Dist och hur det låter.

[Flint]

Jag uppskattar att du kritiskt granskar det här och jag är heligt trött på allt ovetenskapligt subjektivt forumtyckande i rena faktafrågor.

Har Flint månne blivit besatt av någon alien!?

Skämt åsido, tycker det här är en tråd som är tio, nej hundra, nej tusen gånger intressantare än t ex svamlet om kabellyftare!

Kul det här.

[Thomas_A]

Lyssnade igår via M-audio kort och hörlurar. Ingen skillnad i första svängen på Krall.

Ska dock försöka fokusera på det hela en sväng till.

T

[Flint]

Thomas_A
Du som är mätveteran, hur trovärdigt är det här experimentet. Jag har gjort i ordning en uppsättning filer med två procent dist men tänkte spara dom ett tag för att se om det dyker upp något rejält argument mot arbetsformen.

[Isidor]

Flint,

Kul och ett bra initiativ! Jag har kört filerna i WinABX och klarar att med 99 % konfidensgrad höra skillnad mellan Original.wav och Andra1.wav samt Original.wav och Tredje1.wav. Fonogrammet har nog inte direkt det renaste ljudet jag har hört, så det var ganska svårt. Jag fann dock till slut att det trots allt var relativt enkelt att höra skillnad om man spelar de sista sju sekunderna av filerna och enbart fokuserar på cymbalerna. Dessa låter "ljusare" eller lite mer "klingande" i de distade filerna. (Spela gärna 7-14 s i ett svep för att sedan byta, detta ger minst osäkerhet tycker jag.)

Till saken hör att jag har ett bra ljudkort men ganska enkla lurar. Med lite träning bör man alltså kunna höra skillnad om man har tillgång till ett normalhyfsat system.

[Flint]

Isidor
Tackar. Grattis, du var en hävert på hörsel. Dig får man passa sig för när man snackar ljud. Ja det borde ju vara cymbalerna som det är lättast att ta det på, när man tänker efter.

[Thomas_A]

Flint,

jag har inte följt diskussionen och satt mig in i det hela. Dock kan man också testa följande filer:

http://www.pcabx.com/technical/nonlinear/index.htm

1% är svårt och jag tycker mig kunna höra en skillnad (3:e ton). Dock behöver jag kanske 100 omgångar för att få det signifikant så det tar lite tid.

T

[Flint]

Thomas_A
OK. Bra länk. Skall studeras. Tar ner alla filerna för test och jämförelse.

[JohanS]

Isidor vinner med andra ord Är det någon som lyckats höra skillnad genom högtalare än då? Känns som att det vore svårare med alla störningar som rummet etc. bidrar med.

[Isidor]

Flint,

Grattis, du var en hävert på hörsel. Dig får man passa sig för när man snackar ljud.

För att parafrasera Eddie Murphy på redneckklubben i 48 timmar: I'm your worst nightmare - an engineer with ears.

Ofta känner jag mig som en vandrande THD-analysator eftersom jag tycker att nästan alla högtalare är behäftade med ganska påtagliga orenheter. Ibland när jag har mätt distorsion för högtalarelement och tyckt att det låter rätt illa så har THD-värdet varit runt 0.3 % med dominans av andra- eller tredjeton. Nu är det naturligtvis annorlunda med den maskering man får från typiska musiksignaler, men jag tycker ändå att distorsionen bör ligga under 0.1 % från några hundra Hz och uppåt i ett idealt system. När det gäller högtalare och distorsion så har det visat sig att sambandet mellan låg distorsion och lyssnarpreferenser inte är alls lika starkt som för frekvensgång och spridning, men det finns där trots allt.


iffe,

Är det någon som lyckats höra skillnad genom högtalare än då? Känns som att det vore svårare med alla störningar som rummet etc. bidrar med.

Jag tror att det går i stort sett lika bra att höra skillnad med högtalare om man fokuserar på cymbalerna mot slutet av filerna. Det frekvensområde där jag märker den största skillnaden ligger ganska högt, några kHz och uppåt, där rummets inverkan normalt sett inte är kritisk. Hade jag haft tillgång till ett riktigt lågdistande system tror jag att det hade varit ännu enklare (mina lurar har sannolikt ganska hög THD, uppskattningsvis minst 0.5 %).

