Hur är det nu ...med IM och FM distortion

Hur funkar tekniken bakom bra hifi?

Moderator: Redaktörer

Användarvisningsbild
PeterAkemark
 
Inlägg: 1967
Blev medlem: 2005-01-30
Ort: Dalarna

Hur är det nu ...med IM och FM distortion

Inläggav PeterAkemark » 2005-08-01 23:53

När jag ser dagens utbud på högtalarsidan så tycker jag att den är ganska begränsad i sin utformning. Lådor med en volym omkring 20 liter. Dessa är oftast ett 2-vägs system med en bashögtalare med en diameter omkring 6" - 7" samt ett diskant element omkring 1". Elementen är oftast monterade mycket tätt tillsammans. Samtidigt så diskuteras också en rad olika lösningar på basreflexöppningar för att kunna hålla så höga hastigheter som möjligt genom dessa utan att få turbulens och virvelbildningar. Samtidigt skall all distortion vara låg, gärna mycket låg och ljudtrycket så högt som möjligt.

Breda frekvensområden, höga ljudtryck, tätt monterade element bidrar alla till en hög distortion som jag förstår. Intermodulationsdistortionen är beroende på hur stort konutslag, (Xmax), som föreligger och hur stort frekvensomfång som täcks. Samtidigt så ökar IM-distortionen ju närmare elementen är monterade gentemot varandra. Detta gäller också basreflexöppningens placering relativt baselementet. Tidigare så konstruerades högtalare tämligen ofta med större baselement, 12" -18" eller ännu större något som är ovanligt numera. Basreflexöppningen gjordes ofta så stor att luftens rörelse, i stort, var lika stor som baselementets. Övriga ingående element placerades så att möjliga doppler-effekterna minskades. Att allt detta naturligtvis medförde vissa begränsningar i systemens utseende är klart. Tidigare experiment, på olika håll i världen, har visat att låg IM-distortion är av väsentlig betydelse.

Är det så att dagens forskning har kommit fram till att IM-distortion är oväsentligt, efter som det ser ut som det gör, och inte betyder något eftersom högtalarna ser ut som de gör eller är det bara skicklig marknadsföring och "blå dunster"?
Senast redigerad av PeterAkemark 2005-08-03 09:39, redigerad totalt 1 gång.

Användarvisningsbild
Magnuz
 
Inlägg: 12485
Blev medlem: 2003-08-08

Inläggav Magnuz » 2005-08-02 00:45

Jag skulle tro att det oftast är mycket annat än ljudkvalitetsmässiga hänsyn som tas vid högtalarutformning. Särskilt när det gäller storlek och geometri. Högtalarna måste helt enkelt passa in i det rådande inredningsmodet för att gå att sälja. Elementplaceringen är dock en annan fråga, den kan ju knappast ha så stor betydelse för "modefaktorn". Är det som du säger att IM-distorsionen ökar vid tät elementplacering? Varför blir det så? (Det borde jag väl kunna räkna ut själv, men just nu står det still i skallen :)) Annars har väl tät elementplacering sina fördelar när det gäller fasutsläcknings-(och därmed spridnings-)problem.

Användarvisningsbild
PeterAkemark
 
Inlägg: 1967
Blev medlem: 2005-01-30
Ort: Dalarna

Inläggav PeterAkemark » 2005-08-02 18:45

Magnuz skrev:... Är det som du säger att IM-distorsionen ökar vid tät elementplacering? Varför blir det så? (Det borde jag väl kunna räkna ut själv, men just nu står det still i skallen :)) Annars har väl tät elementplacering sina fördelar när det gäller fasutsläcknings-(och därmed spridnings-)problem.


Nä, helt självklart är det inte. Men enligt de undersökningar som gjorts så handlar det om doppler-effekter. Ljudvågor från från olika källor modulerar varandra och sidband uppstår. Det som du påpekar, om spridning och utsläckningar, visar ju på att det finns motstridiga designkrav.

Användarvisningsbild
Svante
Audiot!
 
Inlägg: 37552
Blev medlem: 2004-03-03
Ort: oakustisk

Inläggav Svante » 2005-08-03 16:44

Jo, dopplerdistorsionen blir större om man har små element som rör sig mycket. Men fortfarande är det nog så att vanlig distorsion är betydligt starkare än den som uppstår av dopplereffekten.

Dopplerdist och vanlig IM-dist har ju olika orsaker, men yttrar sig ganska lika vid en mätning (dvs sidband vid en IM-mätning).
Så länge har jag längat efter att loudness war skulle vara över. Nu börjar jag tro att vi faktiskt är där. Kruxet är att vi förlorade.

