Vilka ljudåtergivare är mest lika naturliga ljudkällor?

Hur funkar tekniken bakom bra hifi?

Moderator: Redaktörer

Användarvisningsbild
matssvensson
 
Inlägg: 1388
Blev medlem: 2010-11-30
Ort: Stockholm

Vilka ljudåtergivare är mest lika naturliga ljudkällor?

Inläggav matssvensson » 2012-12-14 00:53

Ställde denna off topic fråga i annan tråd och startar om den här för att förhoppningsvis få mer direkta tankar och insikter i frågan.

En dipol är en hastighetskälla och inte tryckkälla som normala lådhögtalare. På grund av detta kan den bland annat inte trycksätta ett rum på samma sätt som lådhögtalaren, så jordbävningsmuller får man tydligen klara sig utan med dipolhögtalare. Å andra sidan har jag aldrig förut upplevt en sån naturlig och välavvägd musikåtergivning i basområdet som jag har genom mina dipoler nu.

Så min fundering lyder - hur funkar naturliga ljudkällor på den punkten egentligen, verkar de som tryck eller hastighetskällor? Hur sätter en baskagge, ett piano, en gitarr, en röst, en jordbävning luften i rörelse?

Går det att komma fram till om en tryckkälla eller en hastighetskälla blir mest naturlig för ljudåtergivning i rum?

/Mats

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

Re: Vilka ljudåtergivare är mest lika naturliga ljudkällor?

Inläggav Svante » 2012-12-14 01:08

matssvensson skrev:Ställde denna off topic fråga i annan tråd och startar om den här för att förhoppningsvis få mer direkta tankar och insikter i frågan.

En dipol är en hastighetskälla och inte tryckkälla som normala lådhögtalare. På grund av detta kan den bland annat inte trycksätta ett rum på samma sätt som lådhögtalaren, så jordbävningsmuller får man tydligen klara sig utan med dipolhögtalare. Å andra sidan har jag aldrig förut upplevt en sån naturlig och välavvägd musikåtergivning i basområdet som jag har genom mina dipoler nu.

Så min fundering lyder - hur funkar naturliga ljudkällor på den punkten egentligen, verkar de som tryck eller hastighetskällor? Hur sätter en baskagge, ett piano, en gitarr, en röst, en jordbävning luften i rörelse?

Går det att komma fram till om en tryckkälla eller en hastighetskälla blir mest naturlig för ljudåtergivning i rum?

/Mats


Som jag just skrev i den andra tråden är inte en sluten låda en tryckkälla, den är en flödeskälla.

Om man alls ska blanda in tryck och flöde i källtypen. Man brukar nog prata om källorna som monopoler eller dipoler, snarare.

I en tankemodellen för en monopol (=punktkälla) "uppstår" och försvinner materia i en punkt, vilket ger upphov till hastighets- och tryckvågor kring källan.

En dipol består av två näraliggande motfasiga monopoler. Fälten kring en dipol kan beräknas genom superposition av fälten kring de två monopolerna.

Ett högtalarelement i sluten låda approximerar en monopol ganska bra om lådan är väsentligt mindre än våglängden.

Ett högtalarelement i fri luft approximerar en dipol ganska bra, om elementet är väsentligt mindre än våglängden.

Andra ljudkällor består ofta av ännu fler "punktkällor", egentligen är det ytor vars olika delar strålar olika mycket och i olika faslägen. En sådan grupp av källor får sitt alldeles egna riktmönster. De går alltså knappast att likna dem vid vare sig punktkällor eller dipoler om inte våglängden är avsevärt längre än instrumentets storlek.
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
hifikg
Mr Clickbait
 
Inlägg: 28367
Blev medlem: 2011-09-17
Ort: Metropolen Hallstahammar

Inläggav hifikg » 2012-12-14 01:27

Jag har kompletterat mina dipoler eller om det nu var någon annan form av poler (ESL-63) med ett par feta subbor (ibland tre). Tillsammans kan de lira så det slår lock för öronen, men det handlar ändå inte om infrabas, har jag lärt mig genom att hälsa på i ett höghus i Kungsängen.
Sitter nöjd :)

Användarvisningsbild
matssvensson
 
Inlägg: 1388
Blev medlem: 2010-11-30
Ort: Stockholm

Inläggav matssvensson » 2012-12-14 03:35

Tack för inriktningen av min fundering Svante! Väl medveten om att en ljudkälla kan liknas vi en mängd punktkällor med olika inbördes fas/amplitud förhållande, speciellt när våglängderna blir små i förhållande till ljudkällans storlek. Tack för förtydligandet.

Då delas ursprungsfunderingen upp i två:

A. Om vi begränsar oss till just bastoner där våglängden är väsentligt längre än instrumentets/ljudkällans storlek - vilka källor approximeras då bäst av en dipol och vilka av en monopol? Det jag spontant tänker (rätt eller fel) är baskagge=dipol och jordbävning=monopol. Men hur är det med andra källor som piano och basfiol?

