Vad är faslinjäritet?

Hur funkar tekniken bakom bra hifi?

Moderator: Redaktörer

Tell
 
Inlägg: 2635
Blev medlem: 2015-10-27

Vad är faslinjäritet?

Inläggav Tell » 2017-04-17 14:26

Ja det är en grej jag inte riktigt förstått. O då menar jag alltså det här med linjär och olinjär fas i en högtalare. Har koll på hur fas i typ en sinuston funkar, att man liksom flyttar var signalen börjar osv, men vad menas med att en högtalare har olinjär fas? Flyttar man starten "per frekvens" eller vaddå? Har hört en del om group delay också att det är lite samma sak men ändå inte? Nån som kan förklara grejen på nåt bra sätt? Kanske finns nån bra youtube-länk? Gärna grafiskt för då fattar min hjärna bättre :)

Användarvisningsbild
Perfector
Semesterfirare
 
Inlägg: 14496
Blev medlem: 2013-03-20
Ort: Trosa

Re: Vad är faslinjäritet?

Inläggav Perfector » 2017-04-17 14:51

Tell skrev:Ja det är en grej jag inte riktigt förstått. O då menar jag alltså det här med linjär och olinjär fas i en högtalare. Har koll på hur fas i typ en sinuston funkar, att man liksom flyttar var signalen börjar osv, men vad menas med att en högtalare har olinjär fas? Flyttar man starten "per frekvens" eller vaddå? Har hört en del om group delay också att det är lite samma sak men ändå inte? Nån som kan förklara grejen på nåt bra sätt? Kanske finns nån bra youtube-länk? Gärna grafiskt för då fattar min hjärna bättre :)

Undrar om du inte lite blandar ihop faslinjär med löptidskorrigerad återgivning?
löptiden kan korrigeras genom att antingen placera främre polplattan i magneten rakt ovanför varandra i en högtalare som då ofta ser ut som om den är på smällen eller så hamnar mellan och diskant i en "gryta" eller grop.
Eller så mäter man var i konen signalen ligger vid punkten för delning och placerar nästa elements polplatta där.
Det enda jag provat som varit faslinjärt är en konstruktion med 20 stycken 3" bredband som då blev filterlös och faslinjär eftersom alla elementen rörde sig och samma håll samtidigt.
Man kan även göra en högtalare med faslinjära filter som tar hänsyn till löptidsförskjutningen mellan elementen och sedan bygga lådan så att löptiden är exakt, då når allt ljud örat samtidigt från alla element och ljudet blir som jag upplevde klarare och mer närvarande.
Ta en bas och en diskant med filter, utan låda och håll dom framför dig. Flytta diskanten i djupled så hör direkt när djupledet och fas kommer i balans.
Om du sedan mäter hur djupt elementen ligger från varandra och bygger lådan efter det så är du i princip hemma.
IÖ har ju Pi 60 som ser ut att vara löptidskorrigerade och förmodligen är gjorda för att ge en faslinjär återgivning.
Fd. högtalarbyggare i samarbete med Monacor AB under 10 år, HiFi Kit Stockholm sedan 1973, Visaton, Inertia AB, Sinus. Sveriges Radio. Deltagit i HiFi och musik, Elektronikvärlden och Teknik för alla.

Användarvisningsbild
Piotr
 
Inlägg: 12464
Blev medlem: 2005-02-06

Re: Vad är faslinjäritet?

Inläggav Piotr » 2017-04-17 16:02

Perfector skrev:Undrar om du inte lite blandar ihop faslinjär med löptidskorrigerad återgivning?


Nej han är på rätt spår. En fasvridning kan anges i tid (group delay) eller i grader och ger samma info.

Det enda jag provat som varit faslinjärt är en konstruktion med 20 stycken 3" bredband som då blev filterlös och faslinjär eftersom alla elementen rörde sig och samma håll samtidigt.


Det är inte sannolikt att den konstruktionen du nämner var faslinjär. Ett högtalarelement i sig har signifikant avvikelse från linjärfas som en funktion ev dess bandpasskaraktäristik. Du tänker möjligen på att du erhöll det som kallas minfas (minimum phase characteristics)?

Man kan även göra en högtalare med faslinjära filter som tar hänsyn till löptidsförskjutningen mellan elementen och sedan bygga lådan så att löptiden är exakt, då når allt ljud örat samtidigt från alla element och ljudet blir som jag upplevde klarare och mer närvarande.
Ta en bas och en diskant med filter, utan låda och håll dom framför dig. Flytta diskanten i djupled så hör direkt när djupledet och fas kommer i balans.
Om du sedan mäter hur djupt elementen ligger från varandra och bygger lådan efter det så är du i princip hemma.


