Lutande baffel, vågfronter, fasintegration, och spridning.

av **paa** » 2006-02-03 14:14

Finns det någon högtalare som uppnått fasriktighet och samtidigt vettig vertikalspridning med en lutande baffel?
OA51, kanske?
Men fasriktig, njae?

av **Piotr** » 2006-02-03 14:59

Fasriktigt lär den väl inte bli per automatik bara för att man erhållit hygglig löptidskorrigering, ligger mest i filtret tror jag. I vissa fall kan en lutande baffel ge bättre "spridning" eller snarare jämnare energirespons. Bidraget från mellanregistret nära delningen blir mer linjärt om man lyssnar något off axis. Wattpuppy tex. Gäller att rikta mellan så att responsen mot lyssningsposition stämmer någolunda med den som riktas mot 1a reflexerna i tak och sidoväggar.

Ev. vinklas endast mellan och diskant pekar mot lyssningsposition men tekniken lär väl funka lika bra för diskanten om man vill ha mera "topp i rummet". Här kan man naturligtvis EQ:a upp toppen så man erhåller rak fr. respons i toppen mot lyssningsposition.

Har ett sådant bygge på gång, skall bli interesting att se hur det faller ut.

/Peter

av **Martin** » 2006-02-03 15:18

Det fina med att löptidskorrigera elementen fysiskt är att fasen stämmer bättre mellan elementen även off axis. Det är i princip omöjligt att få till med en plan lodrätt baffel bara genom att justera i filtret. Det är tidskorrigering som krävs för att det ska funka fasmässigt i andra ritkningar än on axis.

av **Piotr** » 2006-02-03 18:47

Martin,

det gäller väl i första hand om man sitter i samma höjd men på bredden? (å hur intelligent lät det där då..) Dvs. flera i bredd eller i klartext: horizontell spridning i en fix höjd ovan golvet.

Om man kör med plan baffel så kan man väl hitta ett cirkulärt snitt runt högtalaren som överensstämmer med ditt exempel...?

Dags att åka hem å göra helg tror jag.

/Peter

av **Martin** » 2006-02-03 19:49

Piotr: Vi har nog diskuterat detta förut men enl min uppfattning så sitter man aldrig på annat sätt än på bredden (och även lite olika på höjden/djupet också). Vi hör med två öron riktade åt olika håll, varje öra uppfattar ljud från båda högtalarna fast från lite olika håll och med olika hrtf (head related transfer function). Samtidigt som man inte sitter med huvudet fix i sin tandläkarstol när man lyssnar utan man rör sig faktiskt i sidled mer eller mindre. Denna sidledsförflyttning medför en förändring av hur ljudet uppfattas.

Sedan har vi detta med effektresponsen och reflexer. Den påverkas av vilket fasförhållande som elementen har off axis i det horisontella plan man sitter och lyssnar i. Går elementen ur fas off axis horisontellt så får det reflekterade ljudet en annan signatur än direktljudet pga utfasningen.

Man kan säga att har man inte elementen tidskorrigerade så kommer högtalarnas spridingsmönster att se ut lite som sura eller glada munnar beroende på vilket register som ligger längst fram i tiden.

Sedan är jag inget fan av lutande bafflar direkt eftersom det medför att högtalarnas spridningsmönster riktas uppåt på alla sätt utom runt delningsfrekvensen där ett bra designat filter motverkar den trenden.

Edit: men visst kan man resonera som att detta är petitesser det handlar om men är inte det mesta inom hifi mer eller mindre petitesser? :wink:

av **Haakan_W** » 2006-02-03 20:01

alltså om vi har en given högtalare....åsså gör man lutande baffel på den...hur mycket skulle det påverka? alltså i ett rum som funkar som ett vanligt vardagsrum inget gjort för välljudets skull

skulle det vara högst märkbart sämre eller bara ja det skiljer lite men va fasen rummet låter ju så överjävligt iaf?

av **nl1970** » 2006-02-03 23:47

Martin skrev:Sedan är jag inget fan av lutande bafflar direkt eftersom det medför att högtalarnas spridningsmönster riktas uppåt på alla sätt utom runt delningsfrekvensen där ett bra designat filter motverkar den trenden.:

Är det säkert? Jag frågade om Thiel och fick ett annat svar.

av **nijo** » 2006-02-03 23:52

"Fasriktigheten" bör ju begrundas i det horisantalplan som man lyssnar i.

