Ickelinjär akustik och ljudets egendistortion

Generell diskussion om hifi och områden runt hifi.

Moderator: Redaktörer

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

Ickelinjär akustik och ljudets egendistortion

Inläggav JM » 2018-05-10 09:28

Nonlinear acoustics (NLA) is a branch of physics and acoustics dealing with sound waves of sufficiently large amplitudes. Large amplitudes require using full systems of governing equations of fluid dynamics (for sound waves in liquids and gases) and elasticity (for sound waves in solids). These equations are generally nonlinear, and their traditional linearization is no longer possible. The solutions of these equations show that, due to the effects of nonlinearity, sound waves are being distorted as they travel.

[i]A sound wave propagates through a material as a localized pressure change. Increasing the pressure of a gas or fluid increases its local temperature. The local speed of sound in a compressible material increases with temperature; as a result, the wave travels faster during the high pressure phase of the oscillation than during the lower pressure phase. This affects the wave's frequency structure; for example, in an initially plane sinusoidal wave of a single frequency, the peaks of the wave travel faster than the troughs, and the pulse becomes cumulatively more like a sawtooth wave. In other words, the wave self-distorts. In doing so, other frequency components are introduced, which can be described by the Fourier series. This phenomenon is characteristic of a non-linear system, since a linear acoustic system responds only to the driving frequency.

This always occurs but the effects of geometric spreading and of absorption usually overcome the self distortion, so linear behavior usually prevails and nonlinear acoustic propagation occurs only for very large amplitudes and only near the source.

[/i]
https://en.wikipedia.org/wiki/Nonlinear_acoustics

Örat är i högsta grad olinjärt. Hjärnan filtrerar ljudet till något vi under vissa omständigheter uppfattar som linjärt.
Ljudet i sig blir i olika medier olinjärt.
Är detta hörbart? Om så - vid vilka amplituder och vid vilka fysika förhållanden är det hörbart. Implikationer?

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

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

Re: Ickelinjär akustik och ljudets egendistortion

Inläggav jansch » 2018-05-10 18:44

jag anser att man bör skilja på naturlig distorsion och distorsion som inte skapas av människans eller naturens tillkortakommanden ( nog första gången jag använder det ordet!).

En atombomb kommer vi aldrig kunna höra ljudet av korrekt då ljudtrycket, vid källan, är extremt distorderat pga att 194dB överskrids med råge.
Liknande också när "örat" ger dist pga för höga ljudtryck.
Frågan ju också om "för högt ljud" för att man upplever obehag också borde ses som dist.

Kvar blir ju då ljud som skulle kunna vara fria från dist men inte är det. Dvs sådant som skulle gå att åtgärda. Alltifrån basreflexlådor där trycket blir så högt att kompliansen varierar till att materials olika ljudhastighet skapar problem,eller fysiska begränsningar.

Jag anser ju att en atombomb låter nog "rätt" trots att förutsättningarna för en korrekt ljudöverföring är helt satt ur spel.....

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

Re: Ickelinjär akustik och ljudets egendistortion

Inläggav JM » 2018-05-10 19:15

nla.JPG
nla.JPG (41.99 KiB) Visad 1948 gånger

Detta lär vara ickelinjär sågtandsliknande egenförvrängning av icke hörbart ultraljud.
Sker liknande egenförvrängning bara vid extremt höga ljudtryck inom hörbart frekvensområde?

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

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

Re: Ickelinjär akustik och ljudets egendistortion

Inläggav JM » 2018-05-11 06:56

Ljud klingar av med avståndet. Har ljudet färdats längre sträcka låter det annorlunda. Ljud är ingen evig företeelse. Ljud är tryckförändringar i ett medium vanligen luft under avgivande av energi.
Är avgivandet av energi i detta fall ickelinjär dvs även vid lägre ljudtryck finns en egendistorsion? Frekvenrelaterat?

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

Användarvisningsbild
Nattlorden
Pumpkin/Redaktör
 
Inlägg: 57178
Blev medlem: 2003-10-28
Ort: Grå Hamnarna

Re: Ickelinjär akustik och ljudets egendistortion

Inläggav Nattlorden » 2018-05-11 09:02

Eftersom det är en naturlig företeelse så använder säkert hjärnan informationen för att processa varifrån ljudet kommer. Ser ingen anledning att man i normalfallet skulle ge sig på att för-modda ljudet om det skall låta naturligt... men vill man försöka åstadkomma något som låter från annat ställe än så som det är inspelat så kanske, kanske det skulle passa in i ljudmixningsprogramvaran ( tänker film nu, ser i princip noll behov av det för musik ).
It's all fun and games until Darth Vader comes.

Användarvisningsbild
paa
Sökaren
 
Inlägg: 35481
Blev medlem: 2005-01-10

Re: Ickelinjär akustik och ljudets egendistortion

Inläggav paa » 2018-05-11 13:11

Om musikinstrument spelar i det aktuella rummet så lär de skapa lika mycket akustisk "distorsion" som högtalare i samma rum som spelar samma musik vid samma ljudstyrka. Därmed är det ju ointressant att tala om distorsion eftersom det inte blir någon skillnad.
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.

