Uden måling - ingen værdi?

[tda]

[



Det tror jeg sku ikke Linn lytter ikke forskelle på skruer ;O)

Men har lige fået sat anlægget op i stuen dam det lyder godt har selv i denne hede gåsehud under en helt R.E.M. nummeret Every body hurts ;O) LOL

Hilsen Jonas

Jamen tillykke

Det fÃ¥r jeg ogsÃ¥ tit nÃ¥r jeg hører musik og det kan der jo være mange Ã¥rsager til  

[Slava]

Et af de store problemer med målinger er, at en måling kun giver et afgrænset resultat inden for netop dén måling, man udfører - det vil sige med ét signal, under én belastning, og i øvrigt under helt bestemte omstændigheder. Det er selvfølgelig godt nok, når vi vil have sammenlignelige målinger. Problemet er bare, at de betingelser eller forudsætninger, der danner grundlag for sådanne målinger, er helt urealistiske i forhold til den virkelige verden.

Som eksempel kan jeg nævne, at to forskellige forstærkere sagtens begge kan have en THD på 0,01 %. Men hvis man i stedet for at bruge en sinustone til målingen føder forstærkerne med TO sinustoner samtidig, vil man i nogle tilfælde kunne måle en forvængning på 100%! Det vil ske, fordi der dannes en sum-tone og en differens-tone af de to sinustoner. Det var netop, hvad der skete, da det danske magasin "high fidelity" med deres avancerede Brüel og Kjær-måleudstyr i slutningen af 70'erne (eller starten af 80'erne?) målte differenstone-forvrængning på en af deres reference MC-preamps.

Jeg fatter ikke, hvorfor man stadig bruger sinustoner til at teste udstyr beregnet til at gengive musik? Lad os se på en klavertone - bare for at give et eksempel på, hvor komplekst et musiksignal kan være:



Billedet viser spektret fra et C2 spillet på et koncertflygel. Øverst ser vi spektret, når der spilles meget kraftigt (fortissimo, eller "ff"); nederst ses spektret når der spilles meget svagt (pianissimo, eller "pp"). C2 svarer i øvrigt til en frekvens på 65,4 Hz. Man skal lægge mærke til, at diagrammet viser næsten 50 harmoniske overtoner, når der spilles kraftigt, og der kan sagtens være endnu flere! Og mange af overtonerne er langt kraftigere end grundtonen!

Lad os bare antage, at en forstærker er fuldstændig frekvenslineær og kan gengive fx 20hz-20khz +/- 0dB. Tror I så også, at den vil kunne gengive 50 samtidige sinustoner således at hver af disse toner gengives med den rette amplitude uden at der opstår sum- og differens-toner? I så fald tager I fejl.

At gengive en klavertone fuldstændig korrekt er i øvrigt langt mere kompliceret, hvis jeg må tillade mig at gå ud over, hvad vi kan aflæse af denne graf. Der produceres ikke kun harmoniske overtoner, der opstår også støj i form af mekanisk støj (fra mekanikken, når tangenten anslås) og som noget der ligner hvid støj i et meget kort øjeblik når strengene anslås. Der opstår også uharmoniske overtoner. Desuden vil de højere ordens harmoniske overtoner ikke være frekvensstabile, de vil nemlig være uharmoniske til at starte med, hvorefter de vil "glide" ind på deres rette plads. Fx burde den 20. harmoniske være 1308Hz (lige tempereret stemning), men i praksis vil den måske være 1400 Hz lige når den anslås, hvoreften den vil glide på plads inden for de nærmeste millisekunder efter anslag. Det vil være uhyre vanskeligt at gengive korrekt: Det vil nemlig kræve fuldstændig fase-linearitet at en tone gengives med rette amplitude og frekvens SAMTIDIG med at den inden for et tidsspektrum ændrer frekvens, så den på ethvert givent tidspunkt had både ret frekvens, fase og amplitude.

Ydermere ændrer amplituden sig selvfølgelig over tid, det er jo indlysende. En klavertone bliver jo ikke ved med at klinge. Den dør ud, selv om den kan klinge rigtig længe (op mod et minut, og i hvert fald over ½ minut). Det vil sige, at amplituden også falder over tid, men ikke nok med det: Amplituden for hver enkelt overtone kan i princippet ændre sig uafhængigt af de andre (50!) overtoner. Igen en uhyre svær opgave at reproducere.