Att ha en lutande baffel kan knaske vara bra om man lyssnar ekvidistant från bas och diskant. En del tillverkare fösöker samma akustiska väg genom att montera diskanten nedanför baselementet. Fas det ger ju lite andra problem.

Sedan finns ju allpassfilter at ta till om man vill korrigera en tidsfördröjning.

Och då kommer man till en annan (gammal) tråd. hur viktigt är det med faskorrekt återgining?

/Jonas

av **Martin** » 2006-02-04 00:10

nijo: Det är inte själva fasriktigheten som är det viktiga med att tidskorrigera elementen.

Allpassfilter tidskorrigerar inte elementen utan vrider endast fasen. Problemet med denna metod (och alla andra metoder där man bara korrigerar fasresponsen i filtret) är alltså att elementen bara spelar i fas rakt framför högtalaren men mer och mer ur fas åt sidorna.

Det är inte fasvridningen eller fasskilnaden mellan elementen i sig som ställer till med ljudmässiga problem utan spridningsmönstret som blir utav att elementen inte har önskvärt fasförhållande.

nl1970 skrev:Är det säkert? Jag frågade om Thiel och fick ett annat svar.

Vad frågade du om thiel och vad svarade de? Som jag sa så är det precis så att högtalarnas spridingsmönster riktas mer rakt framåt, även off axis i horisontalplanet, när man lutar baffeln bakåt jämfört med en lodrät baffel utan någon form av faskorrigering. Om vi antar att båda typerna har faskorrigering så att de lobar framåt on axis så kommer den lutande baffeln att loba mer framåt off axis. Men detta gäller ju bara omkring delningsfrekvensen där elementen överlappar varandra. Dessutom har ju baselementet sin spridingsbegränsning och denna riktas ju uppåt så spridningsmönstret riktas aldrig 100% famåt ens vid delningen. Det finns alltid spår av uppåtriktningen även om de kan minimeras.

av **nl1970** » 2006-02-04 01:28

Martin skrev:Vad frågade du om thiel och vad svarade de?

IngOehman skrev:Elementen adderar bättre nedåt än rakt fram,

Vet inte om det ska gälla alla högtalare med lutande baffel eller bara Thiel.

av **IngOehman** » 2006-02-04 02:05

1. Det där med "adderar bättre nedåt än rakt fram" har ingenting med varken Thiel-högtalarnas lutande bafflar att göra, eller med resonemanget i denna tråd. Det är en filterorsakad effekt.

Påståendet som något kom med, om att Thiel högtalarnas spridningshuvudloob vid frekvenser långt ifrån delningarna är riktad uppåt, är helt korrekt.

2. Att förskjutning i djupled kan vara nyttigt för att få elements vågfronter att (på ett givet avstånd) sedda uppifrån ha samma radie är helt riktigt.

Man kan även förskjuta dem sidledes i förhållade till varandra, för att få dem att arbeta i fas inåt, men inte utåt, eller vad man nu avser åstadkomma (det beror ju på vilka ambitioner man har med konstruktionen).

Att det skulle vara omöjligt att konstruera element som, placerade på samma baffel, naturligt har den egenskapen (samma vågformsradie på ett givet avstånd från baffeln) stämmer däremot inte! Men det är väldigt ovanligt att sådana elementkombinationer används i kommersiellt förekommande högtalare.

Man kan tillägga att detta problem är intressant primärt vid lite högre delningsfrekvenser, säg över 2500 Hz eller så. Delar man lägre än så (våglängden vid 2 kHz är cirka 17 cm) så blir integrationsfelen små, även när man kombinerar element med rätt olika vågfrontsradie (fast allt är ju relativt - en 8" aluminiummembranbas och en 3/4" diskant bör nog delas under 1200 Hz för att fungera tillsammas ur denna aspekt).