B. Med jämna mellanrum kan man läsa om att återgivning av röster blir som bäst genom ett 8 tums element, trumpeter låter naturligast genom hornhögtalare etc. Väl medveten om att ljudåtergivning är oerhört mer komplext än bara element och grundläggande arbetsprincip, kan det ändå finnas någon relevans att en ljudåtergivare som liknar en naturlig källa i storlek och arbetssätt kan ha förutsättningar att låta mer naturtroget än en annan typ av ljudalstrare? Att approximationen av en ljudkälla i form av en mängd punktkällor med ett inbördes förhållande enklare emuleras om ljudåtergivaren liknar den naturliga källan. Eller är det bara en placeboeffekt?

Låt A. vara huvudspåret i tråden och B. sidospår för eventuellt intresserade.

mvh, Mats

Användarvisningsbild
IngOehman
 
Inlägg: 48470
Blev medlem: 2003-09-28
Ort: K-PAX via Tellus

Inläggav IngOehman » 2012-12-14 05:26

Det är inte mera rätt att kalla en högtalare för en flödeskälla än att kalla
den en tryckkälla. I varje fall inte väldigt mycket mera rätt. Dess impedans
(akustiska ut-) är varken noll akustiska ohm eller oändligt hög.

Det genererar förvisso ett tryck som delvis beror på den akustiska belast-
ningen, men den genererar även ett flöde som beror av den akustiska
belastningen.

För det mesta (och vid de flesta frekvenser) så är den akustiska utimpe-
dansen från en sluten högtalare förvisso väsentligt högre än den akustiska
lastimpedansen - men jag ser ingen poäng att förespråka den ena förenk-
lingen framför den andra (även om jag inte vågar lova att jag inte har
syndat själv därvidlag).

Men min poäng är att det är förnuftigt att tala om pumpkapacitet när man
talar om maxförmåga, eftersom den relaterar till slaglängden på ett rimligt
entydigt sätt, men i varje fall något mindre rätt att tala om vilken pumpför-
måga ett system har för en given inspänning.

Den som inte tror på detta uppmanas att ställa en högtalare i ett hörn
av ett odämpat betongrum och sedan mäta ljudtrycket inuti lådan som
funktion av frekvensen.

Det kan även nämnas att utimpedansen från basreflexlådor i snitt är lite
lägre (vilket dock märks mest rätt så smalbandigt) vilket faktiskt kan göra
dem lite mindre illa drabbade av dåliga rum. :)


Vh, iö
Senast redigerad av IngOehman 2012-12-15 03:07, redigerad totalt 1 gång.
Fd psykoakustikforskare & ordf LTS. Nu akustiker m specialiteten
studiokontrollrum, hemmabiosar & musiklyssnrum. Även Ch. R&D
åt Carlsson och Guru, konsult åt andra + hobbyhögtalartillv (Ino).

Användarvisningsbild
matssvensson
 
Inlägg: 1388
Blev medlem: 2010-11-30
Ort: Stockholm

Inläggav matssvensson » 2012-12-14 11:56

Tack för inlägget Ingvar. Även om det är lite OT måste jag fråga:

IngOehman skrev:Den som inte tror på detta uppmanas att ställa en högtalare i ett hörn
av ett odämpat betongrum och sedan mäta ljudtrycket inuti lådan som
funktion av frekvensen.


inuti vilken låda ska man mäta ljudtrycket, rummet eller högtalarlådan?

mvh, Mats

Användarvisningsbild
RogerGustavsson
 
Inlägg: 23964
Blev medlem: 2004-05-02
Ort: Huskvarna

Inläggav RogerGustavsson » 2012-12-14 12:58

matssvensson skrev:Tack för inlägget Ingvar. Även om det är lite OT måste jag fråga:

IngOehman skrev:Den som inte tror på detta uppmanas att ställa en högtalare i ett hörn
av ett odämpat betongrum och sedan mäta ljudtrycket inuti lådan som
funktion av frekvensen.


inuti vilken låda ska man mäta ljudtrycket, rummet eller högtalarlådan?

mvh, Mats



sedan mäta ljudtrycket inuti lådan

Användarvisningsbild
Naqref
Saknad grundare, †2014
 
Inlägg: 27893
Blev medlem: 2003-03-23
Ort: Krischansta

Inläggav Naqref » 2012-12-14 14:41

Det är rätt lätt att undersöka om något är närmast en (konstant)tryckkälla framför att vara en (konstant)volymhastighetskälla.

Man mäter först ljudtrycket i fjärrfältet med ljudalstraren fritt. Sedan placerar man den mycket nära en tillräckligt stor begränsningsyta och mäter på samma avstånd. Ökar ljudnivån med i storleksordningen 6dB så har man i det närmaste en (konstant)volymhastighetskälla. Ökar ljudtrycket med ca 0dB så har man en (konstant)tryckkälla. Ligger man där någonstans i mellan så är det en kombination.