Og jeg må understrege, at jeg hidtil kun har snakket om én tone. Forestil jer så, hvad der sker, når man spiller en akkord, eller endda en basakkord i venstre hånd samtidig med en melodilinie i højre. Og tilføj evt. andre instumenter eller sågar et symfoniorkester! Nej, målinger med sinustoner afspejler desværre ikke virkeligheden særlig godt.

[B. Lomholt]

Tak for dette synspunkt. Men mangler der ikke hvad du kunne tænke dig hvorledes en måling så skal gennemføres og med hvad eller hvilke toner?, når du ganske rigtigt påpeger at sinus ikke er den mest velvalgte, netop fordi der kan være så mange nuancer

[Slava]

Jeg er nok for beskeden til at anvise den gyldne vej ud af mørket

I det digitale domæne kan man selvfølgelig sagtens lave nogle standardiserede komplekse musiksignaler til testbrug. Man kunne have forskellige filer lige fra 16/44.1 til 24/96 eller endda 24/192. Man kan sammenligne det lidt med at bruge en kompleks belastning på effektforstærkere i form af en standardiseret opstilling med spoler, kondensatorer og modstande i stedet for blot at måle effekt, frekvensgang og forvrængning med en ohmsk belastning.

Men det ville ikke rigtig virke i det analoge domæne. De komplekse testsignaler, jeg snakker om, kan man fx ikke uden videre skære ned på en LP. Signalet vil jo ikke være det samme, når det havner på LP'en efter at have været igennem RIAA, effektforstærkere og skære-hovede (og presning)!

Ligeledes når de digitale filer skal gennem en DAC for at kunne bruges til test i det analoge domæne af fx forstærkere. På en eller anden måde skal man jo korrigere for de fejl, der vil opstå i den omtalte DAC, når et så komplekst digitale testsignal skal omdannes til analog.

Så jeg vil nøjes med at påpege, at test med sinustoner har nogle begrænsninger. Og jeg vil overlade til produktudviklerne og deres ingeniører at komme op med noget bedre...

[Wood]

Glimragende indlæg, Slava!

Som en "simpel" test kunne der nøjes med to-tone målinger, dvs to sinusser, ligestore, med en fornuftig afstand imellem.

Ligepræcis sådan et signal på en to-vejs vil modulere flere frekvenser ind end beskrevet med klaver signalet. Af den simple grund at grundtonen sætter membranen i kraftig svingning samtidig med at der moduleres højere ordens på. Der skabes nye ikke-harmoniske frekvenser som = forvrængning.

Så helt klart vil en to-tone måling være meget signende på stort set alt elektronisk grej og kan bruges til at karakterisere dette.

[Peter Steffensen]

Hvis man skal kunne bruge en måling til noget, skal man nok vide noget om, hvor følsomt øret er for forskellige former for forvrængning.
Mig bekendt er der dog ikke nogen, der har studeret dette seriøst i nyere tid. Ved hjælp af digital signalbehandling burde det være muligt at tillægge en musikoptagelse simuleringer af forskellige forvrængningsformer.
Er der ikke en ingeniør-studerende herinde, der har lyst og mulighed til at kaste sig ud i et forskningsprojekt?

[Bevensee]

Så vidt jeg ved, udfører Stereophile to-tone målinger, når de tester forstærkere.

Peter: Det kunne være interessant. Det vill dog være et temmelig omfattende forsøg, som kræver indgående kendskab til temmelig mange dicipliner (DSP, akustik, phykoakustik, statistik, elektronik,...), og vil derfor være svært at gennemføre som et kort projekt.

[Lgrau]

Hvis man skal kunne bruge en måling til noget, skal man nok vide noget om, hvor følsomt øret er for forskellige former for forvrængning.
Mig bekendt er der dog ikke nogen, der har studeret dette seriøst i nyere tid. Ved hjælp af digital signalbehandling burde det være muligt at tillægge en musikoptagelse simuleringer af forskellige forvrængningsformer.
Er der ikke en ingeniør-studerende herinde, der har lyst og mulighed til at kaste sig ud i et forskningsprojekt?

