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

Hemmapulare debatterar lämpligen i detta forum.

Moderator: Redaktörer

Maarten
 
Inlägg: 3819
Blev medlem: 2003-05-25
Ort: Göteborg

Re: Spridning, lobing, färgningar, Spinorma och EPS2.1

Inläggav Maarten » 2022-01-06 17:30

Några noteringar efter att nu har skummat Floy's Ljud Repro (utgåva år 2008). Kan rekommendera boken som är mycket lättläst och matnyttig. Saknar dock kapitel om inspelningsmetoder, A-B, X/Y etc, samt lite mer om psykologi. Detta är inga invändningar som tar ifrån något från innehållet i övrigt, som är baserat på blinda (och dubbelblinda tester, statistik etc, dvs det man kan begära av vetenskap).
Det står såklart mycket mer i boken än de valda korta summeringarna nedan, som dessutom är godtyckligt utvalda för eget kommande bruk (och utifrån ett fokus på stereoåtergivning och inte multikanalljud):


Inspelningen har stor betydelse för spatialt intryck
The principal conclusion is that recording technique is often the prime determinant of spatial impressions perceived in sound reproduction. The directivity of the loudspeakers is a factor, as is the reflectivity of the surfaces involved in the first lateral reflections, especially in recordings incorporating left- or righthand panned sounds.


Vissa reflektioner ger timbre (klangfärg), bredd och omslutning
Reflektioner kan vara bra, i synnerhet laterala. De bidrar till ASW (apparent source width) och envelopment (omslutning eller "att vara där"). De minskar också problemen med fantomcenter, dvs stereosystemfelen, som är mer eller mindre omöjliga att undvika utan centerkanal.
... destructive acoustical interference will occur at the frequency at which this is one-half of a period: 1.85 kHz…. In normally reflective rooms, reflections that arrive from other directions at different times will help to fill in the spectral hole because there will be no acoustical interference associated with those sounds. Reflections and reverberation added to the mix will also help. However, the more acoustically “dead” the listening environment and the closer we sit to the loudspeakers, the more dominant will be the direct sound and the stronger will be the effect. This means that the common practice of eliminating reflections in control rooms and the common use of so-called “near-field” loudspeakers, sitting on the meter bridge of a console, both create situations where this problem is more likely to be audible. [color=#0000BF]It seems that reflections in rooms are coming to our rescue more often than they are creating problems[/color].


Kamfiltereffekter, fula men sällan problematiska?
Kamfiltereffekter (de som uppstår när två ljud blandas och interfererar);
Kamfilter.jpg
Kamfilter.jpg (5.62 KiB) Visad 4650 gånger

... ser ofta värre ut än vad de är men det beror helt vad orsaken är. Kamfiltereffekter som beror på tidsfördröjningar och som kommer från samma riktning är värre, än de som kommer från andra riktningar.
Den dipp som infaller runt 1,85 KHz och som ibland har refererats till avseende stereosystemfelen, är ett resultat av kamfiltereffekt och gångvägsskillnader till öronen från resp högtalare. De högre upp i frekvens menar Toole är irrelevanta då ljudet dämpas för mycket vid högre frekvenser när de ska försöka "komma runt huvudet".
Stereosystemfelen rör även "circle of confusion", se t ex https://seanolive.blogspot.com/2009/10/ ... usion.html . Dvs, de kompenseras ofta medvetet eller omedvetet vid mixningen och så länge standard saknas, är problemet svårlöst. Kanske är puristiska akustiska inspelningar mindre drabbade av "circle of confusion"?
Se även: viewtopic.php?f=9&t=70890&p=2130367&hilit=stereosystemfel#p2130367


Dämpning, frekvensoberoende och 'lagom' samt välplacerad?
Dämpning ska göras så frekvensoberoende som möjligt vilket ofta leder till tjocka dämpväggar. Hellre då ingen dämpning (i synnerhet gällande laterala reflexer) än dålig sådan.
Front, bak-väggar bidrar inte positivt, dessa kan därmed dämpas om man vill, eller har stora avstånd till dem (vilket ger ett lite annat resultat).
Undvik givetvis fladder-eko (de som studsar mellan motsatta väggar, t ex genom diffusering).


Rumsanpassning?
Små rum är svårare än lite större rum, bla för att tidsfördröjningar för reflexer blir väl korta.
Complete listener gratification is likely to require reflections that are higher in level and later in time than those naturally occurring in small listening rooms.


Det har varit för stort fokus på rummets dimensioner inom akustiken. Det är många fler variabler (som ofta är okända) som avgör var bukar och noder hamnar.
Likaså skriver han ang efterklang och tidiga reflektioner att :
What we hear in a small listening room is dominated by the directional characteristics of the loudspeakers and the acoustic behavior of the room boundaries at the locations of the strong early reflections. RT reveals nothing of this. As a measure, it is not incorrect; it is just not useful as an indicator of how reproduced music or films will sound. Nevertheless, excessive reflected sound is undesirable, and an RT measurement can tell us that we are in the ballpark, but so can our ears, or an “acoustically aware” visual inspection.


Människor har en stor förmåga till adaption, på gott och ont. Man vänjer sig och bortser snart från rummets egenskaper.


Jämn och lagom spridning
Jämn spridning är bra, då de ger större sweetspot och hjälper till avseende ASW ((apparent source width)) och envelopment (omslutning).
Lite lagom invinkling av frontar är bra men ställer högre krav på god spridning. Man kan dämpa delar av sidoväggar men helst inte där första laterala reflexen infaller.
For maximum “preference,” it seems that refl ections from about 30° to 90°are most effective. The most important message is that “preference” is associated with a strong “spatial impression.”


Surroundhögtalare ska ha +-90 graders spridning. Man nyttjar då spegelkällor i övriga väggar (men kanske helst inte spegling i front resp bakvägg).


Skattningar och lyssningstester, lurigt!
Skattningar av välljud är i snitt är lägre för blinda tester gentemot öppna. Lyssnares träning spelar roll.
Icke förvånande skriver de att
"So strong is that attachment of “perceived” sound quality to the identity of the product that in sighted tests, listeners substantially ignored easily audible problems associated with loudspeaker location in the room and interactions with different programs."
These findings mean that if one wishes to obtaincandid opinions about how a loudspeaker sounds, the tests must be done blind.



Hörselns förmåga och hörselskador
Toole tar även upp en del om hörselns förmåga och hörselskador och att det inte är ovanligt att musiker och andra professionella inom audio-industrin har nedsatt hörsel inom vissa områden.
Ålder är självklart en faktor som berör alla. Vidare nämner han faktorer som 'maskering'.

Frånvaro av bakgrundsljud i lyssningsrum är förstås viktigt.


Vad hör vi?
Vi hör ej fas men är känsliga för amplitudvariationer. Med alla reflektioner under inspelning och uppspelning kan man dessutom glömma linjär fas.
Vi kan höra en avvikelse om 0,1db/oktav från rak frekvensgång men vi kommer att adaptera till den.

'Toppar' hörs generellt lättare än 'dalar' och toppar beror ofta på resonanser (och interferenser) medan dalar oftare beror på interferenser
Resonanser är en viktigt del för att skapa klangen i ett musikinstrument men är destruktivt vid ljudåtergivning.

Möjlighet att detektera missljud beror på programmaterialet (och lyssnares hörsel resp träning).
Bortsett från tidigare nämnda kamfiltereffekter, som kan se värre ut än vad är, är resonanser lätta att se på frekvenskurvor, om de har tillräcklig upplösning och är fria från rumsinterferenser, vilket långt ifrån alltid är fallet.
Låga Q-värden för resonanser ger bredare 'toppar' och exciteras (triggas) lättare. De exemplifierar med Q=1 som ger hörbara effekter med någon db's avvikelse, trots att denna avklingar snabbt (inom någon cykel).
Höga Q-värden ger smala och höga toppar.
Toole varnar för tolkning av vattenfallsdiagram som inte beaktar hörbarhet av resonanser och hur lätt dessa exciteras.

Det finns annat att nämna här, som bland annat rör riktning. Delar av detta finns med indirekt i övriga delar av detta inlägg.

