Hörselgräns för distortion

[alexanderson]

sinx +asin3x
sinx +acos3x
Har någon testat om tredjetonens fasläge påverkar hörbarhetsgränsen för distortion?
Musikinstrument ger väl upphov till den ena typen?

[Pedalosaurus]

Det är väl bara örat som kan avgöra. Personligen har jag tinnitus så testa inte på mig. När jag bygger distpedaler så kan jag konstatera att man uppfattar distorsion även om den är mycket svag (trots tinnitus)
Det var mitt ovetenskapliga svar på din vetenskapliga fråga

[kodar-holger]

Vad jag förstått kan människans hörsel inte avgöra fasläge.

Edit: Tillägg. Vi kan inte avgöra absolut fasläge. Däremot är vi känsliga för förändringar i fasläge vilket för den som studerat elektronik är "uppenbart". Så TS fråga måste besvaras med nej. Tinitus eller ej.

[alexanderson]

Signalerna från örat till hjärnan, måste se olika ut beroende på övertonens fasläge. Filtrerar hjärnan bort faslägesinformationen?

[xxargs]

Örat är en spektrumanaysator som mäter effekt på olika frekvenser eller om man vill stor antal multipla smala bandpassfilter med frekvens tätt stegade efter varandra och var och en med sin egen effektdetektor (hörselhåren på en specifik plats i hörsnäckan som representerar en viss frekvens) som kan avgöra om ljud på en viss frekvens finns eller inte och hur mycket - det blir alltså en skalär detektering baserad på effekt/ljudenergi och eventuell fasinformation är försvunnen.

Du kan inte mäta fasinformation mellan toner på en RF-spekrumanalysator som bara bryr sig om effektnivå per Hz i sin frekvensskala av precis samma orsak - skall man ha nytta av fasinformation så måste man börja titta på envelopp-detektorer och sådant är inte våran hjärna utrustad för just enskilda ljudkomponenter - däremot har vi en väldigt avancerad macrodemodulator i låg Baud-takt som är till för att tolka vårat språk. - men där måste man också ha rätt signalanpassade filter intränade sedan barnsben för att meddelandet skall vara tolkningsbar, och matematiska styrda kombinationer med intervaller av pulser och toner som vi kallar musik...

[lillahuset]

Jag älskar dina inlägg.

[alexanderson]

Varför anstränger sig vissa högtalartillverkare med att göra faslinjära högtalare?

[rvl]

Jag älskar dina inlägg.

Denhär fanklubben hör jag också till.

[Sahlin]

Läser man på nätet så inser man att det finns trimmat folk som kan höra ända upp till 22kHz. Så vad jag vet kan folk höra vad tusan som helst bara viljan finns.

[xxargs]

Varför anstränger sig vissa högtalartillverkare med att göra faslinjära högtalare?

Även om örat är en spektrumanalaysator så måste alla frekvenskomponenter som bygger upp pulsen (tex en trum/pukslag) och anländer örat komma precis rätt i tiden som en bredsida, om det skall upplevas som en puls eller trumslag - fördröjs olika frekvenskomponenter olika mycket så anländer frekvenserna örat skevt i tiden och om tex. baskomponenterna kommer långsammare än diskant-delarna eller tvärt om - så blir pulsen tidmässigt utdragen och mer 'suddig' och utsmetad samt toppamplituden blir lägre även om energin totalt i pulsen är exakt samma i båda fallen.

(i basområdet lyssnar vi inte bara med örat (som är ganska dålig på basfrekvenser, faktiskt ) utan också med kroppen, vilket gör att transientsvaret inom basområden är viktigt.)

Det är också detta som också händer om man har trötta och smalbandiga trummor med högt Q-värde och tendera att ringa efter en puls (ganska standard för subwoofer som inte har servo-återkoppling på membranrörelserna) - och det som skall klappa till buken klart kännbart, försvinner och det bara låter och sedan försöker man kompensera genom att vrida upp ljudvolymen ännu mera och folk får hörselskador istället... - skall man ha bra transientrespons så måste också högtalarna vara bredbandiga i frekvens eftersom en tydlig puls också har stor bandbredd och bör helst inte delas upp mellan flertal olika element med olika fördröjningar. Trum och pukslag kan ha krav på frekvenskomponenter på över 1 kHz och gå ned under 20 Hz som måste ligga helt rätt fasmässigt för att inte påverka resten av ljudbilden - att som idag dela upp mellan bas och mellanregister som i de flesta 2 och 3-vägshögtalare med passivt delningsfilter är helt vansinnigt egentligen då man inte håller exakt fasläge över frekvensområde från några 10-tal Hz till flera kHz som krävs för ett trumslag.

med efterringning så avser jag detta:

noname_3_way_speaker_3.PNG

och att det fortfarande är i resonans med högtalarens självresonans (parallellresonans) efter stimuli ser man med

noname_3_way_speaker_10.PNG

Där signalen är slut så ser man baselementet svänga i efterhand typ 1.5 period och dessutom på elementets resonansfrekvens efter varje puls och detta är inge bra alls för transientåtergivningen - sådant vill man inte se på högtalare med fokus på att återge trumverk bra...