[Flint]

Isidor

Jag vet att du inte gillar rör och utg.trafo och "sån't otyg" men jag försöker få ner mina rörprylar (disten alltså) i de områden du nämner. Men när jag har nått ca. 0.2%THD så har jag också nått gränsen för min sunkiga hembyggda mätutrustning. Jag hör dock förbättringen hela vägen dit.

Vilket ljudkort ska jag skaffa.

[Isidor]

Flint,

Det är en bra utgångspunkt, speciellt om man också har lågdistande högtalare. Hörtröskeln för THD brukar ofta påstås ligga omkring 0.1 % (-60 dB) för rena toner (mellan tummen och pekfingret, bl.a. har vi en högre känslighet för komponenter av högre ordningar och är mindre känsliga för dist i basområdet) och med musik går tröskeln snarare uppåt än nedåt. Om man har riktigt lågdistande högtalare så bör man också ta med i beräkningarna att samtliga led i kedjan adderar distorsion, men i normalfallet är högtalarna totalt dominerande (om man inte använder rörförstärkare förstås ).

Jag vågar påstå att alla på marknaden förekommande ljudkort över sådär 500-700 kr är mer än tillräckligt bra för att mäta distorsion på den här nivån. Själv har jag ett Terratec Aureon Sky som har ADC:er som inte skäms för sig, även om jag aldrig använt det för mätändamål.

[Flint]

Isidor
OK. Har man nytta av 24bitar/96kHz på kortet när sedan resten i datorn (programvaran) sker med 16bitar/44kHz?

[Isidor]

För mätändamål är det bara upplösningen i ADC-delen som räknas och det är ovanligt med ett praktiskt S/N på mer än ca 96 dB, d.v.s. ca 16 bitars upplösning, i konsumentljudkort här. Det räcker gott och väl för att mäta distorsionsnivåer omkring -60 dB (0.1 %) eller t.o.m. -80 dB (0.01 %) hur som helst.

[Flint]

Isidor
OK. Vad säger du om trovärdigheten på mina testfiler? Kan det stämma med ca. en procent i de båda fallen udda respektive jämna övertoner. Jag lutar åt att det finns med för många multipler i uddatonsfallet jämfört med normal distproduktion i verkliga apparater och att det gör det lättare att höra felen på just den filen.

Jag mätte nyss linje in/linje ut på ljudkortet.
Vid runt 775mV fick jag värdet ca. 0.15% på vardera kanalen.
Värdet ökade efter ett tag.
Det var mest brus och en liten peak andraton.
Är 0.18% OK eller borde jag byta till ett bättre kort?.
Tonen/filen internt mätt ger 0.001%.

Linje in/ut.


Tonen internt mätt.

[Thomas_A]

Flint,

kolla också IM-dist, de brukar vara högre. Spela 10+9 kHz samtidigt och mät restprodukter.

T

[Isidor]

Flint,

Du gör nog bäst i att byta. Andraton omkring -60 till -65 dB och en alldeles för hög brusnivå tyder på en undermålig produkt.

[Flint]

Flint,

kolla också IM-dist, de brukar vara högre. Spela 10+9 kHz samtidigt och mät restprodukter.

T

Jag vet inte om jag tyder det rätt men det verkar vara mest brus där med.
Mätsignalen är 250/8020Hz 4:1

[Flint]

Isidor
Jo jag har nog tänkt det med men inte på grund av -60dB andraton men jag tycker inte att fem kanaler och "surr runt" är nödvändigt. Jag är TV-allergiker efter att ha jobbat som videoredigerare.

Andraton... Hm... Undrar om jag har byggt in 300B SE-steg i datorn. Inte vad jag minns... Det borde ha blivit trångt på ljudkortet med utgångstrafona.