Distorsion då?
Toole tar även upp lite om distorsion och maskeringseffekter, där han nämner synsättet att maskeringseffekterna påverkar övertoner mer än de nedblandade produkterna, dvs skillnadstonerna stör mer.
Dock säger han (som andra här på Faktiskt, ffa Morello) att dessa olika distorsionsmått bara är olika sätt att kvantifiera olinjäriteter. Toole närmast förkastar distorsionsmåtten då dessa inte tar hänsyn till maskering. Alla som läst tråden med den danska studien vet att detta var en förhastad slutsats, då korrelationen mellan THD och upplevd ljudkvalitet var hög; 0,46. Danskarna ger mått på psykoakustiskt anpassade distorsionsmått med mycket hög korrelation. Se viewtopic.php?f=9&t=72114&hilit=danska&start=30#p2182949

Toole tar upp kompression och att egenskaperna hos högtalare kan ändras ganska markant med kraftigt ökande ljudtryck (här 102 db). Detta känns som alltför sällan undersökt fenomen.


Proportioner direktljud och reflekterat ljud?
Slutligen, gällande ASW (apparent source width), ljudbild och envelopment, så finns det en optimal balans mellan direktljud och reflekterat ljud (helst lateralt), som naturligtvis är beroende på rummet och placering av högtalare och lyssnare.
Han refererar till Klippels experiment på tidigt 90-tal;
The optimum amount by which the combined reflected sounds should exceed the direct sound is about 3 dB for speech, 4 dB for a mixed program, and 5 dB for music. There is no frequency dependence considered in these numbers, and we know that loudspeakers do not exhibit constant directional behavior at all frequencies.
(difference between the reflected and direct sound fields as represented by the sound power and on-axis measurements of a loudspeaker)
A good loudspeaker for this purpose would therefore be one that has two qualities: wide dispersion, thereby promoting higher levels of reflected sound, and a relatively constant directivity index so that the direct-sound and refl ectedsound curves have similar shape.

Enligt bild 20.2 gäller detta upp till 5 KHz.


Olive's formel för att prediktera välljud
Därefter går han igenom Olive's formel för att prediktera välljud (korrelation om 0,86) som kan ses slutet av första sidan i denna tråd: viewtopic.php?f=3&t=72656#p2210837

I korthet ska högtalare inte ha några tvära kast i frekvenskurvorna on- resp off-axis, samt on-axis ska vara så 'rak som möjligt'. De övriga kurvorna ska inte nödvändigtvis vara raka (då de beror på uppställning), däremot utan toppar och dalar.
.."there is no doubt about the importance of minimizing coloration due to spectral undulations and narrow-band bumps associated with resonances."


Se tidigare inlägg i denna tråd som utvecklar Spinorama och Olive's formel för välljud:
viewtopic.php?f=3&t=72656#p2210837
viewtopic.php?f=3&t=72656&start=30#p2210874



En liten kul bild som visar gamla JBL-grejer. Bra grejer var bra då liksom de är rätt bra nu (dock alldeles för "taggiga" kurvor men medelvärdena hamnar inte helt obalanserat):
JBL4310 o andra.png
JBL4310 o andra.png (141.34 KiB) Visad 4650 gånger
sb17nbac till alla!

Användarvisningsbild
paa
Sökaren
 
Inlägg: 35480
Blev medlem: 2005-01-10

Re: Spridning, lobing, färgningar, Spinorma och EPS2.1

Inläggav paa » 2022-01-06 19:31

Trådens rubrik skulle kunna korrigeras, genom att gå in i förstainlägget och där ändra i rubriken.
Medlem på forumet för hifi; Faktiskt.se, numera Faktiskt.io sedan jan 10, 2005
Numera pensionär.
Vi har sålt Sonic Design till Winn Scandinavia, vilka driver bl.a Ljudfokus och BRL.

Maarten
 
Inlägg: 3819
Blev medlem: 2003-05-25
Ort: Göteborg

Re: Spridning, lobing, färgningar, Spinorma och EPS2.1

Inläggav Maarten » 2022-01-06 22:48

Har du förslag? Jag vet inte vad som sammanfattar bra men jag inser att tråden dragit iväg. En röd tråd är väl att det handlar ju rätt mycket om frekvensgång, spridning och deras korrelat till mätning av välljud, så den delen är väl rättvisande, men vad mer?

EDIT: Testade att ändra, är det mer representativt?

EDIT av föregående inlägg: Det ska naturligtvis stå:
I korthet ska högtalare inte ha några tvära kast i frekvenskurvorna on- resp off-axis, samt on-axis ska vara så 'rak som möjligt'. De övriga kurvorna ska inte nödvändigtvis vara raka, lika on-axis (då de beror på uppställning), däremot utan toppar och dalar.
sb17nbac till alla!

JM
 
Inlägg: 4817
Blev medlem: 2011-08-13

Re: 1: Frekvensgång, 2: Spridning, ...3: Spinorama

Inläggav JM » 2022-01-06 23:02

Misstänker att det är andra upplagan du läst. Tools sammanfattning är som jag ser det den bästa som är gjord av en fysiker av hur vi hör fysikaliska stimuli - ffa reproducerad musik. Hans sammanställning berör en hel del hur vi hör dvs psykologiska reaktioner på fysikaliska stimuli vilket han oftast gör riktigt bra. Det framgår tydligt att han är primärt utbildad inom fysik/teknik och inte hörandets psykologi/fysiologi. På några ställen i boken är det en fördel att läsa original studierna pga missförstånd/oklarheter.
Sedan han skrev boken har det hänt en del ffa inom fysiologin.

Du saknar mer hur vi hör psykologiskt.
Psykologen Moores bok kanske en bok för dig.
Boken An Introduction to the Psychology of Hearing är skriven av Prof. Dr. Brian CJ Moore; Emeritus Professor of Auditory Perception, Dept. of Psychology - University of Cambridge, UK.
Många tycker den är korrekt men lite knepig. Han är ingen större pedagog. Han förutsätter att läsaren har psykologiska terminologin aktuell och basala psykologiska grundkunskaper.
Både Tools och Moores böcker börjar bli föråldrade.
Neurovetenskapen psykologiskt och fysiologiskt exploderar kunskapsmässigt. Jag följer dagligen det som publiceras inom mina områden.
Mer färska studier hur vi hör psykologiskt/fysiologiskt hittar du i mina inlägg/referenser här på faktiskt.
Viktigaste kunskapen vilken böckerna inte tar upp är neuroanatomiska/neurofysiologiska fynden att vi hör temporalt (tidsmässigt), selektivt, sekventiellt och inte likt en mikrofon. Relativt stora områden i hjärnan, temporalt (anatomiskt) bilateralt, är avsatta för hur hörbara frekvenser varierar över tiden.
Helt ok att ställa frågor.

JM
Neuroscientist. Emotional Beauty is in the Ear of the Listener. "Kill your darlings" => scientific evolution.

Maarten
 
Inlägg: 3819
Blev medlem: 2003-05-25
Ort: Göteborg

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

Inläggav Maarten » 2022-01-07 20:58

Sökte lite snabbt här på Faktiskt men tröttnade då jag tycker att det är svårt att hitta kondenserad, nyanserad och konkret information. För närvarande är jag rätt nöjd med att ha skummat Floyd's bok (ja det är andra utgåvan) för att inte hamna fel vid DIY... För målet är att det ska bli något byggt också. Apropå det, hur går det med dina linjekällor? viewtopic.php?f=3&t=71164&hilit=tc9&start=120

Tack för tips om bok och det kommer kanske frågor, i synnerhet gällande tidigare reflexer.

Hittade ändå en del vid snabb sökning (som jag bara hunnit superskumma men som initialt inte ser ut att tillföra så mycket utöver det Toole skrivit i "Ljud-Repro) (som också innehåller massa annat matnyttigt). Det troliga är att jag inte lägger så himla mycket mer tid på eventuella detaljer som svårligen går att realisera med vanliga högtalare och stereosystem, med alla dess begränsningar. Någon måtta får det vara :) och jag vill inte hamna i suboptimeringsträsket.

Några Faktiskt-trådar

Tid - frekvens - signalrepresentation: viewtopic.php?f=10&t=71915&p=2173337#p2172682
- I-or om mätsignaler mm.
I-or skrev:Den största skillnaden är dock att mätsystemen är många gånger känsligare än hörseln i alla avseenden. Vi kan alltså mäta långt mycket mer än vi kan höra. Svårigheterna ligger i hur man ska välja ut de delar av mätresultaten som är relevanta för hörseln, men här har framförallt Toole och Olive gjort avgörande insatser för att mer slutgiltigt korrelera lyssningsintryck med mätresultat. Det kan idag anses vara vetenskapligt fastställt att fasgången har försumbar betydelse i praktiken och att frekvensgång och spridning är helt avgörande för hur lyssnarna uppfattar ljudkvaliteten.


