En fundering om högtalare...

Hur funkar tekniken bakom bra hifi?

Moderator: Redaktörer

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

En fundering om högtalare...

Inläggav PeterAkemark » 2005-09-23 01:49

I dag används väl uteslutande CD som programkällor hos de flesta, utom som när jag spelar en vinyl emellanåt och det fick mig att fundera.

Funderingen handlar om Barkhausen-effekten, en effekt/begränsning finns i högtalarens magnetsystem, medger att återge musik med 16-bitars upplösning eller högre?

Barkhausen-effekten innebär ju bl a att magnetens B-H kurva inte är kontinuerlig utan variationen sker språngvis, bl a beroende på orenheter i magnetmaterialet och eventuell modulation via andra, ex vis talspolens, magnetfält. Det sägs att ferrit-material är mycket behäfta med dessa problem medan neodymium och äldre Alnico inte har samma problem.

Samtidigt kunde jag inte låta bli att fundera på de mekaniska transienta egenskaperna hos högtalarelement.

1/ Om elementet, konen, befinner sig i vila och får en signal som är 1-bit LSB, av 16, stor. Kommer elementet då att överhuvutaget att röra sig eller har det möjligen en hysteres som är x-bitar stor?

2/ Om elementet, konen, befinner sig i rörelse och får en signalförändring som är 1-bit LSB, av 16, stor. Kommer det mekaniska stegsvaret att vara i överensstämmelse med signalen eller kommer eventuella hysteres-effekter att förhindra ett korrekt svar, kommer det att vara ful(l)t med överslängar eller alternativt för långsamt så att det ger en "time-smearing".

Ur dessa frågeställningar kommer då; Hur många bitars upplösning har egentligen ett högtalarelement? Om frågan kan formuleras så..

Det finns säkert någon som kan bringa ljus i mina frågeställningar?

Användarvisningsbild
Toth
 
Inlägg: 5
Blev medlem: 2005-09-19
Ort: Skåne

Inläggav Toth » 2005-09-23 02:16

Du får tänka på att elementet inte ska ställa sig rätt direkt vid ändringar av signalen, då får du ju övertoner; membranets rörelse ska inte vara en kvantiserad trappa, ens på LSB-nivån. Men å andra sidan ska den ändå hinna ställa in sig under sampeltiden...
Intressant frågeställning!
snälla, slå inte på mig

Användarvisningsbild
paa
Sökaren
 
Inlägg: 36008
Blev medlem: 2005-01-10

Re: En fundering om högtalare...

Inläggav paa » 2005-09-23 07:25

PeterAkemark skrev:
Ur dessa frågeställningar kommer då; Hur många bitars upplösning har egentligen ett högtalarelement? Om frågan kan formuleras så..

Det finns säkert någon som kan bringa ljus i mina frågeställningar?


En distorsionsmätning vid extremt låga nivåer borde ge ett någorlunda svar på frågan.
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
Harryup
Tänk på döden
 
Inlägg: 15372
Blev medlem: 2003-10-08
Ort: 08

Inläggav Harryup » 2005-09-23 08:24

Finns problemet om det nu existerar mer utbrett i trögdrivna högtalare?

Användarvisningsbild
phon
Mr. Magneto
 
Inlägg: 13030
Blev medlem: 2004-11-12
Ort: þiudangardi

Inläggav phon » 2005-09-23 09:33

Det var ju en intressant fråga! Lite mer om effekten HÄR

DTH
 
Inlägg: 334
Blev medlem: 2005-08-09

Re: En fundering om högtalare...

Inläggav DTH » 2005-09-23 09:46

PeterAkemark skrev:Ur dessa frågeställningar kommer då; Hur många bitars upplösning har egentligen ett högtalarelement? Om frågan kan formuleras så..


Den kan säkert formuleras så, och är väldigt intressant. En närbesläktad fråga är: "Hur mäter man överhuvudtaget objektivt en högtalares upplösning"?

Såvitt jag vet finns det inte någon allmänt vedertagen metod. Inom SAE har att ett antal metoder som går i riktningen att använda lossy codecs och hörtester:

Lossy codecs are being used creatively as a possible means for objective evaluation of loudspeaker resolution. Richard Salter of Celtic Audio proposed the use of codecs such as MPEG layers 2 and 3, and Dolby AC-2, to test a speaker’s resolving power — an experimental variable bit-rate codec may allow the revelation of a point at which the increasing codec artefacts are masked by the limits of the speaker’s resolution. Other techniques tried included the deliberate increase of jitter in a CD player, through a modified clock circuit, to again isolate the point at which a given speaker can show faults in the replay chain.


