-
Hifiharrastajat ry:n infolehtinen yhdistyksestä ja hifistä harrastuksena nyt digijulkaisuna. » Lue lisää täältä!
-
Yhdistyksen nettikauppa on avattu! Ostoksille!.
Havaitun äänenlaadun ja mittausten korrelaatio
- Keskustelun aloittaja Insinööri
- Aloituspäivämäärä
QoE
Käyttäjä
- Liittynyt
- 6.11.2011
- Viestejä
- 20 179
"Ryhmäkulkuaika/ryhmäviive/etenemisviive saadaan vaihevasteesta τ(ω) = − d dω arg{H(ejω)}" Lähde: http://www.cis.hut.fi/Opinnot/T-61.140/Laskarit/kevat04.pdf
Vaihesärö (engl. Phase distortion) = särön muoto, jossa kaikki tulosignaalin komponentit eivät ole vahvistettuja samassa vaiheessa, mikä saa aikaan sen, että kaikki lähtösignaalin osat eivät ole samassa vaiheessa https://fi.wikipedia.org/wiki/Särö
Joskus tulee mieleen, puhuuko joku "ryhmäviiveestä", vaikka ehkä tarkoittaisi vaihesäröä. Olisiko "ryhmäkulkuaika" siinä mielessä jopa selkeämpi?
Viimeksi muokattu:
Taitaa olla että tuo toimii kovin korkeilla taajuuksilla, joten ainoastaan idea jää elämään. Toisaalta olisi ihan mielenkiintoista nähdä minkälainen kytkentä tuossa on ollut. Johonkin sopivaan museoonhan tuo pitäisi saada näytille. Jos siinä olisi vielä mukana tuo taustatarina niin sehän on silloin jo ihan hyvin näyttelykamaa.
Sinänsä idea että korjattaisiin äänentoistoketjun vaihetta vaikuttamatta amplitudiin on ainakin periaatetasolla ihan yhtä hyvä idea kuin amplitudin korjailukin. Siten sen ajallisesti levällään olevan paketin voisi saada uudestaan kasaan tekemällä käänteisen vaihevirheen signaaliin. Tosin sitten tulee mieleen onkohan se yhtä huono idea kuin mitä kaiuttimien toiston amplitudinkaan korjailu yhden pisteen perusteella, se kun on varsinainen MIMO-järjestelmä.
t. Janne
Sinänsä idea että korjattaisiin äänentoistoketjun vaihetta vaikuttamatta amplitudiin on ainakin periaatetasolla ihan yhtä hyvä idea kuin amplitudin korjailukin. Siten sen ajallisesti levällään olevan paketin voisi saada uudestaan kasaan tekemällä käänteisen vaihevirheen signaaliin. Tosin sitten tulee mieleen onkohan se yhtä huono idea kuin mitä kaiuttimien toiston amplitudinkaan korjailu yhden pisteen perusteella, se kun on varsinainen MIMO-järjestelmä.
t. Janne
Juhani Manninen
Hifiharrastaja
Onhan kautinelementtipuolella merkititystä toiston laatuun pelkästään raudattomalla moottorilla.
Raudattoman elementin laatu tulee aivan muualta kuin sen pienistä säröarvoista.
Toiston läpinäkyvyys ja erottelukyky on todella korkeaa luokkaa.On kuin ottaisi verhon kaiuttimien edestä pois,sillä niin paljon toisto selkeytyy.
Ainoa ongelma tällä hetkellä on sen korkeat tuotantokustannukset,joka on esteenä sen yleistymiseen.
Raudattoman elementin laatu tulee aivan muualta kuin sen pienistä säröarvoista.
Toiston läpinäkyvyys ja erottelukyky on todella korkeaa luokkaa.On kuin ottaisi verhon kaiuttimien edestä pois,sillä niin paljon toisto selkeytyy.
Ainoa ongelma tällä hetkellä on sen korkeat tuotantokustannukset,joka on esteenä sen yleistymiseen.
Pikkusen lisä vinkkiä kaipaan.Koen itseni ehkä vähän vääräksi vinkin antajaksi, mutta lueskelin tuolta blogien puolelta jotakin, mikä saattaisi viistää tämänkin ketjun aihepiiriä...tietäjät tietävät.
Juhani Manninen
Hifiharrastaja
Tästä vaihetoistosta on tehty nyt niin iso numero,että todellisuus hämärtyy.