Detta ger i sig inte linjär fas om du inte samtidigt har ett filter som medger detta. Att diskanten och basen summerar +6dB vid delningsfrekvensen betyder alltså inte att du är fri från fasdistortion.

Användarvisningsbild
Piotr
 
Inlägg: 12464
Blev medlem: 2005-02-06

Re: Vad är faslinjäritet?

Inläggav Piotr » 2017-04-17 16:11

Tell skrev: Flyttar man starten "per frekvens" eller vaddå?


Typ så. En apparat kan ha snörrät frekvensgång vilket betyder att styrkan på varje enskild ton är korrekt men de olika tonerna kan ändå komma ut i olika tid. Kör du in en signal bestående av två sinusar i en faslinjär apparat så kommer vågformen se likadan ut på utgången. En apparat med fasdistortion kan förändra vågformens utseende tack vare att de ingående tonerna fördröjs olika mycket genom apparaten.

Är apparaten faslinjär så kommer alla komplexa signaler, transienter osv. bibehålla sin korrekta information i tidsdomän. En puls eller godtycklig signal kommer se likadan ut på ingång vs utgång (om du tittar med ett oscilloscope).

Har du signifikant fasvridning så kan signalen ändra utseende ordentligt.. även fast frekvensgången är ok och "vanlig distortion" är låg.

Tell
 
Inlägg: 2635
Blev medlem: 2015-10-27

Re: Vad är faslinjäritet?

Inläggav Tell » 2017-04-17 17:35

Piotr skrev:En fasvridning kan anges i tid (group delay) eller i grader och ger samma info.

Ah, så det är egentligen exakt samma sak? Har för mig om att jag sett folk skriva det som olika saker, men dom kanske har fel, alternativt att jag missuppfattat nåt?

Piotr skrev:
Tell skrev: Flyttar man starten "per frekvens" eller vaddå?


Typ så. En apparat kan ha snörrät frekvensgång vilket betyder att styrkan på varje enskild ton är korrekt men de olika tonerna kan ändå komma ut i olika tid. Kör du in en signal bestående av två sinusar i en faslinjär apparat så kommer vågformen se likadan ut på utgången. En apparat med fasdistortion kan förändra vågformens utseende tack vare att de ingående tonerna fördröjs olika mycket genom apparaten.

Är apparaten faslinjär så kommer alla komplexa signaler, transienter osv. bibehålla sin korrekta information i tidsdomän. En puls eller godtycklig signal kommer se likadan ut på ingång vs utgång (om du tittar med ett oscilloscope).

Har du signifikant fasvridning så kan signalen ändra utseende ordentligt.. även fast frekvensgången är ok och "vanlig distortion" är låg.


Ah, nu tror jag fattat det helt. Tack! ^^ Experimenterade lite med att bygga upp en fyrkantsvåg i Ableton o ändrade fasen på dom olika övertonerna o fick fram dom bilderna jag sett förut men inte riktigt förstått, alltså en fyrkantsvåg som inte är fyrkantig längre. Då förstår jag dom här impuls-tonerna också, vad som är grejen med dom alltså o varför folk diskuterar dom (fast inte exakt vilka toner som man "bygger upp" den av?). :)

Men då har jag en följdfråga. Hur många grader eller nano/millisekunder behövs för att en människa ska kunna höra eventuella fas-fel? Hur ofta är det ett riktigt problem liksom?

Användarvisningsbild
PerStromgren
 
Inlägg: 28515
Blev medlem: 2005-03-25
Ort: Karlstad

Re: Vad är faslinjäritet?

Inläggav PerStromgren » 2017-04-17 17:53

Tell skrev:Ah, nu tror jag fattat det helt. Tack! ^^ Experimenterade lite med att bygga upp en fyrkantsvåg i Ableton o ändrade fasen på dom olika övertonerna o fick fram dom bilderna jag sett förut men inte riktigt förstått, alltså en fyrkantsvåg som inte är fyrkantig längre. Då förstår jag dom här impuls-tonerna också, vad som är grejen med dom alltså o varför folk diskuterar dom (fast inte exakt vilka toner som man "bygger upp" den av?). :)

Men då har jag en följdfråga. Hur många grader eller nano/millisekunder behövs för att en människa ska kunna höra eventuella fas-fel? Hur ofta är det ett riktigt problem liksom?


Jag vet inte svaret, tyvärr, men du har ju goda möjligheter att kolla hur mycket du själv tål! Snurra på dina rattar när du bygger din fyrkantvåg och kolla hur det låter. Nu är ju inte fyrkantvåg (duh!), men en indikation borde det ge!
... tycker jag!

Per

Användarvisningsbild
Tarzan
 
Inlägg: 2486
Blev medlem: 2013-11-18
Ort: Malmö

Re: Vad är faslinjäritet?

