| T O P I C R E V I E W |
| PetterPersson |
Posted - 2014/05/09 : 11:25:59
Nedan följer en hel del text om mina tankar och funderingar hur det hela hänger ihop...begrunda gärna.
Fas
En ljudvåg består av amplitud (ljudstyrka) och fas (tidsberoende).
Ljudvågen kan alltså vara förskjuten mer eller mindre relativt
en tänkt nollpunkt. Vågen anländer alltid samtidigt till en tänkt
punkt men fasen, alltså var på ljudvågen, kan variera. Fasfel av
detta slag är mycket svårt för människan att uppfatta.
Faslöptid
I exempelvis bakladdade horn måste ljudet passera genom hornet för
att komma ut och beblanda sig med elementets direktljud. Vid låga
frekvenser är detta inget problem för där samverkar element och
horn inom samma våglängd. När frekvensen ökar blir resultatet omväxlande
positiv och destruktiv interferens. I högbasområdet är desutom
hornbidraget dominerande över det direktstrålande elementet vilket
lätt får hornet att låta efter eller i otakt. Därför ska ett bakladdat
horn inte göras för långt. Mina personliga erfarenheter visar att omkring
tre meter klarar vi av innan det börjar låta o-tight. Jämför detta även
med pipor och tappade horn. Problement ökar ju mindre hornet är och ju
högre i frekvens det arbetar. Det blir dubbla impulser så att säga Basreflex
har inte detta problem eftersom endast grundtonen från porten utnyttjas.
Faslöptidsfel till skillnad från fasfel är alllså ganska lätt att höra.
Grupplöptid
Grupplöpstiden är ingen riktig tid utan en beräknad tid utifrån hur mycket
fasen ändras vid just den frekvensen. En hög grupplöptid betyder alltså att
fasen förändras fort. Det i sig är svårt att höra men eftersom fasen också
kan beskrivas ett indirekt derivat av tonkurvan (där tonkurvan ändrar sig fort
ändrar sig fasen fort) yttrar sig höga grupplöpstider i regel alltid som
resonanser. Detta sker exempelvis vid systemets grundresonansfrekvens och
udda multiplar av denna för en pipa.
Q-värde
En resonans har ett q-värde. Q-värdet anger hur resonansens tonkurva ser ut.
Ett högt q-värde innebär smalbandig resonans (och där med hög grupplöpstid).
Tonkurvan blir således också kraftigt varierande i närheten av denna resonans.
En basreflexlåda är en kombination av en resonans och ett direktstrålande
element. Vid systemets resonans bidrar en ideal basreflexlåda med 100% av
skapat ljudtryck från porten. Över resonansfrekvensen minskar portbidraget
och det direktstrålande elementet tar vid. Det finns alltså bara en resonans
att ha koll på i en ideal basreflexlåda. Bakladdade och tappade horn används
över flertalet resonanser. Detta gör att konamplituden varierar kraftigare än
i en basreflexlåda. Om ett tappat horn eller pipa används över två oktaver
passeras minst två konutslagsminima jämfört med ett för basreflex och noll för
den slutna lådan. Ljudet från ett tappat horn och pipor är alltså uppbyggda av
flera smalbandiga resonanser. Ju större ett tappat horn görs, desto mer likt
ett frontladdat horn blir det och q-värdet på resonanserna minskar. Ljudet från
elementets baksida blir alltså oändligt mycket starkare än direktljudet från
elementet samtidigt som hornet lastar elementet så pass jämnt att hela systemet
kan liknas vid en enda bredbandig resonans med mycket lågt q-värdet.
En basreflex och en pipa/tappat horn med konstant tvärsnitt med samma tonkurva
omkring grundresonansen har samma grupplöpstid båda är resonanta system. Ju mer
likt ett fullstort horn pipan eller det tappade hornet blir, desto mer kommer
ljudtrycket för frekvenser över grundresonansen att domineras av elementsidan
i halsen. Det gör att fördröjningen av högre frekvenser blir större (eftersom de
måste gå genom hornet först) än för det direktstrålande elementet (basreflex).
På så vis kan man förskjuta hela faslöptiden för det tappade hornet och anpassa
den så att ljudet kring delningsfrekvensen harmonerar i fas som toppsystemet.
Grupplöptiden sänks då i samma utsträckning som hela toppsystemet behöver fördröjas.
Skalan i hur mycket som det tappade hornet ska fördröjas är allstå gradvis och
beror på hur mycket horn det egentligen är i det tappade hornet. Om det tappade
hornet har konstant tvärsnitt ska det inte tidsförskjutas alls och för ett full-
stort tappat horn ska förskjutningen vara desamma som hornlängden.
