Fasriktiga högre ordningens filter med definitionsdiskussion

[paa]

... - då kommer man ganska nära något som påminner om linjärfas inom audioområdet (om högtalaren har första ordningen (Akustiskt!) delningsfilter, och bara då).

Men, du påstår ju att pi60 är faslinjär trots filter med högre ordning än första ordningen?

Om det är lite förvirrande i tråden bero mest på att den är delad från tråden om Gignosmässan 07.
http://www.faktiskt.se/modules.php?name ... ic&t=15684

/naq

[IngOehman]

Låt mig försöka beskriva frågekomplexet på två sätt:


1. Linjärfas och faslinjär är inte alls samma sak! Det kanske, givet ordens likhet, kan förefalla vara märkligt, men det ena är ett extremt entydigt tekniskt begrepp, det andra är ett praktiskt begrepp.

Linjärfas betyder en bandbredd som sträcker sig (givet minimumfasbeteende) till DC samt en avrullning uppåt som inte finns, eller som följer en oändlig besselfunktion. Faslinjär är något mycket subjektivare dock. Något man kan sätta gränser eller ramar för (Inom vilket frekvensomfång? Hur faslinjär?)

. Praxis har blivit att faslinjär i högtalarvärlden betyder "en högtalare vars överföringsfunktions eventuella allpasskomponenter inte försämrar vågformsåtergivningsförmågan".

Alltså en högtalare som är vågformstrogen, vilket kan testas med t ex en puls av lämpligt slag. Om man vill ha bästa möjliga korrelation till hörselns fasdiskrimineringsförmåga använder man exempelvis en 0,5 ms lång sin^2-puls. Vill man ha lite marginal väljer man en med kanske drygt dubbla bandbredden, det vill säga en 0,2 ms lång sin^2-puls En sådan har kontinuerligt spektrum upp till 10 kHz. Jag brukar använda sådan för koll av faslinjäritet.


2. "Faslinjär" kan alltså rent tekniskt betyda en massa olika saker (och därtill finns fall där vissa missbrukar begreppet illa ) - men oavsett vad det i detalj betyder så kan vi konstatera att det är ett begrepp som används för vissa högtalarkonstruktioner - vilket indikerar att det är rimligt att till att börja med påstå att det finns faslinjära högtalare, och kanske också att det är rimligt att skilja mellan de som är det och de som inte är det?

Mig veterligt är alla högtalare som kallats faslinjära antingen bluffar (påstående från tillverkare som inte har teknisk grund), eller också är det högtalare vars faslinjäritet är minst så bra som ett minimumfassystem med samma tonkurva. Det vill säga att det säger något om högtalarens förmåga att återge en inspelad vågform från ett musikinstrument.*


Dessa kvaliteter gäller i allra högsta grad för pi60 - det vill säga pi60 är till och med något bättre på att återge en vågform från ett musikinstrument är en minimumfashögtalare är.

Därför kallar jag dem faslinjära. Att kalla dem för linjärfassystem (vilket är ett väldefinierat tekniskt begrepp) skulle jag inte ens komma på tanken att göra, eftersom det vora oärligt.

Några sådana högtalare existerar helt enkelt (mig veterligt) inte - och dessutom är det bra att så är fallet, för linjärfassystem i form av högtalare har en väldigt onaturlig relation mellan amplitud- och faskurva.

Det som är mest speciellt med pi60 (m fl närbesläktade system) är inte att de är ett faslinjära system dock, utan hur de hantera andra aspekter av fasen. Tänker då primärt på fasintegrationen i hela horisontalplanet samt friheten från kraftiga golv-loober som kännetecknar praktiskt taget alla faslinjära system (dock inte Dunlavy-högtalarna, och heller inte Quad-systemen).


Vh, iö

- - - - -

*Notera att t ex B&W 801, som är en tidskorrigerad men inte en faslinjär högtalare, INTE marknadsförs som en faslinjär högtalare.
. Detta visar om inte annat att B&W är ett seriöst företag på minst två sätt:

1. De talar sanning.

2. De har identifierat att vissa egenskaper varit vettiga att prioritera högre än faslinjäritet i deras specifika konstruktioner.



PS. Skall väl dessutom påminna om att faslinjäritet inte är en speciellt vilktig egenskap, eftersom vår hörsel är så okritisk med avseende på faslinjäritet, förutsatt att man kan undvika att överträda de nämnda gränserna (0,8/f + särskild hänsyn i registret 100 - 250 Hz).


PPS. Begreppet faslinjär kan därtill förstås även användas för högtalare som man inte brukar kalla faslinjära - således att man ju alltid kan specificera faslinjäriteten - t ex genom att skriva: "Faslinjärteten är +/- 45 grader 500 - 4000 Hz", eller (för samma högtalare) "Faslinjärteten är +/- 340 grader 20 - 20 000 Hz". Den som vet något om fasegenskaper kan då av redovisningen dra slutsatsen att högtalaren ifråga inte är faslinjär.

[Svante]

Mja, från min horisont vill jag nog påstå det här:

Ett system kan vara faslinjärt (adjektiv) eller ha linjärfas (substantiv), att begreppen bara är olika grammatiska varianter av samma sak.

