Måste allt som har med volym att göra vara log?

Elektronikrelaterade (på komponentnivå) frågor och funderingar.
Användarvisningsbild
TomasL
EF Sponsor
Inlägg: 45168
Blev medlem: 23 september 2006, 23:54:55
Ort: Borås
Kontakt:

Re: Måste allt som har med volym att göra vara log?

Inlägg av TomasL »

Roger, skall du mäta på ELF till VLF, så är linjärt ok. Skall du mäta på ljud, så är det log som gäller, bara att acceptera, om du inte vill dyka in i teorierna bakom.
Detta eftersom ljud är nånting vi hör/lyssnar på, ELF/VLF lyssnar vi inte på, hm, jo ubåtar gör det iofs.
Användarvisningsbild
HUGGBÄVERN
Tidigare soundbrigade
Inlägg: 32627
Blev medlem: 23 augusti 2006, 22:44:11
Ort: Lilla Paris
Kontakt:

Re: Måste allt som har med volym att göra vara log?

Inlägg av HUGGBÄVERN »

Det finns ju tillfällen när man kör linjärt in, fast man har logaritmiskt ut. Det är inte bara ljudstyrka som uppfattas som icke-linjärt. Frekvenser gör det också.
Men i en synth hanterar du dina kontrollsignaler som linjära signaler; från ditt tastatur kommer signaler som motsvarar 1V/oktav till exempel, fast skalan definitivt inte är linjär. Men din spänningsstyrda oscillator har inbyggd lin/log-förstärkare så det blir rätt. Likadant arbetar både förstärkare och filter - linjärt in, men du har en omvandlare som ser till att det blir rätt.
Sedan skulle det ju hjälpa om du mer i detalj angav vad du hade i tankarna - skiss, schena eller vad 17 som helst.
xxargs
Inlägg: 10183
Blev medlem: 23 september 2006, 14:28:27
Ort: Södertälje

Re: Måste allt som har med volym att göra vara log?

Inlägg av xxargs »

I naturen har man löst problemet med att nivåer från enstaka fotoner (för ögat) eller rörelse i delar av ångström på tummhinnan till att klara ljusflöde på upp till 1kW/m^2 och åskbang på nära håll i 120 dB ljudnivå utan att gå sönder genom att ha logaritmiska sinnen.

skall du ha en mätskala på en vridspole-instrument där man kan läsa av µV men samtidigt kunna mäta 400 Volt med samma noggranhet utan områdesomkopplare - så blir skalan vääääldigt lång.

därför så viktas upplevelsen att bli starkare ju svagare signal - och det råkade bli 10-logaritmen i många fall där örat kan hantera 12 dekader i ljudomfång utan att skadas (vid kort tid). Det är väldigt få mätinstrument som klarar så mycket i ett enda område utan områdesomkopplare...

även inom signaler och detektion av signaler i brus har logaritmiska förhållande då tex maximala överföringskapaciteten är väsäntligt olika om det är 3 dB över brus eller 4 dB över brus och har också logaritmisk karaktär - dock inte LOG10 utan snarare naturliga logaritmen. - logaritmen och dess inverse finns över allt i naturen, hur snäckal växer och vidgar sig - exponentialhorn för att få bredbandig matchning över stor frekvensområde etc. etc.

med linjär pot på volymkontroll så får man egenskapen att början med låg ljudnivå blir extremt känslig och får det du inte vill ha - så fort du petar på det så ökar/minska ljudet dramatiskt, medans ligger du nära maxeffekt så kan du vrida potentimetern från mitten till ändläge bara för 6 dB höjning av ljudnivån
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Måste allt som har med volym att göra vara log?

Inlägg av Spisblinkaren »

xxargs skrev:I naturen har man löst problemet med att nivåer från enstaka fotoner (för ögat) eller rörelse i delar av ångström på tummhinnan till att klara ljusflöde på upp till 1kW/m^2 och åskbang på nära håll i 120 dB ljudnivå utan att gå sönder genom att ha logaritmiska sinnen.

skall du ha en mätskala på en vridspole-instrument där man kan läsa av µV men samtidigt kunna mäta 400 Volt med samma noggranhet utan områdesomkopplare - så blir skalan vääääldigt lång.

därför så viktas upplevelsen att bli starkare ju svagare signal - och det råkade bli 10-logaritmen i många fall där örat kan hantera 12 dekader i ljudomfång utan att skadas (vid kort tid). Det är väldigt få mätinstrument som klarar så mycket i ett enda område utan områdesomkopplare...

