Anders65

Från linjesignal till musikalitet

Recommended Posts

Posted (edited)
2 hours ago, calle_jr said:

Filtereffekter i form av magnitud och fas i frekvensdomänen borde vara primärt. Samt brus och distorsion.

Många hävdar att man inte vill använda kablage för kompensation av elektronik, men det sker ju alltid överallt. Men jag kan hålla med om att det är som att kissa i byxorna om man använder kablar för att maskera brister.

 

Så jag instämmer med @triomios förslag att försöka mäta kedjan, och för att gissa något med 24/192 audioanalysator.

Varför inte så som du gjorde i inlägg #143?

 

Om detta vore enkelt så skulle det ha gjorts tidigare. En vild idé är att prova överdriva egenskaper så att "vad det nu är man söker" kanske uppenbarar sig.

Tester liknande #143 kan med fördel användas för att avslöja påverkan på både snabba och långsamma transienta förlopp. Ju mer man har med i mätkedjan desto intressantare. Problemet är dock att ska man ta med "hela" kedjan inklusive den akustiska delen så måste jag har en analog mik med utomordentliga egenskaper. Min UMIK-1 duger inte alls då jag inte kommer att kunna se det vi är ute efter. Den enda lösningen om man ska få med akustiska delen med denna typ av mätning jag tror behövs kräver en analog mik som "hänger med" i snabba förlopp och inte ger lagg. Jag är dålig på mikar men skulle gissa att såna blir väldigt dyra. Så om jag inte hittar någon riktigt bra (snabb) mik att låna måste jag tyvärr stryka den akustiska delen. Jag tycker att statiskt påverkan av kablar har mätts tillräckligt (ex Archimago) - precis som man ofta bara väljer att mäta statiska förlopp på andra komponenter i kedjan. Varför? Kanske för att det är enklast, men musik är ju långt ifrån statisk. Det jag saknar är bra mätningar på transienta förlopp och det är där jag helst vill bidra om jag kan. Men för att mäta snabba transienta förlopp ställs ofta helt andra krav på mätutrustningen. Vissa krav blir lägre medan andra betydligt högre.

 

Gillar din vilda idé att provocera för att lättare hitta det man söker. Och det är lite vad #143 gör. Musik innehåller inte så ofta 50Hz fyrkantvåg, men kör man burstar med denna signal blir det ett enkelt sätt att provocera fram vissa typer av problem med hanteringen av transienta förlopp.

 

Så näst bäst kanske är MatsT förslag att mäta transienta förlopp genom strömmen till högtalaren. Det ska inte vara några problem att göra detta med nuvarande mätutrustning. 

Edited by Anders65

Share this post


Link to post
Share on other sites
10 minutes ago, Anders65 said:

Så näst bäst kanske är MatsT förslag att mäta transienta förlopp genom strömmen till högtalaren.

 

Jag glömde skriva att det nog är lämpligt med impulsrespons men det räknade du ut själv. Man borde kunna se om det ger effekter på motkopplingen eller kanske snarare hur dämpningen av "restprodukter" ¨hanteras med olika kablar och förstärkartopologier.

 

Ska bli intressant att följa det här!

Share this post


Link to post
Share on other sites
Posted (edited)

Förlåt en möjligen korkad frågeställning här, men problemet med mätningar av audiosignaler (eller liknande) är väl att de i grund och botten blir ”stickprover” i ett realtidsflöde? 

Med andra ord lika omöjligt som att försöka jämställa en digital utskrift eller filöverföring med en digital audioström i SPDIF...

Edited by AlfaGTV

Share this post


Link to post
Share on other sites
Posted (edited)
47 minutes ago, AlfaGTV said:

Förlåt en möjligen korkad frågeställning här, men problemet med mätningar av audiosignaler (eller liknande) är väl att de i grund och botten blir ”stickprover” i ett realtidsflöde? 

 Med andra ord lika korkat som att försöka jämställa en digital utskrift eller filöverföring med en digital audioström i SPDIF...

Inga frågor är korkade. Tycker du har en relevant aspekt. Kanske på grund av att ljud som musik kan ses som "en dålig slump" så uppstår hela tiden transienta förlopp. Jag kommer så småningom att se vad jag kan använda M-noise till med min mätutrustning. M-noise är ett brus som har en crestfaktor som liknar musik mycket mer än vitt och rosa brus. Ska bli mycket intressant att testa detta så småningom. Då kanske det ges möjlighet att mäta mer på musikliknande signal. Mer av en mätning i ett relevant realtidsflöde än stickprov.

