggen gynnar ju inte rättningar. Ska man ha en sådan funktion borde den skötas av AI-bot med "benefit of doubt"-inställning.

[Maarten]

Linjekälla med öppen baffel
JM, Linjekälla med öppen baffel, 3 m lyssningsavstånd. I övrigt samma förutsättningar som föregående (17 st 100 mm elements osv):

Linjekälla-open-baffel-100mm-element Power+DI-ver-hor.png (466.98 KiB) Visad 9442 gånger

… Justering Woofer-mid-tweeter-mid-woofer (WMTMW)

Då ovan simlueringar av WTMTW kanske var lite fort&fel, kommer här nya bilder, som utgår från samma förutsättningar (baffel och filter):

WMTMW, koaxialt monterade element

Ej möjligt med normala element men bilden tas med för att påvisa skillnaden mot fysiskt separade element i nästföljande bild, som endast skiljer sig genom att elementen har separerats i vertikal led med 150-130-0-130-150 mm.

WMTMW fourth_order-LR_filter-400-2500Hz-coincidental.png (585.79 KiB) Visad 9454 gånger

WMTMW, vertikalt separade element

Lobingen syns tydligt men intressant nog kanske det inte har fullt så stor påverkan i lyssningsposition sett utifrån Spinorama-grafen:

WMTMW fourth_order-LR_filter-400-2500Hz-vertically-separated.png (762.36 KiB) Visad 9454 gånger

WMT, vertikalt separade element
I denna bild har en mid och en bas "mutats". Resultat är i princip samma som ovan men mindre lobing. Även om WMTMW kanske inte är fullt så illa som kan kan tro utifrån den kraftiga lobingen, så är det svårt att se några fördelar med ett sådant arrangemang.
Schmutziger, om du har orkat läsa såhär långt så ger väl detta svar på sina tidigare frågor?

WMT fourth_order-LR_filter-400-2500Hz-vertically-separated.png (578.64 KiB) Visad 9454 gånger

Slutsatser? Evidensbaserade högtalare?
Om man ska konstruera konventionella högtalare baserat på "vetenskap och beprövad erfarenhet" (innefattande grundläggande fysik och psykoakustik) så utgår man lämpligen från en trevägare med stor baffel, där delningsfrekvenser och diskant, mellanregister och basar väljs med diameter som kontrollerar spridningen. Basarna bör vara flera och monteras lite ifrån varandra för att minimera SBIR, samt att man gärna nyttjar waveguides i diskant och ev lite i mellanregister.
Elementen bör kunna väljas fritt utifrån låg distorsion och storlek/spridning.

Inte konstigt att man då landar i en av större Revel-liknande skapelserna, men gärna med bredare baffel.
… Fast de gamla 70-talarna var nog inte så fel ändå? (Fast gärna med flera baselement i höjdled för att minska SBIR).

The_seventies.png (750.16 KiB) Visad 9449 gånger

Linjekällor är förstås ett alternativ. Eller Carlsson kanske?

[schmutziger]

Några snabba, vi börja ju näma oss en bra utgångspunkt för det som intresserar mig.
Puckeln du har i DI kurvan är ju pga för hög delning av basen. Vilket nog ställer till det i detta exemplet även vertikalt.
Hur mycket av den vertikala urfasningen går o reglera genom att låta elementen spela lite urfas? Dvs vad är viktigare? Perfekt i fas i horisontalled eller inte urfasning i 45 och(?)15gr? Om endast en går att realisera vilken ärviktigast?

Ang di 5-7db frå/till vilka frekvenser är det vi pratar om då? 1-10khz? Eller så långt åt båda hållen som möjligt?
Sen har vi ju frågan om hur di och energikurvornas utseende.
Ska de se ut som geddes?

Eller ska det se ut som Feelgood enforcer?

Eller på något annat vis?

Kag antar att det ska se ut so enforcer fast med en helt horisontell di kring ca 6db. Samt att det är bättre att offra fas samarbete för en bättre vertikal spridning.

Edit: jag avser här för en högtalare placerad i rum med rt60 kring ett trevligt rym med heltäckande matta, tygsoffa, dvs lägre än för ett normalt vitt stilrent rum.

[Plymotonic]

Eller Carlsson kanske?

Exaktemente

Mycket trevlig tråd förövrigt.