Vh, iö

- - - - -

PS. Kul att vågfrontsradiens skillnad mellan olika eement, och dess betydelse, diskuteras här på faktiskt!

Det har jag väntat på sedan 1977, då jag skrev den första artikeln (mig veterligt i världen) om betydelsen av att även denna egenskap noga kartläggs och integreras i delningarna mellan elementen.

av **nl1970** » 2006-02-04 09:53

Ok IÖ.
Då fattade jag fel.

av **Frutti** » 2006-02-04 11:27

IngOehman skrev:PS. Kul att vågfrontsradiens skillnad mellan olika eement, och dess betydelse, diskuteras här på faktiskt! Det har jag väntat på sedan 1977, då jag skrev den första artikeln (mig veterligt i världen) om betydelsen av att även denna egenskap noga kartläggs och integreras i delningarna mellan elementen.

Så du visste redan 1977 att faktiskt.se skulle dyka upp. Då kanske allt är en konspiration ändå

Angående frågan. Innebär detta alltså att diskanten ska sitta mer utåt än mellanregistret/basen i horisontalled då också? Jag änker på att man brukar placera det bakom mellanregister. Om man placerar diskanten längre ut så innebär det väl i.s.f. att ljudet som sänds utåt från systemet och når en efter studs i väggen är ännu mer "ur fas"?

Finns det någon nackdel med att placera diskanten längre bak som på t.ex. pi60?

Hur låter dessa fel för en människa?

Hoppas någon kan reda ut iaf någon av frågorna!

av **IngOehman** » 2006-02-04 11:48

Nä, alltså... :oops:

Att det skulle diskuteras någonstans menande jag ju. :wink:

Vid sidoförskjutning av element gäller att diskanten i regel skall sitta längre in än mellanregistret, inte längre ut, om man vill förbättra ljudbilden för så många horisontellt sittande lyssnare som möjligt.

De övriga frågornas svar blir för omfattande att jag skall mäkta att besvara frågorna.

Vh, iö

av **Kraniet** » 2006-02-04 12:32

ett tips kan ju vara att läsa de senare Molt (nr??) då detta tas upp lite där.

av **Frutti** » 2006-02-04 12:41

Jaha, intressant. Då var det inte riktigt lika lätt som jag hade hoppats. Tråkigt hade det väl varit då. :wink:

av **Martin** » 2006-02-04 13:22

IngOehman skrev:Att det skulle vara omöjligt att konstruera element som, placerade på samma baffel, naturligt har den egenskapen (samma vågformsradie på ett givet avstånd från baffeln) stämmer däremot inte! Men det är väldigt ovanligt att sådana elementkombinationer används i kommersiellt förekommande högtalare.

Man kan tillägga att detta problem är intressant primärt vid lite högre delningsfrekvenser, säg över 2500 Hz eller så. Delar man lägre än så (våglängden vid 2 kHz är cirka 17 cm) så blir integrationsfelen små, även när man kombinerar element med rätt olika vågfrontsradie (fast allt är ju relativt - en 8" aluminiummembranbas och en 3/4" diskant bör nog delas under 1200 Hz för att fungera tillsammas ur denna aspekt).

Omöjligt kanske var att ta i. Det beror ju på hur petig man är. Olika element har ju olika stor skillnad i akustiskt centrum monterade på plan baffel samtidigt som delningsfrekvensen spelar roll för hur stor samt tidig effekten off axis blir.

Roligt att du tycker det är kul att detta diskuteras, jag tycker det är ett mycket intressant ämne.

av **Frutti** » 2006-02-05 01:40

Kraniet skrev:ett tips kan ju vara att läsa de senare Molt (nr??) då detta tas upp lite där.

Jag vet faktiskt inte var man kan läsa den. Ge gärna förslag på bibliotek i sthlm. Gick med i lts för inte så länge sen så väntar nu in nästa nummer.

av **IngOehman** » 2006-02-06 01:37

Martin skrev:
IngOehman skrev:Att det skulle vara omöjligt att konstruera element som, placerade på samma baffel, naturligt har den egenskapen (samma vågformsradie på ett givet avstånd från baffeln) stämmer däremot inte! Men det är väldigt ovanligt att sådana elementkombinationer används i kommersiellt förekommande högtalare.