Begreppet har också en ganska strikt matematisk definition:

Om man ritar upp fasförskjutningen som funktion av frekvensen (på linjärskalor) så blir det en rät linje. Ett sådant system inför på sin höjd en tidsförskjutning som är lika stor för alla frekvenser och möjligen en amplitudförändring som kan vara vad som helst för alla frekvenser, åtminstone i princip.

Det är ju så att om frekvensen 100 Hz fasförskjuts med en grad och frekvensen 200 Hz förskjuts med 2 grader, 300 Hz 3 grader 400 Hz 4 grader osv så får man ju en rät linje och detta motsvarar samma tidsförskjutning.

Att börja införa alternativdefinitioner på den ena grammatiska formen av ordet tycker jag är olyckligt. Det verkar bättre att kalla en högtalare som har förmågan att återge vågformer för vågformstrogen eller något sådant, om det nu är något som är skiljt från egenskapen faslinjär.

Tycker jag.

[IngOehman]

Och du har fel.

Adjektivformen av linjärfas är ju linjärfasig.


Alltså: Faslinjär och och linjärfasig är olika saker.

Minimumfassystem som används i audiosammanhang kallas alltid
faslinjära, men bara i specialfall är de linjärfas-system (CD-systemet är
potentiellt ett sådant specialfall).


Eller skall man tolka det du säger som att det inte finns några
faslinjära högtalare, ej heller bandspelare? (Då får du liksom
rätt många års språkpraxis för audioutrustning att brottas med...*)


Vh, iö

- - - - -

*Men det kanske är just det du vill?

[Svante]

Minimumfassystem som används i audiosammanhang kallas alltid
faslinjära, men bara i specialfall är de linjärfasiga (CD-systemet är
potentiellt ett sådant specialfall).

Jaså? Vad är det som är linjärt, var finns den räta linjen för fasen i ett minimumfassystem? Det förstår jag inte alls varför det skulle kallas faslinjärt.

Är vi överens om vad ett minimumfassytem är? Ett vanligt butterworthdimensionerat tredje ordningens lågpassfilter är ett exempel på ett minimumfassystem, eller hur?

Eller skall man tolka det du säger som att det inte finns några
faslinjära högtalare, ej heller bandspelare? (Då får du liksom
rätt många års språkpraxis för audioutrustning att brottas med...*)

Nej, det är klart att det inte finns helt faslinjära högtalare eller bandspelare. Det kan finnas sådana där man strävar efter det, men man uppnår det aldrig med noll avvikelse från idealet.

[OlA-68]

Fattas bara att någon marknadsför en grunka som varande linjär i:
amplitud, frekvens, fas, musikalitet, flärd, sväng, tid och rum!


Vh, iö

- - - - -

PS. Faktum är att linjär återgivning av rum är praktiskt taget omöjligt att åstadkomma med dagens inspelningteknik, på grund av den geometriska distorsion som uppstår vid inspelandet.

Dock kan förstås en skicklig inspelningstekniker hantera detta genom att "fördistordera" rummet och korskompensera i så många dimensioner som möjligt - men att åstadkomma en perfekt kopia av ursprungshändelsen sett rumsligt, är i praktiken på gränsen till omöjligt att åstadkomma (även om man kan komma märkvärdigt nära genom att hålla alla parametrar under kontroll, och se till så att ingen rums dimension drabbas av stereosystemets maximala geometriska rumsdistorsion, och att ingen annan parameter behöver ta smällen i alltför hög grad (oftast är det klangen och dynamiken som mest riskerar att drabbas om man inte vet vad man gör)).

man kan ju faktiskt använda moderna instrument typ syntar och göra "musik" med se på basshunter o co. där har man inget rum eller reflexer från sådant förrän det passerat högtalarmembranet sedan återstår frågan om det är bra

[IngOehman]

Minimumfassystem som används i audiosammanhang kallas alltid
faslinjära, men bara i specialfall är de linjärfasiga (CD-systemet är
potentiellt ett sådant specialfall).

Jaså? Vad är det som är linjärt, var finns den räta linjen för fasen i ett minimumfassystem? Det förstår jag inte alls varför det skulle kallas faslinjärt.

Är vi överens om vad ett minimumfassytem är? Ett vanligt butterworthdimensionerat tredje ordningens lågpassfilter är ett exempel på ett minimumfassystem, eller hur?

Eller skall man tolka det du säger som att det inte finns några
faslinjära högtalare, ej heller bandspelare? (Då får du liksom
rätt många års språkpraxis för audioutrustning att brottas med...*)

Nej, det är klart att det inte finns helt faslinjära högtalare eller bandspelare. Det kan finnas sådana där man strävar efter det, men man uppnår det aldrig med noll avvikelse från idealet.

Tyck vad du vill. Jag har inget mer att tillföra i frågan.


Vh, iö

- - - - -

PS. Självklart vet jag vad ett minimumfassystem är.

PPS. Till gruppen linjärfassystem räknar man typiskt primärt rena tidsfördröjningar, t ex genom lagring och uppspelning, eller som följd av gångtid i ett linjärt medium med egenskaper/utformning som ger en frekvensoberoende impedans. Att bessel-filter av oändligt ordningstal satisfierar linjärfasvillkåren är ett specialfall.