/ply

[I-or]

Utan att gå in på detaljer skulle jag påstå att Carlsson-högtalarna sprider för mycket och Geddes-högtalarna för lite i ett någorlunda typiskt rum. I det förstnämnda fallet låter det något simmigt och i det andra fallet instängt. Jag är även övertygad om att Carlsson-högtalarna låter betydligt bättre än Geddes-högtalarna för stående lyssnare.

Detta baserar jag på god lyssningserfarenhet av Carlsson-högtalare och erfarenhet av "constant directivity"-konstruktioner från andra tillverkare än Geddes. Intressant nog ligger detta helt i linje med Tooles/Olives forskningsresultat.

Ovanstående gäller generellt även om de olika Carlsson-modellerna uppvisar ganska stora skillnader sinsemellan.

[Maarten]

Eller Carlsson kanske?

Exaktemente
Mycket trevlig tråd förövrigt.
/ply

Kul att tråden uppskattas , En del av mina inlägg är ett "öppet resonemang" för att skapa mig en tydligare bild. Upprinnelsen är egentligen I-or's tjat om; 1: Frekvensgång, 2: Spridning och 3: Distorsion. En annan sak som också triggat min nyfikenhet är att I-or på ett vetenskapligt sätt ifrågasatt ett antal implicita Faktiskt-föreställningar (som även jag har tagit för givna). Ögonöppnaren för min del var Purifi-tråden :-. viewtopic.php?f=3&t=70721
När jag själv började mäta i höstas uppenbarade sig fler frågetecken kring vad jag har tagit del av här på forumet under många år. Faktiskt har (naturligtvis) inte varit förskonat från gruppsykologi, bias och Group Think.


Nu har ju I-or svarat och jag fuskar jag ju med den bakomliggande vetenskapen, så nedan är bara några enkla tillägg:

Några snabba, vi börja ju näma oss en bra utgångspunkt för det som intresserar mig.
Puckeln du har i DI kurvan är ju pga för hög delning av basen. Vilket nog ställer till det i detta exemplet även vertikalt.

Kan så vara. Alla simuleringar ovan är ju snabbt gjorda utan större justeringar och gemensamt för alla (utom för simuleringar av EPS2) är att de inte heller har några kompensationer för baffelsteg, eftersom jag ville att de skulle åskådliggöras.
Verkliga element har dessutom ofta en inte fullt så minskande spridning med ökande frekvens som ovan simuleringar visar. Jag antar att VituixCad simulerar bland annat utifrån elementens diameter, vilka då är att betrakta som en mycket enkel variant av "stelkroppsmekanik" och gymnasiefysikens "Huygens princip". Verkliga element torde därför minska pucklarna i DI något, vilket också syns i jämförelsen av simulerad vs uppmätt Spinorama av EPS2, som jag tycker stämmer förvånansvärt väl, trots att elementen med alla sina elektromekaniska egenheter är helt exkluderade i simuleringen:

EPS2-baffel_o_filter-simu_jmf_uppmätt-0-90grader.png (219.32 KiB) Visad 9314 gånger

EPS2-hor_ver-baffel-simu--vs-uppmätt-upp_till_90-grader-med_imp Power+DI..png (268.88 KiB) Visad 9314 gånger

Hur mycket av den vertikala urfasningen går o reglera genom att låta elementen spela lite urfas? Dvs vad är viktigare? Perfekt i fas i horisontalled eller inte urfasning i 45 och(?)15gr? Om endast en går att realisera vilken är viktigast?

Vid snabb simulering nedan så verkar det vara svårt att optimera mot mer än en riktning åt gången. Vilket kanske inte är så konstigt då fasen är 1-dimensionell men riktningen är 3-dimensionell? Här är tre exempel:

LR-4 @2500Hz

LR4-i-fas-0-grader.png (205.45 KiB) Visad 9314 gånger

Första ordningen @2500Hz

First-order-i-fas-90-grader.png (214.04 KiB) Visad 9314 gånger

Bessel lowpass@1500Hz, Bessel highpass @3000Hz

Bessel4-1500Hz-lowpass-3000Hz-highpass.png (214.6 KiB) Visad 9314 gånger

Då blir din fråga

Dvs vad är viktigare? Perfekt i fas i horisontalled eller inte urfasning i 45 och(?)15gr? Om endast en går att realisera vilken är viktigast?