Dock - ovanstående är viktigare för kroppkänslan (pukorna känns i magen eller inte) än örona i sig eftersom örats detektorer är lite tröga och har ett fönster som signalen mäts in - är skillnaden eller intervallen mellan pulserna under en viss nivå så kan vi inte avgöra om faserna ligger fel - eller att repetionstiden för pulserna går under en viss nivå så kan vi inte göra åtskillnad längre utan börja uppleva dessa som toner istället.

allpass_fsk_3.PNG

Detta är en 'modemsignal' med FSK (frekvensskift) mellan 1200 och 2400 Hz (om jag minns rätt) - den blåa signalen är orginalet, den röda har gått igenom ett allpassfilter (som ger stor grupplöptidsdistorsion) som fördröjer 2400 Hz ca 1 ms mer än 1200 Hz vilket resulterar att pulsen med 2400 Hz summerad ovanpå 1200 Hz och inget mellan...

Om man lyssnar på en sådan signal med öronen så kan man inte avgöra vilket som är vilket (om det däremot hade varit i form av en enda puls - knack, så kanske vi hade hört skillnad) - trots att det fasmässigt är rejält tiltat - för en modem så är det röda totalt obegripligt eftersom '0' och '1' kommer samtidigt i tiden medans den blåa kurvan är vad den förvänta sig med '1' och '0' efter varandra tidmässigt.
- gör man spektrumanalys så är båda kurvorna exakt likadana rent energimässigt per ton, och även fördelning av övertoner - det är fasgången som skiljer

Tidsfönstret i våra örons spektrumanalylstordetektorers samplar inte så pass tätt att den kan göra skillnad på enskild period och hur den förhåller sig gentemot andra toner perioder, örats spektrumanalysator med kanske en mätperiod på typ 10-20 ms konstaterar att under denna tid har det ramlat in ett antal perioder på 1200 Hz och 2400 Hz och tillsammans får en viss styrka. - till detta tillkommer förstås modulationssplatter i fallet ovan i sådan regelbunden täthet att dessa upplevs som sid-toner både över, mellan och under dessa två frekvenser och som bär själva informationen '1010101' och som hörs som ytterligare toner i ljudet. Gör man spektrumanalys med FFT eller annan metod så kan 1200 och 2400 Hz tonerna vara helt borta trots att man ser dom i kurvformen i tex oscilloskop och kan mäta avstånden, då modulationstakten är precis sådan att dessa toner blir helt motfasad bort och all tonenergi ligger på sidbanden istället när man mäter över flera perioders tid.

[Sahlin]

+-10graders fasförskjutning mellan 10-20kHz för en förstärkare kan det vara bra? Och för vad eftersom det är ett fåtal som presenterar dess värde?
Inget som jag förstår mig på, det enda jag vet är att det går bra utan att veta.
Men det är kul att veta utan att veta så att säga.

[xxargs]

Om det är jämn 'slope' över väldigt stor frekvensområde så märks det inte med våra öron - det som däremot kan påverka är grupplöptidsdistorsion - dvs. väldigt stor fasändring på relativt liten frekvensändring (typ passiv delningsfilter i en tvåvägshögtalare...)

En extremfall av det som jag hörde var ett referat (om det var fotboll eller motorsport, eller om det var nyheter - kommer inte ihåg) inringt över halva jorden på telefonlina - att det var väldigt dovt mansröst, mycket svårtolkningsbart av det han sa och hela tiden kvittrande och visslande i slutet av stavelserna - där berodde detta på mycket hög grupplöptidsdistorsion som gjorde att diskantkomponenterna i stavelserna i orden kom flera 10-delar sekund senare än själva basdelen i rösten - hade ljudteknikerna känt till detta och utrustning för detta så hade man kunna kompensera detta till en del med allpassfilter av hög ordning ( dock mycket knepigt att bygga analogt med OP-ampar) - Idag skulle man göra den kompensation med ett tillräckligt långt FIR-filter så att man fördröjde bastonerna mer än diskant-tonerna och på så sätt lyfta tillbaka frekvenskomponenterna i rätt tidsordning igen - effekten som skedde över telefonlinjerna var ganska exakt som beskrevs i sista diagrammet i mitt inlägg innan med den påverkade modemsignalen - men här för röstljud. - men för att vi människor skall påverka märkbart av det så krävs det ganska rejäla fördröjningar.

[TomasL]

+-10graders fasförskjutning mellan 10-20kHz för en förstärkare kan det vara bra? Och för vad eftersom det är ett fåtal som presenterar dess värde?
Inget som jag förstår mig på, det enda jag vet är att det går bra utan att veta.
Men det är kul att veta utan att veta så att säga.

De flesta stärkare, i alla fall de av bättre kvalitet har väl, gissar jag försumbar fasförskjutning.

[Sahlin]

Det får vi hoppas på eftersom man inte vill att eventuella pukslag skall komma när man stängt av anläggningen och försöker sova eller redan har somnat.

[NULL]

En extremfall av det som jag hörde var ett referat (om det var fotboll eller motorsport, eller om det var nyheter - kommer inte ihåg) inringt över halva jorden på telefonlina - att det var väldigt dovt mansröst, mycket svårtolkningsbart av det han sa och hela tiden kvittrande och visslande i slutet av stavelserna - där berodde detta på mycket hög grupplöptidsdistorsion som gjorde att diskantkomponenterna i stavelserna i orden kom flera 10-delar sekund senare än själva basdelen i rösten

Tack för exemplet, jag behövde det för att förstå vad du menade.