[IngOehman]

Fattas bara att någon marknadsför en grunka som varande linjär i:
amplitud, frekvens, fas, musikalitet, flärd, sväng, tid och rum!


Vh, iö

- - - - -

PS. Faktum är att linjär återgivning av rum är praktiskt taget omöjligt att åstadkomma med dagens inspelningteknik, på grund av den geometriska distorsion som uppstår vid inspelandet.

Dock kan förstås en skicklig inspelningstekniker hantera detta genom att "fördistordera" rummet och korskompensera i så många dimensioner som möjligt - men att åstadkomma en perfekt kopia av ursprungshändelsen sett rumsligt, är i praktiken på gränsen till omöjligt att åstadkomma (även om man kan komma märkvärdigt nära genom att hålla alla parametrar under kontroll, och se till så att ingen rums dimension drabbas av stereosystemets maximala geometriska rumsdistorsion, och att ingen annan parameter behöver ta smällen i alltför hög grad (oftast är det klangen och dynamiken som mest riskerar att drabbas om man inte vet vad man gör)).

man kan ju faktiskt använda moderna instrument typ syntar och göra "musik" med se på basshunter o co. där har man inget rum eller reflexer från sådant förrän det passerat högtalarmembranet sedan återstår frågan om det är bra

Ja visst!

När musiken skapas direkt i dekodervärlden (läs: I högtalaruppställningen) slipper man förstås de specifika problem som just kodningen, från en akustisk verklighet till en signal med ändligt antal kanaler, innebär.


Vh, iö

[Morello]

Vilken konstig diskussion.

Ett system med linjär fas (faslinjär eller hur man nu vill kombinera orden) har konstant grupplöptid=fasderivata (med avseende på frekvens) Någon annan definition känner jag till. Om någon annan gör det så vill jag gärna se en källhänvisning.

[Svante]

Minimumfassystem som används i audiosammanhang kallas alltid
faslinjära, men bara i specialfall är de linjärfasiga (CD-systemet är
potentiellt ett sådant specialfall).

Jaså? Vad är det som är linjärt, var finns den räta linjen för fasen i ett minimumfassystem? Det förstår jag inte alls varför det skulle kallas faslinjärt.

Tyck vad du vill. Jag har inget mer att tillföra i frågan.

Så, du har rätt när du säger att: minimumfassystem som används i audiosammanhang alltid kallas faslinjära?

Ska man vara petig så är det fel, eftersom jag inte gör det, men om jag tolkar dig lite snällt så menar du att alla som begriper något om filter gör det.

Menar du alltså att ett tredje ordningens butterworthlågpassfilter är faslinjärt?

[Svante]

Vilken konstig deskissuion.

Et system med linjär fas (faslinjär eller hur man nu vill mkombinera orden) har konstant grupplöptid=fasderivata (med avseende på frekvens) Någon annan definition känner jag till. Om någon annan gör det så vill jag gärna se en källhänvisning.

Ja, kanske har jag blurrat till det lite där, definitionen jag skrev missar en del fall av faslinjäritet.

d(fi)/df=K ger att fi=K*f+L, dvs fasen kan vara konstant också, dvs tex 90 grader för alla frekvenser.

I mitt resonemang fick jag bara med fi=K*f

[IngOehman]

Minimumfassystem som används i audiosammanhang kallas alltid
faslinjära, men bara i specialfall är de linjärfasiga (CD-systemet är
potentiellt ett sådant specialfall).

Jaså? Vad är det som är linjärt, var finns den räta linjen för fasen i ett minimumfassystem? Det förstår jag inte alls varför det skulle kallas faslinjärt.

Tyck vad du vill. Jag har inget mer att tillföra i frågan.

Så, du har rätt när du säger att: minimumfassystem som används i audiosammanhang alltid kallas faslinjära?

Har jag sagt att: "minimumfassystem som används i audiosammanhang alltid kallas faslinjära", påstår du? Det skulle ju inbegripa att jag påstår att alla kallar dem det, hela tiden.

Jag tror snarare att jag skrivit: "Minimumfassystem som används i audiosammanhang kallas alltid faslinjära, men bara i specialfall är de linjärfasiga".

Det kanske ser snarlikt ut, men läser man det är det lättare att inse att det bara gäller de fall där någon kallar dem något överhuvudtaget (som har med fasegenskaperna att göra).

När det gäller ditt

var finns den räta linjen för fasen i ett minimumfassystem? Det förstår jag inte alls varför det skulle kallas faslinjärt.

...så vet jag inte vad du är ute efter. Det verkar mest som du vill bråka.

Faslinjäritet är, som jag antytt tidigare en relativ fråga, på samma sätt som tonkurvelinjäritet är det. Jag tror inte du ifrågasätter att ett högtalarrsystem man kallas "tonkurvalinjärt", utan att ha varken en oändligt stor bandbredd, eller att ha en linjäritet som är bättre än +/- 0,000... dB.

Eller hur?

Detsamma gäller minimumfassystem: Är bandbredden tillräckligt stor och tonkurvan tillräckligt rak - så kommer även fasen att vara hyggligt rak i varje fall inom en del av frekvensområdet. Så är inte fallet om man tittar på brantfiltrerade flervägssystem, där avsaknaden av minimumfas-beteende ger en massa "exess-phase", som i regel INTE är faslinjäriserande, utan motsatsen. När så är fallet kallar man högtalarna inte faslinjära, eftersom de inte med något större likhet kan återge en komplex (flera toner samtidigt) vågform.