...en fråga om om prioriteringar och då besvaras väl svaret på din fråga av Olive's formel för välljud:

Screen Shot 2020-01-10 at 1.27.35 PM.png (48.97 KiB) Visad 9314 gånger

NBD (Narrow Band Deviation): Average Narrow Band Deviation (dB) in each 1/2-octave band from 100 Hz-12 kHz
NBD_ON: On-axis​
NBD_PIR: Predicted In-room Response
LFX (Low Frequency Extension): Log10 of the -6dB point (below 300Hz) in the Sound Power curve, relative to average Listening Window (300Hz-10kHz) SPL.
SM_PIR (Smoothness of Predicted In-room Response): Smoothness in SPL based on a linear regression line (at least 1 square error) thru 100Hz-16 kHz.

Viktningen är följande:

Screen Shot 2020-01-10 at 1.40.31 PM.png (52.11 KiB) Visad 9314 gånger

Så det som har betydelse är 1: rak respons on-axis, 2: Harman trained rums-kurva och 3; dess mjukhet, samt 4; hur djupt basen går. Olive's formel ska ha en korrelation gentemot upplevt välljud om 0,86, vilket i psykometriska sammanhang är en extremt hög korrelation. Sen bör man vara medveten om sådana kan uppnås om man studerar uppenbara saker. Mycket inom Hifi har dock mystifierats så formel och prioriteringen är klargörande.
Notera att distorsionen inte är med i formeln, vilket är en uppenbar brist. I-or har ju återkommande påpekat Harman-gruppens försummelse av distorsionens påverkan. Därför visar Spinorama bara en del (men ändå merparten) av det som är viktigt.

Här finns beskrivning och förklaring: https://www.audiosciencereview.com/foru ... ost-302047
Här finns ett Google-spreadsheet som du kan begära access till och få en siffra på hur dina egna konstruktioner står sig: https://docs.google.com/spreadsheets/d/ ... 1083755913

Det finns massa mer info på nätet, t ex: https://speakerdata2034.blogspot.com/20 ... ution.html
Här finns sammanställningar av uppmätta högtalare: https://pierreaubert.github.io/spinorama/

Ang di 5-7db frå/till vilka frekvenser är det vi pratar om då? 1-10khz? Eller så långt åt båda hållen som möjligt?

IÖ har väl återkommande skrivit att en gradvis ökande spridning nog är rätt bra, I-ors har skrivit att spridningen bör anpassas efter rum och lyssningsposition.

Sen har vi ju frågan om hur di och energikurvornas utseende.
Ska de se ut som geddes?
[ Bild ]
Eller ska det se ut som Feelgood enforcer?
[ Bild ]
Eller på något annat vis?

Du hade ju fått till det mycket snyggt avseende DI. Vad har mätt med för frekvensupplösning? (Som avgörs av gating och när de första reflexerna infaller. T ex; 20ms motsvarar 50Hz).
Jag kunde inte hitta en beskrivning av filter mm, samt fler mätningar, finns de?
Har du mätt distorsion på dina? Jag misstänker att dina fina konstruktioner skulle gynnas av bättre element. CA22RNY har tyvärr rätt hög distorsion, dessutom i områden som är känsliga (se Purifi-tråden):

CA22RNY-dist-2,83V.png (270.63 KiB) Visad 9304 gånger

[JM]

Sällar mig till hyllningskören!!!
Superbra beskrivningar/simuleringar av fysikaliska ljudstimuli. Ljudspridningen beskrivs föredömligt map frekvens, riktning och ljudstyrka.
Den kanske viktigaste fysikaliska variabel saknas systematiskt när det gäller beskrivningen av spridningen. Detta är ingen enskild kritik av Maarten utan av hela fysikerkåren.
Tiden.
Tiden när ljudspridningen når lyssningspositionen.

Anatomiskt finns i temporallobens hörselcentra områden vilka registrerar frekvensförändringar över tiden. Se mitt tidigare inlägg.

Tal där spridningen kommer först efter 100 ms uppfattas som ekon.
Klickljud där spridningen kommer efter 2 ms uppfattas som ekon.
Gles musik där spridningen kommer enbart lateralt efter ca 20 ms uppfattas som optimalt enligt flera studier.
Gles musik där spridningen kommer efter 20 ms från alla riktningar utom lateralt upplevs som klart sämre än vid bara laterala reflexer.
Så hur kommer tiden in i spridningsekvationen?

JM

Beklagar sent svar. Covidskiten är tung nu. Läkare efter läkare faller ifrån pga fysisk och psykisk trötthet.
Det ffa den åsidosatta vanliga sjukvården som tynger. Patienter dör pga missade tumörer mm.