Inläggav Tarzan » 2017-04-17 18:11

Tell skrev:Men då har jag en följdfråga. Hur många grader eller nano/millisekunder behövs för att en människa ska kunna höra eventuella fas-fel? Hur ofta är det ett riktigt problem liksom?

Jag skulle nog säga att det sällan är ett riktigt problem. Mycket enklare att mäta än att höra i alla fall, tyvärr till skillnad från mycket annat som har med högtalarmeck att göra.

Tell
 
Inlägg: 2635
Blev medlem: 2015-10-27

Re: Vad är faslinjäritet?

Inläggav Tell » 2017-04-17 19:07

PerStromgren skrev:
Tell skrev:Ah, nu tror jag fattat det helt. Tack! ^^ Experimenterade lite med att bygga upp en fyrkantsvåg i Ableton o ändrade fasen på dom olika övertonerna o fick fram dom bilderna jag sett förut men inte riktigt förstått, alltså en fyrkantsvåg som inte är fyrkantig längre. Då förstår jag dom här impuls-tonerna också, vad som är grejen med dom alltså o varför folk diskuterar dom (fast inte exakt vilka toner som man "bygger upp" den av?). :)

Men då har jag en följdfråga. Hur många grader eller nano/millisekunder behövs för att en människa ska kunna höra eventuella fas-fel? Hur ofta är det ett riktigt problem liksom?


Jag vet inte svaret, tyvärr, men du har ju goda möjligheter att kolla hur mycket du själv tål! Snurra på dina rattar när du bygger din fyrkantvåg och kolla hur det låter. Nu är ju inte fyrkantvåg (duh!), men en indikation borde det ge!


Hah, ja såklart jag kan det, att jag inte tänkte så långt själv :P
Så aa, har snurrat lite nu o med en transient fyrkantston på knappt en halvsekund så kunde jag om jag bara ändrade fasen på nån överton (mellan 0 och 360 kan jag ändra, antar att fas i högtalare kan vridas mer?) inte höra nån skillnad alls. Men om jag la på en delay istället på första övertonen med så kunde jag efter ungefär 5-8ms höra skillnad när jag A/B-testade. O när jag körde en delay på bara ena kanalen så hörde jag en ändrad stereobild redan vid ~2ms. Antar att man kan översätta det till grader också om man vet vilken ton som spelas?
Kanske inte världens mest vetenskapliga test, men gav mig en bra fingervisning :)

Tarzan skrev:
Tell skrev:Men då har jag en följdfråga. Hur många grader eller nano/millisekunder behövs för att en människa ska kunna höra eventuella fas-fel? Hur ofta är det ett riktigt problem liksom?

Jag skulle nog säga att det sällan är ett riktigt problem. Mycket enklare att mäta än att höra i alla fall, tyvärr till skillnad från mycket annat som har med högtalarmeck att göra.

Ah misstänkte det. Men antar att om man vill ha perfekt ljud (som många här är ute efter) så är det väl ändå en grej som inte bör förbises ändå :)

Användarvisningsbild
PerStromgren
 
Inlägg: 28515
Blev medlem: 2005-03-25
Ort: Karlstad

Re: Vad är faslinjäritet?

Inläggav PerStromgren » 2017-04-17 19:12

Att mäta är att veta har någon klok person sagt! Bra experiment!
... tycker jag!

Per

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

Re: Vad är faslinjäritet?

Inläggav IngOehman » 2017-04-17 20:02

Sådana här trådar är jobbiga tycker jag. :wink:

Jobbiga för att de ger intryck av att efterlysa enkla svar på en MYCKET komplex fråga. :?

"Fas" kan betyda så otroligt många olika saker på en högtalare, och det finns heller inga enkla svar (som är sanna) på gränser för hörbarhet av olika fasaspekter. Det vågar jag påstå efter att ha ägnat mer än ett årtionde åt att hitta sådana gränser. Och man kan sätta gränser under vissa specfika förutsättningar, men de beror på så väldigt många olika saker. Olika insigbaler kan ge väldigt olika gränser dessutom.

- - -

Men lite snabbt:

1. Absolut fas betyder att man hållit koll på + och - polen således att man inte blandar ihop övertryck med undertryck.
Växlad absolut fas (i båda kanaler) har mycket lägre hörbarhet än de flesta i audiobranschen tycks tro.

2. Relativ fas betyder i högtalarvärlden skillnaden i fas mellan de olika i högtalaren ingående elementen. Relativa fasavvikelser kan påverka både högtalarens fasgång, dess tonkurva och dess spridningsegenskaper. Ett närbesläktat begrepp är fasintegration, alltså hur väl ljuden från de enskilda elementen samarbetar fasmässigt.

3. Minimumfassystem är ett system med fasvridning, men en fasvridning som beror på tonkurvan. Alla minimumfassystem får linjär fas om man rätar ut deras tonkurva med minimumfas-eq.