Hej,

Klippel har arbejdet med det.
http://www.klippel.de/uploads/media/Kli ... Poster.pdf

Jeg mener også de kan simulere forvrængingstyper så man kan høre hvordan de opfattes.


Mht til diskutionen generelt, så er det ikke nogen problem at måle forskel på mere eller mindre alle apparater.

Hvis vi ser på højttalere, så er problemet at man må gå på kompromis, da de færreste har lyst til at have køleskabe store højttalere stående, hvilket jo er et krav for at gengive naturtro i forhold til kildematerialet. (pga af øget IMD, som er værre end harmonisk forvrængning.)

At store højttalere så giver et problem med tidskorrekt gengivelse, er så en helt anden snak.

Men jeg savner da flere målinger fra producenterne. IMD forvrængning, og waterfall plot målinger burde være minimum når man køber en højttaler.

en frekvensgang kurve siger jo intet om lyden..

[Wood]

At store højttalere så giver et problem med tidskorrekt gengivelse, er så en helt anden snak.

Med den anskuelse, gør små højttalere da også (hvis en lille ht 5 liters bliver ganget op med 50, ændre det da ikke på tiden)?!?!?

[thor1]

@Wood Der er forskel på om du skal gengive hi-fi eller om dit anlæg skal virker som et PA anlæg som dække så stort et område som muligt med lyd.

Hi-fi/stereo gengivelse gå stort set ud på det modsatte, og er kun beregnet for en person.
Jeg kan anbefale at læse starten dette, spring evt moral prædiken over selv om det ogsÃ¥ passer fint pÃ¥ dette forum:   http://www.hifisentralen.no/forumet/diy-og-utvikling-ha-yttalere-forsterkere-etc/67840-hvordan-opna-s-hi-fi.html

[Lgrau]

At store højttalere så giver et problem med tidskorrekt gengivelse, er så en helt anden snak.

Med den anskuelse, gør små højttalere da også (hvis en lille ht 5 liters bliver ganget op med 50, ændre det da ikke på tiden)?!?!?

Store membraner bryder mere op en små, men hvis man bruger dem i stempelområdet er det helt ok.. (Der er ikke mange fabrikanter som kun bruger ht i stempelområdet.)

Idealet for en lydkilde, er vel en punktformet lydgiver, med fysisk store højtalere er man er noget væk fra det ideal.  Men det kan da laves ordentligt alligevel.

Det er da meget værre med smÃ¥ membraner som bliver stressede og laver en masse IMD forvrængnging  

[Wood]

Hmmm, en fræsende guitar, en el-bas med god bund og et gevaldigt HM trommesæt er meget langt fra punktformet kilde. Ligeledes er et symfoniorkestret det for dem der er til det.

Sååå, hvorfor er en punktkilde så idel? Jeg mener den er meget langt fra virkeligheden!

Membran opbrud, tjoo, så må du bare kontrollere det ordentligt, så kan jeg ikke se at ordentlig enheder ikke også kan benyttes.

Mht til tid i et hornsystem er jeg enig, hvis ikke det er alignet på en eller anden måde

[Lgrau]

Hmmm, en fræsende guitar, en el-bas med god bund og et gevaldigt HM trommesæt er meget langt fra punktformet kilde. Ligeledes er et symfoniorkestret det for dem der er til det.

Sååå, hvorfor er en punktkilde så idel? Jeg mener den er meget langt fra virkeligheden!

Membran opbrud, tjoo, så må du bare kontrollere det ordentligt, så kan jeg ikke se at ordentlig enheder ikke også kan benyttes.

Mht til tid i et hornsystem er jeg enig, hvis ikke det er alignet på en eller anden måde

Det er måske ved at gå lidt ud af en tangent i forhold til tråden.

Men hvis man ikke har en punktformet kilde vil alle reflektioner i rummet have en anden signatur, end den direkte lyd.

F.eks. reflektioner fra loft her vil diskantsignalet kommer før bassen, hvis der er en diskant øverst i højttaleren.  en stor del af bidraget i de fleste lytterum kommer fra reflektioner.

mikrofoner fanger lyden i et punkt..