Omöjligt kanske var att ta i. Det beror ju på hur petig man är.

IngOehman skrev:Man kan tillägga att detta problem är intressant primärt vid lite högre delningsfrekvenser, säg över 2500 Hz eller så. Delar man lägre än så (våglängden vid 2 kHz är cirka 17 cm) så blir integrationsfelen små, även när man kombinerar element med rätt olika vågfrontsradie (fast allt är ju relativt - en 8" aluminiummembranbas och en 3/4" diskant bör nog delas under 1200 Hz för att fungera tillsammas ur denna aspekt).

Olika element har ju olika stor skillnad i akustiskt centrum monterade på plan baffel samtidigt som delningsfrekvensen spelar roll för hur stor samt tidig effekten off axis blir.

Vill här nämna att "akustiskt centrum" är ett begrepp som brukar användas snarare för att ange elementets egenskaper sett i tidsdomän - egenskaper som alltså dels är frekvensberoende, och som dessutom påverkas av delningsfiltret.

I regel definierar man elementets akustiska centrum endast baserat på en mätning gjord rakt framifrån.

Det vi diskuterar här är det som jag brukar kalla elementets fokalpunkt. Även denna kan vara frekvensberoende - men den påvekas inte av delningsfilter alls! Det är nämligen en element-intrinsisk egenskap.

Skall man säga en sak till är det att det faktiskt inte behöver vara så att olika element har olika fokalpunkt! även element med radikalt olika membranstorlekar kan dimensioneras så att de får samma fokalpunkt, och alltså kan placerar på samma baffel utan minsta fasintegrationsproblem i hela horisontalplanet!

Faktum är, att man till och med kan dimensionera konelement så att de får sin fokalpunkt framför baffeln! Av olika (helt andra än de som har med fokalpunkten att göra) skäl brukar jag försöka undvika det, men det går!

Martin skrev:Roligt att du tycker det är kul att detta diskuteras, jag tycker det är ett mycket intressant ämne.

Ja, jag är ju positiv till all kunskap. Tycker om principen att reda ut och klargöra, det vill säga att det alltid är bättre att undersöka än att bara spekulera. Diskussioner är ett av de bättre medierna för undersökning och kunskapsförmedling, men också separering och framfiltrering. Jag gillar definitiv frågor bättre än spekulationer.

Allra kuligast är det förstås att diskutera saker när man själv vill lära sig. Då är ju insatsen kompenserad av utfallet. När saker man lagt många år på att undesöka efterfrågas fakta om, och man får tillfälle att förmedla egna erfarenheter, slutsatser och alla fysikaliska förklaringar är det förstås lite kul det också, men även dränerande. Önskar ibland att jag hade mer av både tid och ork.

Vh, iö

av **Martin** » 2006-02-06 12:17

Vill här nämna att "akustiskt centrum" är ett begrepp som brukar användas snarare för att ange elementets egenskaper sett i tidsdomän - egenskaper som alltså dels är frekvensberoende, och som dessutom påverkas av delningsfiltret.

Det här var något helt nytt för mig. Jag har alltid uppfattat det som att akustiskt centrum används som en elementegenskap oberoende av frekvenskurvan, delningsfilter osv. Alltså att man tar reda på akustiska centrat genom att iofs mäta framifrån men sedan räkna ut hur långt det akustiskt uppmätta mikrofonavståndet är (eller skillnaden mellan elementen).

Det är så jag har sett begreppet användas hittills. Den punkt där mätavståndet skulle varit noll.

Men folkalpunkt låter ju som ett bättre sätt att benämna det på.

av **phon** » 2006-02-06 14:34

Som jag har fattat det så får man först se till att tryckvågsmönstret blir hyfsat lika från elementen med hjälp av deras fysiska placering. Då får inte filtret vara med i bilden ( f'låt ljudet förstås ...) Man flyttar elementen (diskanten då) tills mönstren sammanfaller, detta för att man skall få bra fasintegrering även för reflekterat ljud runt delningsfrekvensen. Sedan får man försöka åtgärda löptidsskillnader med hjälp av filtret.