 

Jag ser musik som ett ganska transient förlopp över tid. För att fånga intressanta egenskaper behöver man mäta både statiska och transienta egenskaper. Annars blir det som att mäta hur kallt det upplevs vara utomhus genom att endast mäta statisk temperatur. Men blåsten har ju en stark kyleffekt... (en transient egenskap).

Edited by Anders65

Share this post


Link to post
Share on other sites
Posted (edited)

Kunde inte hålla mig från att kolla lite på mikrofoner. Earthworks M30 är ett exempel på mätmik där man uppnår korta stigtider genom deras konstruktion. Mindre och därmed lättare membran än många andra - påstås det. Detta ger bättre impulssvar men den lilla storleken på membranet ger istället en högre brusnivå. Nu vet jag inte hur impulsresponsen ser ut för mina högtalare, men ska man ens försöka mäta med akustik i kedjan behöver miken vara klart snabbare än högtalaren. De keramiska elementen som används i Mårtens högtalare ska ju vara snabba, men jag vet inte i vilken härad man är för dessa element när det gäller impulssvar.

Edited by Anders65

Share this post


Link to post
Share on other sites
9 hours ago, Anders65 said:

precis som man ofta bara väljer att mäta statiska förlopp på andra komponenter i kedjan. Varför? Kanske för att det är enklast

Precis!

Det är enklare att utföra och enklare att förstå och enklare att förklara.

I vissa fall kan man göra en förklaringsmodell utifrån en statiskt ekvivalent betraktelse, dvs man "förlänger" statiska resultat till att även gälla dynamiska förlopp. Men i fall som detta kan det bli helt fel. Det är som att lyssna på rms :)

Mycket bra synpunkt!

 

Jag tror vi har några medlemmar som har riktigt bra mickar. Ska fundera.

@plundin™ bor väl i din region?

 

Superintressant inlägg från @MatsT!

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ett första försök att titta på transienta egenskaper för delsystemet från förstärkar-ingång (spänning) till högtalarkretsen (ström) bygger på kross-korrelation mellan dessa signaler. Genom att jag skickar in vitt brus på ingången kan man få fram impulssvaret för den länken av signalkedjan.

Högtalaren utgörs av 8ohm samt 3.3ohm + 1mH + 68uF parallellt med 8ohms-motståndet.

Högtalarkabeln är 2m Supra Ply 3.4. I serie sitter 1.8ohm som jag mäter spänningen över för att få strömmen.

Samplar strömmen och bruset på ingången med 50Msps.

 

Amp1ed1_CrossCorr_InV_Out_C

 

Jag provade att jämföra impulssvaret med 1m testkabel men ingen märkbar skillnad mot 2m Supra. Resultatet ger nog mest en bild av förstärkarens transientegenskaper. Förslag på nästa mätning? 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Man skulle vilja bygga modellen av högtalaren enligt #102 men det blir nog för jobbigt. Nästa steg blir kanske istället att koppla in en högtalare isf de komponenter jag har idag och göra samma mätning igen. Efter det kanske en mätning med högtalare och 50Hz burstar av fyrkantvåg isf kors-korrelation med vitt brus och impulssvar. 

Share this post


Link to post
Share on other sites
11 hours ago, Anders65 said:

I serie sitter 1.8ohm som jag mäter spänningen över för att få strömmen.

 

Det motståndet är väl en del av förstärkarkonstruktionen så jag skulle nog lägga in ett extra motstånd på 0.1 ohm eller liknande för att få en frikoppling av förstärkaregenskaperna i mätningen. Så länge du mäter med din egen förstärkare blir det säkert samma men om du vill mäta på en annan förstärkare så fungerar det inte. Med din höga utgångsimpedans minskar sannolikt också eventuella skillnader mellan kablar.

 

Jag tror också att det är bättre att använda högtalare som last men var lite försiktig med nivån.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
5 hours ago, MatsT said:

Det motståndet är väl en del av förstärkarkonstruktionen

Det är en extern strömshunt kan man säga. Inte en del av förstärkaren. Men jag ska minska resistansen för att inte riskera onödig påverkan på kretsen. Blir 0.47ohm - det minsta jag har på hyllan.  Förstärkarens utimpedans är 0.8ohm. 

