Time & phase-coherent?

[jeppe]

Jag har sett att diverse högtalartillverkare som Thiel, GMA m.fl stoltserar med att deras modeller är tids och fas-"korrekta" (rätt ord?)
Är det det som Öhman kallar för fas-homogen? Att en nära perfekt vågform återskapas eller är jag helt ute å cyklar? Har någon lust att utveckla det här lite?

[IngOehman]

Nej det är lite olika fenomen.


Faslinjär betyder lite förenklat att överföringsfunktionen kan förmedla de vågformer som originalljudtrycken hade, givet att faslinjär inspelningskedja använts.

Faslinjäritet är ganska ovanligt.


Fasintegrering anger hur de högtalarelement som tillsammans skapar ljudet arbetar i fas med varandra. I system som är väl fasintegrerade arbetar elementen i fas med varandra (så so man uppfattar det observerat via ljudtrycket som alstras rakt framåt).

Arbetar elementen med samma relativa fasskillnader i alla horisontella vinklar så är det dessutom faskonsistent. Är det BÅDE fasintegrerat och faskonsistent, så är det:

Fashomogent, vilket alltså betyder att den väl fasintegrerade egenskapen finns, inte bara rakt framåt, utan även i alla horisontella vinklar. Således att alla lyssnare nås av ett ljud som inte bara är sammansatt av element som samarbetar väl, utan det betyder också att höger och vänster högtalare får liknande fasgång, även om man inte sitter perfekt i mitten.


Nästan alla välkonstruerade högtalare har utmärkt fasintegrering och för det mesta också hyggligt god homogenitet i delningarna idag, men faktiskt är det oerhört ovanligt med faslinjära högtalare som är fashomogena, eller ens fasintegrerade!

En bieffekt av fashomogenitet är att alla de eventuella lober som bildas i vertikalplanet är riktade rakt framåt (inte nedåt och inte uppåt).


Det finns ytterligare ett antal fasrelaterade egenskaper som kan vara intressanta att beakta när man konstruerar högtalare, men dessa båda (eller tre, eller fyra, hur man nu räknar) är de viktigaste.


Vh, iö

- - - - - -

PS. Det kan nämnas att det vanligaste sättat att åstadkomma faslinjäritet är att använda 1:sta ordningens filter, och att sådana konstruktioner får lober som lutar rätt kraftigt nedt om man använder normala delningsfrekvenser och elementkonfigurationer (underifrån: bas - mellan - diskant).

Det är i flera fall så, att sådana system låter starkare via golvstuds än de gör direkt! I de fallen kan man diskutera om faslinjäriteten i de faktiskt rummet är så imponerande.

Thiel undviker detta problem på ett elegant sätt med sin koaxiala mellan-diskant-enhet.

Inhomogeniteten för ett (teoretiskt, förenklat) sådant system är 90 grader. Det kan dock i praktiken variera en hel del, och ofta är den större än så. När den överstigen 120 grader kommer elementen att börja addera destruktivt (summan blir lägre än valfri enskildhet).


Ett annat sätt (än Thiels) att undvika de sneda looberna är att utforma systemet d'Appolitikskt! Då tar effekterna av den övre halvans loob och den undre ut varandra, och loben pekar framåt. Sådana system gjorde bland annat amerikanen Dunlavy, fram till för några år sedan.

[jeppe]

Där ser man, trevligt med lärorik läsning Vet du också vad som menas med just uttrycket "time coherence" i högtalarsammanhang? Speciellt Green Mountain Audio:

http://www.greenmountainaudio.com/Introduction.htm

verkar anse att det är det viktigaste i en högtalarkonstruktion.

[Svante]

Jag tror att man ska inse också att olika aktörer använder olika ord. Jag är inte säker på att det Ingvar säger är så hemskt allmänt vedertaget, även om det mejkar sens.

Man måste nog i praktiken ta reda på vad som menas i varje enskilt fall, dessvärre.

[IngOehman]

Faslinjäritet och fasintegration är nog väldigt allmänt vedertaget.

Fashomogen är ett uttryck som jag använder för att beskriva att fasintegrationen är homogen över ett stort område.

Där ser man, trevligt med lärorik läsning Vet du också vad som menas med just uttrycket "time coherence" i högtalarsammanhang? Speciellt Green Mountain Audio:

http://www.greenmountainaudio.com/Introduction.htm

verkar anse att det är det viktigaste i en högtalarkonstruktion.

"time coherence" betyder faktiskt faslinjäritet*. Eller tidsriktighet. Det betyder alltså att musikens vågformer kan återges med hygglig förvrängningsfrihet (sett med ett oscilloskope).