Sen kan man då konstruera element som sammanfaller väl av sig självt, men vi vanliga dödliga blir ju tvungna att köpa redan konstruerade element. Då får man istället försöka välja på nåt sätt som underlättar det hela, fast utan att stirra sig blind på bara tryckvågens mönster.

Knepigt värre, men ett membran som leder ljudet lite snabbare plattar till mönstret, ännu snabbare vågutbredning i konen kan ge konkavt mönster med andra problem.

Tricket är kanske att välja element som ger skapligt sammanfallande tryckvågsmönster på plan baffel, så slipper man fundera på en lutande sådan? Om nu inte andra egenskaper hos t.ex. diskanten överväger så att en lutande eller stegad baffel är ett litet problem i sammanhanget?

av **IngOehman** » 2006-02-09 01:50

Tja, man får göra si, och man får göra så...

I verkligheten finns det ju några 100-tal andra egenskaper man måste kontemplera ytterligare, så man skall nog inte stirra sig blind på en enskildhet, eller några få egenskaper. I varje fall inte innan man har alla de betydelsefulla egenskaperna med i ekvationen...

Martin skrev:
IngOehman skrev:Vill här nämna att "akustiskt centrum" är ett begrepp som brukar användas snarare för att ange elementets egenskaper sett i tidsdomän - egenskaper som alltså dels är frekvensberoende, och som dessutom påverkas av delningsfiltret.

Det här var något helt nytt för mig. Jag har alltid uppfattat det som att akustiskt centrum används som en elementegenskap oberoende av frekvenskurvan, delningsfilter osv.

Alltså att man tar reda på akustiska centrat genom att iofs mäta framifrån men sedan räkna ut hur långt det akustiskt uppmätta mikrofonavståndet är (eller skillnaden mellan elementen).

Det är så jag har sett begreppet användas hittills. Den punkt där mätavståndet skulle varit noll.

Men folkalpunkt låter ju som ett bättre sätt att benämna det på.

Nej, nej, nej, nej!

Det du talar om ÄR elementets akustiska centrum (och detta påverkas av delningsfiltret!).

Att vissa tror att det inte gör det (eller väljer att definiera vissa delar av överföringsfunktionen på andra sätt än andra delar), och att de därför tror att akustiska centret blir en elementegenskap, det är en fråga för sig (som handlar om att pseudokunskaper är alldeles för spridda, och helt i onödan bidrar till förvirringen

- som är alldeles tillräckligt stor redan utan spridning av pseudokunskaper när det gäller sådana här svåra ämnen :wink:

). Men det du talar om är just det akustiska centret, INTE fokalpunkten, men - det du säger om att akustiskt centrum inte påverkas av delningsfiltret är fel.

Det denna tråd har handlat om är dock fokalpunkten. Denna har i gengäld ingenting överhuvudtaget med det du beskrev att göra. :wink:

Vh, iö

av **norman** » 2006-02-09 02:01

Har jag fattat det rätt om att med fokalpunkt menas spridningsegenskaper och med akustiskt centrum tidsegenskaper?

Exempel: Fokalpunkten ändras inte även om man skulle göra talspolebobinen riktigt lång i ett material med begränsad ljudhastighet. Däremot skulle akustiska centrat ändras.

av **Martin** » 2006-02-09 09:51

Ok, Ingvar. Men vad ska man kalla det avstånd man får om man mäter elementets fasrespons och jämför med minimumfasresponsen för samma elements frekvensrespons?

(man drar alltså ifrån lämplig tidsfördröjning tills fasresponsen stämmer överens med minimumfasen, sedan drar man ifrån sträckan från mikrofon till högralarens framkant och räknar även bort tidsfördröjningen i mätsystemet. Avståndet som är kvar, vad ska man kalla detta?)

Detta avstånd blir väl oberoende av eventuellt delningsfilter ifall hela systemet går att betrakta som ett minimumfassystem? Om inte förklara gärna hur du menar med att delningsfiltret påverkar AC. Tänker du på allpassfilter då?