Högtalare är nästan uteslutande volymhastighetskällor.
Audiodesigner åt en del. Larsen, Holographic Audio etc.
CEO och huvudägare i Acoustic Landscape R&D AB.
CTO / R&D Manager och delägare i Acoustic Illusion AB.

Användarvisningsbild
Stereotypen
 
Inlägg: 877
Blev medlem: 2004-03-29
Ort: Karlstad

Inläggav Stereotypen » 2012-12-14 19:31

Här är en kille som har mätt lite på hur dipolbas och lådbas beter sig.
http://dl.dropbox.com/u/2400456/html/Elias_Pekonen/Dipole_vs_monopole_bass.html

Användarvisningsbild
matssvensson
 
Inlägg: 1388
Blev medlem: 2010-11-30
Ort: Stockholm

Inläggav matssvensson » 2012-12-14 20:13

Tack för mättipset Naqref. Nu ska jag fortsätta fundera på hur jag ska mäta en jordbävning, först i frifält och sen baxa in den mot en vägg och se om ljudtrycket stiger :)

Användarvisningsbild
IngOehman
 
Inlägg: 48470
Blev medlem: 2003-09-28
Ort: K-PAX via Tellus

Inläggav IngOehman » 2012-12-15 03:05

Naqref skrev:Det är rätt lätt att undersöka om något är närmast en (konstant)tryckkälla framför att vara en (konstant)volymhastighetskälla.

Man mäter först ljudtrycket i fjärrfältet med ljudalstraren fritt. Sedan placerar man den mycket nära en tillräckligt stor begränsningsyta och mäter på samma avstånd. Ökar ljudnivån med i storleksordningen 6dB så har man i det närmaste en (konstant)volymhastighetskälla. Ökar ljudtrycket med ca 0dB så har man en (konstant)tryckkälla. Ligger man där någonstans i mellan så är det en kombination.

Högtalare är nästan uteslutande volymhastighetskällor.

Högtalare är olika.

De flesta vanliga högtalare har en väsentligt högre akustisk impedans än
sin last, i varje fall sett bredbandigt. Det framgick förmodligen redan av
mitt förra inlägg.

Men - en vägg nära en högtalare ger en mycket liten impedansförändring
om man jämför med den som inträffar när man ställer in en högtalare i ett
hörn i ett helt odämpat betongrum, och träffar en rumsresonans.

- - -

Sen är olika högtalare olika dessutom. I tråden har redan nämts dipolhög-
talare. De är i åtskilliga fall oerhört mycket närmare tryckgeneratorer än
vanliga tryckkammarhögtalare, de mest högohmiga dipolhögtalarna är som
regel de som har lättast membran.

Men även hos en högtalare som sitter i en väldigt stor låda (t ex en som
använder ett rum som låda och spelar in i ett annat rum) kan man mäta
fram ÅTSKILLIG påverkan på membranrörelserna från resonanser i rummet
"på den andra sidan".

Det finns även, som jag ju skrev redan i det förra inlägget signifikanta skill-
nader mellan den akustiska utimpedansen från en liten tryckkammarlåda
och den utimpedans som en basreflexlåda uppvisar vid fh. Den senare är
inte sällan i samma storleksordning eller till och med lägre än rummet, vid
resonans i det senare.

Om du inte tror mig får du prova, Anders.


Vh, iö
Fd psykoakustikforskare & ordf LTS. Nu akustiker m specialiteten
studiokontrollrum, hemmabiosar & musiklyssnrum. Även Ch. R&D
åt Carlsson och Guru, konsult åt andra + hobbyhögtalartillv (Ino).

Användarvisningsbild
matssvensson
 
Inlägg: 1388
Blev medlem: 2010-11-30
Ort: Stockholm

Inläggav matssvensson » 2012-12-15 10:56

Tack för vidareutvecklingen iö. Spännande att följa resonemangen om hur högtalare fungerar. Vad händer när vi överför dessa teorier på verkliga ljudalstrare/instrument och tar oss tillbaks till trådfrågan:
matssvensson skrev:A. Om vi begränsar oss till just bastoner där våglängden är väsentligt längre än instrumentets/ljudkällans storlek - vilka källor approximeras då bäst av en dipol och vilka av en monopol? Det jag spontant tänker (rätt eller fel) är baskagge=dipol och jordbävning=monopol. Men hur är det med andra källor som piano och basfiol?


Mvh, Mats

Användarvisningsbild
IngOehman
 
Inlägg: 48470
Blev medlem: 2003-09-28
Ort: K-PAX via Tellus

Inläggav IngOehman » 2012-12-16 14:07

Njae, en baskagge är faktiskt snarast en monopol. Jag kan förstå att man
kan föreställa sig något annat givet hur de ser ut (om det har skuret front-
skinn). Men de som inte har skuret frontskinn strålar i huvudsak monopolärt
på samma sätt som en så kallad bipolhögtalare (ett begrepp så hemskt att
det får mig att rysa...) meden de som har skuret fronskinn strålar som mono-
polärt vid sin maxenergi (över 40 Hz) men blir dipolära vid lägre frekvenser,
där de inte längre låter så mycket.

