Fakta om effektbehov og SPL. Aktiv deling VS passiv

[Soundmannen]

Nei, enten har man headroom, det vil si at den aktuelle transienten ligger innenfor lagringsformatets headroom, eller så klipper det i selve innspillingen. For de få innspillingene som har en del headroom vil det være aktuelt, men de utgjør en forsvinnende liten del av det som er tilgjengelig av innspillinger. Husk også at da snakker vi ikke lenger om samtidig. Hvis basstromma og trompetene drar til samtidig vil trompetene være i fase med den høyfrekvente delen av basstromma. Ellers må de komme litt forsinket så de er i fase med den lavfrekvente delen. I tillegg må det hele være i samme absolutte fase, og det er det jo ikke alltid det er. Sjansen for at dette skal inntreffe i virkeligheten er med andre ord veldig liten. Vi må jo heller ikke glemme at selv i aktivt delte systemer er det ikke automatikk i at disse frekvensene gjengis av ulike drivere.

Det han sa

 

[alfegutt]

Interessant tema og strukturert og oversiktlig lagt fram, takk til @Armand. Men så utvikler det seg på sedvanlig vis til en forsvarstale for eget anlegg/prosjekt.

 

[Asbjørn]

Hvorfor ikke starte med å stille følgende spørsmål:

(1) Hvilket lydvolum trenger jeg i lytteposisjonen(e)
(2) ved henholdsvis jevnt lydvolum (long term)
(3) og ved peaks (short term)
(4) over hvilket frekvensområde (si 15Hz til 50 Hz)?

Merk at spørsmålet ovenfor krever et lineært system. Armand beskrev innledningsvis et skjevt system, basert på én observasjon av lydmateriale (Sultan of Swing).

Ja, det er vel eksakt det mitt regneark forsøker å svare på, gitt et frekvensspektrum, dynamisk crest factor, ønsket SPL i godstolen, og parametre for hvert element i sine frekvensbånd. Rett eller feil, men det er hva det forsøker å gjøre.

 

[Flageborg]

Ja, det er vel eksakt det mitt regneark forsøker å svare på, gitt et frekvensspektrum, dynamisk crest factor, ønsket SPL i godstolen, og parametre for hvert element i sine frekvensbånd. Rett eller feil, men det er hva det forsøker å gjøre.

Vis vedlegget 872840

Kan du skrive hvilken vekting dB som benyttes i oversikten?

 

[Snickers-is]

Ja, det er vel eksakt det mitt regneark forsøker å svare på, gitt et frekvensspektrum, dynamisk crest factor, ønsket SPL i godstolen, og parametre for hvert element i sine frekvensbånd. Rett eller feil, men det er hva det forsøker å gjøre.

Vis vedlegget 872840

Man må ikke helt glemme at det også er en kamp om volt hos de som lager musikk. De som klarer å gi blant de høyere opplevde signalnivåene, og samtidig klarer å gi blant de høyere opplevde signalnivåene sammenliknet med faktisk spenning ut, samtidig som de utnytter øvre del av rommet i innspillingsformatet, de vil seile gjennom som godt hørbare, opplevd kraftige på bærbart utstyr, standard bilstereo/radio osv. Det er metoden man bruker for å nå ut til folket helt enkelt, og da utnytter man i liten grad bitoppløsningen man har tilgjengelig mens man i stor grad utnytter signalspenningen man har tilgjengelig.

 

[Asbjørn]

Kan du skrive hvilken vekting dB som benyttes i oversikten?

Ingen spesiell vekting, om du mener dB(A) eller (C). Uvektet, flatt.

 

[Asbjørn]

Man må ikke helt glemme at det også er en kamp om volt hos de som lager musikk. De som klarer å gi blant de høyere opplevde signalnivåene, og samtidig klarer å gi blant de høyere opplevde signalnivåene sammenliknet med faktisk spenning ut, samtidig som de utnytter øvre del av rommet i innspillingsformatet, de vil seile gjennom som godt hørbare, opplevd kraftige på bærbart utstyr, standard bilstereo/radio osv. Det er metoden man bruker for å nå ut til folket helt enkelt, og da utnytter man i liten grad bitoppløsningen man har tilgjengelig mens man i stor grad utnytter signalspenningen man har tilgjengelig.