Vad som är "linjärfas-system" är inte en subjektiv fråga dock, utan det är system (eller systemkomponenter) som kännetecknas av att vara en "ren" tidsfördröjning. Något som inte beskriv av poler och nollställen - utan av tid.

Ska man vara petig så är det fel, eftersom jag inte gör det, men om jag tolkar dig lite snällt så menar du att alla som begriper något om filter gör det.

Jag tror du misstolkar det jag skrivit. Avsiktligt eller oavsiktligt vet jag inte...

Jag menar ju inte det du skriver ovan heller. Jag tror att de flesta som inte begriper något om filter, heller inte svänger sig med sådana termer överhuvudtaget. Tror snarare att de flesta som använder begreppet "faslinjära högtalare", faktiskt vet något om filter, och använder begreppet för högtalare med en fasgång som är så linjär som man kan begära av ett system med den bandbredd det har.

Det är en subjektiv fråga, om man tycker att grunka skall kallas faslinjär eller ej. I högtalarfallet avgörs det för det mesta av delningsfiltrets fasegenskaper, och med avseende på övriga egenskaper accepterar man minimumfasbeteende, eller "bättre".

Så slarvigt får man inte utrycka sig om det är ett linjärfas-system man talar om dock, vilket ju typiskt är ett system (exempelvis en tidsfördröjning) som inte beskrivs av poler och nollställen, utan av en fördröjning, det vill säga ett system som har en frekvensberoende fasvridning med annat ursprung än poler och nolställen.

(Obs: "Linjär fas" och "linjärfas" är olika saker. Det första är en beskrivning av egenskaperna (precis som faslinjär), det senare en kategori.)


Ljud som går... säg en sträcka i luften, eller kanske en elektrisk (eller digital) signal som spelas in för att senare spelas upp är typexempel på linjärfassystem. Ett besselfilter med oändligt ordningstal är möjligen ett undantag dock, som nödtorftigt satisfierar definitionen, men sådana finns ju å andra sidan inte i verkligheten.

Menar du alltså att ett tredje ordningens butterworthlågpassfilter är faslinjärt?

Okej, jag skriver några ord till då...

Jag menar att det (i normalfallet) ett minimumfassystem, och att det kan ingå i ett system som det kan finnas fog för att man i vissa sammanhang kallar det faslinjärt. När det gäller audiosystem brukar man ju exempelvis inte bry sig om de faskaraktärer som bandbreddsbegränsningsfunktionerna inbegriper.

Skillnaden mellan ett högtalarsystem som man kallar faslinjärt och ett som man inte kallar faslinjärt, är praktiskt taget undantagslöst att det senare är smutsat av diverse destruktiva allpassfunktioner. (Även om inte alla allpassfunktioner är destruktiva.*)


Om man pratar mera allmänt fysikaliskt är det ju en bedömningsfråga vilka lågpassfilter som är faslinjära. Det beror ju på inom vilket frekvensområde man bryr sig, samt vilka avvikelser man upplever vara acceptabla.

Detsamma KAN faktiskt gälla linjärfasbegreppet, vilket jag tycker är lite olyckligt. Det är exempelvis populärt att påstå att besselfilter har linjärfaskarakteristika, men det har de förstås bara om ordningstalet är oändligt högt. Det som kännetecknar besselfltret är annars bara att det är optimerat med avseende på fas - enligt ett visst vägningssystem, som ingen kan påstå är det "mest riktiga" utan att först veta vilka frekvensområden man bryr sig mest om.

Ett 4:e ordningens LR-filter (LP) är exempelvis bättre, läs extremt faslinjärt, upp till -6 dB-punkten.

Om man skall kalla ett sådant filter faslinjärt eller inte i audiosammanhang beror förstås på i vilken applikation man står i anspråk att använda det. Använt såsom ett delningsfilter (LP + HP) blir det näppeligen någon överföringsfunktion som kan kallas faslinjär (HP-delen är ju bara rimligt faslinjär utanför passbandet ), men som bandbreddsbegränsande filter (LP) kan det mycket väl vara rimligt att kalla det kompletta systemet för ett faslinjärt dito. Fast ett linjärfassystem är det förstås inte.

Det är ju en minimumfasfunktion i det sammanhanget, och dessutom en som ger tämligen konstant både grupplöptid OCH faslöptid* inom passbandet.


Kort sagt: Det är vettigt att vara rimlig när man talar om faslinjära hifi-apparater, men det är fel att kalla system vars egenskaper inte är en ren tidsfördröjning (frekvensoberoende) för ett linjärfassystem!

Normala filter är helt enkelt ALDRIG linjärfassystem, annat än möjligen om de används i delningssammanhang (så fasegeneskaperna släcker ut varandra som med t ex 1:a ordningens butterworth - som dock inte existerar som akustiska filter i den verkliga världen).

Ej heller är HP- och LP-funktionerna i en högtalare något som gör att de kvalificerar som linjärfassystem. Men system med faslinjära egenskaper kan de dock vara, med vissa toleranser och inom mer eller mindre stora frekvensområden.