Alla symfoniska bastrummor (jag sett) har haft skinn på båda sidorna, och
strålar i huvudsak monopolärt (skinnen rör sig från varandra samtidigt) utom
i anslaget där strålningen är komplex. Det gäller för övrigt för alla trummor.
Så allt det ovanstående gäller med undantag av anslaget.

En jordbävning är ingendera. Det är en ljudkälla som är väldigt mycket större
än stora delar av de ljudvågors våglängder de ger ifrån sig. Jag brukar kalla
den sortens ljudkäloor för murkelstrålare. Den som studerat murklor förstår
varför. ;)


Vh, iö
Senast redigerad av IngOehman 2012-12-16 16:34, redigerad totalt 1 gång.
Fd psykoakustikforskare & ordf LTS. Nu akustiker m specialiteten
studiokontrollrum, hemmabiosar & musiklyssnrum. Även Ch. R&D
åt Carlsson och Guru, konsult åt andra + hobbyhögtalartillv (Ino).

Användarvisningsbild
IngOehman
 
Inlägg: 48470
Blev medlem: 2003-09-28
Ort: K-PAX via Tellus

Inläggav IngOehman » 2012-12-16 14:44

PS. Fast frågan är egentligen ställd på ett potentiellt missledande sätt,
tycker jag...

Den antyder ju att en högtalares uppgift är att substituera originalljud-
källorna, men OM det är det man vill så är ju vårt vanliga stereosystem
helt feltänkt som val av metod för att göra det*. :?

Högtalarna är inte ersättare till de ljudkällorna, de är en portal till den
ursprungliga ljudhändelsen. De skall inte föreställa violiner och flyglar,
de skall skapa en öppning in till det rum där de förstnämda spelade, så
ljudet som kommer från högtalarna representerar hela ursprungshändel-
sen alla instrument och rummet själv, och detta i alla riktningen inom
portalen - inte bara de där högtalarna råkar stå.

Så jag är tveksam till jämförelsen mellan högtalarna och instrumenten.

Så en optimalt utformad högtalare för detta uppdrag, skall alltså kunna
förmedla instrument som strålar på ALLA tänkbara sätt. Inte genom att
högtalarna strålar som något av instrumenten, utan genom att de för-
medlar det ljudfält som alla instrumenten och rummet runt dem, skapade.

Och det behöver ske på ett psykoakustiskt relevant sätt för att fungera,
för rent informationsteoretiskt går alltför mycket förlorat vid kodningen
för att det skall vara en framkomlig väg att eftersträva att återställa de
fysikaliska vågmönstren.


Vh, iö

- - - - -

*Då är det en kanal för varje instrument man behöver, och sen högtalare
för varje instrument som liknar instrumentet strålningsmässigt, och till sist
ett lyssningsrum som härmar inspelningsrummet.

Men bortsett ifrån att det av massor av skäl är en dåligt ide, så är det en
helt annan sak än stereofonisk kodning och dekodning.

Och när det gäller vilka egenskaper som högtalarna enligt min uppfattning
bör ha som idealiska stereoljudkällor, så är mitt svar säkert en besvikelse
för många: Det beror på. En idealisk stereohögtalare behöver se väldigt
olika ut beroende på bland annat lyssningsrummets karaktär och storlek.

För ett antal år sedan så hade jag en lång diskussion med Ken Kantor, som
var utvecklingschef på NHT då, och vi diskuterade ungefär dessa frågor,
och hans uppfattning var lik min - att det inte finns några enkla svar på
vad som är rätt och att det är rimligt att vara tolerant och acceptera att
det finns många olika recept och att alla går att försvara inom förutsätt-
ningar som passar dem, eftersom det beror på så många olika saker. Jag
frågade honom därför om vad han tyckte om dipolutstråling, och hans upp-
fattning var att det kanske var den som var den svåraste principen att
rättfärdiga. Jag höll med honom (haft i det tysta), men jag kan säga att
jag kanske är mindre benägen att räkna bort dipolhögtalare idag. Inte för
att det går att skaka från argument för den, argument för att det den gör
är akustiskt/psykoakustiskt logiskt, utan för att den kan ha en plats när så
mycket är så fel att en kompromiss kan leda till en bättre lösning än att
bara gilla läget.

Mellanvarianter, t ex njurstrålare tycker jag är filosofiskt intressanta dock...
Fd psykoakustikforskare & ordf LTS. Nu akustiker m specialiteten
studiokontrollrum, hemmabiosar & musiklyssnrum. Även Ch. R&D
åt Carlsson och Guru, konsult åt andra + hobbyhögtalartillv (Ino).