Om man kan använda lossy codecs för att mäta högtalarupplösning kan man kanske anta att 16-bit lossless medför högre upplösning än befintlig/möjlig högtalarupplösning?

Tror aldrig jag har sett uppgifter om en högtalares upplösning, eller har jag missat det? Hur anger man högtalarupplösning? Minsta insignalförändring som ger mät-/hörbar membranrörelse? Är förmodligen frekvens- och amplitudberoende?

Mvh

Användarvisningsbild
PerStromgren
 
Inlägg: 28477
Blev medlem: 2005-03-25
Ort: Karlstad

Re: En fundering om högtalare...

Inläggav PerStromgren » 2005-09-23 11:08

DTH skrev:Tror aldrig jag har sett uppgifter om en högtalares upplösning, eller har jag missat det? Hur anger man högtalarupplösning? Minsta insignalförändring som ger mät-/hörbar membranrörelse? Är förmodligen frekvens- och amplitudberoende?


Det är väl möjligen intressant som teoretiskt värde, men praktiskt tror jag att den upplösningen drunknar i rumsbrus överallt utom i extrema situationer.

Jag kan spela mina högtalare hemma (med god fideliltet) väl under den nivå där de är hörbara/maskeras från lyssningsplats. Mitt lyssningsrum har nog rätt normal grundstörnivå. Detta innebär att de alltså är bättre än störnivån från rummet, och därmed inte är ett problem.

Peters diskussion om LSB faller lite, eftersom det är beroende av spänningsnivån på LSB. Vi kan ju tänka oss att full utstyrning skulle motsvara, säg, 10mV ut i högtalarna. Då tror jag att 96dB under 10mV får svårt att få membranen att röra sig. Lägger vi däremot full utstyrning på 100V, blir det annan sak.

Men vi kanske diskuterar saken för skojs skull? Då ska inte jag komma med en massa praktikaliteter! :)
... tycker jag!

Per

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

Inläggav Svante » 2005-09-23 17:01

Jase, man lär sig nåt nytt varje dag... Den effekten hade jag inte hört talas om. Men hur det än är, en första approximation av en magnets uppgift i ett högtalarsystem är att hålla B konstant i magnetgapet. Det betyder att B och H i järnet inte behöver ändra sig för att högtalaren ska ge en signal. Av detta följer att den där vad-den-nu-hette-kvantiseringen inte ger en direkt kvantisering av ljudet. Lägre nivåer än så kan alltså återges.
Däremot, givet att effekten uppträder som du säger, skulle B- och H-fältet i järn och magnet kunna ändras av magnetfältet från spolen, och sker det stegvis så kommer det att bildas en störsignal, gissningsvis blir den bruslik och signalberoende, men jag ska inte svära på det.
Hursomhelst så är effekten säkert av mycket liten betydelse, annars skulle det nog ha skrivits spaltkilometer om den redan. Men rent teoretiskt är det förstås kul!
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
PeterAkemark
 
Inlägg: 1967
Blev medlem: 2005-01-30
Ort: Dalarna

Re: En fundering om högtalare...

Inläggav PeterAkemark » 2005-09-24 23:19

perstromgren skrev:Det är väl möjligen intressant som teoretiskt värde, men praktiskt tror jag att den upplösningen drunknar i rumsbrus överallt utom i extrema situationer.


Det är bl a det jag åsyftar också. Bakgrundsnivån hos mig är som bäst ca 30 dBA. Om jag antar att det motsvarar 0 i utstyrning så blir max ljudtryck omkring 126 dB (30dB+96dB). Det klarar iallafall inte mina OA-5:or av.

perstromgren skrev:Peters diskussion om LSB faller lite, eftersom det är beroende av spänningsnivån på LSB. Vi kan ju tänka oss att full utstyrning skulle motsvara, säg, 10mV ut i högtalarna. Då tror jag att 96dB under 10mV får svårt att få membranen att röra sig. Lägger vi däremot full utstyrning på 100V, blir det annan sak.

Men vi kanske diskuterar saken för skojs skull? Då ska inte jag komma med en massa praktikaliteter! :)


100 V rms ger väl då ca 1.5 mV rms vilket torde vara i samma nivå som många slutstegs dc-offset på högtalarutgången!?


Återgå till Teknikforum


Vilka är online

Användare som besöker denna kategori: Froggy och 17 gäster