även inom signaler och detektion av signaler i brus har logaritmiska förhållande då tex maximala överföringskapaciteten är väsäntligt olika om det är 3 dB över brus eller 4 dB över brus och har också logaritmisk karaktär - dock inte LOG10 utan snarare naturliga logaritmen. - logaritmen och dess inverse finns över allt i naturen, hur snäckal växer och vidgar sig - exponentialhorn för att få bredbandig matchning över stor frekvensområde etc. etc.

med linjär pot på volymkontroll så får man egenskapen att början med låg ljudnivå blir extremt känslig och får det du inte vill ha - så fort du petar på det så ökar/minska ljudet dramatiskt, medans ligger du nära maxeffekt så kan du vrida potentimetern från mitten till ändläge bara för 6 dB höjning av ljudnivån
Jag måste erkänna att jag nog inte förstått det här ordentligt, det här förstår jag dock
med linjär pot på volymkontroll så får man egenskapen att början med låg ljudnivå blir extremt känslig och får det du inte vill ha - så fort du petar på det så ökar/minska ljudet dramatiskt, medans ligger du nära maxeffekt så kan du vrida potentimetern från mitten till ändläge bara för 6 dB höjning av ljudnivån
Personligt tillägg är att i fallet logaritmisk pot så kan skillnaden mitten-max vara uppemot 20dB, det har jag förstått efter att ha mätt på flera log-pottar.

Fast inte ens du verkar förstå vad jag menar, så jag förklarar igen:

Föreställ dig att du har en mikrofonförstärkare med volymkontroll, dess utsignal kanske sen skall passa i omvandlingsområdet för en A/D, säg sen att A/D'ns omvandlingsområde är biasjusterat till +/-1V, nu gäller det BARA att mikrofonförstärkarens utsignal skall hamna inom det området för att mikrofonsignalen skall kunna digitaliseras, eller hur?

Samtidigt är det inte nödvändigt med medhörning efter mikrofonförstärkaren för man hör ju liksom ljudet från t.ex högtalaren som man vill mäta t.ex frekvensgång på ändå.

Eftersom det inte är nödvändigt med medhörning och att mikrofonsignalen bara skall hamna inom omvandlingsområdet för A/D'n så anser jag preliminärt fortfarande att det duger med en linjär pot i mikrofonförstärkaren.

Eller har jag så fel i mitt resonemang?

För att förtydliga att jag tror mig ha åtminstone förstått lite grand så tror jag mig förstå att en log-pot som volymkontroll NÄR ljudet avses lyssnas på det är ett måste ty annars tappar man "upplösning" vid låga signalnivåer dvs ljudtrycksupplevelsen sticker för snabbt med volymrattsutslaget om den vore lin.

Men här snackar jag inte om ljudtrycksupplevelser, jag snackar om att få plats med signalen inom A/D'ns omvandlingsområde.

Dock skall det tilläggas att bäst upplösning hos digitaliseringen fås när hela A/D'ns omvandlingsområde nyttjas (fast eventuellt finns det dynamiska omvandlingsområden där en "smart" A/D läser av peak-to-peak hos insignalen och justerar omvandlingsområde efter det, jag vet inte).

MVH/Roger
PS
I ett första läge skall dock inte min mikrofonförstärkares utsignal digitaliseras (jag har bara tagit det som exempel), den skall upp på skåpet vilket ju förstärker min poäng för då är det bara utgångssving hos mikrofonförstärkaren som begränsar.
Användarvisningsbild
HUGGBÄVERN
Tidigare soundbrigade
Inlägg: 32627
Blev medlem: 23 augusti 2006, 22:44:11
Ort: Lilla Paris
Kontakt:

Re: Måste allt som har med volym att göra vara log?

Inlägg av HUGGBÄVERN »

Det spelar ju ingen roll om det är ett mänskligt öra eller en elektronisk apparat som "lyssnar" på ljudet. Du har samma förhållande mellan syrsans kvitter, människors prat på ett kafé och JAS efterbrännkamera oavsett vem som tar emot - örat eller A/D-omvandlaren.
Användarvisningsbild
grym
EF Sponsor
Inlägg: 16719
Blev medlem: 16 november 2003, 12:22:57
Ort: i det mörka småland

Re: Måste allt som har med volym att göra vara log?

Inlägg av grym »

stereobalanspott kan vara linjär :lol:
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Måste allt som har med volym att göra vara log?

Inlägg av Spisblinkaren »

Jag har bestämt mig för att köra på med mina lin-pottar som volymkontroll hos min mikrofonförstärkare (KMA), funktionsgenerator (KFG) och testförstärkare (KTA) i mitt analoga "test, mät och stimuli"-system kallad (KAP).

Jag gör inte det för att trotsa Er utan jag gör det dels för att jag designat med vissa värden som jag inte har log av dels för att jag tycker det duger, för det är som sagt bl.a ett mätsystem där signalnivån nästan kan få vara "digital".