Användarvisningsbild
matssvensson
 
Inlägg: 1388
Blev medlem: 2010-11-30
Ort: Stockholm

Inläggav matssvensson » 2012-12-16 21:52

Tack för inläggen. Det var inte min mening att vara missledande i frågeställningen. Ja, det blir snabbt absurt att driva resonemanget om att efterlikna originalkällorna i ett vidare perspektiv. Det var därför jag försökte begränsa frågan till det lägsta basområdet.

Men dina inlägg leder mig vidare till det som kanske är den verkliga funderingen som snurrar i huvudet - om trycksättningen en monopol-högtalare åstadkommer i ett normalt lyssningrum är en önskvärd egenskap, eller ett nödvändigt ont som behöver tas omhand med omsorgsfull placering och dimensionering för att inte påverka musikåtergivningen negativt.

Tänker att musik i naturlig miljö oftast framförs i stora lokaler där trycksättningen i rummet inte märks oavsett hur ljudkällorna fungerar, jämfört med när vi försöker klämma in hela orkestern i våra vardagsrum. Men att när jag vill återskapa den fysiska känslan av en jordbävning eller explosion är trycksättningsförmågan en fördel.

/Mats

jansch
 
Inlägg: 4047
Blev medlem: 2009-05-01

Inläggav jansch » 2012-12-19 17:23

Diskussionen göre mej lite förvirrad.....

Om frekvensgången vid lyssningsposition är lika från en dipol, sluten låda eller ett horn kommer väl KÄNSLAN av bastyngd vara lika/likvärdig från de olika varianterna av högtalare...eller?

Fast ibland blir man ju förvirrad av att ett horn verkar ha mer "punch" än en sluten/basreflexlåda...
Kan den KÄNSLAN komma av att ett horn normal har bättre transientsvar?

Användarvisningsbild
JohanM
 
Inlägg: 751
Blev medlem: 2011-06-26

Inläggav JohanM » 2012-12-19 22:49

Utstrålningen från olika instrumen är väl högst olika.
Innan mikrofonernas intåg var det svårt att spela in stråkinstrument,
då arrade man om stråkmusik till mässingorkester eller använde stroh-fioler.
Bild
Virrpanna

Användarvisningsbild
Martin
Vågledaren/redaktör
 
Inlägg: 10118
Blev medlem: 2003-08-24
Ort: Nykvarn

Inläggav Martin » 2012-12-20 16:46

Akustiska impedansen för instrument är ju ganska olika. En Cymbal tex har ju extremt låg akustisk impedans medan en ståbas beror av hur löst golvet fjädrar. En trumpet eller ett långt horn har mycket högre akustisk impedans. Många instrument som inte ger ifrån sig låga frekvenser är ju dipoler på ett eller annat sätt medan andra som har låda eller horn med tryck i blir monopoler med en strålande yta.

Vilka mikrofoner man använder kan bero av hur man vill få med rummets bidrag med indirekt ljud eller avskärma mikrofoner från att ta upp samma instrument.

Högtalarna jobbar med rummet åt andra hållet. De avgör hur och hur mycket de ska använda inblandningen av lyssningsrummet i musikens återgivning. Ett par hörlurar: nästan ingenting. De avskärmar och korstluter effekter av lyssningsrummet på musiken. Närfältshögtalare använder så lite av rummet som möjligt mha avståndsskillnaden.

Dipoler använder en avskärmande effekt på en av rummets dimensioner och försöker istället mha utstrålande yta sätta fart på luften. Nackdelen är då att man vid högre frekvenser får ett extra lyssningsrum på köpet. Precis som instrument som en cymbal använder randomfas för att få ut så mycket ljud som möjligt. Problemet är att det kan bli dubbelt av den varan om man dessutom har det i lyssningsrummet. Därför begränsas många högtalare till att verka som dipoler i basen och kanske mellanregistret.

Monopoler försöker istället använda rummet för att trolla bort halva rummet genom begränsad utstålningsvinkel (t.ex. njure) för högre frekvenser och att integrera högtalaren med väggen bakom mot låga frekvenser. Ibland används även absorbenter i mellanregistret för att få med den delen också. Istället tänker man sig att rummet i musiken ska fyllas i istället för den delen av rummet man trollat bort.
MEK - MetallElementKlubben

Användarvisningsbild
matssvensson
 
Inlägg: 1388
Blev medlem: 2010-11-30
Ort: Stockholm

Inläggav matssvensson » 2012-12-22 18:47

jansch skrev:Diskussionen göre mej lite förvirrad.....

Om frekvensgången vid lyssningsposition är lika från en dipol, sluten låda eller ett horn kommer väl KÄNSLAN av bastyngd vara lika/likvärdig från de olika varianterna av högtalare...eller?

Fast ibland blir man ju förvirrad av att ett horn verkar ha mer "punch" än en sluten/basreflexlåda...
Kan den KÄNSLAN komma av att ett horn normal har bättre transientsvar?


Skillnaden mellan en dipolstrålare och en monopol är att dipolen inte kan trycksätta rummet på samma sätt som en monopol (vad det betyder och innebär finns beskrivet högre upp i tråden). En dipol skiljer sig också från en monopol i hur de drar igång egenmoder med en given placering i ett givet rum.