Direktljud - Reflexer - Maskering - Precedence: viewtopic.php?f=9&t=68369
- Svårt att uppnå optimala förhållanden i små rum.
- Några inlägg av Thomas A tyckte jag var bra, bla detta: viewtopic.php?f=9&t=68369&start=30#p2065723
- Belysande bild Precedenseffekt av Peter S: viewtopic.php?f=9&t=68369&start=30#p2066038
- Belysande bild av JM rörande subjektiva effekter viewtopic.php?f=9&t=68369&start=60#p2066040

Dåliga högtalare som låter bra? viewtopic.php?f=9&t=72216

"Högtalarna försvinner.
.." viewtopic.php?f=9&t=72298
- I-or, Thomas A och Peter om HRTF, centerkanal, ekvalisering, stereosystemfel mm: viewtopic.php?f=9&t=72298&start=30#p2190974
- I-or om återskapande, konsthuvud mm: viewtopic.php?f=9&t=72298&start=60#p2191066

Tidiga reflektioners påverkan på musikåtergivning: viewtopic.php?f=9&t=66271
- IÖ om reflektioner från olika håll mm: viewtopic.php?f=9&t=66271&start=30#p1945257
- Ett inlägg av IÖ som kan tolkas som lite ifrågasättande av 'övertro' (?) av värdet av laterala reflexer samt överanvändning av diffusering. viewtopic.php?f=9&t=66271&start=60#p1945499

"Ny" Toole artikel - laterala reflexers betydelse o problem: viewtopic.php?f=9&t=64926
- JM, IÖ och Peter S bataljerar.
- IÖ påpekar skillnader mellan rum för live-musik och ljudåtergivning. En sak verkade de nästan vara överens om:
IÖ skrev:
JM skrev: Golv/takreflexer får inte vara dominerande. Laterala reflexer får inte vara dominerande men bör ligga fördröjda kring 20-30 ms för optimal spatial upplevelse.

Jag kan nästan hålla med om det sistnämnda (med reservationen för formuleringen "optimal spatial upplevelse" det handlar ju inte om det om man talar i termer av ursprungstrohet), men jag vill samtidigt klargöra att det beror på frekvens, och även påminna (dem som vetet det tidigare men glömt det nu) att 30 ms motsvarar en fördröjning om över 10 meter gångtid i luft. Så även om det ligger något lite i det, så är det en rätt så hypotetisk synpunkt om man talar om vad man skall försöka åstadkomma i ett normalstort lyssningsrum.
...
Ja, det Toole skriver är rätt så invändningsfritt.

Men försöker man tolka ut vetenskapligt otillåtna slutsatser från det så kan dessa bli väldigt fel.

- Matssvensson klipper ur sammanfattningar från Toole 2008: viewtopic.php?f=9&t=64926#p1898293
- DQ summerar och avrundar kort: viewtopic.php?f=9&t=64926&start=30#p1898983

Rak tonkurva på lyssningsplats - är det eftersträvansvärt? https://www.faktiskt.io/phpBB3/viewtopic.php?f=9&t=60513
- Här diskuterar Martin, IÖ m.fl. Tror att I-or redan har (?) eller skulle nyansera det som står där avseende ekvalisering av direktljud (tidsfönstrat) upp till åtminstone 500 Hz.

Ortoakustiska principen - förbättringsbar? viewtopic.php?f=17&t=62606&p=1810524#
- Den här tråden verkar intressant och läsvärd då kan möjligen kan tillföra något mer än vad Toole-boken har bidragit med!

Linjekälla = löptidsfel?
viewtopic.php?f=10&t=27502&p=1721557#p1721557

Reflexer > 10 ms - kryddan i ljudupplevelsen: viewtopic.php?f=9&t=61069
- Peter om Griseringer: viewtopic.php?f=9&t=61069&start=30#p1758093

Placeboeffekt och stereofonisk återgivning: viewtopic.php?f=9&t=62461
- Peter skriver lite om fantomprojicering utifrån Baluert: viewtopic.php?f=9&t=62461

Intressant artikel om stereosystems kompensation: viewtopic.php?f=9&t=70557

Ljudvågor som möts, och förenas? viewtopic.php?f=9&t=69705

Psykoakustik - djup: viewtopic.php?f=9&t=69841&p=2081798
Adhoc skrev:Hur djupet / avståndsuppfattningen funkar är svårast att hitta bra förklaringar och teorier till. Står en del här: https://www.ece.ucdavis.edu/cipic/spati ... ing/#range under punkt 2.6 här: https://www.academia.edu/7275281/ENHANC ... E_POSITION görs en test för att simulera olika djup / avstånd. Som jag fattar det, spelar rummet stor roll, hur högtalare är placerade i det samt hörbarheten av sekundära ljudkällor (reflektioner eller separata högtalare), tiden för dessa, varifrån och vilka frekvenser det handlar om är säkert också en del av "ekvationen".



BREMEN HD12, info om denna här: viewtopic.php?f=4&t=19026

Sanningens bastardbarn, Dolores MKI, långtidslyssnade: viewtopic.php?f=3&t=39984&
sb17nbac till alla!

Användarvisningsbild
kimmen
 
Inlägg: 46
Blev medlem: 2008-10-16

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

Inläggav kimmen » 2022-01-08 11:44

Jag har nyligen funderat en del på avstånd mellan element i vertikalled och hittat en del intressanta diskussioner.

Kimmo som gjort VituixCAD föreslår ett avstånd på 1.0-1.4 x våglängden vid delning där elementen är i fas för att detta skulle ge bra riktning på sidolober med tanke på t.ex. takreflex, jämn DI och undvika allt för stor dipp i effektresponsen vid delning.

Se t.ex.
https://www.audiosciencereview.com/forum/index.php?threads/some-help-with-lobing.22661/

Vid 1/2 våglängd får man visserligen bara en huvudlob, men samtidigt är nivån låg i 45-gradersriktningen.
Under 1/2 våglängd däremot minskar lobningsproblem och även dipp i utstrålad effekt.

Jag har också sett det föreslås att man kan använda fasläget vid delning, t.ex. genom asymetriska delningsfilter, för att manipulera direktiviteten. Om man låter summationen bli mer och mer ur fas under delningsfrekvensen och i fas över skulle det kunna kompensera för att det större baselementets ökande riktverkan med frekvens och att en mindre diskant har mindre riktverkan.

Baffelns form kan väl också användas på liknande sätt? (dippar on-axis pga baffeln ger minskad riktverkan och toppar ger ökad)

Vad gäller horisontell förskjutning mellan element borde man väl kunna säga att betydande förskjutning i sidled mellan element (i förhållande till våglängden) bör undvikas? Till exempel en hel del 70-tals trevägare har mellanregister och diskant bredvid varandra. Det kan väl inte vara bra eftersom det horisontella utstrålningsmönstret blir knasigt.

Jag har experimenterat lite i VituixCAD med ideala responser genererade av det inbyggda diffraction-verktyget och tycker det är användbart för förståelsen. Trevägare med bred baffel verkar inte så dumt. Jag är lite sugen på att bygga något liknande SEAS-3-Way-Classic eller kanske ännu hellre en förminskad version av Yamaha NS-1000 fast baserad på 2" Dayton RS52 dome-mid. Troels delade sit bygge vid 3.5 kHz med 120 mm avstånd vilket ger 1.25 våglängder och borde kunna vara bra. Yamaha däremot har mycket långt avstånd: ca 160 mm (uppskattat från bilder) vilket är 2.86 lambda vid delningsfrekvensen 6 kHz. Det ger en väldigt smal huvudlob.


Vertikalt strålningsmönster (Tolvan Xdir) vid 1, 1/2 och 1/4 våglängd mellan element. Man vill nog öka avståndet lite över 1 våglängd så att man får bra nivå mellan +40-50 grader (takreflex) genom att sikta utsläckningarna lite närmare horisontalplanet?
Screenshot_20220108_092056.png
Screenshot_20220108_092056.png (35.97 KiB) Visad 4478 gånger



Vertikalt strålningsmönster vid 1, 1.4 och 2.8 våglängder.
Screenshot_20220108_104215.png
Screenshot_20220108_104215.png (38.42 KiB) Visad 4478 gånger

Användarvisningsbild
kimmen
 
Inlägg: 46
Blev medlem: 2008-10-16

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

Inläggav kimmen » 2022-01-08 16:49

Jag funderade lite mer och kom på att det skulle vara intressant och inte alldeles för svårt att undersöka ett förenklat fall: ustrålad effekt och direktivitet från två rundstrålande punktkällor på olika avstånd och med olika fasförskjutning. Detta med akustik är ju inte helt olikt elektromagnetisk fältteori så nog ska det gå att ställa upp en integral för detta...