Är de senare så stora att de börjar motsvara huvuddelen bandbredden kallar man oftast högtalaren för faslinjär (eftersom fasen är linjär inom en stor del av bandbredden). Men igen: Det gör dem inte till linjärfassystem!


Däremot kan man säga att en högtalare i praktisk användning har en linjärfaskomponent. Den är ju nämligen en kombination av en överföringsfunktion som är själva högtalaren en aktuell utstrålningsriktning, som kan vara antingen illa allpasfasdistorderande, eller kvalificera som faslinjärt (enligt gängse, nu flera gångar nämnd, praxis) PLUS ett linjärfassystem, som utgörs av vågrörelsen i luften mellan högtalaren och lyssnaren!


Vh, iö

- - - - -

*I verkliga komplexa system (audiosystem t ex) gör man sig själv en otjänst om man blandar samman fas och grupplöptidsegenskaper dessutom. Ett system med avvikelser från en rak fasgång som är mycket små kan uppvisa STORA grupplöptidsfel. Grupplöptid och faslinjäritet är därför begrepp som man gör klokt i att hålla isär (men förstås utan att glömma de matematiska sambanden, de är ju inte disparata parametrar).

[paa]

Känner du till några andra högtalare med högre ordningens filter som är minimumfassystem (faslinjära), än dom du konstruerat?

[Morello]

Begreppet "faslinjär" förekommer i mängder av litteratur och någon annan definition av begreppet än att det beskriver ett system där fasens derivata är konstant har jag aldrig sett.

Jag tror Ingvar får revidera sin definition av begreppet ifråga.

[IngOehman]

Vad trött jag blir på dessa ständiga angrepp.

Det är väl självklart att faslinjär har med fasens linjäritet att göra! *
Något annat har jag aldrig påstått. Läs det jag skriver igen!

Det jag säger är bara att begreppet faslinjär är något man använder "mjukt" (det är en subjektiv fråga om man vill kalla något för linjärt eller inte, för hur linjärt skall något vara för att få kallas linjärt? I audiovärlden är det praxis att man kallar högtalare faslinjära när deras delningsfilter inte försunkar vågformsåtergivningen, och det vet du ju lika bra som jag, eller hur? ).


Linjärfas-system är något helt annat, nämligen något som kännetecknas av en helt annan matematisk beskrivningsmodell! Ett linjärfassystem är en fördröjning, och ett sådant beskriver man som just en fördröjning.

Det finns inget som hindrar att ett system (t ex en högtalare avlyssnad i en specifik riktning i ekofri miljö) beskrivs som ett faslinjärt system, som i sin tur utgörs av:

1. Ett minimumfassystem
+
2. Ett allpasssystem
+
3. Ett linjärfassystem!

För att högtalaren ifråga skall kallas faslinjär är det normala att det inte finns någon allpasskomponent, eller att den eventuella allpasskomponenten minskar grupplöptidens frekvensberoende*.

Men - de allra flesta högtalarsystem beter sig på det motsatta sättet (allpasskomponenten ökar mer eller mindre dramatiskt högtalarens grupplöptidsvariationer med frekvensen).


Den tredje komponenten (linjärfassystemet) är ljudvågens transport mellan högtalaren och lyssnaren (eller kanske mätmikrofonen?), om du missade det i mitt förra inlägg.


Du är välkommen att revidera din uppfattning när du så önskar, eller leva kvar i villfarelserna, om du föredrar det.

Gör som du vill.


Vh, iö

- - - - -

PS. Det kan nämnas att det finns massor av fall där man använder allpassfunktioner för att korrigera den fasdistorsion som uppkommer från exemelvis högre ordningens LP-flter med tillika höga Q-värden. En sådan åtgärd gör (rätt applicerad) ofta stor nytta för kassettdäck exempelvis (i varje fall om man låter utseendet på en oscilloskopsskärm fälla utslaget).


*Dock bör man, som jag nämnt tidigare i den här tråden, undvika att - som både du och den mesta litteraturn tyvärr alltför ofta gör - blanda ihop begreppen grupplöptid och faslöptid. Faslinjäriteten avgörs av faskurvans avvikelser räknat i grader (sett med valfri tidskompensation), inte av dess derivatas avvikelser.

Faslöptid är ett illa bortglömt begrepp (förekommer knappt ens i litterturen) som dock är essensiellt att ha koll på för en högtalarkostruktör. Det finns nämligen inga som helst garantier för att två element (+ respektive filter) med identiska grupplöptider inom delningsområdet arbetar homogent (fasparallellt). Det som avgör samarbetet är faslöptiden (som till skillnad från grupplöptiden kan anta både positiva och negativa värden).

[IngOehman]

Känner du till några andra högtalare med högre ordningens filter som är minimumfassystem (faslinjära), än dom du konstruerat?

Inte såhär på rak arm, men det finns inga hinder för att åstadkomma dylika, så det finns skäl att tro att det kan finnas. Det går faktiskt utmärkt att skapa ett HP-filter för att komplettera vilket LP-filter som helst (eller vice versa!), och nå en perfekt faslinjär delning!