Vilken effekt monopolens trycksättningsförmåga har på våra lyssningsintryck är jag själv lite osäker på. Jag kan bara konstatera att med mina dipoler får jag en mycket balanserad (jämn) basåtergivning i mitt lyssningsrum samtidigt som jag får en fysisk upplevelse när jag spelar starkt. Men jag kan inte framkalla samma tryckkänsla (typ lock för öronen) som jag kunnat med vanliga lådhögtalare i samma rum.

Kommentaren om hornhögtalare gör mig nyfiken och väcker en annan tanke hos mig. Hur vet vi att ett horn normalt har bättre transientsvar?

Hur påverkar skillnader i strålningsmönster mellan olika högtalarprinciper våra lyssningsintryck? Kan kommentarer om transientsnabba hornhögtalare komma av en högre direktljudskvot och intryck av rumslighet komma av diffuskvoten hos en rundstrålare?

Användarvisningsbild
matssvensson
 
Inlägg: 1388
Blev medlem: 2010-11-30
Ort: Stockholm

Inläggav matssvensson » 2012-12-22 18:51

Martin skrev:Akustiska impedansen för instrument är ju ganska olika. En Cymbal tex har ju extremt låg akustisk impedans medan en ståbas beror av hur löst golvet fjädrar. En trumpet eller ett långt horn har mycket högre akustisk impedans. Många instrument som inte ger ifrån sig låga frekvenser är ju dipoler på ett eller annat sätt medan andra som har låda eller horn med tryck i blir monopoler med en strålande yta.

Vilka mikrofoner man använder kan bero av hur man vill få med rummets bidrag med indirekt ljud eller avskärma mikrofoner från att ta upp samma instrument.

Högtalarna jobbar med rummet åt andra hållet. De avgör hur och hur mycket de ska använda inblandningen av lyssningsrummet i musikens återgivning. Ett par hörlurar: nästan ingenting. De avskärmar och korstluter effekter av lyssningsrummet på musiken. Närfältshögtalare använder så lite av rummet som möjligt mha avståndsskillnaden.

Dipoler använder en avskärmande effekt på en av rummets dimensioner och försöker istället mha utstrålande yta sätta fart på luften. Nackdelen är då att man vid högre frekvenser får ett extra lyssningsrum på köpet. Precis som instrument som en cymbal använder randomfas för att få ut så mycket ljud som möjligt. Problemet är att det kan bli dubbelt av den varan om man dessutom har det i lyssningsrummet. Därför begränsas många högtalare till att verka som dipoler i basen och kanske mellanregistret.

Monopoler försöker istället använda rummet för att trolla bort halva rummet genom begränsad utstålningsvinkel (t.ex. njure) för högre frekvenser och att integrera högtalaren med väggen bakom mot låga frekvenser. Ibland används även absorbenter i mellanregistret för att få med den delen också. Istället tänker man sig att rummet i musiken ska fyllas i istället för den delen av rummet man trollat bort.


tänkvärt. /M

Användarvisningsbild
p1plarson
 
Inlägg: 120
Blev medlem: 2012-05-26

Vilka ljudåtergivare är mest lika naturliga ljudkällor?

Inläggav p1plarson » 2012-12-31 04:22

Hej Hej!

Jag är varken ingenjör, musiker eller ljudtekniker och vill på
intet sätt klaga på att somliga inlägg är på en nivå lång ovan
min.

Dock har jag två frågor som anknyter till ursprungsfrågan:

När jag var yngre så planerade jag att bli biomaskinist, titta
på film och få betalt samtidigt... De landsortsbiografer jag
körde i hade alla (vad gammelmaskinisterna hävdade) "uppgraderats":
de hade försetts med så många 12-tumselement som det
överhuvud taget var möjligt att ha runt duken utan att det
skymde bilden var installerade. Alla monterade på öppen
baffel, inte som en gitarrlåda, utan elementen satt i små
plyfabitar med hål i. För en ljudintresserad yngling så
verkade detta som en något udda (och dyr) lösning, men så
gott jag kunde höra av filmmusik, explosioner och motorbrum
så gav de ändå en rimligt god basåtergivning. Jag har ingen
aning om hur mycket membranen rörde sej, maskinrummet
var mer mitt revir.

Fråga 1: är det någon som vet om detta är en den vanliga vägen
att få bio-ljud? varför gör man så? hur gör man för att det inte
skall låta heltok?

--

I början på 1980-talet så skrevs det en hel del om Georg Bolins
(svensk gitarrbyggare) så kallade tonbord; högtalare i trä uppbyggda
som en gitarr eller som ett piano där locket/resonansbotten drevs
med en talspole. Att dessa kunde användas för att elförstärka
stränginstrument utan att dessa ändrade karraktär var huvud-
poängen. Men man arbetade även med att använda dessa för
att återge musik i största allmänhet, eftersom tonborden
var uppbyggda på samma sätt som riktiga musikinstrument
så skulle musiken låta mer musikaliskt (?). Att tekniken är
dyr och knappast lämpar sej för distribution via on-off eller
elgiganten fattar jag...