Högtalarna ifråga är en så kallade faslinjära konstruktioner, men de är inte fasintegerade system. Det vill säga fasintegratinen uppvisar stora fasskillnader mellan de ingående elementen, och högtalaren har därför snedstrålande loober.


*Det är bra att hålla i minnet att nästan allt är relativt, inklusiva faslinjäritetsbegeppet.

För det mesta så brukar man tycka att man får kalla alla system som är minimumfas-system (hupp - ännu ett begrepp! ) för faslinjära. Detsamma gäller förstås sådana som är linjärare än minimumfassystem. Minimumfassystem är sådana system som - om de equaliseras till rak tonkurva från noll Hz till oändligheten med ett minimumfas-eq-filter - skulle få rak fasgång!

En faslinjär högtalare har alltså normalt inte rak fasgång , men väl en fasgång som är i harmoni med tonkurvan.

Skall man vara riktigt noga är det, i synnerhet för en fysiker, bättre att kalla en faslinjär högtalare för en minimumfashögtalare om det är det den är, för det är ett entydigt begrepp.

Ett högtalarsystem som har helt linjär fas, alltså linjärare än ett minimumfassystem kallas inte för ett faslinjärt system dock, utan för ett linjärfas-system!


Är alla med så långt?

Fysikerns begrepp / hifi-begreppet:

Linjärfassystem / Finns inte i högtalarvärlden alls

Minimumfassystem / Faslinjärt system

Allpasssystem / "Normal högtalare"#


#Fast en intressant sak är att vissa sällsynta (i högtalarvärlden) allpassystem faktiskt kan ha linjärar fas än tonkurvemotsvarande minimumfasystem!

Sen kan man diskutera en massa om tid och vågfrontsfokalpunkter (som kan vrängas på de mest förunderliga sätt) och dispersion och en himla massa annat som har mer eller mindre med fasen att göra...

Men det får nog räcka med detta för den här lektionen.


Vh, iö

[Svante]

Fysikerns begrepp / hifi-begreppet:

Linjärfassystem / Finns inte i högtalarvärlden alls

Minimumfassystem / Faslinjärt system

Allpasssystem / "Normal högtalare"#

Jag må vara okunnig i terminologin, men att faslinjärt skulle vara samma som minimumfas, men inte samma som linjärfas, det låter som bäddat för missförstånd.

Faktum är att det låter som en efterkonstruktion för att kunna behålla en terminologi som man har bundit sig vid för tidigt.

För mig är faslinjär samma som linjärfas, och minimumfas ett system utan allpassdel. En godtycklig överföringsfunktion* kan ju delas upp i en minimumfasdel och en allpassdel.

*för det som brukar kallas ett linjärt system dvs ett som inte ger andra frekvenser ut än de man matar in.

[Morello]

Vad skulle skillnaden vara mellan faslinjär och linjärfas?

[paa]

Jag som inte fattar så mycket av sånt här avancerat tyder det som att ett system som är digitalkompenserat till linjär fas, oberoende av frekvensgång, skulle kunna kallas "linjär fas" medan "faslinjärt" är när fasen följer vanliga minimumfasfunktionen.

[Morello]

Nu tycker jag det blev en smula snurrigt.

Linjär fas måste rimligtvis betyda att fasen är just en linjär funktion med avseende på frekvens. En sådan funktion kännetecknas av att ha en konstant derivata, vilket i vårt fall innebär att grupplöptiden är konstant, dvs obereonde av frekvens.

Varför skulle innebörden ändras bara för att man kastar om orden?

[jeppe]

Tack för svaren!

[Svante]

Nu tycker jag det blev en smula snurrigt.

Linjär fas måste rimligtvis betyda att fasen är just en linjär funktion med avseende på frekvens. En sådan funktion kännetecknas av att ha en konstant derivata, vilket i vårt fall innebär att grupplöptiden är konstant, dvs obereonde av frekvens.

Varför skulle innebörden ändras bara för att man kastar om orden?

Iofs finns det nog exempel på det.

Lastbil - billast
Gluldtacka - tackguld

etc...

Annars håller jag med. Det är inte rimligt att det ska betyda olika saker, och även om man bestämmer att det ska vara så, så kommer ingen att komma ihåg vilket som var vilket.

[IngOehman]

Det är nog bättre att jämföra med t ex "dra av" och "avdrag". Fast varför jämföra när man kan reda ut begreppen istället:

Ett system kan vara mer eller mindre faslinjärt, och beroende på hur faslinjärt det är och inom vilket frekvensområde man är intresserad av egenskaperna, kan man välja att betrakta det som faslinjärt.