Sfäriska koordinater blir ju ganska lämpligt för källor ovanför varandra, och man slipper azimuth-beroende. För effektresponsen integrerar man över en sfär oändligt långt bort från källorna och därför kan man försumma den avståndsberoende försvagningen.

Först provade jag lite i Wolfram Alpha (länken räknar ut DI i dB för 1.2 våglängders avstånd) och kom fram till något som liknar Kimmos resultat: maximal riktverkan vid 0.7 våglängder och minimal vid 1.2 för källor i fas. Med källor 90 grader ur fas blir dock DI 0 dB oavsett avstånd. Det senare var ju väldigt spännande.

Så jag gav det en omgång med ipython3 / scipy / numpy / matplotlib (bifogat skript) och får denna fina graf:
Screenshot_20220108_150151.png
Direktivitet
Screenshot_20220108_150151.png (76.6 KiB) Visad 4444 gånger


Här ser man att:
  • DI för delning i fas går mot 0 dB när avståndet mellan elementen går mot 0.
  • DI för delning i fas är 3 dB vid jämna multipler av halva våglängden.
  • DI för delning i fas toppar på 4.1 dB vid 0.71 våglängder.
  • DI för delning i fas är som lägst 2.5 dB vid 1.23 våglängder.
  • DI för delning i fas går mot 3 dB om avståndet mellan elementen är långt.
  • DI för delning med 90 grader fasförskjutning (typiskt udda ordningens delningsfilter) blir 0 dB oavsett avstånd.

Förenklingarna på grund av att källorna är perfekt rundstrålande börjar väl falla när elementen får riktverkan, men för källor i halvrymd blir resultatet samma på grund av symmetrin.
Det borde i alla fall ge något hum om vad som händer, och det stämmer ju också med vad man kan se om man experimenterar i VituixCAD eller Kimmos guideline.

Detta blir ju också samma som vad som händer med effektresponsen när en högtalare befinner sig nära en begränsningsyta som t.ex. ett golv. Avståndet i min graf här blir då dubbla avståndet mellan högtalaren och begränsningsytan (eftersom det som ska läsas av i grafen är avståndet mellan högtalaren och dess spegelbild). Begräsningsytan ger alltså +3 dB i effektrespons för rakt direktljud vid låga frekvenser (halvt utbildat vid ca 1/6 våglängd mellan högtalare och golv).

Jag har sett det föreslås att man inte kompenserar baffelsteget fullt ut med 6 dB, och detta kan väl vara relaterat? Jag har sett många diskussioner om att vid låg frekvens skulle direktljudet bli mindre viktigt och effektresponsen mer viktig. Kompenserar man baffelsteget fullt ut med 6 dB får man väl 3 dB för mycket bas.
Bilagor
Screenshot_20220108_150133.png
Skärmdump utvecklingsmiljö
Screenshot_20220108_150133.png (489.3 KiB) Visad 4444 gånger
calcdir.zip
skript
(705 Bytes) Nerladdad 75 gånger

Användarvisningsbild
I-or
Herr Ekvalisator
 
Inlägg: 6171
Blev medlem: 2020-08-30

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

Inläggav I-or » 2022-01-08 18:52

Det svåra är, som jag var inne på ovan, att erhålla en hyggligt jämn frekvensgång i både 45-gradersriktningen (takreflektion) och 15-gradersriktningen (stående lyssnare), något som tydligt framgår i de förenklade punktkällebaserade simuleringsresultaten ovan. Att åstadkomma en relativt jämn frekvensgång i 0-, 15- och 45-gradersriktningen är möjligt, men man behöver se till att arbeta med rätt filterkarakteristik och position för diskantelementet.

För övrigt beror graden av kompensation för baffelsteget på högtalarens placering i rummet och graden av rumsstöd.
Teknisk konsult inom akustik och audioteknik

Användarvisningsbild
eljulio
 
Inlägg: 3337
Blev medlem: 2011-11-04
Ort: Kalmar

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

Inläggav eljulio » 2022-01-09 07:45

I-or skrev:Det svåra är, som jag var inne på ovan, att erhålla en hyggligt jämn frekvensgång i både 45-gradersriktningen (takreflektion) och 15-gradersriktningen (stående lyssnare), något som tydligt framgår i de förenklade punktkällebaserade simuleringsresultaten ovan. Att åstadkomma en relativt jämn frekvensgång i 0-, 15- och 45-gradersriktningen är möjligt, men man behöver se till att arbeta med rätt filterkarakteristik och position för diskantelementet.

För övrigt beror graden av kompensation för baffelsteget på högtalarens placering i rummet och graden av rumsstöd.


Finns det någon poäng att specialbygga högtalare för det aktuella lyssningsrummet och sen finjustera med EQ det lilla sista eller ska man helt enkelt utgå från någon form av utgångspunkt, så här ska en högtalare byggas. Punkt. Och sen vidta EQ-åtgärder för det aktuella rummet? Båda exemplen förutsätter ju att man kan mäta upp rummet noggrant innan bygge och efteråtgärder.

JM
 
Inlägg: 4817
Blev medlem: 2011-08-13

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

Inläggav JM » 2022-01-09 09:34

Det förefaller mig helt meningslöst att prata spridning när målet är inte är definierat.
Att bara utgå från spridningen från högtalaren är enögt och ger inget. Möjligen är det underförstått att ett optimalt rum finns för varje högtalare. I min värld blir det många konstiga rum vilka inte har något med de små lyssningsrum vi vanligen har.

Slutprodukten av det spridda ljudet skall landa i lyssningspositionen.

Slutprodukten är i fysiken värld ett resultat av högtalarens spridning och rummets påverkan.
I psykologins värld finns sedan många år klarhet hur spridningen skall komplettera direktljudet för ge bästa ljudupplevelsen och ffa hur spridningen inte skall påverka det hörbara direktljudet negativt.
BOlab 90, paneldipoler och Peters ägg är bra ansatser till bättre spridning än vanliga lådhögtalare i vanliga rum.

JM
Neuroscientist. Emotional Beauty is in the Ear of the Listener. "Kill your darlings" => scientific evolution.

Användarvisningsbild
juanth
 
Inlägg: 3575
Blev medlem: 2012-04-18
Ort: Sthlm

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

Inläggav juanth » 2022-01-09 12:21

Fantastisk tråd av Maarten. Mycket intressant och bra sammanställt. Fint insamlat från gamla trådar.
Fint bidrag av Kimmen mfl dessutom.

Jag har planer på att bygga en linjekälla av 32 st äldre Philipselement 16/sida så det här känns som en matnyttig tråd angående det. Jag tror jag kommer sikta på en delning/avstånd som ger ca 1,3 x våglängd.
Mvh Johan


Orthoakustiska öron. Bor i Sörmland och ibland i Sthlm

Användarvisningsbild
I-or
Herr Ekvalisator
 
Inlägg: 6171
Blev medlem: 2020-08-30

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

Inläggav I-or » 2022-01-09 14:36

JM skrev:Det förefaller mig helt meningslöst att prata spridning när målet är inte är definierat.
Att bara utgå från spridningen från högtalaren är enögt och ger inget. Möjligen är det underförstått att ett optimalt rum finns för varje högtalare. I min värld blir det många konstiga rum vilka inte har något med de små lyssningsrum vi vanligen har.

Slutprodukten av det spridda ljudet skall landa i lyssningspositionen.

Slutprodukten är i fysiken värld ett resultat av högtalarens spridning och rummets påverkan.
I psykologins värld finns sedan många år klarhet hur spridningen skall komplettera direktljudet för ge bästa ljudupplevelsen och ffa hur spridningen inte skall påverka det hörbara direktljudet negativt.
BOlab 90, paneldipoler och Peters ägg är bra ansatser till bättre spridning än vanliga lådhögtalare i vanliga rum.

JM


Naturligtvis kan man utforma högtalare för lyssningsrum av någorlunda normalt snitt på precis samma sätt som man utformar de flesta andra konsumentprodukter för någon sorts normala användningsområden. Att det sedan finns lyssningsrum/uppställningar som avviker så pass mycket från det normala att andra egenskaper krävs ändrar inte på detta faktum.