Fråga 2: finns det någon här som hört hur det låter? fanns
det något fog för påståendena om överlägsen ljudkvalitet?

---

Fråga 3; borde jag öppna nya trådar?

- fridens liljer

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

Re: Vilka ljudåtergivare är mest lika naturliga ljudkällor?

Inläggav Svante » 2012-12-31 11:08

p1plarson skrev:I början på 1980-talet så skrevs det en hel del om Georg Bolins
(svensk gitarrbyggare) så kallade tonbord; högtalare i trä uppbyggda
som en gitarr eller som ett piano där locket/resonansbotten drevs
med en talspole. Att dessa kunde användas för att elförstärka
stränginstrument utan att dessa ändrade karraktär var huvud-
poängen. Men man arbetade även med att använda dessa för
att återge musik i största allmänhet, eftersom tonborden
var uppbyggda på samma sätt som riktiga musikinstrument
så skulle musiken låta mer musikaliskt (?). Att tekniken är
dyr och knappast lämpar sej för distribution via on-off eller
elgiganten fattar jag...


Här finns det lite mätningar på tonväggarna, jag har hört dem men inte under tillräckligt kontrollerade former för att kunna säga något vettigt. Jag tror att en av hypoteserna om varför en del gillade dem med dem var att de hade ett strålningsmönster (riktverkan) som mer liknade ett vanligt instruments. Tonkurvan är en katastrof, så bra återgivare är de inte.

http://www.speech.kth.se/prod/publicati ... 87-096.pdf
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
RogerGustavsson
 
Inlägg: 23964
Blev medlem: 2004-05-02
Ort: Huskvarna

Re: Vilka ljudåtergivare är mest lika naturliga ljudkällor?

Inläggav RogerGustavsson » 2012-12-31 12:21

p1plarson skrev:Fråga 2: finns det någon här som hört hur det låter? fanns det något fog för påståendena om överlägsen ljudkvalitet?


Jag har varit på en solokonsert med Göran Fristorp där han använde ett tonbord. Det är så länge sedan att jag inte har något minne av hur det lät. Numera ser man inga tonbord. Kan det vara så att de likt många akustiska instrument kräver en del genomgång för att klinga rätt/bra? Trä är ju känsligt för svängningar i temperatur och fukt, borde påverka klangen en del.

Roade mig med att söka på nätet om Georg Bohlin. Rätt lite om honom och hans gitarrer, tonbord och flyglar. Tydligen tillverkades endast 50-talet tonbord. Här en liten bild av en tonvägg.

Bild

Här ett tonbord. Fanns väl även ett stativ till, tonbordet strålade då mest uppåt och lite framåt.

Bild

Användarvisningsbild
IngOehman
 
Inlägg: 48470
Blev medlem: 2003-09-28
Ort: K-PAX via Tellus

Inläggav IngOehman » 2012-12-31 17:05

Martin skrev:Akustiska impedansen för instrument är ju ganska olika. En Cymbal tex har ju extremt låg akustisk impedans...

Är nyfiken på vad som givit dig den uppfattningen.

Allt jag vet om cymbaler leder mig att tro det motsatta. De är i jäm-
förelse med luften runt dem både tunga och styva och låter sig inte
med lätthet lasas ned av luften (kom nu ihåg att det är hög impedans
som är styva rörelser i den akusto-mekaniska världen, inte låg som
i den elektriska där man bortser ifrån att det är strömmen som rör
sig och anser att styv betyder att spänningen inte är lättpåverkad...)

Och även när man lyssnar man på cymbaler så har de även ett rätt
långsamt utdöende, vilket även den visar att deras rörelser inte är i
väsentlig grad belastade av luften runt om dem.

Martin skrev:...medan en ståbas beror av hur löst golvet fjädrar. En trumpet eller ett långt horn har mycket högre akustisk impedans.

Högre än vaddå? Ståbasen? Och i så fall vid vilken frekvens?

Martin skrev:Många instrument som inte ger ifrån sig låga frekvenser är ju dipoler på ett eller annat sätt medan andra som har låda eller horn med tryck i blir monopoler med en strålande yta.

Vilka mikrofoner man använder kan bero av hur man vill få med rummets bidrag med indirekt ljud eller avskärma mikrofoner från att ta upp samma instrument.

Högtalarna jobbar med rummet åt andra hållet. De avgör hur och hur mycket de ska använda inblandningen av lyssningsrummet i musikens återgivning. Ett par hörlurar: nästan ingenting. De avskärmar och korstluter effekter av lyssningsrummet på musiken. Närfältshögtalare använder så lite av rummet som möjligt mha avståndsskillnaden.