 

Nästa mätning blir med högtalare :-)

Share this post


Link to post
Share on other sites

En första mätning av impulssvar enligt tidigare uppkoppling fast nu med högtalare (Oscar Trio).

0.47ohm strömshunt.

Röd kurva är med 2m Supra Ply 3.4. Gul kurva är med 4m Supra Ply 3.4. Nu börjar det blir lite intressant :-)

 

Amp1ed1_CrossCorr_InV_Out_C_1

 

Men nu är det grilldags :-) Önskar er en fortsatt bra Valborgsmässoafton!

 

Hälsningar, Anders

Share this post


Link to post
Share on other sites
Posted (edited)

Tänkte skriva ner några av mina tankar kring upplösning och noggrannhet i tid då detta relaterar till det jag tittar på här. Vår förmåga att lokalisera ljud eller snarare vilken vinkel vi kan särskilja är en central egenskap eftersom när vi återskapar musik med stereofoni så blir tidsnoggrannheten och upplösningen i tid väldigt viktig. För att kunna återskapa en inspelning med två mikar måste hela kedjan bibehålla den tidsdifferens och tidsupplösning mellan kanalerna som gör att vi kan lokalisera ljudet från instrument och sångare. Vi kan inte göra något åt själva inspelningen men det är viktigt att när vi återskapar musik så borde vi ha minst den noggrannhet och upplösning som inspelningsmikar, ADC och mixerutrustning har för att inte begränsa återgivningen och därmed skapa tidmässig distorsion. Tidsnoggrannheten/upplösningen som behövs har dessutom två dimensioner. Den stereofoniska och den direkta. Oberoende forskning visar att vi kan särskilja vinkelskillnader avseende vart ljudkällan befinner sig som motsvarar 10-20us. Kanske är vår förmåga ännu något bättre då Rob Watts menar att den siffran snarare ligger på 4us. När det gäller direkt ljud från cymbaler så kan detta innehålla frekvenser upp till 40-60kHz vilket motsvarar ungefär 20us. Jag vill skilja på frekvensgång och tidsupplösning, men det finns ändå en relation mellan dessa. Slutsatsen blir att blir att för att inte riskera begränsningar och distorsion i tidsdomänen bör vi ha en noggrannhet i systemet på i storleksordningen 5-10us. Jag tror att de största utmaningarna ligger i högtalare och DAC. Material med 44.1kHz sampling når inte alls upp till dessa krav, vilket ställer höga krav på återskapandet av den analoga signalen. Rob Watts är en av de få jag känner till som adresserat detta problem på ett riktigt bra sätt för de DACar han konstruerat.

Men tillbaka till om vi kan hitta en koppling mellan mätresultat och eventuellt hörbara skillnader mellan kablar så är mitt fokus tidsaspekter. Det vore som sagts tidigare intressant att få med den akustiska delen i kedjan, men detta resonemang kring tid pekar ytterligare på vikten av att använda en mik med mycket bra impulssvar om mätningar ska kunna ge något. Konstigt nog är det väldigt ovanligt att miktillverkare har med impulssvar i datablad. Jag har bara sett Earthworks som har en generell bild som är mera marknadsföringsmaterial. Sen finns det riktigt bra mätmikar från Microtech Gefell eller PCB PIEZOTRONICS som anger stigtid, men de ligger på high-end nivå i pris.

 

Edited by Anders65

Share this post


Link to post
Share on other sites
Posted (edited)

Du milde skapare!

Jag har tragglat mig igenom den här tråden och förstår nästan ingenting, rena rymdforskningen för mig.

Men det är väldigt roligt att det finns så otroligt mycket kompetens i forumet.

Det enda jag kan säga är att min linjesignal har blivit klart bättre under rådande viruspandemi och social distansering, antagligen för att förstärkaren går dygnet runt.
Så det finns alltid något gott med det onda. Ha det så gott alla, och hoppas helvetet på jorden må sluta någon gång!   