De högtalare som du räknar upp är totalt väsensskilda vad gäller spridning, varför det blir svårt att definiera dem som "bättre" när de egentligen bara är annorlunda. De utstrålningsmönster som produceras av dessa högtalare kan med rätta problematiseras i olika avseenden.
Teknisk konsult inom akustik och audioteknik

Användarvisningsbild
kimmen
 
Inlägg: 46
Blev medlem: 2008-10-16

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

Inläggav kimmen » 2022-01-09 15:58

I-or skrev:Det svåra är, som jag var inne på ovan, att erhålla en hyggligt jämn frekvensgång i både 45-gradersriktningen (takreflektion) och 15-gradersriktningen (stående lyssnare), något som tydligt framgår i de förenklade punktkällebaserade simuleringsresultaten ovan. Att åstadkomma en relativt jämn frekvensgång i 0-, 15- och 45-gradersriktningen är möjligt, men man behöver se till att arbeta med rätt filterkarakteristik och position för diskantelementet.

För övrigt beror graden av kompensation för baffelsteget på högtalarens placering i rummet och graden av rumsstöd.


I-or,

Standarden ANSI/CTA-2034-A föreslår att man tittar på -10, 0 och +10 grader vertikalt för listening window (5.2 Post Processing of Data). +15 grader är ju inte långt ifrån. Skulle du försöka täcka in alla dessa vinklar inom huvudloben? Försöker man fixa +15 på en sidlob får man ju en dipp någonstans mellan denna vinkel och referensaxeln. Kanske kan man tänka sig att tilta huvudloben lite uppåt så att man lättare täcker -10 till +15 grader.

Sedan föreslås följande vinklar i standarden:
  • Floor Bounce: 20º, 30º, 40º down
  • Ceiling Bounce: 40º, 50º, 60º up

Det blir ju dock väldigt svårt att få med alla dessa vinklar om inte elementen är så nära varandra (<<1/2 våglängd) att lobning helt elimineras vilket sällan låter sig göras vid diskantdelningen. Låter man en sidlob stå för takreflexen kommer ju nollstället tendera att hamna kring golvreflexvinklarna om huvudloben också är någonstans kring +-5 grader.

Skulle du då vid diskantdelning prioritera lyssningsfönster, +15 grader och takreflexen över golvreflexen?
Jag vill minnas att någon (du?) föreslog att golvreflexen inte var så viktig vid hög frekvens eftersom den dämpas / avskärmas i typiska situationer.

Jag kan väl också tänka mig att utstrålad effekt/riktningsindex som jag räknade på tidigare inte är lika hög prioritet som detta för det var ju ändå inte mer än +-1 dB vindlingar i riktningsindex beroende på elementavståndet.

Användarvisningsbild
I-or
Herr Ekvalisator
 
Inlägg: 6171
Blev medlem: 2020-08-30

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

Inläggav I-or » 2022-01-09 17:04

Ja, man bör hantera den första golvreflektionen via dämpning (tjock matta) eller diffraktion (soffbord) och kan således bortse ifrån den vid optimering av spridningen.

Dessutom tycks vi inte vara speciellt känsliga för denna reflektion eftersom man i praktiken alltid har har ett golv någonstans på ett ganska väldefinierat avstånd från öronen (även om inverkan av reflektionen naturligtvis kan fördubblas under vissa omständigheter när den ger tydlig inverkan redan vid inspelningen, vilket den dock inte alltid gör i någon större utsträckning p.g.a. mikrofonplaceringen).
Teknisk konsult inom akustik och audioteknik

Maarten
 
Inlägg: 3819
Blev medlem: 2003-05-25
Ort: Göteborg

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

Inläggav Maarten » 2022-01-09 17:45

juanth skrev:Jag har planer på att bygga en linjekälla av 32 st äldre Philipselement 16/sida så det här känns som en matnyttig tråd angående det. Jag tror jag kommer sikta på en delning/avstånd som ger ca 1,3 x våglängd.

Intressant! VituixCad kan snabbt ge dig en bild.
eljulio skrev:Finns det någon poäng att specialbygga högtalare för det aktuella lyssningsrummet och sen finjustera med EQ det lilla sista eller ska man helt enkelt utgå från någon form av utgångspunkt, så här ska en högtalare byggas.

ElJulio, bra fråga, lämnar dem till I-or. EDIT, som nu redan svarat. Själv tänkte jag att det handlar om hur normalfördelningen av olika parametrar för rum ser ut avseende vinklar för olika tidiga reflexer, ”Early reflections” enligt Spinorama, samt i viss mån löptider, som JM har nämnt. Minns dock att Toole m.fl. har gjort sådana statistiska analyser, se slutet av detta tidigare inlägg viewtopic.php?f=3&t=72656&start=30#p2210874 )
Och då landar väl din fråga om hur eget rum avviker från denna standard? Det är ju nästan värt en egen tråd!?


Baffelns påverkan??
kimmen skrev:Baffelns form kan väl också användas på liknande sätt? (dippar on-axis pga baffeln ger minskad riktverkan och toppar ger ökad)

Erik J skrev ju lite om detta här och I-or m.fl kommenterade; viewtopic.php?f=3&t=71518&hilit=baffelsteget&start=30#p2155024
Min bedömning är att det framförallt är on-axis som man kan göra sådana justeringar. Jag simulerade bafflar här: viewtopic.php?f=3&t=72656#p2210460
Jmf-Baffelstorlekar-passivt_LR4-2KHz.png
Jmf-Baffelstorlekar-passivt_LR4-2KHz.png (376.37 KiB) Visad 4201 gånger

Ovan bild visar väl också varför inte ska kompensera fullt för baffelsteget, då energi-kurva mm inte får samma effekt av baffelsteget som direktljudskurvan.

Påverkan vertikalt utifrån distans mellan elementen

Kimmen, vilka strålande bidrag, både avseende funderingar som är ’spot on topic’, länkar till ASR med liknande diskussioner, samt dina egna simuleringar och script! Kul! :D :D

Jag spinner vidare på dem samt beaktar även I-ors kärnfulla inlägg som anger en kompassriktning; fokus på vertikalt uppåt:

Uträkningen av DI beroende av distans mellan elementen är ju klart intressant, även om (som du nämner) inte har med elementens spridning då du utgått från punktkällor. Ytterligare en faktor är filterbranthet.


kimmen skrev:Vad gäller horisontell förskjutning mellan element borde man väl kunna säga att betydande förskjutning i sidled mellan element (i förhållande till våglängden) bör undvikas? Till exempel en hel del 70-tals trevägare har mellanregister och diskant bredvid varandra. Det kan väl inte vara bra eftersom det horisontella utstrålningsmönstret blir knasigt.

Tänker samma!

kimmen skrev:Jag har experimenterat lite i VituixCAD med ideala responser genererade av det inbyggda diffraction-verktyget och tycker det är användbart för förståelsen.

Verkligen! Tidigare i tråden, finns många sådana simuleringar och även jämförelser med Spinoramamätningar av EPS2.
kimmen skrev:Trevägare med bred baffel verkar inte så dumt. Jag är lite sugen på att bygga något liknande SEAS-3-Way-Classic eller kanske ännu hellre en förminskad version av Yamaha NS-1000 fast baserad på 2" Dayton RS52 dome-mid. Troels delade sit bygge vid 3.5 kHz med 120 mm avstånd vilket ger 1.25 våglängder och borde kunna vara bra. Yamaha däremot har mycket långt avstånd: ca 160 mm (uppskattat från bilder) vilket är 2.86 lambda vid delningsfrekvensen 6 kHz. Det ger en väldigt smal huvudlob.

Tänkt i samma banor. Skulle dock inte använda Ses-element av distorsionsskäl. De gamla 70-talarna var inte så dumma i en del avseenden och med moderna element och lite andra dimensioneringar, kan det nog bli ’så bra det kan bli’.

Filterpåverkan utifrån verkliga mätdata
kimmen skrev:Jag har också sett det föreslås att man kan använda fasläget vid delning, t.ex. genom asymetriska delningsfilter, för att manipulera direktiviteten. Om man låter summationen bli mer och mer ur fas under delningsfrekvensen och i fas över skulle det kunna kompensera för att det större baselementets ökande riktverkan med frekvens och att en mindre diskant har mindre riktverkan.

Här är en av några enkla tester med filter och verkliga mätdata 0-10-20-30-40-50-60 grader horisontellt och vertikalt.

Bilden nedan är inte på något sätt en optimerad konfiguration, utan bara lite test o lek. Det jag ville visa med bilden är att det går att få fram hyfsad frekvensgång i vertikal rikting -30 grader och 0-40 grader uppåt:
Räv-L-c-c-140mm.png
Räv-L-c-c-140mm.png (570.7 KiB) Visad 4185 gånger



Vissa bilder borttagna på trådskaparens begäran, med hänvnisning till nya bilder i efterföljande inlägg // Redaktör'N
sb17nbac till alla!