Som kuriosa kan nämnas att i KMA-fallet tänkte jag i början inte ens ha nån volympot alls, kortet är designat så :D

I det fallet skulle volymkontrollen utgöras av funktionsgeneratorns och testförstärkarens volymkontroll "i serie" då den huvudsakliga, men inte enda användningen av systemet, är mätning av högtalare.

Lite mer flexibilitet skapas dock om alla tre enheterna har volymkontroll.

MVH/Roger
PS
Mätte precis på min fina GWInstek GFG8216A funktionsgenerator och dess utnivå vid max utslag jämfört med kl.12, jag fick då 3,5Vp/8,5Vp=0,41 eller -7,7dB vilket är en bra bit från -10dB eller mindre som det ska vara med en log-pot, med andra ord är "volympoten" hos min funktionsgenerator linjär, och det är det jag försöker tala om :)

Sen är det lite skumt varför den har ett minima skilt från noll (0,52Vp eller -24dB) ty så funkar inte vanliga pottar men kanske det har att göra med att karaktäristiska impedansen är 50 Ohm?

Jag har dock bestämt mig för att jag bara måste ha log på ett enda ställe i min KAP, det handlar då om frekvensjusteringspotten i KFG som bara kräver log för bra upplösning i LF, har jag lärt mig den hårda vägen. Dessa ALPS 10kA-pottar är beställda (motvilligt använder jag A för Audio Taper så att Ni fattar att det är log jag menar, i mina scheman kör jag dock med A för linjär och B för log, får nog ta och tänka om där :) ).
Nerre
Inlägg: 26655
Blev medlem: 19 maj 2008, 07:51:04
Ort: Upplands väsby

Re: Måste allt som har med volym att göra vara log?

Inlägg av Nerre »

rogerk8 skrev: Men om jag sitter vid ett mätsystem där allt egentligen bara skall få plats inom "fönstret" för A/D-omvandlaren, då tycker jag att det åtminstone känns som om vanlig linjär potentiometer räcker.
Men då handlar det inte längre om "ljud", så handlar det om att ändra nivå på en elektrisk signal så den inte överstyr.

Men nu ska du tänka efter ett steg till. Varför vill du att signalen ska få plats inom fönstret för A/D-omvandlaren? Det är ju för att du vill få in så mycket dynamik som möjligt, och anledningen till att du vill det är att A/D-omvandlaren är linjär!

Med en logaritmisk A/D-omvandlare så blir det inte alls lika kinkigt med att få in signalen "inom fönstret".

Jag vill minnas att kodningen av ljud för telefoni använder en logaritmisk kodning just för att annars är de lägst signifikanta bitarna nästintill meningslösa ur ljudsynpunkt.
xxargs
Inlägg: 10183
Blev medlem: 23 september 2006, 14:28:27
Ort: Södertälje

Re: Måste allt som har med volym att göra vara log?

Inlägg av xxargs »

Telefoni använde A-law eller µ-law logaritmiska omvandlare för att kunna täcka in ca 70-80 dB dynamik på 8 bitar (linär 8 bitar tar annars bara 48 dB dynamik), detta innebar också att kvantiseringsbruset ökade med ökad nivå och inte på samma nivå som med linjär A/D-omvandlare...

telefoni var primär för överföring av tal på begriplig nivå - inte välljud...

Givetvis kunde man inte komma överens om den logaritmiska AD-omvandlarens karaktär mellan USA och Europa så det blev 2 olika. Röstmässigt så märktes inte så mycket om man talade in på den ena och spelade upp på den andra - men skulle man köra modem och det blev fel... (dvs modemen förutsatta A-law medans telestationens hade µ-law-omvandlare) ...och det var inte alltid just det här man tittade på först i felsökningen...

Man kan inte göra filtrering eller andra signalprocessning på den digital bitströmmen med den logaritmisk kodade ljudet utan var alltid tvunget att expanderas till linjär mode - göra filtreringen/processning och sedan logaritmera det igen för vidare transport - försökte man utan detta så blev det hårt distat, och det var också därför modemen måste känna till vilken logaritmisk omvandlare man hade att jobba emot
Nerre
Inlägg: 26655
Blev medlem: 19 maj 2008, 07:51:04
Ort: Upplands väsby

Re: Måste allt som har med volym att göra vara log?

Inlägg av Nerre »

Jag har sett nån beskrivning där man digitaliserade med typ 16 bitar för ljudet och sen helt enkelt "klumpade ihop" högre bitar.

Så kanske bit 1-4 motsvarade bit 1-4, bit 5 och 6 motsvarade bit 5-6 respektive bit 7-8 och bit 7 och 8 motsvarade då bit 9-12 respektive bit 13-16.
xxargs
Inlägg: 10183
Blev medlem: 23 september 2006, 14:28:27
Ort: Södertälje

Re: Måste allt som har med volym att göra vara log?