Edited by lelleturbo
Ordblind

Share this post


Link to post
Share on other sites
Posted (edited)

Fortsätter med mätningar på impuls respons. Denna gång helt enkelt spänning ut från förstärkaren och strömmen i högtalarkretsen. Jag testade innan denna mätning skillnaden mellan 2m Supra Ply 3.4 och 2m Mogami 3103 och jag kan inte se någon skillnad alls mellan dem. Det jag provade här var att köra med Mogami-kablar och högtalare jämfört med dessa kablar och 6.6ohm rent resistiv last. Högtalarnas nominella impedans är 6ohm. Min tolkning är att den betydligt högre symmetrin i kurvan med resistiv last visar att högtalarens impedans har betydligt större betydelse för faspåverkan än kablarnas induktans. Man kan se en liten påverkan av kablarnas induktans, men i sammanhanget försumbar.

 

Amp1ed1_CrossCorr_OutV_Out_C_2

 

  

Edited by Anders65

Share this post


Link to post
Share on other sites
16 hours ago, Anders65 said:

Min tolkning är att den betydligt högre symmetrin i kurvan med resistiv last visar att högtalarens impedans har betydligt större betydelse för faspåverkan än kablarnas induktans.

Jag funderar på en gammal kunskap som jag fick i de årliga hifi-böcker/sammanställningar som gavs ut på 70-talet. Där skrevs och förklarades bl a att, som du nämnt, att impedansen i högtalarna är frekvensberoende. Detta brukar ju också illustreras i högtalartester. Men de skrev även att högtalarnas känslighet är också frekvensberoende och kan kompensera/förvärra impedansens frekvenskurvans totala linjäritet. Man skulle så att säga lägga ihop dessa både kurvor.

 

Hur ser du på detta? Kan t ex en kabel påverka även känsligheten genom att förstärka/förminska inom frekvensbandet alternativt påverka fasvridning?

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 hour ago, Bebop said:

Men de skrev även att högtalarnas känslighet är också frekvensberoende och kan kompensera/förvärra impedansens frekvenskurvans totala linjäritet. Man skulle så att säga lägga ihop dessa både kurvor.

Man kan säga att en högtalares känslighet är en spegelbild av dess impedans.

Ju högre impedans desto lägre känslighet. Dessa följs alltså åt i frekvensregistret.

Impedans är summan av alla motstånd i kretsen (mekaniska, elektriska, magnetiska och akustiska), så känslighet är alltså ett klockrent begrepp. 

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 hour ago, Bebop said:

Hur ser du på detta? Kan t ex en kabel påverka även känsligheten genom att förstärka/förminska inom frekvensbandet alternativt påverka fasvridning?

 

Impedansen och därmed känsligheten hos högtalare varierar över frekvensområdet. Impedansen varierar ofta mellan 3-30ohm eller ännu större spann. Detta ska sättas i relation till högtalarkabelns resistans som ligger i milliohmsområdet. En högtalarkabels kapacitans menar jag är så liten att den kan ses som försumbar upp till i alla fall 100kHz. Den fråga som kvarstår är om högtalarkabelns induktans kan påverka kretsen förstärkare-kabel-högtalare på något sätt som skulle kunna höras. Jag har sett viss fasvridning vid 100kHz och viss påverkan på impulssvar framförallt beroende på kabelns längd. Men högtalarens egna impedans har betydlig större faspåverkan än kabeln. Det är nog så långt jag kommit nu.

 

Sen tror jag att egenskaper hos förstärkarens utsteg gör att effekten av en kabel blir olika mellan olika förstärkare. Det finns dåligt designade utsteg som ligger nära självsvängning och där kan kabeln bli mer kritisk kan jag tänka mig.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Nu har jag mätt impulsrespons med hela kedjan med DAC via förstärkare, kablar och högtalare. Men det blir som förväntat för låg upplösning i tid med UMIK-1 för att kunna se någon skillnad mellan 2m och 4m kabel. Miken har en inbyggd ADC som samplar på 48kHz.

 

Om det är någon här som använder UMIK-1 har jag sätt att den lägger beslag på båda kanalerna om man kör med ASIO4ALL-drivaren. Jag ville köra med en ADC och en annan DAC, men det gick inte med ASIO-drivern så enda patch-lösningen jag hittade var att köra med Windows drivrutin. Skulle kunna tänka mig att Virtual Audio Cable löser problemet, men jag har inte testat det än.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Du har hittills bara mätt korta tider, det vore intressant att se en impuls och det som händer under några millisekunder därefter. Högtalarnas påverkan behöver lite tid på sig, de är inte så snabba att det syns på några mikrosekunder.