Maarten
 
Inlägg: 3819
Blev medlem: 2003-05-25
Ort: Göteborg

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

Inläggav Maarten » 2022-01-10 10:14

Funderade och jag tror att det finns ett fel i ovan grafer avseende c-c-avstånd (ej rörande baffel-sim och verkliga mätningar). Detta eftersom jag använde tidigare genererad diffraktionsdata där det nog (?) redan fanns med ett c-c-avstånd som jag inte längre minns. Så kan det gå när man tar genvägar. Rättar inom några dagar.
sb17nbac till alla!

Användarvisningsbild
juanth
 
Inlägg: 3575
Blev medlem: 2012-04-18
Ort: Sthlm

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

Inläggav juanth » 2022-01-10 18:20

Maarten skrev:Funderade och jag tror att det finns ett fel i ovan grafer avseende c-c-avstånd (ej rörande baffel-sim och verkliga mätningar). Detta eftersom jag använde tidigare genererad diffraktionsdata där det nog (?) redan fanns med ett c-c-avstånd som jag inte längre minns. Så kan det gå när man tar genvägar. Rättar inom några dagar.

Ajdå. Bra kämpat hur som helst.

Jag drog igång en egen tråd om mitt projekt. Du får gärna kika in där Maarten. :)

viewtopic.php?f=3&t=72793
Mvh Johan


Orthoakustiska öron. Bor i Sörmland och ibland i Sthlm

Användarvisningsbild
kimmen
 
Inlägg: 46
Blev medlem: 2008-10-16

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

Inläggav kimmen » 2022-01-10 23:13

Stort tack till alla för svaren, länkarna och vidare funderingar.

Maarten, jag undrade också om det inte är så att det finns en element-offset inbakad i mätningarna/simuleringarna.
X, Y och Z i delningsfiltervyn blir ju då ytterligare förskjutning därutöver.

Simuleringen visar att on-axis ligger i fas men ändå blir det en dipp vid -20 grader.
Den fallande spridningen mot högre frekvens för en ideal kolv borde om jag inte tänker fel hända åtminstone som en första approximation som ett fall i nivå utan att fasen ändras (på grund av symmetrin).
Dippar runt +-20 grader borde motsvara 1.46 våglängder mellan elementen (0.5 / sin(20/180*pi)) eller udda multipler därav.

Jag tror man helst vill rotera runt elementet (eller mik rakt över elementet i diffraction-simulatorn) men det är ju lite mer jobb att mäta i verkligheten så utöver att ha samma mikposition...

Vad det gäller egna byggplaner är jag lite sugen på att bygga något kring RS52AN-8 men domediskant är ju inte så populärt längre verkar det som. Fast det kanske är just därför jag lockas av detta... (och elementet finns redan här) :) I Hificompass mätning står den sig ganska bra i andraton till och med mot sb26adc upp till 3 kHz, men tredjeton är en aning sämre. Lämpligt arbetsområde är nog från 800 Hz upp till någonstans kring 3-4 kHz.

Fundering på diskant är XT25BG60-04 och någon 8-tummare (metallelement?) som bas. XT25BG60-04 ser också ganska bra ut i distortion så länge man delar >3 kHz. Ett annat alternativ förutom de trevliga element som nämns i tråden om lågdistande element kan vara t.ex. sb29rdnc som också ser ganska bra ut så länge den delas >3 kHz.

Användarvisningsbild
sammel
 
Inlägg: 2018
Blev medlem: 2013-11-17
Ort: Oskarshamn

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

Inläggav sammel » 2022-01-11 17:18

Blev inspirerad av tråden vad gäller takreflexen
Och har försökt att optimerar frekvensgången i min
Takreflex när jag har lyssning positionen i
harrmoni mellan elementen. Hänvisar till min tråd
För att inte svälla denna med mina bilder :)

Edit jag har ju aktiv delning så lite fusk är det,
behöver inte löda för att ändra :)

viewtopic.php?f=16&t=59067&p=2212618&sid=537e3d809910dbe9131196233438ae17#p2212618

Maarten
 
Inlägg: 3819
Blev medlem: 2003-05-25
Ort: Göteborg

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

Inläggav Maarten » 2022-01-13 12:54

Hur låter det då Sammel? :-). Och du får gärna posta bilder i denna tråd, alla bidrag är välkomna (så länge de är någorlunda on-topic).


Nu har jag gjort om de felaktiga simuleringarna ovan (som nu är borttagna, tack Nattis).

Denna gång utgick jag från en 9*10 m stor baffel för ett emulera en oändlig baffel och därmed dels minimera behovet av att generera diffraktionsdata för varje nytt c-c-avstånd, samt för att minimera inverkan av baffel-effekter.
Delningen LR-4 (Linkwitz-Riley 4'e ordningen, dvs 24 db per oktav), är vald av samma skäl, att minimera dess effekter (LR4 är vad jag förstår nästan en best-practise avseende analoga filter. Alla filter har sina för och nackdelar men en fördel med LR4 i detta sammanhang, är det summerar jämt on-axis, samt att, citat:
What distinguishes the Linkwitz-Riley crossover design from others is its perfect combined radiation pattern of the two drivers at the crossover point. Från: https://www.ranecommercial.com/legacy/note160.html

För vi vill här endast studera en variabel, nämligen skillnad i c-c-avstånd mellan element och resulterade lobing.

Det finns en faktor som dock är intressant att få med samtidigt med varierande c-c-avstånd och det är elementens varierande spridning pga olika diameter. Så först en bild som illustrerar denna effekt:

Inverkan av elementens varierande spridning
De fyra bilderna till vänster är gjorda med samma diffraktionsdata från 25 mm element, här koncentriskt placerade. Då blir övergången i delningen i princip sömlös. De fyra bilderna till höger visar vad som händer när man byter ut diffraktionsdata till basen från 25 mm till 130 mm. Delningen är inte lika sömlös längre.
c-c_0--Baffel-10000-9000mm-LR4-2000Hz.png
c-c_0--Baffel-10000-9000mm-LR4-2000Hz.png (419.66 KiB) Visad 3919 gånger


Om vi nu utgår från en diskant om 25 mm och en bas om 130 mm (samma som den högra bilden ovan) och börjar separera dem i vertikal ledd enligt följande steg.
50 mm motsvarar 0,3 våglängder
86 mm motsvarar 0,5 våglängder
120 mm motsvarar 0,7 våglängder
170 mm motsvarar 1 våglängder
200 mm motsvarar 1,2 våglängder
240 mm motsvarar 1,4 våglängder
270 mm motsvarar 1,6 våglängder
340 mm motsvarar 2 våglängder
400 mm motsvarar 2,4 våglängder

Följande kurvor är bra att hålla koll på i nedan bilder:
curves-color.png
curves-color.png (36.57 KiB) Visad 3919 gånger


Inverkan av varierande c-c-avstånd, 50-170 mm:
Varying-c-c-50-170mm-infinite baffle.png
Varying-c-c-50-170mm-infinite baffle.png (960.43 KiB) Visad 3899 gånger


Inverkan av varierande c-c-avstånd, 200-400 mm:
Varying-c-c-200-400mm-infinite baffle.png
Varying-c-c-200-400mm-infinite baffle.png (950.4 KiB) Visad 3899 gånger


Sådär, nu hoppas jag att jag gjort rätt.
Ett avstånd om 1-1,6 våglängder kanske är minst skadligt, där 1 vågländ (17 cm) kanske totalt sett ser bäst ut?
Eftersom lobingen är asymmetrisk och golvreflexen ser mindre illa ut i alla exempel ovan, kanske man ska prova att sätta diskanten underst? Då blir det såhär;
Tweeter-above_below-c-c-170mm-infinite baffle.png
Tweeter-above_below-c-c-170mm-infinite baffle.png (989.36 KiB) Visad 3894 gånger

Vilket ju inte gav någon förbättring. Det verkar som att ca en våglängd (17 cm delat vid 200 Hz) med diskant överst ser rätt så bra ut?

Jag kanske gör ytterligare simuleringar med en vanlig baffel och bas och diskant placerad i toppen av denna. Här måste man då generera diffraktionsdata för varje ny placering iom att baffeln påverkar så pass mycket (till skillnad från 'oändlig baffel'. Men ovan bild kanske räcker, då den illustrerar principen av varierande c-c-avstånd.

Sammantaget visar simuleringarna i denna tråd effekterna av:
1: Baffelteg (första sidan i tråden); viewtopic.php?f=3&t=72656#p2210460
2: Filter (första sidan i tråden); viewtopic.php?f=3&t=72656#p2210460
3: Varierande c-c avstånd (detta inlägg)
Senast redigerad av Maarten 2022-01-13 14:30, redigerad totalt 2 gånger.
sb17nbac till alla!