Men - samma system kan inte vare mer eller mindre ett linjärfassystem. Ett linjärfassystem är ju något väldefinierat, exempelvis en FAKTISK tidsfördröjning. Antingen är det ett linjärfassystem, eller inte. Är det det inte kan det fortfarande vara rätt så faslinjärt.

Detta fattar väl alla?

För mig är faslinjär samma som linjärfas, och minimumfas ett system utan allpassdel. En godtycklig överföringsfunktion* kan ju delas upp i en minimumfasdel och en allpassdel.

*för det som brukar kallas ett linjärt system dvs ett som inte ger andra frekvenser ut än de man matar in.

Det är ofta mycket bättre att dela upp den i tre delar (eftersom det underlättar den matematiska beskrivningen av det kompletta systemet):

1. Minimumfasdelen,

2. Allpassdelen, och,

3. Linjärfasdelen.


I högtalarfallet utgörs de tre delarna för med mesta av:

1. Det som högtalarelementen + lådan gör,

2. Det som delningsfiltret gör (de allra flesta delningsfilter adderar så att faslinjäritetsdestruktiva allpassfunktioner skapas), och,

3. Den försinkning som luften mellan högtalaren och lyssnaren ger.


Ett högtalarsystem som kallas faslinjärt kännetecknas normalt av att allpassdelen antingen är (i stort sett) eliminerad, eller att dess inverkan är faslinjäritetsfrämjande.


Vh, iö

[Morello]

Troode först att jag tappat närminnet, men inser nu att inläggen är över sex månader gamla.

Hur som havet ser jag ingen anledning att säga faslinjär när man i själva verket avser ett system av minimumfas-typ.

Båda begreppen har stringenta och vedertagna definitioner sedan lång tid.

[IngOehman]

Suck...

Ett minimumfassystem kan vara helt perfekt faslinjärt! Själklart kan minimumfassystem kallas faslinjära! Det handlar bara om vilka tolaranser man tycker är adekvata.

Att kalla ett minimumfassystem för ett minimumfassystem kan alltså självklart vara helt ok, men det hindrar väl inte att man kan kalla en högtalare som uppvisar god faslinjäritet för faslinjär högtalare? Att göra så har flera fördelar:

1. Man gör sig förstådd, eftersom man använder den gängse terminologin i audiovärden.

2. Man berättar något om det som kanske kan vara intressant att förmedla - nämligen huruvida fasegenskaerna medger återgivning av en vågform.

Det finns säkert en massa fler poänger också, men nu skall jag käka Thaimat, så det får räcka med dessa två för nu.


Däremot kan nog ingen (hoppas jag) påstå att en högtalare som uppvisar god faslinäritet är ett linjärfas-system, för det är det inte. Med största sannolikhet inte kanske man skall säga.

Jag tror inte att några högtalare som är linjärfas-system (ren delay) tillverkats någonsin, nämligen.


Vh, iö

[Morello]

Ett linjärfassystem är ju något väldefinierat, exempelvis en FAKTISK tidsfördröjning. Antingen är det ett linjärfassystem, eller inte. Är det det inte kan det fortfarande vara rätt så faslinjärt.

Så skulle man kunnat definera, men söker man i literaturen finner man att "faslinjärt" är väldefineriat enligt vad som sagts många ggr hittills.


Hoppas Thaimaten gav dig energi så du int behöver sucka sådär.

[IngOehman]

Var i min text tycker du dig se någon definition?

Allt jag skriver är ju att linjärfassystem är väldefiniterat. Så vitt jag kan se innehålls i det jag skrev ingen definition.

Sen exemplifierar jag det, genom att nämna att ett linjärfassystem exempelvis kan vara en "äkta" tidsfördröjning. Jag skriver också att minimumfassystem kan vara perfekt faslinjära (vilket gäller för exempelvis ett besselfilter med oändligt ordningstal). Detta får jag förmoda att du håller med om, om du funderar på det. Jag tror till och med att du skulle kunna hålla med om att icke-minimumfas-system kan vara faslinjärare än vissa minimumfassystem, och att vissa andra allpasssystem är mindre faslinjära än ett minimumfassystem med samma tonkurva.


Kort sagt: Jag tror du tycker dig se saker (och argumenterar emot dem ) som jag inte skrivit. Argumentera gärna emot saker som är fel, men inbilla dig inte att jag står för dem på det där viset.

Thaimaten var mycket god. Därpå följde kvällens filosofiafton. Det var mycket trevligt, eller också inte, beroende på vad trevligt betyder. Det bestämmer vi nästa gång, eller också inte.


Vh, iö