4. Linjärfas betyder att fasgången beskriver en linje. Ett linjärfassystem kan ha stora avvikelser från minimumfas, och vågformsåtergivningen kan var väldigt dålig. Exempelvis kan fasen vid alla frekvenser vara 90 grader.

5. Time alignment är allt annat än någonting entydigt. Det kan enligt någon betyda att talspolarna är lika långt ifrån lyssnaren.

Men det kan vara ett totalt tokigt sätt att bygga högtalare, eftersom ljudet skapas av membranets puffande på luften, talspolen puffar inte på luften. Och kraften från talspolen tar sig genom bobin och kon med olika hastigheter beroende på material och geometri. Så konceptet att talspolarnas avstånd från lyssnaren är utgångspunkten är på alla sätt fel. Även om det kan göra filterdimensioneringen enklare än om utgångspunkten är hur som helst.

En parameter som har med fas att göra trots att den är oberoende av tiden är vågformscentrum. Olika element (även i viss mån beroende på högtalaren med baffel) ger olika vågformscentrum. Optimerar man för vågformscentrum så får man samma integration i alla horisontella strålnkngsvinklar. Men det betyder inte att fasgången i sig blir linjär eller minimumfas. Det är heller inte givet att så linjär fas som möjligt är ett vettigt mål.

- - -

Ämnet är som sagt stort och skall man skrapa lite på ytan så blir det kanske 100 gånger mera text än de härovan som inte ens är ytskrap.


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

Re: Vad är faslinjäritet?

Inläggav Svante » 2017-04-17 21:14

IngOehman skrev:
<snip>

1. Absolut fas betyder att man hållit koll på + och - polen således att man inte blandar ihop övertryck med undertryck.
Växlad absolut fas (i båda kanaler) har mycket lägre hörbarhet än de flesta i audiobranschen tycks tro.

<snip>

4. Linjärfas betyder att fasgången beskriver en linje. Ett linjärfassystem kan ha stora avvikelser från minimumfas, och vågformsåtergivningen kan var väldigt dålig. Exempelvis kan fasen vid alla frekvenser vara 90 grader.


Mja, fas kan betyda mycket. Några kommentarer till din 1:a och 4:a:

Det vore bättre att kalla 1:an för "polaritet" tycker jag, eftersom det inte handlar om fasförskjutning egentligen.

Och 4:an, jag tror att man med linjärfas brukar mena att fi=k*f, dvs utan konstant. Engelska Wiki tyder på det, där de pratar om en generaliserad linjärfas (som skulle vara det du beskriver med konstant 90 graders förskjutning). Det är lite inkonsekvent eftersom man med en linjär funktion brukar mena y=kx+m, men jag tror ändå att det är konventionen för begreppet linjärfas.

https://en.wikipedia.org/wiki/Linear_phase skrev:Linear phase is a property of a filter, where the phase response of the filter is a linear function of frequency. The result is that all frequency components of the input signal are shifted in time (usually delayed) by the same constant amount, which is referred to as the phase delay. And consequently, there is no phase distortion due to the time delay of frequencies relative to one another.

<snip>

Generalized linear phase[edit]
Systems with generalized linear phase have an additional frequency-independent constant added to the phase. Because of this constant, the phase of the system is not a strictly linear function of frequency, but it retains many of the useful properties of linear phase systems. [3]
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
Svante
Audiot!
 
Inlägg: 37552
Blev medlem: 2004-03-03
Ort: oakustisk

Re: Vad är faslinjäritet?

Inläggav Svante » 2017-04-17 21:23

Tell skrev:Men då har jag en följdfråga. Hur många grader eller nano/millisekunder behövs för att en människa ska kunna höra eventuella fas-fel? Hur ofta är det ett riktigt problem liksom?


Oj, det är en fråga med fasligt många svar. Du måste beskriva testet som du skulle vilja göra och exakt vad du menar med fasfel. Om du talar om att ändra fasläget på en av tonerna i den där fyrkantvågen som du byggde upp så finns det fortfarande många svar... :) . Du måste tala om vilken frekvens fyrkantvågen har och vilken eller vilka av delonerna du vill ändra fasläget på. Och när du har talat om det för mig så kommer jag inte att veta, för det finns så många olika frekvenser och deltoner så det kan jag ju inte ha i huvudet :) .

Men... Man kan väl säga att om man kör en signal genom ett allpassfilter (som just vrider fasen lite olika på olika deltoner, men låter alla passera utan amplitudförändring) så hörs det för det mesta inte alls. Jag hade tom en labb i en kurs jag höll i förr där folk fick göra en FE-lyssning på ett allpassfilter med musik, och det blev nästan aldrig några signifikanta serier.
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.

Tell
 
Inlägg: 2635
Blev medlem: 2015-10-27

Re: Vad är faslinjäritet?

