Re: Avstämning - mystiska uppgifter
Posted: Tue 27 Sep 2011, 12:08
I förra inlägget la jag ut de allmänna frågorna om bra mätsignal och sätt att kvantifiera transientförmåga i basreflexlådor, eftersom jag med oscilloscopbilder tyckte skillnaden såg väldigt liten ut mellan de högtalare jag testat. Jag fick några bra tips, men via mail. Framförallt en mycket intressant artikel i JAES (Preprint 2895 för den som vill läsa, måste tyvärr köpas för $20 från AES) som klargör saken. Gudskelov för vetenskapliga tidskrifter med granskade artiklar, det är annars många som känner sig kallade att ha synpunkter i denna sak utan att riktigt veta.
För det första måste det än en gång förtydligas att det som hela denna tråd handlar om är kvaliteten på bas under 40Hz. Huruvida det låter mycket eller lite är en annan sak. Kvalitet kontra kvantitet. Finns det ingen sådan bas alls (som i OD11) kan det huvudsakligen kvitta. Om musiken inte innehåller något nämnvärt under 40Hz kan det också kvitta (fast inte helt som vi strax ska se). Vanlig populärmusik har knappast något alls under 40Hz.
Det visar sig att tonskurar och pulser så som jag gjorde är det vanliga sättet att mäta, det är min tolkning av resultaten som brister. Man bör dessutom göra en spektralanalys av resultaten. JAES-artikeln redovisar experiment med lyssnare där de lyssnat på korta tonskurar med den transientbegränsning som ges av andra, fjärde och sjätte ordningens högpassfilter. En basreflexlåda är i princip ett fjärde ordningens högpassfilter men dåliga avstämningar ser mer ut som sjätte ordningen och bra avstämningar kan bli nästan som andra ordningen.
Ett slag med pedal på en bastrumma (ett tämligen vanligt ljud i våra högtalare...) är som jag tidigare visat en eller några få cykler vid 50-100Hz. En extra torr tagning är en enda period! Det finns tusen låtar med det ljudet, lyssna exempelvis på Lizz Wright, Fellowship (finns på Spotify) och titta med oscilloscop (finns gratis flera stycken). Knappt en enda period vid ungefär 80Hz, den syns och hörs mycket tydligt. Ingen basreflexhögtalare i världen kan återge det utan ganska kraftig förvrängning, men det finns gradskillnader också i helvetet.
När försökspersonerna lyssnade på sådant med de tre graderna av förvrängning som ges av andra, fjärde och sjätte ordningens hp-filter kunde de lätt höra skillnad. Detta trots att oscilloscopbilder visar ganska liten skillnad, och trots att enbart en fasförskjutning (utan transietförsämring)vid dessa frekvenser inte är hörbar. Öronen är alltså mycket känsliga för transientförmågan.
Ytterligare en intressant slutsats av experimentet är att om brytfrekvensen (avstämningsfrekvensen i högtalaren) är upp till en hel oktav under den frekvens som tonskuren utgörs av så kunde försökspersonerna fortfarande höra skillnad. Alltså: en dålig avstämning vid 30Hz ger så pass dålig transientförmåga också vid 60Hz att det är hörbart (och där ligger vår bastrumma och anslagen på basgitarr).
Kanske är jag onödigt skeptisk, men man vill gärna ha svart på vitt att det som utgör grunden för omfattande ansträngningar faktiskt är sant.
Så - åter till avstämningarna i Sonabs 70-talare. Hur man räknar fram en avstämning som anpassar bäst till ett visst element har varit ganska väldefinierat sedan 60-talet. Stig kan inte ha missat det. En mycket enkel tumregel är att avstämningen bör vara minst 0,9 gånger elementets resonans i fri luft (Fp/Fs > 0,9). För en lite bättre anpassning finns regeln att väga in också elementets Qts ungefär så att Fp = Fs * 0,4 / Qts. Qts är för de flesta element i basreflexlådor mellan 0,2 och 0,4 så det blir samma sak men lite högre kvot för element med låg Qts. I OA116 är Fp/Fs ungefär 0,6! Helt åt skogen alltså. I OA14 och OA2212 är samma kvot bara något bättre. I OA12 ganska perfekt och i OD11 onödigt hög.
Allt säger återigen att SC165 är fel element i OA116 och nästan lika fel i OA14 och OA2212, samt att B65oaII är ännu mer fel överallt utom i OD11, och att Silverflute i OA116 är ännu mer fel.
Om man i simuleringsprogram utgår från ett visst element - exempelvis SC165 med Fs 44Hz - och en passande avstämning för det, vilket blir 40-50Hz så ser man att om man sedan varierar lådans volym med fix avstämningsfrekvens så ändras avstämningens Q-värde. Större låda ger högre Q vilket ger sämre transientförmåga. Bidraget från porten blir mer eller mindre resonant och frekvenskurvan ändras också därmed. Vid 15-20 liter ser det bra ut (OA12), både över och under blir snabbt rejält fel.
För att göra framförallt OA116 rättvisa bör ett annat baselement och ett nytt bas/mellanfilter tas fram (det har vi sagt i tjugo år och några har gjort det, kanske mycket lyckat?). Jag har beställt vad som behövs och tänkte göra ett försök. Ska redovisa i en byggtråd. För OA14 finns också några idéer som ska bli en byggtråd framöver.