Ja, bra poeng. På serveren hos meg varierer loudness fra typisk -25-27 LUFS for en del klassisk og tradisjonsmusikk til -6-7 LUFS for hardcore punk. De hottest mastrede albumene er Aerosmith "Honking on Bobo" og In Flames "Sounds of a Playground Fading" (-5.6 LUFS). Det aller stilleste albumet er et med Chopin's Etudes ved -30.7 LUFS, et annet Chopin ved -27.9 og Vivaldi ved -27.0 LUFS.

De hotteste har grisehøyt volum og ingen dynamikk, mens de stilleste har enorm dynamikk. Spotify normaliserer til -14 LUFS, EBU R128/ITU BS.1770 bruker -18 LUFS, selv har jeg satt ReplayGain på -23 LUFS. Det gir rom til det aller meste før klipping. Ideelt sett burde man vel hatt ulik setting for forskjellige genre. Noen som spiller Segovia på nylonstrenget gitar skal ikke være like høyt som et heavy metal-band i full utblåsning.

What Is LUFS, and Why Should I Care? - inSync

You really need to know about a new type of audio metering that measures perceived loudness if you want to do mastering or create a collection of songs.

www.sweetwater.com

ReplayGain - Hydrogenaudio Knowledgebase

wiki.hydrogenaud.io

Loudness Penalty

Quick Answer A “Loudness Penalty” is the amount in dB your mix or master will be turned down by loudness normalization. Loudness normalization occurs right before streaming and is something any engineer or artist needs to keep in mind before distributing their mix or master for distribution.

www.sageaudio.com

EBU kalibrering tilsier at -18 LUFS skal tilsvare 89 dB SPL i lytterommet. Det bestemmer man jo selv med volumkontollen, men relevansen her er vel at de mest høylytte musikkformene hvor man kunne tenkes å legge seg ved 100 dB SPL i gjennomsnitt stort sett er mastret såpass høyt at 10-12 dB over det for toppene holder i massevis, mens de mer stillferdige formene med 25-30 dB dynamikk også ligger 15-20 dB lavere i gjennomsnittsnivå. Toppene går neppe over 0 dBFS uansett (+evt «intersample overs», derfor litt headroom over det igjen). Spørsmålet er hvilket lydtrykk i rommet man vil ha ved full digital utstyring, hvordan man sikrer å ha den kapasiteten, og så kan man jobbe seg nedover derfra.

 

[Snickers-is]

Kan jo kanskje også legge til at selv om et album har mye dynamikk vil man som regel ha utnyttelse av dynamisk range separat i flere frekvensbånd. Dette med samtidighet er en ganske hypotetisk greie, selv for album med svært god dynamikk.

Hvis man tar utgangspunkt i at man har en innspilling som utnytter opp til -3dB, og man plutselig får signal i bass, mellomtone og diskant som sammenfaller omtrent perfekt i tid er man plutselig 6,5dB over klippegrensa for formatet. Det skjer jo svært sjelden at de kraftiste transientene typisk ligger 10dB under klippegrensa for formatet, og gjør de det vil formatet som regel ikke utnytte noe over -10dB på en eneste en av de transientene.

 

[Asbjørn]

Hvis man tar utgangspunkt i at man har en innspilling som utnytter opp til -3dB, og man plutselig får signal i bass, mellomtone og diskant som sammenfaller omtrent perfekt i tid er man plutselig 6,5dB over klippegrensa for formatet. Det skjer jo svært sjelden at de kraftiste transientene typisk ligger 10dB under klippegrensa for formatet, og gjør de det vil formatet som regel ikke utnytte noe over -10dB på en eneste en av de transientene.