Joförresten - nu kom jag på ett bra exempel: B&O gamla fillerdriver-patent är ett som åstadkommer högtalare som uppnår faslinjäritet med branta filter!

Sen kan man ju fråga sig hur man skall definiera Quads elektrostathögtalares delningsfilter, som är en sorts "låtsasfördröjningslänkar"? (Det vill säga dylika uppbyggda med poler och nollställen.)

Det är nog rimligt att kalla dem för högre ordningens filter, och Quad-elektrostaterna är definitivt högtalare med prima faslinjäritet!

Jag var ju även inblandad i filterarbetet på Peter Bremens (nu Steidl) tvåvägshögtalare med den där tyska titanrundstrålaren i toppen. Där gjorde jag filtret således att HP-delen var rätt brant, medan LP-delen innehöll kompensation för all fasdistorsion från HP-delen. Jag tror dock att Peter gick tillbaka till en mera konventionell filler-lösning till sist. Dock kan man ifrågasätta om det är rätt att definiera toppelementet som ett faslinjärt system - trots envägigheten.


Vh, iö

- - - - -

PS. I den digitiala världen är det inga svårigheter att åstadkomma helt faslinjära delningar med valfri branthet.

Man måste dock minnas att det drar med sig två linjärfaskomponenter som man oftast inte tänker på - nämligen beräkningstiden + den för överföringsfunktionens tidsuträtande nödvändiga fördröjningen.

Dessa kan ställa till med oanande bekymmer t ex när det är viktigt med synkronisering mellan ljud och bild, eller när man blandar realtids- och inspelade ljud.

[paa]

Känner du till några andra högtalare med högre ordningens filter som är minimumfassystem (faslinjära), än dom du konstruerat?

Inte såhär på rak arm, men det finns inga hinder för att åstadkomma dylika, så det finns skäl att tro att det kan finnas. Det går faktiskt utmärkt att skapa ett HP-filter för att komplettera vilket LP-filter som helst, och nå en perfekt faslinjär delning!

Om man simulerar fasgången med olika filter så brukar det bli så att fasen svänger iväg kraftigt och högpassdelens faskurva fortsätter på den inslagna linjen som lågpassdelen initierat under delningsfrekvensen. Bara om det är första ordningens filter kan man "lura" ihop kurvorna för att dom har svängt totalt så lite så att dom "läker" ihop till en "rak" linje. Men, hur skall man tänka för att "läka" ihop fasgången från ett högre ordningens lågpassfilter som redan svängt 90 grader eller mer vid delningen, med fasvridningen från ett högpassfilter och ändå summera till ca -+ 0 grader?

[lilltroll]

Ja, jag undrar hur en högtalare som är linjär i fas, amplitud och frekvens är...

Kan någon förklara det för mig?

Förmodlingen inte men, nån av de där står väl med i ELAK boken t o m ?

Linjär fas = konstant grupplöptid (Helt linjärt fenomen) - det går ju att uppnå i en punkt i rummet i alla fall.

Det kan man diskutera om man verkligen kan uppnå...

Om rummet inte reflekterar något ljud, och om högtalarens bandbredd därtill är oändligt stor, eller i varje fall extremt stor, säg från 0,3 Hz - 80 000 Hz, så visst - då kommer man ganska nära något som påminner om linjärfas inom audioområdet (om högtalaren har första ordningen (Akustiskt!) delningsfilter, och bara då).


Men i annat fall (med mera rimlig bandbredd) får man nog i bästa fall nöja sig med en minimunfas-överföringsfunktion, eller något som inte är det - och som kan vara marginellt bättre (allpass-korrigerad minimumfas kan faktiskt vara faslinjärare än minimumfas, trots ordalydeserna).

mera fasvridning i varje fall. Dock en som är i bättre harmoni med tonkurveegenskaperna. (Eftersom ett minimumfa

Kan man inte säga att ett högtalarsystem skulle kunna har linjär fas i en punkt då?
En icke-minfas system har en stabil invers, men den är ickekausal.
(Vill man beskriva den som en stabil AR-modell så måste man utveckla den baklänges). Det kan man dock råda bot på genom att introducera en tidsfördröjning och använda en MA-modell, så att inversen trunkeras under kvantiseringsbruset. Inget för återkoppling, men för framkoppling. Systemet skulle t o m kunna vara helt analogt - bara inspelningen är förkompenserad - förmodling i den digitala domänen.

[IngOehman]

Om du med linjär fas menar vad jag kallar faslinjär så håller jag med dig oavsett förkompensationen (som jag lekte en del med redan på 70-talet, men hjälp av en bandspelare), men ett äkta linjärfassystem (ren fördröjning) från in- till utgång (högtalaren isolerad) kan det näppeligen bli.

Jag vill alltså skilja mellan linjär fas och linjärfas.

Den ena är något man kan sätta gränser för, huggligt godyckligt, det vill säga subjektivt valt - det andra är en sorts beteende som ett högtalrsystem helt enkelt inte kan luras att uppvisa, hur mycket man än trugar det.

Det kommer ju alltid att ha sina bandbredssbegränsningar där som korrumperar fasgången nära (i synnerhet den nedre) gränsfrekkvenserna, och utanför passbandet.