Slutligen kan man inte låta bli att relatera detta lite till rådgivningen från Öhman/CarlssonPlanet/SSC (vem som nu är vem). Det jag redovisar här går ju helt på tvärs med de till synes mycket auktoritativa råd och påståenden som kommer därifrån och jag noterar med viss trötthet att den rådgivningen fortsätter som om absolut ingenting har hänt, och ingen har bidragit med något substansiellt till denna tråd. Nåväl - var och en må tänka själv.
För det första måste det än en gång förtydligas att det som hela denna tråd handlar om är kvaliteten på bas under 40Hz. Huruvida det låter mycket eller lite är en annan sak. Kvalitet kontra kvantitet. Finns det ingen sådan bas alls (som i OD11) kan det huvudsakligen kvitta. Om musiken inte innehåller något nämnvärt under 40Hz kan det också kvitta (fast inte helt som vi strax ska se). Vanlig populärmusik har knappast något alls under 40Hz.
Det visar sig att tonskurar och pulser så som jag gjorde är det vanliga sättet att mäta, det är min tolkning av resultaten som brister. Man bör dessutom göra en spektralanalys av resultaten. JAES-artikeln redovisar experiment med lyssnare där de lyssnat på korta tonskurar med den transientbegränsning som ges av andra, fjärde och sjätte ordningens högpassfilter. En basreflexlåda är i princip ett fjärde ordningens högpassfilter men dåliga avstämningar ser mer ut som sjätte ordningen och bra avstämningar kan bli nästan som andra ordningen.
Ett slag med pedal på en bastrumma (ett tämligen vanligt ljud i våra högtalare...) är som jag tidigare visat en eller några få cykler vid 50-100Hz. En extra torr tagning är en enda period! Det finns tusen låtar med det ljudet, lyssna exempelvis på Lizz Wright, Fellowship (finns på Spotify) och titta med oscilloscop (finns gratis flera stycken). Knappt en enda period vid ungefär 80Hz, den syns och hörs mycket tydligt. Ingen basreflexhögtalare i världen kan återge det utan ganska kraftig förvrängning, men det finns gradskillnader också i helvetet.
När försökspersonerna lyssnade på sådant med de tre graderna av förvrängning som ges av andra, fjärde och sjätte ordningens hp-filter kunde de lätt höra skillnad. Detta trots att oscilloscopbilder visar ganska liten skillnad, och trots att enbart en fasförskjutning (utan transietförsämring)vid dessa frekvenser inte är hörbar. Öronen är alltså mycket känsliga för transientförmågan.
Ytterligare en intressant slutsats av experimentet är att om brytfrekvensen (avstämningsfrekvensen i högtalaren) är upp till en hel oktav under den frekvens som tonskuren utgörs av så kunde försökspersonerna fortfarande höra skillnad. Alltså: en dålig avstämning vid 30Hz ger så pass dålig transientförmåga också vid 60Hz att det är hörbart (och där ligger vår bastrumma och anslagen på basgitarr).
Kanske är jag onödigt skeptisk, men man vill gärna ha svart på vitt att det som utgör grunden för omfattande ansträngningar faktiskt är sant.
Så - åter till avstämningarna i Sonabs 70-talare. Hur man räknar fram en avstämning som anpassar bäst till ett visst element har varit ganska väldefinierat sedan 60-talet. Stig kan inte ha missat det. En mycket enkel tumregel är att avstämningen bör vara minst 0,9 gånger elementets resonans i fri luft (Fp/Fs > 0,9). För en lite bättre anpassning finns regeln att väga in också elementets Qts ungefär så att Fp = Fs * 0,4 / Qts. Qts är för de flesta element i basreflexlådor mellan 0,2 och 0,4 så det blir samma sak men lite högre kvot för element med låg Qts. I OA116 är Fp/Fs ungefär 0,6! Helt åt skogen alltså. I OA14 och OA2212 är samma kvot bara något bättre. I OA12 ganska perfekt och i OD11 onödigt hög.
Allt säger återigen att SC165 är fel element i OA116 och nästan lika fel i OA14 och OA2212, samt att B65oaII är ännu mer fel överallt utom i OD11, och att Silverflute i OA116 är ännu mer fel.
Om man i simuleringsprogram utgår från ett visst element - exempelvis SC165 med Fs 44Hz - och en passande avstämning för det, vilket blir 40-50Hz så ser man att om man sedan varierar lådans volym med fix avstämningsfrekvens så ändras avstämningens Q-värde. Större låda ger högre Q vilket ger sämre transientförmåga. Bidraget från porten blir mer eller mindre resonant och frekvenskurvan ändras också därmed. Vid 15-20 liter ser det bra ut (OA12), både över och under blir snabbt rejält fel.
För att göra framförallt OA116 rättvisa bör ett annat baselement och ett nytt bas/mellanfilter tas fram (det har vi sagt i tjugo år och några har gjort det, kanske mycket lyckat?). Jag har beställt vad som behövs och tänkte göra ett försök. Ska redovisa i en byggtråd. För OA14 finns också några idéer som ska bli en byggtråd framöver.
Slutligen kan man inte låta bli att relatera detta lite till rådgivningen från Öhman/CarlssonPlanet/SSC (vem som nu är vem). Det jag redovisar här går ju helt på tvärs med de till synes mycket auktoritativa råd och påståenden som kommer därifrån och jag noterar med viss trötthet att den rådgivningen fortsätter som om absolut ingenting har hänt, och ingen har bidragit med något substansiellt till denna tråd. Nåväl - var och en må tänka själv.
Mycket uppskattat, även om jag tyvärr inte kan ta till mig det tekniska. Mera!