Det skjer jo ikke. Det er bare en bølgeform på opptaket, en signalverdi på et gitt tidspunkt, og de forskjellige instrumentene er summert allerede der så lenge man har et ferdigmikset opptak. Om innspillingen har peak ved -3 dBFS, så er det der den har peaken, ikke mange dB høyere.

Intersample overs er derimot en ting, og det tilsier at DAC bør ha 3-4 dB (eller så) headroom utover 0 dBFS for å være sikker på å kunne håndtere dette uten klipping.

Intersample Overs in CD Recordings

Intersample Overs are a Common Occurrence in CD Recordings We have frequently used Steely Dan's Gaslighting Abbie from Two Against Nature in our listening tests. This is a spectacular CD recording with lots of dynamics and a low noise floor. Nevertheless, in a little over 5 minutes, this track...

benchmarkmedia.com

 

[Snickers-is]

Ah, tror du misforstod meg litt. Jeg tenkte ikke på "peaken", men den typiske verdien av en rekke transienter i opptaket, og muligheten for at en slik transient sammenfaller perfekt i tid med en transient ved en annen frekvens i for eksempel ett tilfelle på opptaket som gjør at man befinner seg på ett signalnivå, bortsett fra i ett øyeblikk der det plutselig ligger 10dB høyere enn alle de øvrige transientene.

 

[Asbjørn]

Aha, ja, det kan jo skje, forutsatt at hele greia er mastret ved så lavt volum at det blir plass til alt sammen før digital klipping av bølgeformen.

 

[Armand]

Kommet mange fine innspill her. Dette med peak nivåer på en innspilling henger nøye sammen med hvordan mastering er gjort.
Det skal altså noe til for at hvert av de tre frekvensområdene 100Hz, 1kHz og 5kHz har peaknivå på samme tidspunkt i en låt og at de dermed kun har 33.33% av nivået tilgjengelig. Man ser jo det tydelig på mitt eget eksempel i post 2 der nivået i mellomtonen alene ligger på 80%.
Her er det duket for masse nerding med simulering av hvordan en ekte musikkfil vil fordele seg med hensyn til peak spenning og reelt effektbehov. Jeg har simuleringsprogram der jeg kan bruke en musikkfil som kilde og analysere responsen fra et passivt filter og en modell av en høyttaler. Noe å pusle med i jula...

 

[alfegutt]

Her er det duket for masse nerding med simulering av hvordan en ekte musikkfil vil fordele seg med hensyn til peak spenning og reelt effektbehov.

Kjør på med nerding på dette, jeg finner det interessant å få innsikt i hvordan reell musikkbelastning påvirker forsterkeriet.

 

[Asbjørn]

Kommet mange fine innspill her. Dette med peak nivåer på en innspilling henger nøye sammen med hvordan mastering er gjort.
Det skal altså noe til for at hvert av de tre frekvensområdene 100Hz, 1kHz og 5kHz har peaknivå på samme tidspunkt i en låt og at de dermed kun har 33.33% av nivået tilgjengelig. Man ser jo det tydelig på mitt eget eksempel i post 2 der nivået i mellomtonen alene ligger på 80%.
Her er det duket for masse nerding med simulering av hvordan en ekte musikkfil vil fordele seg med hensyn til peak spenning og reelt effektbehov. Jeg har simuleringsprogram der jeg kan bruke en musikkfil som kilde og analysere responsen fra et passivt filter og en modell av en høyttaler. Noe å pusle med i jula...

Det er en stund siden jeg skrev scriptet for å hente ut ReplayGain metadata og estimere crest factor pr spor. Det har kommet mye mer tilgjengelige verktøy enn dengang. Om jeg hadde tid til å nerde meg ned i dette igjen tror jeg at jeg ville sett nøye på Python-bibliotek som librosa.

librosa — librosa 0.10.2 documentation

Det vi ønsker å gjøre er vel å kverne gjennom et antall musikkspor, ta et spektrogram av filen, og notere rms mean og peak for hvert frekvensbånd og for filen som helhet. Crest factor er forholdet peak/rms mean og kan regnes ut samtidig, gjerne i dB pr bånd og totalt. Output blir en data,atrise pr fil og kan plottes som kurver for rms mean, peak og crest factor pr frekvensbånd, men da for det ene musikksporet.