Inläggav Tell » 2017-04-17 22:53

IngOehman skrev:3. Minimumfassystem är ett system med fasvridning, men en fasvridning som beror på tonkurvan. Alla minimumfassystem får linjär fas om man rätar ut deras tonkurva med minimumfas-eq.

Och vad innebär fasvridning? Är det som det ska vara?

IngOehman skrev:4. Linjärfas betyder att fasgången beskriver en linje. Ett linjärfassystem kan ha stora avvikelser från minimumfas, och vågformsåtergivningen kan var väldigt dålig. Exempelvis kan fasen vid alla frekvenser vara 90 grader.

Det låter som det inte bör vara så? Eller? Innebär det att ingen frekvens spelar riktigt samtidigt?

Tack för långt svar iaf, dock blev jag inte så mycket klokare ändå tror jag.. Om man ska förenkla allting, är det som Piotr förklarade?


Svante skrev:
Tell skrev:Men då har jag en följdfråga. Hur många grader eller nano/millisekunder behövs för att en människa ska kunna höra eventuella fas-fel? Hur ofta är det ett riktigt problem liksom?


Oj, det är en fråga med fasligt många svar. Du måste beskriva testet som du skulle vilja göra och exakt vad du menar med fasfel. Om du talar om att ändra fasläget på en av tonerna i den där fyrkantvågen som du byggde upp så finns det fortfarande många svar... :) . Du måste tala om vilken frekvens fyrkantvågen har och vilken eller vilka av delonerna du vill ändra fasläget på. Och när du har talat om det för mig så kommer jag inte att veta, för det finns så många olika frekvenser och deltoner så det kan jag ju inte ha i huvudet :) .

Men... Man kan väl säga att om man kör en signal genom ett allpassfilter (som just vrider fasen lite olika på olika deltoner, men låter alla passera utan amplitudförändring) så hörs det för det mesta inte alls. Jag hade tom en labb i en kurs jag höll i förr där folk fick göra en FE-lyssning på ett allpassfilter med musik, och det blev nästan aldrig några signifikanta serier.


Hm, okej, inte en hel lätt fråga alltså. Men antar att mitt lilla test ändå gett nån fingervisning om nånting? O intressant labb också, gav också en fingervisning :)

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

Re: Vad är faslinjäritet?

Inläggav Svante » 2017-04-17 23:03

Tell skrev: Om man ska förenkla allting, är det som Piotr förklarade?


Hehe, Ingvars favoritfråga, tror jag :D .

Tell skrev:
Svante skrev:
Tell skrev:Men då har jag en följdfråga. Hur många grader eller nano/millisekunder behövs för att en människa ska kunna höra eventuella fas-fel? Hur ofta är det ett riktigt problem liksom?


Oj, det är en fråga med fasligt många svar. Du måste beskriva testet som du skulle vilja göra och exakt vad du menar med fasfel. Om du talar om att ändra fasläget på en av tonerna i den där fyrkantvågen som du byggde upp så finns det fortfarande många svar... :) . Du måste tala om vilken frekvens fyrkantvågen har och vilken eller vilka av delonerna du vill ändra fasläget på. Och när du har talat om det för mig så kommer jag inte att veta, för det finns så många olika frekvenser och deltoner så det kan jag ju inte ha i huvudet :) .

Men... Man kan väl säga att om man kör en signal genom ett allpassfilter (som just vrider fasen lite olika på olika deltoner, men låter alla passera utan amplitudförändring) så hörs det för det mesta inte alls. Jag hade tom en labb i en kurs jag höll i förr där folk fick göra en FE-lyssning på ett allpassfilter med musik, och det blev nästan aldrig några signifikanta serier.


Hm, okej, inte en hel lätt fråga alltså. Men antar att mitt lilla test ändå gett nån fingervisning om nånting? O intressant labb också, gav också en fingervisning :)


Ja, det som jag tyckte var extra relevant med den var att allpassfiltrets överföringsfunktion (det jag hade i labben) uppstår i en del delningsfilter i högtalare, och därför var det intressant att utreda om den (baserat på en vågformstitt ganska grova) påverkan som filtret gav på signalen var hörbar. Jag vet att den under vissa speciella förhållanden är hörbar, men då ganska (väldigt) lite och i de flesta fall låter det så likt att man inte tar det i ett blindtest. Att faspåverkan (generellt) är hörbar är annars en självklarhet om man tänker sig att man spelar ett ljud baklänges. Baklängesljudet innehåller ju precis lika mycket av alla frekvenser som framlängesljudet, men i ett annat fasläge. Så den intressanta frågan är i mitt tycke om den faspåverkan som varje specifik apparat ger är hörbar.
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
Svante
Audiot!
 