Distorsion
Distorsion från olika högtalarlådor kan diskuteras på många olika sätt. Ett är
att angripa problemet utifrån tonkurvan systemen har. Luftens egendistorsion
vid höga ljudtryck undantas i detta resonemang.
Antag att elementet sitter i en sluten låda med konstant ljudtryck relativt
frekvens samt att elementets egendistorsion också är konstant över frekvens.
Exempelvis -XX dB över hela frekvensomfånget. Om ett element med allt annat
konstant förutom att tonkurvan sjunker mot högre frekvenser (exempelvis genom
att konmassan ökar) borde därför också ha lägre harmonisk distorsion eftersom
distorsion uppkommer vid multiplar av en utväld frekvens. Elementet vill helt
enkelt inte svänga lika mycket vid höga frekvenser som vid lägre vilket sänker
distorsionen. När det kommer till tappade horn är tonkurvan mycket avgörande för
hur mycket distorsion systemet uppvisar. Om det finns en stor "suck-out", alltså
ett hål i tonkurvan över användningsområdet kommer distorsionen bli mycket låg.
Även om elementet i sig har en viss egendistordion slänks den ut akustiskt av
hornet. Disten kommer så att säga i motfas med sig själv och släcks ut. Detsamma
gäller bakladdade horn med stor bakkamare. Disten fastnar i bakkammaren och dämpas
med 12 dB per oktav. Detta är också en anledning till varför fullstora horn över
lag ofta uppvisar en mycket låg distorsion, den distorsion som bildas släcks ut
akustiskt. Desamma gäller exempelvis bandpasslådor.
Motsatsen gäller även, alltså exmpelvis ett tappat horn där tonkurvan över
användningsområdet är starkare än i bandpasset. Där kommer distorsionen att öka.
För att detta ska uppstå ska halsen vara mindre än mynningen och mynningen
tillräckligt liten för att systemet ska klassas som litet. Då kommer, tack vare
skillnad i laddning av hals och mun, dipparna i tonkurvan över användningsområdet
att vara små samtidigt som tonkurvan vid låga frekvenser inte håller tillräcklig
känslighet för att matcha frekvenser över användningsområdet. Ett tappat horn
kommer således högst sannolikt kunna uppvisa både högre och lägre distorsion
än en basreflex, sluten, frontladdat dito. Det beror helt enkelt på hur tonkurvan
ser ut där distorsionen visar sig.
Summan av allt detta blir att det inte entydigt går att säga vad som är bättre
eller sämre än det andra. Alla principer har sina för och nackdelar. Det beror
helt enkelt på vad man ska ha lådan till och vilka kompromisser man mest av allt
kan tänka sig att leva med. Själv drömmer jag fortfarande om hus med ett fullstort
frontladdat hornsystem!
Det var några tankar från min sida...mycket text, men jag kände att jag behövde
reda ut hur jag resonerar.
|
| 2 L A T E S T R E P L I E S (Newest First) |
| solhaga |
Posted - 2014/05/12 : 07:06:17
Bra sammanfattat, Petter!
quote:
Luftens egendistorsion vid höga ljudtryck undantas i detta resonemang.
Vad handlar det om för frekvenser och vid vilket ljudtryck? |
| Joda |
Posted - 2014/05/09 : 12:34:40
quote:
Det blir dubbla impulser så att säga Basreflex
har inte detta problem eftersom endast grundtonen från porten utnyttjas.
Du får nog ta och titta på en ideal bandbegränsad signal och den från ett TH i passbandet.
Det finns ingen dubbel impuls, och det man ser är från frekvenser långt över passbandet.
Bakladdat horn får dessa "dubbla impulser" iom att man använder det över passbandet eller dippen som blir.
Stannar man under denna får man inget dubbelt.
Beroende på hur man gör kan man får mer eller mindre ringande impuls med vilken konstruktion som helst.
Man får inte glömma att man tittar på först och främst högre frekvenser i ett impulssvar och det blir nästan omöjligt att se lägre frekvenser på samma skala då amplituden i princip faller med 6dB från nyqvist/dirac om jag minns rätt.
När det gäller dist i TH är det som sagt väldigt individuellt. Jag har problem att mäta så låg dist som från mitt TH då brus och annat stör. -55dB om jag minns rätt. |
|
|
All Forums
Tankar kring Q-värde, grupplöptid, distorsion osv.