Det er ikke helt opplagt for meg hvordan den analysen skal aggregeres over mange musikkspor med ulik genre, produksjonsår, osv, siden å ta gjennomsnittet over mange spor og presentere det på samme måte som for ett enkelt kanskje kamuflerer noe av den variasjonen vi er interessert i å se. Noen får fundere på det.

 

[Kalle Klovn]

Kjør på med nerding på dette, jeg finner det interessant å få innsikt i hvordan reell musikkbelastning påvirker forsterkeriet.

Fint å tenke gjennom hypotetiske scenarier, men man kan alternativt fokusere på hva som skjer storparten av tiden. Det gir kanskje en pekepin på hvor en får best kost-nytte effekt av investerte kroner. Som eksempel er gjennomsnittlig nivå i musikken normalt fallende med økende frekvens, selv før man legger inn en eventuelt fallende kurve ut fra egen smak. Tar man høyde for at man gjerne har en kurve som faller med 7dB fra 20hz til 20 khz, så får man i praksis virkelig store forskjeller i effektbehov mellom bass og diskant. Så kan man velge om man tar det som utgangspunkt eller om man ser etter teoretiske ekstremaliteter.

 

[Asbjørn]

Snublet forresten over denne:

https://m-noise.org/downloads/m-noise_measuring-sound-level-potentials.pdf

De sier at de har analysert reelle musikkspor på den måten vi nettopp drodlet om, og fant en betydelig økning i crest factor med økende frekvens. De bruker 12 dB i dypbassen og gradvis økende til 22 dB øverst i diskanten. Det gjør jo en forskjell, ja, og indikerer behov for 10x større effektreserve i diskanten enn i bassen. Det forklarer kanskje noe av forskjellene mellom f eks mitt regnestykke og faktisk bestykning i Genelec-monitorene.

Meyer Sound has now analysed music signals under these two aspects: the signal spectrum and the crest factor. In ad- dition to the spectral composition, the crest factor was also determined. The crest factor, however, was not only analysed in a broadband way, as is usually done, but also as a function of the frequency band. It was found that the crest factor in- creases in the higher frequency bands (which is hardly surprising, especially for percussive music).

https://www.livedesignonline.com/sound/meyer-sound-m-noise-a-new-standard-sound-system-measurement

 

[Asbjørn]

Nerd som jeg er: Jeg gjorde en enkel interpolasjon av den M-Noise-kurven (cf = 8*f^(0.1)), la den til i det gamle regnearket mitt, regnet ut en gjennomsnittlig crest factor pr element og forsterkerkanal, justert for gjennomsnittlig crest factor for hele greia (genreavhengig), og da ble det slik i stedet:

Her satte jeg impedansen for mellomtone og mellombass til 8 ohm for sammenligningens skyld, men det ga jo en del høyere behov for effektreserver oppover og mindre nedover, ja. Kan totalt sett spille 3 dB høyere før bassene når 100 W, som fortsatt var dimensjonerende her.

 

[svart-hvitt]

I åpningsinnlegget står det (min utheving):

«Jeg trenger altså en forsterker på 50W, en på 25W og en på 2W [til diskanten] for å klare dette. Ikke så mye det».

Til trådstarter og andre: Har dere noen gang sett en aktiv høyttaler med litt kapasitet som er konstruert med bare 2W forsterkning? Hvis ikke, hva er grunnen til det?

Det ble sagt tidligere i tråden at det er enklere å kjøpe noe billig hyllevare og putte inn i en aktiv høyttaler enn å lage noe annet med lavere effekt. Så la oss gå tilbake i tid, mer enn 40 år. Da finner jeg også den høyttaleren med lavest forsterkning til diskanten som jeg har kommet over.