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

Re: Ickelinjär akustik och ljudets egendistortion

Inläggav jonasp » 2018-05-11 13:45

paa skrev:Om musikinstrument spelar i det aktuella rummet så lär de skapa lika mycket akustisk "distorsion" som högtalare i samma rum som spelar samma musik vid samma ljudstyrka. Därmed är det ju ointressant att tala om distorsion eftersom det inte blir någon skillnad.


Precis vad jag ville säga, fick dock inte till en så där elegant formulering.
Grundare och VD i Acoustic Illusion AB

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

Re: Ickelinjär akustik och ljudets egendistortion

Inläggav jansch » 2018-05-11 17:18

Det var därför jag använde begreppet "naturlig distorsion"....

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

Re: Ickelinjär akustik och ljudets egendistortion

Inläggav JM » 2018-05-11 22:10

paa skrev:Om musikinstrument spelar i det aktuella rummet så lär de skapa lika mycket akustisk "distorsion" som högtalare i samma rum som spelar samma musik vid samma ljudstyrka. Därmed är det ju ointressant att tala om distorsion eftersom det inte blir någon skillnad.

Det handlar inre om jämförelse med högtalare utan jämförelse mellan en usprunglig signal oberoende vad som skapar den och det som händer med tiden.
Alla ljudsignaler avtar med tiden i ljudmediet luft. Kan någon bevisa att amplitud minskningen inre innehåller förvrängning av ljudet.

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

Användarvisningsbild
paa
Sökaren
 
Inlägg: 35481
Blev medlem: 2005-01-10

Re: Ickelinjär akustik och ljudets egendistortion

Inläggav paa » 2018-05-11 22:45

Det finns något som kallas vattenfallsdiagram, det visar hur olika frekvenser klingar av i tiden.
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.

Användarvisningsbild
MagnusÖstberg
 
Inlägg: 29934
Blev medlem: 2009-03-30

Re: Ickelinjär akustik och ljudets egendistortion

Inläggav MagnusÖstberg » 2018-05-11 22:48

+1
Jag saknar dig.
Medlem på www.faktiskt.se sedan 2006

Användarvisningsbild
Nattlorden
Pumpkin/Redaktör
 
Inlägg: 57178
Blev medlem: 2003-10-28
Ort: Grå Hamnarna

Re: Ickelinjär akustik och ljudets egendistortion

Inläggav Nattlorden » 2018-05-12 13:47

JM skrev:Kan någon bevisa att amplitud minskningen inre innehåller förvrängning av ljudet.


Självklart inte... det har du själv beskrivit i frågan. En amplitudminskning är en färgvrängning.
It's all fun and games until Darth Vader comes.

Användarvisningsbild
Bill50x
Trevlig prick
 
Inlägg: 32008
Blev medlem: 2004-07-15
Ort: Bromma-Stockholm

Re: Ickelinjär akustik och ljudets egendistortion

Inläggav Bill50x » 2018-05-13 02:12

JM skrev:
paa skrev:Om musikinstrument spelar i det aktuella rummet så lär de skapa lika mycket akustisk "distorsion" som högtalare i samma rum som spelar samma musik vid samma ljudstyrka. Därmed är det ju ointressant att tala om distorsion eftersom det inte blir någon skillnad.

Det handlar inre om jämförelse med högtalare utan jämförelse mellan en usprunglig signal oberoende vad som skapar den och det som händer med tiden.
Alla ljudsignaler avtar med tiden i ljudmediet luft. Kan någon bevisa att amplitud minskningen inre innehåller förvrängning av ljudet.

Du menar ingen annan förvrängning än att nivån minskar?

En annan fråga är: Om man minskar nivån på en ljudsignal så kommer örat att höra de olika frekvenserna på olika sätt beroende på tillkortakommanden i hörseln. Vi hör ju tex lägre nivåer vid 1kHz än vid 100 Hz. Ska denna skillnad i hörsel av nivåer ses som en förvrängning, dvs att en återgivning lägre än av den ursprungliga nivån i sig är en förvrängning?

/ B
När Einstein insåg att allt var relativt började han kröka på rummet.

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

Re: Ickelinjär akustik och ljudets egendistortion

Inläggav jansch » 2018-05-13 19:32

Jag förstår inte riktigt om denna tråd handlar on naturlig distorsion OCH av människan skapad distorsion. Eller ENDAST
av människan skapad distorsion.

Distorsion som uppstår i naturen borde vara ointressant då den helt enkelt är naturlig . Det finns mängder av typ naturlig distorsion och som krävs för att vi skall uppleva omvärlden korrekt.

Distorsion vi själva skapar är en helt annan sak. Och då menar jag INTE t.ex. sådant som ANDRA sinnen än hörseln kompenserar för. Exempel: lång och inte linjär efterklang i i en kyrka


Återgå till Generellt om hifi


Vilka är online

Användare som besöker denna kategori: Bing [Bot] och 12 gäster