Inlägg: 37552
Blev medlem: 2004-03-03
Ort: oakustisk

Re: Vad är faslinjäritet?

Inläggav Svante » 2017-04-17 23:05

...och, en sak som det ofta blundras med när man testar sånt här är att man har två ljudkällor och ändrar fasläget på den ena. Som med delningsfilter i högtalare. Det uppstår då en påverkan i summaljudet som typiskt även påverkar tonkurvan, och det hörs mycket mer.
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.

JM
 
Inlägg: 5175
Blev medlem: 2011-08-13

Re: Vad är faslinjäritet?

Inläggav JM » 2017-04-18 06:37

Svante skrev:Att faspåverkan (generellt) är hörbar är annars en självklarhet om man tänker sig att man spelar ett ljud baklänges. Baklängesljudet innehåller ju precis lika mycket av alla frekvenser som framlängesljudet, men i ett annat fasläge. Så den intressanta frågan är i mitt tycke om den faspåverkan som varje specifik apparat ger är hörbar.


Baklängesljud är intressant. Hjärnan kan inte under vissa betingelser skilja om ett ljud spelas upp baklänges eller ej om ljudet är tillräckligt kort och har vissa egenskaper.

Baklängesljudet uppfattas som framlängesljud!
Redan i cochlea i innerörat finns en frekvensrelaterad delay där de lägsta frekvenserna är försenade relativt höga frekvenser. Någonstans i hjärnan korrigeras detta.

Skall gräva fram artikelarna när jag kommer till rätt dator.

JM
Annihilerar antimateria. Beauty is in the Brain of the Listener. We are standing on the shoulders of giants.
"Kill your Darlings" => Scientific Progress.

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

Re: Vad är faslinjäritet?

Inläggav IngOehman » 2017-04-18 09:46

Fast baklängesljud är inte ett exempel på faspåverkan.

Fasvridning från en linjär överföringsfunktion ger frekvensberoende fördröjning, vilket ger vågformsförändringar. När man vänder ett ljud bakåfram så är det inte sådana fysikaliska egenskaper hos musiksignalen som bestämmer vad som kommer att påverka den, utan bara hur signalen ser ut.

En signal som är tidssymmetrisk (tänk palindrom fast... mera) påverkas inte alls av om de körs fram- eller baklänges. Så hörbarhet av i tiden bakvänd musik säger ingenting om huruvida vi kan höra fasdistorsion av allpasstyp.


Vh, iö

- - - - -

PS. Att "korta ljud" låter likadant fram- och baklänges är ingenting märkligt. Hörselapparaten är inte förenklat en spektralanalysator vars kommunikation med hjärnan sker med en förhållandevis låg klockfrekvens. Runt en kHz. Så alla ljud med kortare varaktighet än någon ms (och vissa med längre) kommer att betyda att samma info kommuniceras till hjärnan även om signalen som sådan är asymmetrisk.

Kommentaren att "baklängesljud låter som framlängesljud" blir lite konstig dock då så korta ljudsekvenser varken låter som om de är fram- eller baklänges. De låter som korta klickljud bara. Ljud som härrör från en akustisk inspelning är som regel väldigt lätta att höra skillnad på om man får höra dem fram- eller baklänges då efterklangssvansen avslöjar dem om den kommer före själva ljudet. ;)
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
Svante
Audiot!
 
Inlägg: 37552
Blev medlem: 2004-03-03
Ort: oakustisk

Re: Vad är faslinjäritet?

Inläggav Svante » 2017-04-18 23:20

IngOehman skrev:Fast baklängesljud är inte ett exempel på faspåverkan.

Fasvridning från en linjär överföringsfunktion ger frekvensberoende fördröjning, vilket ger vågformsförändringar. När man vänder ett ljud bakåfram så är det inte sådana fysikaliska egenskaper hos musiksignalen som bestämmer vad som kommer att påverka den, utan bara hur signalen ser ut.


Det är förstås ett tankeexperiment för att göra det uppenbart för alla att två signaler med samma amplituder på alla spektrala komponenter, men olika faslägen kan låta olika. För övrigt är det absolut möjligt att tänka sig en burk som vänder ett ljud baklänges (den kallas dator, tror jag) och alltså endast påverkar fasen i signalen. Den är inte ett linjärt, tidsinvariant filter, men det var inte det som var huvudpoängen med mitt exempel.
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
IngOehman
 
Inlägg: 48470
Blev medlem: 2003-09-28
Ort: K-PAX via Tellus

Re: Vad är faslinjäritet?

Inläggav IngOehman » 2017-04-19 00:13

Jag säger inte att en apparat som vänder bakåfram på signalen (spelar den baklänges) är någoting märkvärdigt, konstigt eller svårt att tänka sig. Jag säger bara att en sådan (eller rättare sagt det man hör när man lyssnar på baklängesmusik) inte visar att fasgången är någonting känsligt och i normalfallet ger hörbar påverkan.