Høyttaleren S30 fra 1978 er oppgitt med 3W for diskanten for «continuous» bruk (se utklipp fra databladet nedenfor). For «momentary» bruk oppgis 50W. Et annet sted i databladene er «momentary» definert som 100 ms.

Den 45 år gamle høyttaleren ble naturligvis konstruert da det ikke fantes lett tilgjengelig høyttalermoduler for slik bruk. Så argumentet om at man bare putter forsterkermoduler med høy W-kapasitet kan ikke forklare hvorfor ingen produsenter (jeg kjenner til) har satt av kun 2W til diskanten.

En større høyttaler, 1024A, kom året etter. Den hadde tilgang til 10 V RMS i 8 Ohm for «continuous» bruk.

Med andre ord hadde disse høyttalerne fra 1970-tallet tilgang til godt over 2W. Da 1024A ble lansert i oppdatert utgave i 1985, hadde samme høyttaler, 1024B, 10W tilgjengelig for «continuous» bruk og 180W for «transients».

Kanskje litt pirk, men trådstarter ønsket alle slags innspill. Så hva kan årsaken være til at eksemplet i åpningsinnlegget aldri ses i praksis blant dem som konstruerer aktive høyttalere? Er eksemplet i åpningsinnlegget for teoretisk til å ha praktisk relevans? For teori skal vel gjenspeile god, erfaringsbasert praksis…?



DATABLAD (UTKLIPP) FOR S30 FRA 1978

 

[The Shy]

På mitt aktive oppsett er fordelingen slik per kanal:

Subb har 4 stykk eller 2+2 brokoblet 24"(98db/w) med 1000 watt på hvert par
Middbass har 3 stykk brokoblede 15"(98db/w) med 600 watt
Mellomtone har 4 stykk serie/brokoblet 6.5"(89db/w) med 800watt
Diskant har en Dome med waveguide(100db/w) med 300 watt

Har tidligere fått røde varsellamper på midd og mellomtone. Ikke nå lengre da mine restriksjoner til meg selv er strengere.
Mellomtonene er de som presses absolutt mest , derfor vil de bli bytte i noe som har høyere følsomhet:
Nye mellomtoner blir to brokoblede domer(97db/w) med 500watt.

Da vil det se slik ut:

Subb har 4 stykk eller 2+2 brokoblet 24"(98db/w) med 1000 watt på hvert par
Middbass har 3 stykk brokoblede 15"(98db/w) med 1000 watt
Nye mellomtoner blir to brokoblede domer(97db/w) med 500watt.
Diskant har en Dome med waveguide(100db/w) med 300 watt


Følsomheten i parrantes er elementenes oppgitte data. Diskantdomen er tillagt 3db pga. waveguide

 

[Armand]

Er eksemplet i åpningsinnlegget for teoretisk til å ha praktisk relevans? For teori skal vel gjenspeile god, erfaringsbasert praksis…?

Innspill mottas med glede, og det er jo litt ålreit for de voksne å diskutere noe annet enn eventyrhistorier her inne på HFS også
Siden du pirker, kan jeg pirke litt tilbake.

I åpningsinnlegget skrev jeg dette i innledningen: "Hvilke spenninger er det som faktisk går til hvert element i praksis."

Bortsett fra en kanskje litt overfladisk teoretisk betraktning av passive filtre på slutten er åpningsinnlegget altså ingen teori i det hele tatt, men målinger gjort på mitt høyttalersystem (altså i praksis).

Jeg er muligens bedre utstyrt enn gjennomsnittet når det gjelder måleapparater og det var i grunnen i ånden av "sharing is caring" at jeg startet tråden etter at jeg hadde gjennomført denne testen av effektbehov (eller rettere sagt spenningsbehov).
Målingene er utført på terminalene til hvert element og de er nøyaktige innenfor mindre enn 0,5% av signalnivået. Instrumentet ble kalibrert våren 2022.