[Flint]

För mätändamål är det bara upplösningen i ADC-delen som räknas och det är ovanligt med ett praktiskt S/N på mer än ca 96 dB, d.v.s. ca 16 bitars upplösning, i konsumentljudkort här. Det räcker gott och väl för att mäta distorsionsnivåer omkring -60 dB (0.1 %) eller t.o.m. -80 dB (0.01 %) hur som helst.

Jag tolkar ditt svar som att jag för nyttomätning inte har nytta av kort som klarar 24bitar/96kHz. Stämmer det? Är den högre tekniken bara till för lek ock spel?

[Flint]

Svante
Gav du upp när du inte kunde hitta något amatörmässigt forskningsfel eller fastnade du med foten i resterna av en grundton?

[Flint]

Många allvarliga frågetecken just nu???

[Isidor]

Flint,

Jag tolkar ditt svar som att jag för nyttomätning inte har nytta av kort som klarar 24bitar/96kHz. Stämmer det? Är den högre tekniken bara till för lek ock spel?

Den "högre tekniken" är till för att sälja nya ljudkort.

Svaret på din fråga om mätning är ja, speciellt som inspelningssidan av kortet normalt bara klarar 48 kHz / 16* bitar även om avspelningssidan klarar upp till 192 kHz / 18* bitar.


*Faktisk upplösning, inte ADC:ns eller DAC:ens ordlängd som mycket väl kan vara 20 eller 24 bitar.

[Morello]

Köpte nyligen ett RME-kort för mätändamål. Loopar man analog in/ut landar distorsionen vid cirka -100dB. Rekommenderas varmt.

[Flint]

Morello
Konkreta fakta. Bra. Tack.

[Isidor]

Fast RME-korten får du nog tyvärr inte in i din budget, Flint.

[Svante]

Svante
Gav du upp när du inte kunde hitta något amatörmässigt forskningsfel eller fastnade du med foten i resterna av en grundton?

Mja, det kom en tenta emellan... Det tickar lite i bakhuvet fortfarande dock.

[Svante]

Ja nu då tänkte jag göra en utläggning som jag funderat på medan jag läst den här tråden. Det har att göra med det här med uddatonsdist och jämntonsdist och om det går att göra sån så att man får samma dist i % för olika signalstyrka.

För att det ska bli någorlunda enkelt så antar vi att förstärkaren har en rak tonkurva. En sån förstärkare kan beskrivas med en överföringsfunktion (som alltså inte är tonkurvan nu) där man ritar utspänningens ögonblicksvärde som funktion av inspänningens ögonblicksvärde. Då kan det se ut så här:



I detta fall har förstärkaren 10 ggrs förstärkning. I det ögonblick som inspänningen är 1 V så blir utspänningen 10 V, och är inspänningen -1 V så blir utspänningen -10 V. Det faktum att överföringsfunktionen här är ett rakt streck betyder att förstärkaren är linjär och att den inte har någon distorsion.

Om vi nu har en förstärkare med krokig överföringsfunktion, tex så här:



...så kommer förstärkaren att uppvisa distorsion. Eftersom överföringsfunktionen i detta fall är symmetrisk, så kommer det endast att bli udda deltoner i spektrum. Det kräver lite Fourieranalys för att förstå det, så vi lämnar det här och konstaterar bara att symmetri ger endast udda deltoner.

I och med detta kan man också förstå att det blir omöjligt att göra en symmetrisk överföringsfunktion som ger samma distorsion för olika nivåer. Om vi tittar i bilden ovan och zoomar in på rutan kring origo så är överföringsfunktionen ganska linjär där. Det betyder att för små signaler är disten mindre. Försök att rita en överföringsfunktion som "ser likadan ut" när man zoomar in mot origo, så får ni se. Jag har inte lyckats än.

Hur skulle en överföringsfunktion som innehåller dist med enbart jämna deltoner se ut då? Jo om vi har bara deltonerna 2, 4, 6, 8 etc, så är ju det något med dubbla frekvensen. Det kan vi få om vi helvågslikriktar en sinus, den upprepar sig ju med dubbla frekvensen jämfört med originalsinusen. Om man funderar lite så inser man att överföringsfunktionen som lägger till en helvågslikriktad kopia ser ut så här:



...och se den här funktionen kan man zooma in kring origo och den ser fortfarande "likadan ut". Detta gör att disten kommer att hålla sig på samma nivå oavsett hur stark insignalen är.