Ajatellaan nyt esim.100hz jakotaajuutta 1-aste.Samblen pituus on 0,5 S,eli 50 jaksoa.Vaihesiirto on silloin 100 hz kohdalla 90 ast,jolloin sen vahvistus on 3db.Tuon viiveen vaikutus on niin kapealla kaistalla suhteessa musiikin sambleen,että sitä on varmasti hyvin vaikea kuulla.
Elemennttien etäisyys pystytasossa aiheuttaa huomattavasti suuremman vaiheeron.
Ajatellaan nyt esim.100hz jakotaajuutta 1-aste.Samblen pituus on 0,5 S,eli 50 jaksoa.Vaihesiirto on silloin 100 hz kohdalla 90 ast,jolloin sen vahvistus on 3db.Tuon viiveen vaikutus on niin kapealla kaistalla suhteessa musiikin sambleen,että sitä on varmasti hyvin vaikea kuulla.
Elemennttien etäisyys pystytasossa aiheuttaa huomattavasti suuremman vaiheeron.
QoE
Käyttäjä
- Liittynyt
- 6.11.2011
- Viestejä
- 20 179
Eikös kuulokynnys ole periaatteessa selvitettävissä oleva asia a)ihanneolosuhteissa b)reaalimaailman (akustiikka, kognitiivinen kohina yms.) olosuhteissa? Osin varmaan henkilö- ja tilanneriippuvaista.
Joissakin tapauksissa ei liene elementtien etäisyyttä pystytasossa, ollenkaan tai juurikaan.
Viimeksi muokattu:
Ensimmäinen puoli jakso tasoltaan vain 50% ja taajuudeltaan 1,5x, luulisi tuollaisten kuuluvan äänessä, tai sitten kuulon pitää olla käsittämättömän epäherkkä alun tapahtumille.
Lopussa sattuu suodon vaihesiirrosta aiheutuvasta tasosta ja nollatasoon hakeutumisesta syntymään "ylimääräinen" puolijakso n. 80% tasolla, hyvin tulee esiin se, millaisia ongelmia on difmakerilla yrittää arvioida toistetun signaalin kuultavia eroja.
Tuo on hyvin lähellä sitä aikaisemmin esitettyä, niin kuin pitääkin, kun suotoa ja signaalia kumpaakin on pudotettu kymmenesosaan, realismin voi hävittää, vaikkapa putki vahvistin, 30Hzn alarajataajuudeltaan.
Pystypalkit ongelmallisia
Viestissä #898 esitelty ryhmäkulkuaikakorjain tosiaan toimii aika suurilla taajuuksilla. Analogisessa TV:ssä videosignaalin kaistaleveys on 0 - 5 MHz, joten ryhmäkulkuaikavirheitä pitää korjata suhteellisen laajalla taajuuskaistalla. Analogisessa TV-kuvassa ryhmäkulkuaikavirheet näkyivät hyvinkin selvästi teräväreunaisissa pystypalkeissa. Tästä syystä yhtenä mittasignaalina käytettiinkin 250 kHz palkkia eli 250 kHz kanttiaaltoa. Ryhmäkulkuaikakorjaimella säädettiin pystypalkit toistumaan niin, että pulssin etu- ja takareunojen sointi oli mahdollisimman samanlainen. Tällöin pystypalkit kuvassa toistuivat kaikkein terävimmin. Muitakin mittasignaaleita säätämiseen käytettiin, mutta 250 kHz kanttiaalto oli säätöhommeleissa aika mukava ja nopea.
Koska nyt eksyttiin äänihommista historiallisiin videohommiin, niin laitan tähän vielä yhden kuvan toisesta saman aikakauden videokorjaimesta, joita YLE:n työpaja myöskin valmisti vanhojen TV-lähettimien laadun parantamiseksi värilähetysten alettua.
Tässä kuvassa on Differentiaalikorjan 70-luvun alkupuolelta. Tällä korjaimella pystyttiin säätämään luminanssi- ja krominanssisignaalien toisto sellaiseksi, etteivät signaalit vaikuttaneet haitallisesti toisiinsa. Tämän korjaimen säätäminen optimitoistoon vaati rauhallista ja kokenutta kaveria. Säätäjän oli myös hallittava hyvin erilaisten videomittasignaalien käyttö, sillä muutoin hommasta ei tullut mitään. Differentiaalikorjaimen säätäminen oli siis ammattityötä parhaimmillaan.