Användarvisningsbild
sammel
 
Inlägg: 2018
Blev medlem: 2013-11-17
Ort: Oskarshamn

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

Inläggav sammel » 2022-01-13 13:25

Maarten skrev:Hur låter det då Sammel? . Och du får gärna posta bilder i denna tråd, alla bidrag är välkomna (så länge de är någorlunda on-topic).


Tack Marten :)
Det låter bättre o bättre.
Kan inte säga att jag hörde den sista ändringen var ju redan innan inne på
takreflexen o att den skulle va jämn så den var knappast åt skogen innan.
Men hade inte fångat in den tidigare i mätning. Jag tycker ju att det låter bättre
och det det låter väldigt luftigt och högt i rummet trots att det bara är "lådhögtalare"
men vet ni vad, jag älskar lådhögtalare :)
Sedan är väl frontloben ganska smal, men det stör inte mig, jag är inte så lång :)
Man skulle kunna öka dl på diskanten något så loben pekar lite mer uppåt, kanske
det kanske jag gör nån dag :)

edit.
känner mig verkligen omsluten av mandolinspelet :)

Användarvisningsbild
kimmen
 
Inlägg: 46
Blev medlem: 2008-10-16

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

Inläggav kimmen » 2022-01-14 22:04

Jag får samma resultat med assymetriskt spridningsmönster i VituixCAD och det verkar bero på att diffraction-verktyget ger en stor fasfördröjning off-axis endast för det större baselementet som börjar beama.
I mina tidigare simuleringar såg jag det inte eftersom mina delningsfrekvenser var låga i förhållande till elementens storlek och spridningen dominerades av baffeln istället för elementen.
Men kan det verkligen stämma att det blir så?

Jag provade göra ett skript som simulerar ett 130 mm diam element som ett rutnät av punktkällor (man kan tänka sig att det är en simulering av ett element på en oändligt stor baffel).
Jag får väldigt litet utslag i fas fram till att man kommer nära de totala utsläckningarna som finns för riktigt korta våglängder och det är annorlunda från vad som genereras av Diffraction-verktyget i VituixCAD:
Screenshot_20220114_212500-1.png
130 mm diam rutnät av punktkällor
Screenshot_20220114_212500-1.png (47.77 KiB) Visad 3869 gånger



Tolvan Edge använder ju en liknande metod för att simulera både element och baffel och den fasfördröjning man ser där off-axis stämmer med pythagoras sats (sidledsförskjutningen av micken följer ett plan parallelt med baffeln istället för en cylinder/sfär). Min simulering flyttar "micken" längs en cirkelbåge och normaliserar fas och amplitud till on-axisvärdet.

Vad jag förstår enligt manualen använder VituixCAD någon annan sorts modell av elementets spridning.
Kanske har modellen ett felaktigt antagande om att betendet är minimumfas?

HenrikE hade ju något Octave-script som borde kunna räkna på samma sak (och kanske till och med simulera delningsfiltren om jag inte såg fel!?).
Kanske borde jag prova det...

edit:
Ändrade till att bara plotta +-90 grader och tog även ut ett spridningsdiagram:
Screenshot_20220114_212325-1.png
Screenshot_20220114_212325-1.png (67.5 KiB) Visad 3869 gånger

directivity.zip
Uppdaterat skript
(1.04 KiB) Nerladdad 74 gånger

Användarvisningsbild
kimmen
 
Inlägg: 46
Blev medlem: 2008-10-16

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

Inläggav kimmen » 2022-01-15 00:22

Jag fick till en simulering med HenrikE:s skript.
Det ger det resultat jag förväntade mig: symmetrisk vertikal spridning för idealt LR24.

Screenshot_20220114_231403.png
Screenshot_20220114_231403.png (216.2 KiB) Visad 3849 gånger


Det är baserat på examples/twoway.m med följande ändringar:
  • Plana element i plan istället för dome + kon med förskjutning i djupled (x)
  • 130 mm diameter på bas
  • 170 mm avstånd mellan element
  • LR24-delningsfilter vid 2 kHz

Största utsläckningen är vid +-30 grader.
Bilagor
twoway2.zip
(1.19 KiB) Nerladdad 79 gånger

Maarten
 
Inlägg: 3819
Blev medlem: 2003-05-25
Ort: Göteborg

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

Inläggav Maarten » 2022-01-15 18:40

Mycket intressant Kimmen!
Jag förväntade mig också symmetri avseende lobing.
Det är frågan om/hur VituixCad simulerar både elementstorlekar och diffraktion. Att Edge, ditt script och Henriks script får samma resultat gör ju att kalkylerna med stor sannolikhet stämmer. Sen om de eller VituixCad har de mer korrekta antagandena och approximationerna vet jag ej? Asymmetrin verkar uppkomma när ytan på baselementet börjar bli lite större än en ren punktkälla.
Jag undrar hur vågutbredningen sker och det är väl bara mer avancerade metoder som kan utröna det. (Ett sidospår här som jag funderar över, är vilken relevans det här på Faktiskt omnämnda VFC, vågfrontcentrum, egentligen har, och ifall det är lite väl förenklat synsätt, även sett i relation till närfält och fjärrfält? Att element är i fas är en annan sak).

Jag blir inte klok på detta och jag försökte nu klargöra genom att jämföra med verkliga mätningar. Dessa mätningar är gjorda på 2 m avstånd, tidsfönster ca 20 ms, mätt 0,10...60 grader horisontellt och vertikalt. Dock är diskant och bas monterade i en och samma testlåda 250*440 mm med c-c = 150 mm, vilket innebär att avståndet och därmed fasläget ändras när man roterar lådan för att mäta vertikalt (horisontellt spelar detta mindre roll, det är i princip samma avstånd). Jag tror kan vara denna avståndsskillnad som gör att jag inte får det hela att gå ihop riktigt med simuleringarna i VituixCad? Jag får bäst överensstämmelse när jag sätter c-c-avstånd till ca 50-60 mm för VituixCad genererad diffraktionsdata, när det verkliga c-c-avståndet alltså var ca 150 mm. Men det borde alltså bli en differens i gångvägen mellan de två elementen vid de verkliga mätningarna, kanske i snitt sin 30 grader * 150 mm = 75 mm, som kanske förklarar denna avvikelse?
Om ovan resonemang är korrekt (?), så finns det nog trots allt relativt god överensstämmelse mellan simulerad diffraktionsdata och uppmätt sådan. Se även tidigare inlägg i tråden med liknande jämförelser för EPS2: viewtopic.php?f=3&t=72656#p2210837

Se bilder nedan:
Mätning sb17cac och sb26cdc i testlåda, 2021-10-31 aktivt LR4-2000Hz
SIRP-sb17cac och sb26cdc i testlåda-2021-10-31-active-LR4-2000Hz.png
SIRP-sb17cac och sb26cdc i testlåda-2021-10-31-active-LR4-2000Hz.png (522.43 KiB) Visad 3800 gånger

Simulering av ovan Baffel-250-440-LR4-aktivt-2000Hz och 25 mm resp 125 mm element i VCad
Sim-Baffel-250-440-LR4-aktivt-2000Hz.png
Sim-Baffel-250-440-LR4-aktivt-2000Hz.png (647.33 KiB) Visad 3800 gånger


kimmen skrev:Vad det gäller egna byggplaner är jag lite sugen på att bygga något kring RS52AN-8 men domediskant är ju inte så populärt längre verkar det som. Fast det kanske är just därför jag lockas av detta... (och elementet finns redan här) :) I Hificompass mätning står den sig ganska bra i andraton till och med mot sb26adc upp till 3 kHz, men tredjeton är en aning sämre. Lämpligt arbetsområde är nog från 800 Hz upp till någonstans kring 3-4 kHz.

Fundering på diskant är XT25BG60-04 och någon 8-tummare (metallelement?) som bas. XT25BG60-04 ser också ganska bra ut i distortion så länge man delar >3 kHz. Ett annat alternativ förutom de trevliga element som nämns i tråden om lågdistande element kan vara t.ex. sb29rdnc som också ser ganska bra ut så länge den delas >3 kHz.

Väldigt bra idé! Efter att allt mer fakta framkommit här på Faktiskt det senaste året, verkar det som att detta gamla koncept fortfarande är bra, kanske bättre än en del mer moderna trender? Se även t ex inlägg: Fyrvägare?
Har du kollat på dessa inlägg i följande trådar?
Letar efter bra mellanregister
Verkligt högklassiga högtalarelement

Om man vill bygga budget så är Peerless BC25TG15 ihop med TC9FD18 (tyvärr låg känslighet) och en bra 8 eller 10-tums bas, t ex Scan-Speak Discovery, i en bred baffel något att överväga.
sb17nbac till alla!