Av det ovanstående kan man förstå att det är enkelt att göra en distorsionsburk som ger endast jämna övertoner, men svårt att göra en som bara ger udda. Åtminstone om vi vill att disten ska vara konstant för alla nivåer. Varför vill man det då? Mja, det är inte givet iofs, men om man ska lyssna på musik och säga att disten var x % så är det ju dumt om bara ett trumslag i mitten av låten kom upp i nivån som gav så mycket dist på en sinus. Så för det experimentella och för reproducerbarheten och enkelheten är det en fördel om vår distburk har en dist som är oberoende av nivån. Nu visar det sig alltså att det inte utan vidare går att göra med överföringsfunktionen (om den ska vara statisk).

För att knyta av till Flints filer så var jag inte förvånad att han lyckades göra filer med andratonsdist som höll samma distnivå för alla signalnivåer. Däremot var jag mycket förvånad över att han lyckades göra såna med konstant uddatonsnivå. För att åstadkomma det måste överföringsfunktionen variera med nivån på signalen vid tidigare tillfällen, dvs man måste mäta styrkan på signalen som ett medelvärde över någon tid och justera överföringsfunktionen för det. Det blir lätt fel och jag tror vi såg lite av det i min mätning som visade på 0,8 dB sänkning vid -40 dB och 0,3 dB höjning nära full utstyrning. Jag visade förresten aldrig kurvan, här är den:



...ajaj, nu blev det långt igen.

Edit: Jag kanske ska tillägga vad jag har på axlarna*. På X-axeln är det nivån i originalfilen extraherad genom kvadrering och lågpassfiltrering vid 50 Hz. Y-axeln visar nivåskillnaden mellan Andra-/Tredjefilen och originalfilen. När det är starkt är alltså Tredje c:a 0,3 dB starkare än originalet, men när det är svagt (-40 dB) så är Tredje 0,8 dB svagare än originalet.

*Förutom mjäll.

[Flint]

Fast RME-korten får du nog tyvärr inte in i din budget, Flint.

Stryker sparkapitalet med? Vad kostar det?

[Flint]

Svante
Trots allt tror jag att jag hänger med i din förklaring. I en verklig situation förekommer det ju dessutom inte enbart jämna eller udda övertonsprodukter utan alltid en blandning. Testet gav dock en tankeställare om hur mycket man ändå tål av % utan att svimma. Sen kom den levande distbryggan Isidor och prickade rätt. Efter det är det nog ingen som vågar säga att dom inte hör någon skillnad.

[Svante]

Svante
Trots allt tror jag att jag hänger med i din förklaring. I en verklig situation förekommer det ju dessutom inte enbart jämna eller udda övertonsprodukter utan alltid en blandning. Testet gav dock en tankeställare om hur mycket man ändå tål av % utan att svimma. Sen kom den levande distbryggan Isidor och prickade rätt. Efter det är det nog ingen som vågar säga att dom inte hör någon skillnad.

Nej just det, det finns en gräns när man bygger distburkar som har så lite med verkligheten att göra, så att de inte längre är intressanta. Inte för att det här var ointressant, tvärt om, men distlyssning är svårt och man kan nog aldrig räkna med att hitta en exakt gräns för vad man hör. Jag tycker att andratonsspåret är intressantast, eftersom det går att göra en distburk med konstant dist utan allt för stora krusiduller. Om man sedan lyssnar på det som är absolut lättast att höra (sinus?) och kommer fram till att någon hör 0,2%, så kan man nog vara rätt säker på att 0,1% är "säkert" även för uddaton när man lyssnar på musik och inte har möjlighet att jämföra direkt. Jag tycker dessutom efter att ha gjort testet att skillnaden är så löjligt liten (om jag nu skulle höra den) att den absolut inte spelar någon roll. Det finns andra saker att lägga krutet på.

Visa mod nu grabbar!