Men det där knepet med analog förkompensering är kul! Det blir inget riktigt realtidssystem dock, eftersom man bara kan åstadkomma med (med lätthet) i den analoga världen om man från början vet hur lång låten (eller vad det nur är) är. Digitalt är den en helt annan historia dock. Var det det du menade?

Är isåfall hur som helst tveksam till braigheten med ett system med så stor "konflikt" (ologik?) mellan tonkurve-, och fasegenskaperna, men det är förstås en helt annan fråga det.


Som du säger går det att åstadkomma. Men nämnda trix.


Vh, iö

[IngOehman]

...det finns inga hinder för att åstadkomma dylika, så det finns skäl att tro att det kan finnas. Det går faktiskt utmärkt att skapa ett HP-filter för att komplettera vilket LP-filter som helst, och nå en perfekt faslinjär delning!

Om man simulerar fasgången med olika filter så brukar det bli så att fasen svänger iväg kraftigt och högpassdelens faskurva fortsätter på den inslagna linjen som lågpassdelen initierat under delningsfrekvensen. Bara om det är första ordningens filter kan man "lura" ihop kurvorna för att dom har svängt totalt så lite så att dom "läker" ihop till en "rak" linje. Men, hur skall man tänka för att "läka" ihop fasgången från ett högre ordningens lågpassfilter som redan svängt 90 grader eller mer vid delningen, med fasvridningen från ett högpassfilter och ändå summera till ca -+ 0 grader?

Ja, det där är en fråga som säkert känns befogad hos många.

Det enkla svaret på frågan är att om man vill ha en total överföringsfunktion som är 1 (ut = in) men har en som är A, så bör tillläggsfunktionen (ja, tre stycken l) som vi kan kalla B vara 1-A.

Då blir nämligen summan av A och B = 1!

(Vilket jag hoppas är självklart för alla, eftersom A+B, när B = 1-A, blir A+(1-A) = 1)


Vad betyder detta nu praktiken? Jo, att man kan köra in valfri signal som passerat "en halv" (läs t ex ett HP-filter, eller ett LP-filter) överföringsfunktion i en differentialförstärkare vars positiva ingång matas av insignalen (1) medan den negativa ingången matas av den halva signalen (A).

Ut kommer den signal som kompletterar A så att summan blir 1!


Dock skall man nämna att denna signal (som för det mesta ser ut ungefär som summan mellan ett första ordningens filter och ett bandpassfilter i de fall då A är brantare än ett första ordningens filter) kommer att uppvisa en mer eller mindre smalbandig puckel i närheten av delningen. Det krävs därför att det element som skall hantera denna kompensationssignal är både tillräckligt bredbandigt och gärna dessutom har naturligt hög känslighet i detta register.

Denna signal (B) kan om man vill plockas isär i två komponenter, där den ena är en HP/LP-transformerad version av filtret som släppt ur sig signal A. Då får vi en rest, som faktiskt till 100% motsvaras av det bidrag som fillern i B&O-högtalarna skulle lägga till. Föga förvånande.


Vh, iö

- - - - -

PS. I verkligheten är det mycket mera komplicerat dock, eftersom även höjd måste tagas för den överföringsfunktioner som de använda högtalarelementen har, men det är en annan historia, som jag i och för sig tror att jag dragit här på faktiskt för ett par år sedan eller något sådant... Eller kanske var det en artikel jag skrev i något sammanhang? Jag minns inte.

Eller förresten var det nog ett föredrag jag höll för en högtalartillverkare vars namn kan få vara onämnt. Hur som helst går problemet lätt att lösa för den som önskar - bara de grundläggande förutsättningarn finns, och fraförallt måste man vara medveten om att delningsfrekvensen måste vara tillräckligt låg således att våglängden blir lång i förhållande till avståndet mellan de element som samarbetar i delningen.

[lilltroll]

Är det inte mkt petimeterdiskussion och väldigt lite Gignos-mässa?

En nörd-diskussion som passar mig, men kanske på fel plats. Jag har nog samma frågeställningar som paa. Får inte ihop det med den litteraturen jag läst. Väntar spänt på att upplysas ytterliggare..

Nu hann Öhman svara först såg jag, men jag visar ett exempel ändå.

Ett LP filter med gränsfrekvensen 1 rad/s (Butterworth)

>> BUTT

Transfer function:
1
-----------------
s^2 + 1.414 s + 1


Och så komplementet

>> 1-BUTT

Transfer function:
s^2 + 1.414 s
-----------------
s^2 + 1.414 s + 1

Det är bara nollställena som skiljer (så klart)

Adderar du dem så får du => 1

Till skillnad från HP filtret med gränsfrekvens 1 rad/s

Transfer function:
s^2
-----------------
s^2 + 1.414 s + 1

[Svante]

Ja, så delningsfilter av högre ordningen som summerar till 1 är alltså mycket krångligare att konstruera, och ställer större krav på elementen i spärrbandet än vad motsvarande "vanliga" högre ordningens filter gör.

Det är väl min halvminutsanalys av problemet. Undrar om jag får äta upp den.

[Kaffekoppen]

Ja, så måste det vara.