Användarvisningsbild
I-or
Herr Ekvalisator
 
Inlägg: 6171
Blev medlem: 2020-08-30

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

Inläggav I-or » 2022-01-18 17:48

Jag har också noterat diverse konstigheter i VituixCAD-resultaten, men har inte bemödat mig med att i detalj titta närmare på saken.

Angående frågan om ljudtrycket för en cirkulär kolv vid sidan av symmetriaxeln uppvisar minimumfasegenskaper så är svaret mycket riktigt nej eftersom ljudtrycksreduktionen för ka > 1 beror på tidsfördröjda bidrag från de olika delarna av kolven (tidsfördröjningar ger som bekant ej upphov till minimumfasegenskaper).

För övrigt kan man endast utnyttja enkla punktkällemodeller för baffeldiffraktion så länge som man håller vinklarna rimligt låga. Någonstans över sådär 60 grader börjar avvikelserna att bli mycket stora och uppåt 180 grader (d.v.s. strålning bakåt) fungerar det inte överhuvudtaget. Även med mer begränsade vinklar är överensstämmelsen mot mätningar eller FEM/BEM-simuleringar endast hygglig (typiskt inom ca +/- 3 dB i tersband, något beroende på modellens och baffelns komplexitet). Anledningen till att överensstämmelsen mot uppmätt riktningsindex blir någorlunda bra är att frekvensgångsavvikelserna för olika vinklar i viss mån medelvärdesbildas bort.
Teknisk konsult inom akustik och audioteknik

Maarten
 
Inlägg: 3819
Blev medlem: 2003-05-25
Ort: Göteborg

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

Inläggav Maarten » 2022-01-21 18:12

OK, tack I-or för bekräftelse av VituiXCad's egenheter. Får tänka om något och adaptera...
sb17nbac till alla!

jansch
 
Inlägg: 3675
Blev medlem: 2009-05-01

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

Inläggav jansch » 2022-01-21 21:57

Varför inte fundera på att rikta högtalarelementet något uppåt.
Allt handla ju om kompromisser och avväganden

Maarten
 
Inlägg: 3819
Blev medlem: 2003-05-25
Ort: Göteborg

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

Inläggav Maarten » 2022-01-23 20:54

Jo, jag har tänkt lite på det. Det ger ju i varje fall en möjlighet att hantera både och tak och golv-reflex.
sb17nbac till alla!

Användarvisningsbild
jonasp
Blomkålsadmin
 
Inlägg: 8188
Blev medlem: 2003-08-04

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

Inläggav jonasp » 2022-02-09 22:49

Så Maarten, tänker du bygga några högtalare då? :)
Grundare och VD i Acoustic Illusion AB

Maarten
 
Inlägg: 3819
Blev medlem: 2003-05-25
Ort: Göteborg

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

Inläggav Maarten » 2022-02-10 21:26

Aha, synad! :)

En del är faktiskt gjort:
Här är mätningar sb26cdc resp sb17cac i en testlåda 250*440mm. Mätavstånd = 2 m. Spänning 3,8 V. Mätt både med ARTA, REW och Sirp, med samma uppställning som för EPS2 i första inlägget, dvs halv Spinorama med 28 st mätningar i "frontalloben" :-), (Bakåt lär inte vara så viktigt men ger viss påvekan på ffa power-respons).

sb26cdc och sb17cac i halvsfär
Förmodligen lite småreflexer från kanter men annars reflexfri miljö (typ 20 m). Nivåerna är lite sådär då avståndet var svårare att kontrollera än nedan mätningar av testlådan.
sb26cdc-sb17cac-halvsfär.png
sb26cdc-sb17cac-halvsfär.png (698.79 KiB) Visad 3282 gånger


Stämmer dock relativt bra med Erins' mätningar, som ju visar på mycket fina prestanda: https://www.erinsaudiocorner.com/driveu ... 17cac35-4/
SB%20Acoustics%20SB17CAC35-4%20Horizontal%20FR.png
SB%20Acoustics%20SB17CAC35-4%20Horizontal%20FR.png (104.96 KiB) Visad 3266 gånger

Jmf:
sb17cac-1m-3v-0deg.png
sb17cac-1m-3v-0deg.png (102.77 KiB) Visad 3264 gånger


Distorsionen är verkligen låg, ca 0,2-0,3 % vid 11 V:
REW-sb17cac-11V.png
REW-sb17cac-11V.png (219.77 KiB) Visad 3257 gånger


sb26cdc avviker mer från fabriksmätningarna men de gör även andra mätningar på nätet, t ex denna: http://www.htguide.com/forum/showthread ... -dome-fans

Testlåda
Första reflex infaller vid ca 18 ms. Se första inlägget för detaljer.
Testlåda.png
Testlåda.png (156.36 KiB) Visad 3282 gånger

ARTA-sb17cac i testlåda
ARTA-sb17cac.png
ARTA-sb17cac.png (423.73 KiB) Visad 3282 gånger

ARTA-sb26cdc i testlåda
ARTA-sb26cdc.png
ARTA-sb26cdc.png (409.25 KiB) Visad 3282 gånger


Baffeleffekter från testlåda
Fabbel är 250*440mm som ger följande fiddraktion (felstavning retar alltid någon):
Jmf-Baffelstorlekar-passivt_LR4-2KHz.png
Jmf-Baffelstorlekar-passivt_LR4-2KHz.png (376.37 KiB) Visad 3282 gånger


Filter-labb aktivt delning mha EKIO
Tröttnade efter ett tag att hålla på att löda om. Testade först EqualizerAPO men landade i EKIO för att den gav ett enkelt GUI att labba med:
EKIO-aktivt-sb26cdc-sb17cac.png
EKIO-aktivt-sb26cdc-sb17cac.png (212.21 KiB) Visad 3282 gånger

Mjukvaran är kanske inte en långsiktig lösning, här används den bara för labb.




Vågfrontcentrum (VFC)
Har testat lite att mäta upp VFC enligt metod beskriven i nån tråd. Nyttjade detta enkla verktyg:
VFC-sb17cac 3 mm hor 0.png
VFC-sb17cac 3 mm hor 0.png (300.32 KiB) Visad 3282 gånger


Erhöll dock ganska små avvikelser mellan olika vinklar, typ någon cm vid 2 KHz, vilket ju inte innebär några större fasskillnader.

Var innan mätningen något fundersam kring nyttan med VFC då jag funderade ifall vågorna ändå "jämnar ut" sig en bit ifrån, dvs att begreppet kanske är lite förenklat? (Möjligen kanske lite olika beroende på mjuka/hårda koner?) Men vad vet jag? I-or vet dock nog...


Några vägval
Det är lite vägval att göra och här är jag inte framme ännu. Jag har landat i:
Delning runt 2 KHz.
En baffel om ca 210*400 mm eller större.
Ett c-c-avstånd om ca 1 våglängd, ev något mindre.
Förhoppningsvis en slitsport på sidan, liksom gälar på fisken … :-
Möjlighet att hänga på 1-2 st baselement.

Ej klar över:
Waveguide eller inte
Filtertyp, aktiv/passiv samt branthet.
Förskjutning i djupled och/eller lutning på baffel
Placering på baffel

Det här tipset var ju intressant:
pLudio skrev: https://www.audiosciencereview.com/foru ... ial.29656/

Värt att notera att 64-bitars OS på RPi har bättre prestanda; https://www.phoronix.com/scan.php?page= ... 2bit-64bit

Blev då sugen på en RPI4 och att 6/8-kanaligt ljudkort. Problemet är bra förstärkare till rimlig peng då det behövs många.

Ska försöka lägga upp mätfiler ifall någon vill labba i Basta eller VCad.

EDIT: Här är mätfiler. Impedansen fick jag justera lite eftersom nivåerna på ljudkortet var svårbestämda.
http://user.faktiskt.io/Maarten/sb26cdc
http://user.faktiskt.io/Maarten/sb17cac

Bara att ladda ner och dra över i VCad. eller importera i Basta. Testa gärna. Man får extrapolera för justeringar av baffel.
Senast redigerad av Maarten 2022-02-10 22:29, redigerad totalt 1 gång.
sb17nbac till alla!

FöregåendeNästa

Återgå till DIY-forum


Vilka är online

Användare som besöker denna kategori: Inga registrerade användare och 9 gäster