For å beholde maksimal oppløsning i DAC og oppnå best mulig S/N har jeg satt gainstrukturen i systemet slik at DAC når sitt maksimalnivå på 2V ved et lydtrykk på peak 107dB SPL (totalt fra alle drivere). Det dermed ikke mulig å skru høyere enn dette, og det er ikke bra for ørene heller siden jeg sitter bare en drøy meter fra høyttalerne.
Etter at alt var justert inn med målemikrofon og jeg i tillegg hadde lagt inn en 6dB heving i diskanten (jeg lytter en del off-axis) foretok jeg altså disse målingene som vises i åpningsinnlegget. Til glede for nye lesere tar jeg det på nytt.

Oscilloskopet har mange fine funksjoner som forenkler en ingeniørs hverdag. Blant annet en som heter Peak To Peak som vises nederst. Der ser vi at denne funksjonen har målt spenningen til å være maksimalt 9,197V i løpet av hele låta som ble brukt som testobjekt, og jeg har zoomet inn på akkurat denne pulsen i bildet over. Jeg har også satt vertikale markører ved de to minimumspunktene for å måle periodetiden til denne pulsen. Avstanden mellom markørene er 94,15us og det tilsvarer en frekvens på 10,62kHz.
Vi ser også at pulsen ikke er symmetrisk om 0V. Det kreves altså en anelse mer spenning på positiv halvperiode enn på den negative.
Uansett, -for å oppnå et peak totalt summert lydtrykk i lytteposisjon hos meg på 107dB SPL trenger diskanten kun 4,87V på det aller meste.
I åpningsinnlegget la jeg (heldigvis) inn en disclaimer på slutten der jeg skrev at jeg for enkelthets skyld tok utgangspunkt i at alle elementer var 8 Ohm. I virkeligheten (altså i praksis) så er diskanten min 4 Ohm og den korrekte beregningen av en minimumsforsterker blir dermed: (4,87/1,41)^2/4 = 2,96W. Ikke mye det heller

For å svare på spørsmålet: "Så hva kan årsaken være til at eksemplet i åpningsinnlegget aldri ses i praksis blant dem som konstruerer aktive høyttalere? "
Det finnes i hvert fall to åpenbare grunner til dette.
1. Med dagens teknologi koster det omtrent eksakt det samme å lage en 2W forsterker som å lage en på 20W. Det er altså ikke noe poeng å konstruere en forsterker som klarer kun 2-3W.
2. De fleste aktive høyttalere er nok designet for å kunne levere høyere peak lydtrykk enn 107dB som var min forutsetning i åpningsinnlegget siden dette anlegget kun brukes i nærfelt på kontoret.

 

[steinost]

Høres nesten ut som et kabelvitnemål.

Forsiktig nå, eller er vi der på ett lite blunk:=)

 

[Asbjørn]

Kanskje litt pirk, men trådstarter ønsket alle slags innspill. Så hva kan årsaken være til at eksemplet i åpningsinnlegget aldri ses i praksis blant dem som konstruerer aktive høyttalere?

Tja, vet ikke, spør konstruktørene av nevnte høyttalere, men husk også at forskjellen fra 3 til 30 W bare er 10 dB. Det kan jo tenkes at det er dimensjonert for å kunne håndtere andre signalformer enn et typisk musikksignal når man først var i gang, at det finnes «edge cases» der ute som inneholder veldig mye høyfrekvent informasjon, eller noe helt annet.

Eller, for å se det fra en annen vinkel: Beyma produserer en del pro-elementer. Subwooferelementet 18SW1600Nd tåler 3200 W «program power», 1600 W AES.
Bassmellomtonen 12P80Nd tåler 1400 W «program power», 700 W AES.
Mellomtonen 6G40Nd tåler 340 W «program power», 170 W AES.
Diskanten TPL150 tåler 160 W «program power», 80 W AES.

Det er pro-elementer designet for å tåle veldig høye lydtrykk, så vi kan like gjerne stryke en null for å ta det ned 10 dB til husbruk (max 120 dB heller enn 130 dB SPL @ 1 m), og da får vi 320/140/34/16 W peak og halvparten kontinuerlig. Eller skalere det ned enda 10 dB for nærfelt som i åpningsinnlegget, og vi får 32/14/3.4/1.6 W peak.