Differentiaalikorjaimen sisäkalut ovat aika monimutkaiset. Korjaimessa on kolme erilaista printtilevyä ja tolkuttomasti säätöpotikoita. Laite on ollut varmasti aika kallis valmistaa, sillä kaikki säätöpotikat olivat tunnetun amerikkalaisen Allen-Bradleyn valmistamia, siis melkoisen arvokkaita.
Nyt tämä syrjähyppy videomaailmaan on onnellisesti tehty, joten jatkossa voidaan taas siirtyä takaisin käsittelemään äänilaitteiden murheita ja ongelmia. Jotenkin nämä historialliset aiheet tuppaavat vain olemaan niin mielenkiintoisia, että helposti niistä tulee juteltua.
Mittausterveisin
Kalervo Kuikka
Bassotaajuuksien ongelmat
Tässä keskustelussa on tullut esiin se, että monissa kaiuttimissa ryhmäviive tahtoo bassotaajuuksilla hallitsemattomasti karata taivaisiin. Koska ongelma on näköjään niin yleinen, niin voisiko joku ihan kansankielellä selventää sitä, mitkä tekijät vaikuttavat eniten tähän tilanteeseen. Itse en ole juuri kaiuttimien kanssa touhunnut, joten nyt haluaisin tietää muutamia perusjuttuja tästäkin asiasta. Ilmeisesti bassoelementin rakenne, kotelon tyyppi ja jakosuodin mahdollisesti tekevät omat temppunsa asiaan. Olisi kiva tietää, mikä näistä luettelemistani asioista on kaikkein merkittävin ryhmäviiveen muodostaja.
Tämä juttu alkoi minua hieman kiinnostaa sen vuoksi, että aiemmin keväällä keskusteltiin paljonkin bassokaiuttimen liikepoikkeaman mittauksesta. Minulle tuli mieleen se, että luotettavasta kartion liikepoikkeaman mittausjärjestelystä saattaisi ehkä olla hyötyä bassoalueen ryhmäviiveen tutkimisessa ja säätämisessä. Tämä on vain puhdas oletus, sillä mitään käytännön kokemusta minulla ei asiasta ole. Mittausjärjestelyn sain kuitenkin toimimaan luotettavasti, ja ensimmäisten testien tulokset olivat hyvin lupaavia.
Kunhan kesäkiireet vähän helpottavat, niin sitten voin suorittaa loppuun liikepoikkeamatestit oikealla bassokaiuttimella. Jotta testien tuloksista olisi jotain käytännön hyötyä kaiutinrakentajille, niin pyytäisin kokeneilta kaiutinmiehiltä vähän ohjeita siitä, millä taajuuksilla näitä mittauksia kannattaisi suorittaa. Itse olen ajatellut asiaa niin, että pyrkisin selvittämään kaiuttimen liikepoikkeamaa erityisesti pohjaresonansin läheisyydessä. Tarkoitus olisi siis testata kaiutinta suhteellisen useilla taajuuksilla pohjaresonanssin ala- ja yläpuolella. Nämä testit teen puhtaalla siniaallolla, mutta viimeisen mittauksen teen 8 Hz perustaajuudella olevalla Luonnollisella mittasignaalilla. Sillä mittauksella saan hyvin selville sen, kuinka äreästi bassokaiuttimen painava kartio lähtee liikkeelle, ja mitä muita mielenkiintoisia juttuja siinä samalla tapahtuu.
Mittausterveisin
Kalervo Kuikka
Tässä keskustelussa on tullut esiin se, että monissa kaiuttimissa ryhmäviive tahtoo bassotaajuuksilla hallitsemattomasti karata taivaisiin. Koska ongelma on näköjään niin yleinen, niin voisiko joku ihan kansankielellä selventää sitä, mitkä tekijät vaikuttavat eniten tähän tilanteeseen. Itse en ole juuri kaiuttimien kanssa touhunnut, joten nyt haluaisin tietää muutamia perusjuttuja tästäkin asiasta. Ilmeisesti bassoelementin rakenne, kotelon tyyppi ja jakosuodin mahdollisesti tekevät omat temppunsa asiaan. Olisi kiva tietää, mikä näistä luettelemistani asioista on kaikkein merkittävin ryhmäviiveen muodostaja.