Inlägg av xxargs »

A-law och µ-law omvandlarna var inte 'perfekt' logaritmiskt utan i en viss mån linjärt segmenterade men förstås brytpunkterna olika...

när man skulle köra 28800-bauds modem så måste man precis veta av dom punkterna är...

A/D-D/A-omvandlarna i själva modemen var oftast 12-bitars - i bland 14-bitars linjära AD/DA-omvandlare och man fick mappa dem gentemot motsvarande µ-law eller A-law-karaktär på stationssidan och med hänsyn av ledningens dämpning på olika frekvenser och dess komplexa impedans för att nyttja dynamiken i mottagande AD-omvandlare maximalt.

redan på 1440-modemtiden hade man 512 punkter i I-Q matrisen i moduleringen (9 bitar per symbol) men kunde inte använda punkterna intill varandra i matrisen då det var för brusigt - det som gjorde att man kunde gå upp i 2880-baud i ett enda steg var införande av trellisträn och viterbi-(de)kodning och vann runt 2.25 dB i S/N och det räckte för att man skulle kunna fördubbla hastigheten!
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Måste allt som har med volym att göra vara log?

Inlägg av Spisblinkaren »

Nerre skrev:
rogerk8 skrev: Men om jag sitter vid ett mätsystem där allt egentligen bara skall få plats inom "fönstret" för A/D-omvandlaren, då tycker jag att det åtminstone känns som om vanlig linjär potentiometer räcker.
Men då handlar det inte längre om "ljud", så handlar det om att ändra nivå på en elektrisk signal så den inte överstyr
Det är riktigt, jag vill inte överstyra men det är faktiskt meningen med hela den här debatten, jag vill således kunna reglera in godtycklig insignal (eller utsignal) utan överstyrning och ändå träffa en ganska liten del av "fönstret", det är allt jag vill.

Signalen kan vara en signal ut från en mikrofonförstärkare men kan också vara en signal ut från en funktionsgenerator eller förstärkare.

Som exempel kan nämnas att man ofta mäter högtalare vid 1W (och en meter ifrån), 1W i t.ex 8 Ohm kräver ingen log-pot från funktionsgeneratorn för att regleras in, eller har jag fel?
Men nu ska du tänka efter ett steg till. Varför vill du att signalen ska få plats inom fönstret för A/D-omvandlaren? Det är ju för att du vill få in så mycket dynamik som möjligt, och anledningen till att du vill det är att A/D-omvandlaren är linjär!
Njae, det är för att fönstret är begränsningen, planen är egentligen att ligga en bra bit inom fönstret fast här fattar tom jag att dynamiken blir sämre men jag är inte så intresserad av dynamik här, jag är intresserad av att få det att funka samtidigt som mitt exempel med A/D inte är riktigt relevant för i mitt fall handlar det mer om att utgående trissa/OP inte skall klippa fast det kan man kanske också kalla "fönster" (med konstant dynamik dock, antar jag).

Jag känner till att en normal A/D är linjär.
Med en logaritmisk A/D-omvandlare så blir det inte alls lika kinkigt med att få in signalen "inom fönstret".

Jag vill minnas att kodningen av ljud för telefoni använder en logaritmisk kodning just för att annars är de lägst signifikanta bitarna nästintill meningslösa ur ljudsynpunkt.
Jag förstår inte det här sista du säger, samtidigt som det är överkurs för mig men kanske du menar att man kan skapa en logaritmisk A/D genom att låta den föregås av en log-pot? :humm:

MVH/Roger
PS
Jag gillade ditt svar, tack för att du svarade i sak!
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Måste allt som har med volym att göra vara log?

Inlägg av Spisblinkaren »

Har ansträngt mig med att göra en bild på mitt system.

Nu borde det vara glasklart vad jag i första hand försöker göra.

Frågan kvarstår dock, behöver alla VOL vara log?

Efter att jag mätt på min funktionsgenerator (FG) igår fick jag bekräftelsen att den är mer lin än log så VOL_2 siktar jag på som lin, smått logiskt borde det innebära att det duger med lin för VOL_3 också, DÄREMOT är jag alltjämt osäker på vad VOL_1 bör vara, nåt tips :)

MVH/Roger
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
Glenn
Inlägg: 33666
Blev medlem: 24 februari 2006, 12:01:56
Ort: Norr om Sthlm
Kontakt:

Re: Måste allt som har med volym att göra vara log?

Inlägg av Glenn »

danei skrev:Varför skulle ljudvara logaritmiskt? Det är uppfattningen av det som är logaritmisk.
Är det ljud om det inte uppfattas då ? är det inte bara en tryckvåg då ?
Skriv svar