Men visst är baklängesspelning intressant. Man kan använda sådan för att (tillsammans med lämpliga allpassfilter) skapa en pre-phase-distortion som gör typ vilken högtalare som helst till ett minimumfassystem, eller till och med ett linjärfassystem!

Lekte mycket med sådant på 70-talet.


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

Re: Vad är faslinjäritet?

Inläggav Svante » 2017-04-19 19:53

Ja, det finns mycket sådant i mina program, i syfte att göra nollfassystem.
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
IngOehman
 
Inlägg: 48470
Blev medlem: 2003-09-28
Ort: K-PAX via Tellus

Re: Vad är faslinjäritet?

Inläggav IngOehman » 2017-04-19 20:03

Coolt.


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).

rajapruk
 
Inlägg: 2844
Blev medlem: 2013-04-23

Re: Vad är faslinjäritet?

Inläggav rajapruk » 2017-04-20 09:22

Intressant tråd!
Jag är mycket inne på faslinjäritet för en högtalare och dess inbördes delar, även om det kanske inte i alla lägen är så hörbart. Det ger en sorts teoretisk feelgood om inte annat!
Jag har använt MiniDSP OpenDRC-di att köra FIR-filter med, som försöker linjärisera fasen i basreflex-området och i delnings-området.
Rephase är en bra programvara för att designa FIR-filter:
https://sourceforge.net/projects/rephase/

Nackdel är att man får en delay på hela högtalarens ljud i slutändan. 52ms i mitt fall.

Att mäta och tolka fasmätningar av en högtalare, och dess ingående delar, på ett korrekt sätt skulle jag vilja lära mig mer om. Tips här hade varit välkommet.

Jag har också funderat på hur det blir med flera utsprida basar. De jämnar ut tonkurvan, men smetar också ut fasen, om ni fattar vad jag menar. Det borde kunna vara negativt för "attacken", eller vad man ska kalla det. Frågan är om det hjälper med rätt delay på varje enskild bas? (Förutsatt samma bas-modell). Färre basar är kanske att föredra ur fas-synpunkt?

Jag hörde en audiofil säga att "det låter fasigt" på senaste LTS-träffen i Göteborg. Undrar vad det betyder? En brist på "klarhet" kanske?

Användarvisningsbild
momus
 
Inlägg: 332
Blev medlem: 2008-02-20
Ort: Kungsängen

Re: Vad är faslinjäritet?

Inläggav momus » 2017-04-20 10:24

Har följt den här tråden med visst intresse. Själv har jag varken kunskap eller erfarennhet att bidra med, men påminde mig om att jag läst nåt intressant på Grafpros sajt. Såhär skriver han (aningen redigerat):
En av de absolut mest sakkunniga nu verksamma i landet på elektroakustikområdet är Svante Granqvist vid KTH.  Han påpekar ständigt att all erfarenhet tyder på att mänsklig hörsel fungerar mycket mer som en spektrumanalysator (tonkurvor, frekvensdomänen) än som ett oscilloscop (tidsdomänen). Diverse begrepp ur lyssningsintryckens vokabulär antyder tvärtom att det skulle vara korta förlopp som ska återges korrekt i tid för att låta bra. Det talas om "snabb" eller "rapp" bas etc. Den amatörmässiga tanken är då att ett kort ljud med många samtidiga frekvenser, exempelvis ett anslag på en sträng eller ett slaginstrument, måste nå lyssnaren i rätt ordning och god samtidighet. Det förutsätter att alla frekvenser levereras av högtalaren i fas, med samma tidsfördröjning. Huruvida det blir så kan man ju se med ett oscilloscop och korta impulser, antingen en spik av spänning eller ett plötsligt språng av spänning.
Det är dock ganska lätt att testa sig själv och andra genom att bygga ett s.k. allpassfilter där tonkurvan hålls jämn men fasförhållandet mellan olika frekvenser kan förskjutas (googla och man hittar anvisningar!). Om man sedan lyssnar genom ett sådant filter och förskjuter fas hit och dit hör man faktiskt ingen skillnad. Transienter låter likadant upp till ca 7ms skillnad mellan de ingående frekvenserna.
Behovet av den sortens fasriktighet i högtalare är alltså starkt överdriven. Atkinson visar alltid sådana mätningar men brukar tillägga att de inte ska tolkas som kvalitetsmått. Observera dock att fasfel i högtalare också kan vara av en annan typ och ha en annan konsekvens, nämligen ojämnheter i tonkurvan där element överlappar varandra, och då pratar vi viktiga egenskaper. Men finns det inga ojämnheter i tonkurvan så är fasförhållande mellan frekvenser tämligen ointressant.
Hur många högtalartillverkare finns det inte som skryter med sin fasriktighet (time coherence) - var vänliga påvisa fördelen med det!