Dipoler använder en avskärmande effekt på en av rummets dimensioner och försöker istället mha utstrålande yta sätta fart på luften. Nackdelen är då att man vid högre frekvenser får ett extra lyssningsrum på köpet. Precis som instrument som en cymbal använder randomfas för att få ut så mycket ljud som möjligt.

Randomfas är det väl dels inte riktigt sant att det råder, men om man
nu approximerar rådande fasförhållanden över cymbalens yta till att
vara random, så betyder det ju inte att det finns en tanke och avsikt
med det. Det beror ju på fysikens lagar bara. Cymbalen är ju mycket
äldre än analyserna av den dessutom och jag har av två skäl svårt att
tro att någon (varken människa eller instrumentetet själv :)) haft ett
speciellt maxljudssyfte som ledde till lösningen randomfas.

Dessutom som är ju randomfas INTE det som ger så mycket ljud som
möjligt utan snarare någonting som ligger någonstans mellan maxljud
och utsläckning. Hade våghastigheten i cymbalen varit mycket lägre
än den är så hade randomfas varit rent dåligt för ljudalstringen.

Men jag tror att cymbalen utvecklades empiriskt genom att det slogs
på saker, och att man valde de saker som lät som man gillade snarare
än att bara maximera för så mycket ljud som möjligt (och dessutom
göra det genom ett medvetet strävande efter randomfas).

Martin skrev:Problemet är att det kan bli dubbelt av den varan om man dessutom har det i lyssningsrummet. Därför begränsas många högtalare till att verka som dipoler i basen och kanske mellanregistret.

Ja, så kan man se det.

Riktverkan för att öka direktkommunikationen mellan mikrofonernas
utsignal och lyssnarens öron. I det perspektivet verkar hörlurar som
den bästa lösnmingen, men jag är av avvikande uppfattning.

- - -

Min huvudinvändning är att jag ser det som ett missförstånd att det
skulle vara avsikten att högtalare skall emulera instrumenten. De är
inte alls deras uppgift. Inte när man talar stereofoni i någon form. I
två eller flera kanaler vill säga. Inte i mono heller för den delen.


Högtalarna är som jag ser det, det dekodersystem som hanterar upp-
packningen av den enkodning som mikrofonerna gjorde. Och som jag
ser det handlar därför en akustisk inspelning om att fånga ljudfältet
som redan har lämnat alla musikernas instrument OCH som även har
påverkats av rummet där inspelningen gjordes.

Så de impedans eller spridningsegenskaper som kännetecknade varje
ljudkälla (instrument) har redan gjort sin verkan och avtecknar sig nu
i det ljudfält innehållande både direktljuden från instrumenten, tidiga
reflexer från inspelningslokalen och efterklang från densamma! :)

Det är detta ljudfält man fångar (eller rättare sagt kodar) när man med
mikrofonerna spelar in, och det är det ljudfältet man, när man återger
(dekodar) med högtalarna, försöker att rekonstruera, om inte i fysisk
detalj så i varje fall med målet att bevara upplevelsen av det.

För att kunna uppnå det senare (hitta ett bra recept för det) behöver
man vila mot kunskap om lyssningsrums inverkan, stereosystemets
inverkan och mot det vi vet om inverkan från alla våra audiologiska
och psykooakustiska egenskaper och förmågor.

Kort sagt 1: Högtalarnas uppgift är att generera ett ljudfält avsett att
upplevelsemässigt likna det ursprungliga, som med sin redan tillrygga-
lagda gångväg inte karakteriseras av instrumentens impedanser* och
spridningsegenskaper, utan de senare finns bara kvar som faktorer
som påverkar ljudfältets innehåll.

Kort sagt 2: Högtalarnas egenskaper skall därför inte likna instrumen-
ten, utan de skall passa för lyssningsrummet således att de tillsam-
mans med detta skapar en optimal dekoder.

Martin skrev:Monopoler försöker istället använda rummet för att trolla bort halva rummet genom begränsad utstålningsvinkel (t.ex. njure) för högre frekvenser och att integrera högtalaren med väggen bakom mot låga frekvenser. Ibland används även absorbenter i mellanregistret för att få med den delen också. Istället tänker man sig att rummet i musiken ska fyllas i istället för den delen av rummet man trollat bort.

Klokt sagt, eller rättare sagt, bra beskrivet!


Vh,iö

- - - - -

*En ljudvåg som gått en längre sträcka har planat ut och har därmed
alltid ungefär samma impedans (planvågsimpedans) alltså helt oavsett
både frekvens och vilken impedans ljudvågen startade som.

Så det man fångar när man spelar in musik har inte alls den impedans
som instrumentens sände iväg det med. Bara så ingen tror det.
Fd psykoakustikforskare & ordf LTS. Nu akustiker m specialiteten
studiokontrollrum, hemmabiosar & musiklyssnrum. Även Ch. R&D
åt Carlsson och Guru, konsult åt andra + hobbyhögtalartillv (Ino).


Återgå till Teknikforum


Vilka är online

Användare som besöker denna kategori: Inga registrerade användare och 20 gäster