Det går ju att kompensera för skillnader i AC framifrån högtalaren i delningsfiltret genom att låta det vrida fasen ytterligare, tex genom att göra ena filtret brantare, kan man då säga att AC flyttas (jag tycker det verkar ologiskt enl. mätmetoden ovan) eller är det bara om man använder allpassfilter (då är jag helt med på hur du menar)?

av **paa** » 2006-02-09 16:02

IngOehman skrev: även element med radikalt olika membranstorlekar kan dimensioneras så att de får samma fokalpunkt, och alltså kan placerar på samma baffel utan minsta fasintegrationsproblem i hela horisontalplanet!
Vh, iö

Hur bra kan det bli i vertikalplanet då? Är inte koaxial den ultimata lösningen, eller?

av **Max_Headroom** » 2006-02-09 16:21

IngOehman skrev:Faktum är, att man till och med kan dimensionera konelement så att de får sin fokalpunkt framför baffeln!

Hur då? Ær det vågutbredningshastigheten i membranet som man kan knåpa med? Hur blir det i så fall om man blandar olika material i konen som t.ex. scan speak med sin kolfiber-papp-blandning? Kommer inte vågen att røra sig ganska oberæknigligt (vilket jævla ord, så heter det væl inte?) i ett sånt material?

av **paa** » 2006-02-09 18:32

Kef var väl med i något EU-projekt med sina koaxialhögtalare, men vad jag hört så blev projektet inte så framgångsrikt, nån som vet vad som hände?

av **Max_Headroom** » 2006-02-09 18:38

paa skrev:Kef var väl med i något EU-projekt med sina koaxialhögtalare, men vad jag hört så blev projektet inte så framgångsrikt, nån som vet vad som hände?

Jag tror det blev ægarbyte i bolaget. Jag kommer tydligt ihog en demo med Kefs høgtalare, med coaxialhøgtalare. Vid samma tillfælle demades den 4 ggr dyrare och sækert 4 ggr fulare Jamo Oriel. Det som var tydligarst vara att KEFen totalt utskåpade den danska høgtalaren.

av **Nattlorden** » 2006-02-10 08:37

Max - då måste KEFarna varit ruskigt snygga, för Jamo Oriel är ju något av det snyggaste som gjorts...

av **IngOehman** » 2006-02-10 15:39

Martin skrev:Ok, Ingvar. Men vad ska man kalla det avstånd man får om man mäter elementets fasrespons och jämför med minimumfasresponsen för samma elements frekvensrespons?

Det du talar om är en specifikt framfiltrerad del av fördröjningen (som man kan titta på om man väljer att definiera vissa delar av överföringsfunktionen på andra sätt än andra delar). Den innehåller både mekanisk delay och IMF-delay.

Den senare (IMF-delayen) brukar för det första bli mycket nära noll, eftersom de flesta välkonstruerade elemenet är ganska nära minimumfas-system.

Den gängse beteckningen på denna lilla del av alla fördröjningnar är "överstigande fas". Eller "överstigande grupplöptid" (kan även vara negativ) om man hellre ser det i tid. (excess phase på engelska)

Den har fortfarande ingenting med fokalpunkten att göra, men denna lilla del av all fördröjning är (som du var inne på) en intrinsisk elementegenskap. Alltså en som inte påverkas av delningsfiltret (undataget om det innehåller allpassfunktioner).

För en komplett högtalare är skillnaden mellan minimumfas-grupplöptid och verklig grupplöptid dock för det mesta påtaglig, eftersom de flesta delningsfilter ger tämligen påtagliga allpassfunktioner (IMF).

(man drar alltså ifrån lämplig tidsfördröjning tills fasresponsen stämmer överens med minimumfasen, sedan drar man ifrån sträckan från mikrofon till högralarens framkant och räknar även bort tidsfördröjningen i mätsystemet. Avståndet som är kvar, vad ska man kalla detta?)

Mekanisk delay, överstigande fas, eller dito grupplöptid omräknat till sträcka borde kallas överstigande löpsträcka.

Jag tycker hur som helst att vi kallar det så från och med nu! :wink:

Vh, iö