Tämä juttu alkoi minua hieman kiinnostaa sen vuoksi, että aiemmin keväällä keskusteltiin paljonkin bassokaiuttimen liikepoikkeaman mittauksesta. Minulle tuli mieleen se, että luotettavasta kartion liikepoikkeaman mittausjärjestelystä saattaisi ehkä olla hyötyä bassoalueen ryhmäviiveen tutkimisessa ja säätämisessä. Tämä on vain puhdas oletus, sillä mitään käytännön kokemusta minulla ei asiasta ole. Mittausjärjestelyn sain kuitenkin toimimaan luotettavasti, ja ensimmäisten testien tulokset olivat hyvin lupaavia.
Kunhan kesäkiireet vähän helpottavat, niin sitten voin suorittaa loppuun liikepoikkeamatestit oikealla bassokaiuttimella. Jotta testien tuloksista olisi jotain käytännön hyötyä kaiutinrakentajille, niin pyytäisin kokeneilta kaiutinmiehiltä vähän ohjeita siitä, millä taajuuksilla näitä mittauksia kannattaisi suorittaa. Itse olen ajatellut asiaa niin, että pyrkisin selvittämään kaiuttimen liikepoikkeamaa erityisesti pohjaresonansin läheisyydessä. Tarkoitus olisi siis testata kaiutinta suhteellisen useilla taajuuksilla pohjaresonanssin ala- ja yläpuolella. Nämä testit teen puhtaalla siniaallolla, mutta viimeisen mittauksen teen 8 Hz perustaajuudella olevalla Luonnollisella mittasignaalilla. Sillä mittauksella saan hyvin selville sen, kuinka äreästi bassokaiuttimen painava kartio lähtee liikkeelle, ja mitä muita mielenkiintoisia juttuja siinä samalla tapahtuu.
Mittausterveisin
Kalervo Kuikka
jusky
Hifiharrastaja
Ryhmäviiveen nousu bassoilla rajoittuu eniten tavalliseen refleksitoimintoon. Suljetussa tai dipolissa ei yleensä tämmöistä ongelmaa ole. Hyvin suunnitellussa refleksissäkään tuo ei ongelmaksi asti nouse. Ehkä itse suosisin tuossa mielessä enemmän mahdollisimman alas viritettyä koteloa kuin tuommoista perus 45-60hz viritystä. Tuollaisessa virityksessä ryhmäviiveen piikki osuu vielä ikävästi iskutaajuusalueelle. Tämä ryhmäviiveen piikin voi joku kokea raskaana bassona tai "jytinänä", vaikka vasteessa ei näkyisi mitään erityistä korostumaa. Nykyinen kaiutinsuunnittelu on kyllä hyvin monesti semmoista, että refleksivirityksen gain on aika maltillinen, joten siitä ei synny semmoista pahaa ryhmäviiveen piikkiä. Tämä saavutetaan mm."liian pienellä" kotelolla ja riittävän alhaisella virityksellä. Semmoista flattia vapaakenttävastetta ei nykyään paljoa suosita (tämän takia). Lisäksi alhaisella virityksellä ryhmäviiveen nousu saadaan niin matalille taajuuksille, ettei se osu enää pahasti iskutaajuusalueelle. Ihmisen korva on matalimmilla ko. ilmiölle epäherkempi. Huone oikaisee monesti kaiuttimen vasteen lähes suoraksi, vaikka vapaakenttävaste olisikin matalia kohden laskeva. Myös ylipäästösuotimen (subsonic) käyttö lisää ryhmäviivettä. Tämän takia en suosi itse kaiuttimiin tai subbareihin minkäänlaista ylimääräistä suodattamista.
QoE
Käyttäjä
- Liittynyt
- 6.11.2011
- Viestejä
- 20 179
OT: (Kysymys käsitteiden sisällöstä ja käyttötavasta.) Miten "ryhmäviive" voi nousta vain bassoila eli yhdellä taajuusalueella, kun ryhmäviiveessä kaiketi on kyse eri taajuusalueiden välisestä keskinäisestä suhteesta? https://en.wikipedia.org/wiki/Group_delay_and_phase_delay
Viimeksi muokattu:
Legis
Hifiharrastaja
- Liittynyt
- 2.12.2009
- Viestejä
- 26 790
QoE
Käyttäjä
- Liittynyt
- 6.11.2011
- Viestejä
- 20 179
Kyllä, se(kin) juuri valittaa epäloogisuutta, ja miksi turvautua AI:hin, jos on käytössä esim. sinunlaisesi asiantuntemus.Oletko kokeillut AI:ta?