Är nu relativt gammal. Kommer ihåg att på åttiotalet så kunde man läsa i reklamen att var och varannan högtalare var "faskorrigerad". Nu verkar det inte vara ett försäljningsargument längre, Vad nu det kan bero på?

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

Re: Vad är faslinjäritet?

Inläggav IngOehman » 2017-04-20 12:07

Vad folk drar fram som försäljningsargument är oftast framförallt en modefråga.

Är oklar över vad som är nytt av det du citerar i ditt långa inlägg?

Hörbarhet av fasdistorsion bör dock inte förenklas. Och att glömma den första tesen inom vetenskapen (i experiment kan man i förekommande fall påvisa påverkan, men att inte göra det bevisar inte frånvaron av problem) drar med sig risken att dra otillåtna slutsatser.

Men skall man jämföra hur hörbar fasdistorsion är jämfört med vad folk tror om det, statistiskt alltså, så är fasdistorsion definitivt mindre hörbart än vad folk tror, som tittar på oscilloskopsbilder och gissar på hörbarheten.


Men ju mera man lär sig om hur hörseln fungerar desto lättare är det att både hitta exempel på fadistorsion som går att höra, och med vilka programmaterial det blir mest hörbart.


Vh, iö

- - - - -

PS. Att ange en tid för "icke hörbar förskjutning" blir lätt väldigt fel, och det av flera olika skäl.

1. Enkla (aperiodiska) allpassfilter är inte representanter för alla sorters fasdistorsioner som kan uppkomma i t ex högtalare.

2. Det går heller inte att tala om tid innan man definierar vad man menar med det. Tiden för fasen är inte någonting entydigt. Ett system som har fasdistorsion förskjuter enskilda sinuskomponenter i en komplex signal, i förhållande till varandra. Det kan mätas i fasvridning vad den aktuella frekvensen, och denna fasförskjutning kan även beskrivas i tid. 180 grader vid säg 500 Hz betyder t ex 1 ms.
MEN - samma förskjutning i tiden kan samtidigt ge öven andra sorters tidsppverkan, och kan ge t ex en helt annan grupplöptid (vilket lite förenklat kan beskrivas som energins fördröjning genom systemet, definitionen dock är fasens derivata).
En fasförskjutning på blygsamma 1 ms kan faktiskt betyda en grupplöptid vid samma frekvens om 10 ms, eller 100 ms! Det beror på hur överföringsfunktionen som gav fasdistorsionen ser ut. Och sådana saker kan ge synnerligen hörbar påverkan.

I enkla system så följer faslöptid och grupplöptid varandra i LP-system. Men i verklighetens system gör de det praktiskt taget aldrig, och då gäller det att veta vad den som talar om tid egentligen menar. Ofta kan det nog vara så att personen inte ens vet att det finns skillnader.
Senast redigerad av IngOehman 2017-04-20 12:30, 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
momus
 
Inlägg: 332
Blev medlem: 2008-02-20
Ort: Kungsängen

Re: Vad är faslinjäritet?

Inläggav momus » 2017-04-20 12:23

Nä, det som Grafpro skriver är ju inget ”nytt”. Tänkte bara som en kommentar till det som står lite tidigare i tråden.

JM
 
Inlägg: 5175
Blev medlem: 2011-08-13

Re: Vad är faslinjäritet?

Inläggav JM » 2017-04-20 12:23

Vid över 60 cm avstånd mellan tex bas o diskant kan i vissa fall ge en hörbar påverkan.
Fasdistorsion är sällan hörbar. Även inte helt rak tonkurva med mindre dippar är inte alltid hörbart. Små avvikelser uppåt i tonkurvan är oftare hörbara än motsvararande dippar.

Hjärnan kan fylla i det som saknas men är dålig på ta bort det som inte skall vara där.

JM
Annihilerar antimateria. Beauty is in the Brain of the Listener. We are standing on the shoulders of giants.
"Kill your Darlings" => Scientific Progress.

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

Re: Vad är faslinjäritet?

Inläggav IngOehman » 2017-04-20 12:46

momus skrev:Nä, det som Grafpro skriver är ju inget ”nytt”. Tänkte bara som en kommentar till det som står lite tidigare i tråden.

Aha.

Kom på en sak till, det hänvisas i citatet till expertis om elektroakustisk, men frågan om hörbarhet av fasdistorsion är inte en elektroakustisk fråga alls. Det är en audiologisk och psykoakustisk fråga.

Om frågan däremot är hur man ställer till med fasdistorsion så är elektroakustik ett bra ämne att behärska. :)


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).


Återgå till Teknikforum


Vilka är online

Användare som besöker denna kategori: RogerGustavsson och 15 gäster