Användarvisningsbild
Thomas_A
Mätdoktorn
 
Inlägg: 7482
Blev medlem: 2003-06-14
Ort: Uppsala

Inläggav Thomas_A » 2005-08-03 21:38

Här är en intressant artikel:

http://sound.westhost.com/doppler.htm

Användarvisningsbild
PeterAkemark
 
Inlägg: 1967
Blev medlem: 2005-01-30
Ort: Dalarna

Inläggav PeterAkemark » 2005-08-04 00:03

Thomas_A skrev:Här är en intressant artikel:

http://sound.westhost.com/doppler.htm


Mycket att läsa, återkommer när jag läst igenom vad som skrivits.

Användarvisningsbild
PeterAkemark
 
Inlägg: 1967
Blev medlem: 2005-01-30
Ort: Dalarna

Inläggav PeterAkemark » 2005-08-04 00:15

Svante skrev:Jo, dopplerdistorsionen blir större om man har små element som rör sig mycket. Men fortfarande är det nog så att vanlig distorsion är betydligt starkare än den som uppstår av dopplereffekten.

Dopplerdist och vanlig IM-dist har ju olika orsaker, men yttrar sig ganska lika vid en mätning (dvs sidband vid en IM-mätning).


Så är det nog. Vad jag tycker mig förstå är att distortionen ifråga ansätter en begränsning av ljudtryck från ett givet (bas)element beroende på vilken bandbredd som elementet har att arbeta med.
Ju större bandbredd desto mindre kan Xmax vara för ett givet maximalt "doppler"-skift. Vissa undersökningar anger att frekvensskift är väl hörbara redan omkring 3 Hz. Det finns gott om påståenden att problematiken inte skulle ha någon betydelse lika väl som det finns andra som säger motsatsen. Känner du till några kvantitativa och/eller kvalitativa undersökningar i ämnet?

Användarvisningsbild
Svante
Audiot!
 
Inlägg: 37552
Blev medlem: 2004-03-03
Ort: oakustisk

Inläggav Svante » 2005-08-10 19:19

PeterAkemark skrev:
Svante skrev:Jo, dopplerdistorsionen blir större om man har små element som rör sig mycket. Men fortfarande är det nog så att vanlig distorsion är betydligt starkare än den som uppstår av dopplereffekten.

Dopplerdist och vanlig IM-dist har ju olika orsaker, men yttrar sig ganska lika vid en mätning (dvs sidband vid en IM-mätning).


Så är det nog. Vad jag tycker mig förstå är att distortionen ifråga ansätter en begränsning av ljudtryck från ett givet (bas)element beroende på vilken bandbredd som elementet har att arbeta med.
Ju större bandbredd desto mindre kan Xmax vara för ett givet maximalt "doppler"-skift. Vissa undersökningar anger att frekvensskift är väl hörbara redan omkring 3 Hz. Det finns gott om påståenden att problematiken inte skulle ha någon betydelse lika väl som det finns andra som säger motsatsen. Känner du till några kvantitativa och/eller kvalitativa undersökningar i ämnet?


Inte på rak arm. Men det borde ju vara ganska enkelt att göra några testtoner som modellerar dopplerdist och lyssna på dem och se hur mycket som behövs för att det ska höras. Hmm.
Så länge har jag längat efter att loudness war skulle vara över. Nu börjar jag tro att vi faktiskt är där. Kruxet är att vi förlorade.

Användarvisningsbild
Isidor
 
Inlägg: 991
Blev medlem: 2003-10-06
Ort: Stockholm

Inläggav Isidor » 2005-08-11 13:17

Peter,

Det tycks råda vetenskaplig konsensus om att hörbarheten av FM-distorsion med någorlunda normala musiksignaler är noll eller nära noll även för flervägs* direktstrålande högtalare (som drabbas hårdare än horn- och panelhögtalare beroende på större membranförskjutningar för ett givet ljudtryck). Visst blir FMD-värdena lätt ganska höga i sådana högtalare, men så är också hörseln klart förlåtande för denna distorsionsform.

Det finns f.ö. en hel del utredningar inom området, bl.a. flera utförda av hornpionjären Paul Klipsch som med testsignaler motsvarande högst extrema membranförskjutningar hävdar tydlig hörbarhet, men följande paper är antagligen det som väger tyngst:

Allison R., Villchur E.: On the Magnitude and Audibility of FM Distortion in Loudspeakers, JAES October 1982


*Faktum är att inte ens bredbandshögtalare uppnår hörbarhet för FMD med normala musiksignaler annat än för orealistiskt stora membranförskjutningar (17 mm pp vid 40 Hz) enligt en utredning av Fryer.


Återgå till Teknikforum


Vilka är online

Användare som besöker denna kategori: sammel och 16 gäster