Share this post


Link to post
Share on other sites
2 hours ago, MatsT said:

Du har hittills bara mätt korta tider, det vore intressant att se en impuls och det som händer under några millisekunder därefter. Högtalarnas påverkan behöver lite tid på sig, de är inte så snabba att det syns på några mikrosekunder.

Det kan jag absolut göra. Kanske ska köra med REW. Vi får se, men kommer lite mer tester på detta imorgon :-)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Planeringen blir inte alltid som tänkt. Labbade med förstärkaren och av någon anledning gick N-Feten i VAS-steget för ena kanalen sönder. Så jag behöver pausa mätningarna på kablar tills jag fixat förstärkaren. 

Share this post


Link to post
Share on other sites
Posted (edited)

Känner att jag har dålig koll på förstärkardesign, så därför måste jag fråga vad ett VAS-steg gör?

Edited by triomio

Share this post


Link to post
Share on other sites

 

1 hour ago, triomio said:

Känner att jag har dålig koll på förstärkardesign, så därför måste jag fråga vad ett VAS-steg gör?

En förstärkare byggs ofta med tre olika typer av steg som är kopplade i serie efter varandra. Ett ingångssteg, ett steg som förstärker spänningen och ett sista utgångssteg som fungerar som strömförstärkare med syfte att kunna driva högtalarna. VAS står för Voltage Amplifier Stage.

 

I min VAS-konstruktion använder jag N-kanals MOSFET som körs i klass A.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Nu är jag äntligen tillbaka i den här tråden. Som jag skrev tidigare lyckades en MOSFET till VAS-steget på ena kanalen gå sönder och det visade sig nästan hopplöst att få tag i nya till rimligt pris. Slut överallt och ledtider som sträcker sig till 2021... Till slut hittade jag dem i Kina hos en distributör som jag tror man kan lita på. Men under tiden lödde jag dit IRF610 transistorer som jag hade tänkt att använda innan jag valde att byta. De fungerar helt okej. Liten försämring av stig/fall-tider men det går att leva med tills jag byte tillbaka. 

 

Jag fortsätter med mätningar enligt MatsT's förslag.  Impuls och se vad som händer under några millisekunder efter denna.

DAC - förstärkare - högtalarkablar - högtalare - mätmik

Share this post


Link to post
Share on other sites
Posted (edited)

Då var det äntligen dags för impulse response :-)

 

Jag testade med 2m Supra Ply 3.4 vs 4m vs 2m Mogami 3103. Setupen är enligt föregående inlägg. Använder Virtus MI Unit Impulse för 20kHz och

DSO DAC - förstärkare - kablar (DUT) - högtalare (Oscar Trio) -  60cm luft - Mik (UMIK-1 med 48kHz DAC)

 

Problemen med mätningen är att man ser första reflektioner från prylar på sidorna mellan högtalare och mik. Det inringade området. Bilden visar 2m vs 4m Supra-kabel. Det blev ingen skillnad i resultat med Mogami.103948918_2mvs4mcableimpulsresponse.thumb.JPG.762c571d17b6aae61764996f4e00aa1b.JPG

 

Edited by Anders65

Share this post


Link to post
Share on other sites
On ‎2020‎-‎05‎-‎19 at 21:37, Anders65 said:

Jag fortsätter med mätningar enligt MatsT's förslag.  Impuls och se vad som händer under några millisekunder efter denna.

DAC - förstärkare - högtalarkablar - högtalare - mätmik

 

Mitt förslag avsåg inte akustisk mätning utan impuls-mätning av ström till högtalaren med högtalaren som last.

Share this post


Link to post
Share on other sites
11 minutes ago, MatsT said:

 

Mitt förslag avsåg inte akustisk mätning utan impuls-mätning av ström till högtalaren med högtalaren som last.

ops... jag fixar det :-)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Så där nu har jag gjort en ny impulsmätning med hela kedjan som föregående mätning. Men nu med spänning ut från förstärkaren & strömmen i högtalarkretsen. Använder 4m Supra Ply 3.4. Strömmen är den gröna. Jag gjorde en fyrkant-burst istället för att få med bredare spektrum med lägre frekvenser (från 500Hz). 

 

Impuls1.thumb.jpg.463dc7ff4d72e9f1f0f64e5fa6b71407.jpg

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now