Legis
Hifiharrastaja
- Liittynyt
- 2.12.2009
- Viestejä
- 26 790
QoE
Käyttäjä
- Liittynyt
- 6.11.2011
- Viestejä
- 20 179
Saisko promptin ja vastauksen?
Timo_J
Käyttäjä
- Liittynyt
- 29.4.2015
- Viestejä
- 7 762
Tämä on hyvä kysymys, koska ryhmäviive (group delay) ymmärretään usein väärin.
Ryhmäviive ei kuvaa eri taajuuksien keskinäistä viivettä, vaan sitä, kuinka paljon tietyn taajuuden vaihe muuttuu taajuuden funktiona. Matemaattisesti:
[
GD(f) = -\frac{d\phi}{d\omega}
]
eli ryhmäviive on vaiheen kulmakertoimen negatiivinen arvo.
Siksi ryhmäviive voidaan määrittää jokaiselle taajuudelle erikseen. Se ei ole yksi koko järjestelmän viivearvo.
Esimerkiksi bassorefleksikotelo aiheuttaa viritystaajuuden ympärillä nopean vaiheen pyörähdyksen:
Esimerkiksi:
Tämä ei tarkoita, että 20 Hz olisi 25 ms jäljessä 100 Hz:stä. Se tarkoittaa, että 20 Hz:n ympärillä olevien taajuuskomponenttien vaihe käyttäytyy siten, että niiden energian keskipiste saapuu 30 ms myöhässä.
Ajattele mutkaista tietä:
Jos huoneessa on esimerkiksi 35 Hz moodi:
Tällöin suuri ryhmäviive on käytännössä toinen tapa esittää sama ilmiö, joka näkyy myös waterfall- tai decay-kuvissa: energia jää resonanssiin pitkäksi aikaa.
Ryhmäviive ei kuvaa eri taajuuksien keskinäistä viivettä, vaan sitä, kuinka paljon tietyn taajuuden vaihe muuttuu taajuuden funktiona. Matemaattisesti:
[
GD(f) = -\frac{d\phi}{d\omega}
]
eli ryhmäviive on vaiheen kulmakertoimen negatiivinen arvo.
Siksi ryhmäviive voidaan määrittää jokaiselle taajuudelle erikseen. Se ei ole yksi koko järjestelmän viivearvo.
Esimerkki: puhdas viive
Jos signaali viivästyy 10 ms:- 20 Hz viivästyy 10 ms
- 100 Hz viivästyy 10 ms
- 1000 Hz viivästyy 10 ms
Entä miksi ryhmäviive nousee vain bassoilla?
Koska järjestelmä ei ole lineaarivaiheinen.Esimerkiksi bassorefleksikotelo aiheuttaa viritystaajuuden ympärillä nopean vaiheen pyörähdyksen:
- 20 Hz vaihe muuttuu nopeasti
- 30 Hz vaihe muuttuu nopeasti
- 100 Hz vaihe ei juuri muutu
Esimerkiksi:
| Taajuus | Ryhmäviive |
|---|---|
| 20 Hz | 30 ms |
| 40 Hz | 25 ms |
| 100 Hz | 5 ms |
| 1000 Hz | 5 ms |
Miksi tämä tuntuu ristiriitaiselta?
Koska vaihekäyrä itsessään on suhteellinen suure. Mutta ryhmäviive tarkastelee vaiheen paikallista muutosta.Ajattele mutkaista tietä:
- Tie voi olla suora välillä A–B.
- Se voi sisältää mutkan välillä B–C.
- Mutkakohdassa kulkeminen kestää pidempään.
Huonemoodit
REW-mittauksissa suurimmat ryhmäviivepiikit eivät yleensä johdu kaiuttimesta vaan huoneesta.Jos huoneessa on esimerkiksi 35 Hz moodi:
- energia jää soimaan pitkäksi aikaa
- vaihe pyörähtää jyrkästi resonanssin ympärillä
- ryhmäviive kasvaa juuri 35 Hz:n kohdalla
- 30–40 Hz: ryhmäviive 50–100 ms
- 100 Hz: ryhmäviive 5–10 ms
Tällöin suuri ryhmäviive on käytännössä toinen tapa esittää sama ilmiö, joka näkyy myös waterfall- tai decay-kuvissa: energia jää resonanssiin pitkäksi aikaa.