Det är ju krångligt nog att ordna det med första ordningens filter. Dynaudio använde ju tex 27 (!!!!) komponenter i mitt delningsfilter till högtalaren Dynaudio Gemeni - och ändå lyckades de inte bättre än att jag bytte ut det till http://www.bamberglab.com/gdr.shtml. Kan tilläggas att jag fick filtret inkl frakt. Det presterar bättre på korta avstånd, dvs under 3m än delningsfiltret Dynaudio hänvisar till....

Pratade med IÖ om det här i natt eftersom jag var tvungen att stilla min nyfikenhet. Det krävs lite matematik och en hel del klurande för att ens förstå hur man går till...

[Morello]

Ingvar,

Nu får du faktiskt snäppa upp dig.
Först anklagar du mig för att gå till angrepp när jag i själva verket ifrågasatte din definiton, som du inte kunnat ge så mycket som en endaste källhänvisning till.


Sedan kommer du med följande helt irrelevanta påstående:

Dock bör man, som jag nämnt tidigare i den här tråden, undvika att - som både du och den mesta litteraturn tyvärr alltför ofta gör - blanda ihop begreppen grupplöptid och faslöptid. Faslinjäriteten avgörs av faskurvans avvikelser räknat i grader (sett med valfri tidskompensation), inte av dess derivatas avvikelser. "

Tror du inte jag känenr dkillnaden mellan grupplöptid och faslöptid och varför gör du detta märkliga antagande?

Ett bra exempel på ett system med kontsant grupplöptid och samtidigt en frekvensberoende faslöptid är en integrator eller differentiator.

En något mindre agressiv samtalston vore klädsamt.

[paa]

Det enkla svaret på frågan är att om man vill ha en total överföringsfunktion som är 1 (ut = in) men har en som är A, så bör tillläggsfunktionen (ja, tre stycken l) som vi kan kalla B vara 1-A.

Då blir nämligen summan av A och B = 1!

(Vilket jag hoppas är självklart för alla, eftersom A+B, när B = 1-A, blir A+(1-A) = 1)


Vad betyder detta nu praktiken? Jo, att man kan köra in valfri signal som passerat "en halv" (läs t ex ett HP-filter, eller ett LP-filter) överföringsfunktion i en differentialförstärkare vars positiva ingång matas av insignalen (1) medan den negativa ingången matas av den halva signalen (A).

Ut kommer den signal som kompletterar A så att summan blir 1!

Om man nu vill att båda elementen ska spela i fas med varandra också genom hela delningen, såsom ett tvåvägs Linkwitz-Riley eller ett Duelund Synchron-filter, vad är det som möjliggör det? Är det nödvändigt med högre ordnings bessel-filter till lågpassdelen för att kunna uppnå detta med ett filter med "tilläggsfunktionen"?

[Svante]

Kan påminna om detta exempel som visar hur illa det går off-axis när man har ett "idealt" delningsfilter, dvs med nollfas och "brickwall" i båda grenarna.

http://user.faktiskt.io/svante/idealcrosssim.exe

PS. Notera trippelstavningen...

[Svante]

Om man nu vill att båda elementen ska spela i fas med varandra också genom hela delningen, såsom ett tvåvägs Linkwitz-Riley eller ett Duelund Synchron-filter, vad är det som möjliggör det? Är det nödvändigt med högre ordnings bessel-filter till lågpassdelen för att kunna uppnå detta med ett filter med "tilläggsfunktionen"?

I LR-fallet möjliggörs det av att täljaren i summan är reell och nämnarpolynomet är lika för de två grenarna. Då blir det identiska fasskift i de två grenarna.

[IngOehman]

Ingvar,

Nu får du faktiskt snäppa upp dig.
Först anklagar du mig för att gå till angrepp när jag i själva verket ifrågasatte din definiton, som du inte kunnat ge så mycket som en endaste källhänvisning till.


Sedan kommer du med följande helt irrelevanta påstående:

Dock bör man, som jag nämnt tidigare i den här tråden, undvika att - som både du och den mesta litteraturn tyvärr alltför ofta gör - blanda ihop begreppen grupplöptid och faslöptid. Faslinjäriteten avgörs av faskurvans avvikelser räknat i grader (sett med valfri tidskompensation), inte av dess derivatas avvikelser. "

Tror du inte jag känenr skillnaden mellan grupplöptid och faslöptid och varför gör du detta märkliga antagande?

Ett bra exempel på ett system med kontsant grupplöptid och samtidigt en frekvensberoende faslöptid är en integrator eller differentiator.

En något mindre agressiv samtalston vore klädsamt.

Snacka om trist ton.

Du själv påstod att fasens linjäritet per definition tar fasta på fasens derivata. Var det orimligt att jag utgick ifrån att du är bekant med att fasens derivata är synonymt med systemets grupplöptid?

Är det ormligt att jag påpekar att avvikelser från linjär fas mäts i grader, och endast i undantagsfall i sekunder? Och då definitivt inte i grupplöptidssekunder!


Vh, iö

[celef]

jag tror denna snubbe har meckat med "fashögtalare" som ni skriver om

http://www.geocities.com/kreskovs/John1.html

[Kaffekoppen]

Är det ormligt att jag påpekar att avvikelser från linjär fas mäts i grader, och endast i undantagsfall i sekunder? Och då definitivt inte i grupplöptidssekunder! Vh, iö

Det tror jag ni båda kan eftersom tom jag kan det