Hvorfor det, da?

 

[Valentino]

effektbehov (eller rettere sagt spenningsbehov).

Spenningsbehov er det som er interressant ja.

 

[larsmartin]

Innspill mottas med glede, og det er jo litt ålreit for de voksne å diskutere noe annet enn eventyrhistorier her inne på HFS også
Siden du pirker, kan jeg pirke litt tilbake.

I åpningsinnlegget skrev jeg dette i innledningen: "Hvilke spenninger er det som faktisk går til hvert element i praksis."

Bortsett fra en kanskje litt overfladisk teoretisk betraktning av passive filtre på slutten er åpningsinnlegget altså ingen teori i det hele tatt, men målinger gjort på mitt høyttalersystem (altså i praksis).

Jeg er muligens bedre utstyrt enn gjennomsnittet når det gjelder måleapparater og det var i grunnen i ånden av "sharing is caring" at jeg startet tråden etter at jeg hadde gjennomført denne testen av effektbehov (eller rettere sagt spenningsbehov).
Målingene er utført på terminalene til hvert element og de er nøyaktige innenfor mindre enn 0,5% av signalnivået. Instrumentet ble kalibrert våren 2022.

For å beholde maksimal oppløsning i DAC og oppnå best mulig S/N har jeg satt gainstrukturen i systemet slik at DAC når sitt maksimalnivå på 2V ved et lydtrykk på peak 107dB SPL (totalt fra alle drivere). Det dermed ikke mulig å skru høyere enn dette, og det er ikke bra for ørene heller siden jeg sitter bare en drøy meter fra høyttalerne.
Etter at alt var justert inn med målemikrofon og jeg i tillegg hadde lagt inn en 6dB heving i diskanten (jeg lytter en del off-axis) foretok jeg altså disse målingene som vises i åpningsinnlegget. Til glede for nye lesere tar jeg det på nytt.
Vis vedlegget 872951
Oscilloskopet har mange fine funksjoner som forenkler en ingeniørs hverdag. Blant annet en som heter Peak To Peak som vises nederst. Der ser vi at denne funksjonen har målt spenningen til å være maksimalt 9,197V i løpet av hele låta som ble brukt som testobjekt, og jeg har zoomet inn på akkurat denne pulsen i bildet over. Jeg har også satt vertikale markører ved de to minimumspunktene for å måle periodetiden til denne pulsen. Avstanden mellom markørene er 94,15us og det tilsvarer en frekvens på 10,62kHz.
Vi ser også at pulsen ikke er symmetrisk om 0V. Det kreves altså en anelse mer spenning på positiv halvperiode enn på den negative.
Uansett, -for å oppnå et peak totalt summert lydtrykk i lytteposisjon hos meg på 107dB SPL trenger diskanten kun 4,87V på det aller meste.
I åpningsinnlegget la jeg (heldigvis) inn en disclaimer på slutten der jeg skrev at jeg for enkelthets skyld tok utgangspunkt i at alle elementer var 8 Ohm. I virkeligheten (altså i praksis) så er diskanten min 4 Ohm og den korrekte beregningen av en minimumsforsterker blir dermed: (4,87/1,41)^2/4 = 2,96W. Ikke mye det heller

For å svare på spørsmålet: "Så hva kan årsaken være til at eksemplet i åpningsinnlegget aldri ses i praksis blant dem som konstruerer aktive høyttalere? "
Det finnes i hvert fall to åpenbare grunner til dette.
1. Med dagens teknologi koster det omtrent eksakt det samme å lage en 2W forsterker som å lage en på 20W. Det er altså ikke noe poeng å konstruere en forsterker som klarer kun 2-3W.
2. De fleste aktive høyttalere er nok designet for å kunne levere høyere peak lydtrykk enn 107dB som var min forutsetning i åpningsinnlegget siden dette anlegget kun brukes i nærfelt på kontoret.

Vil du teste ut i praksis er denne rimelig.

STEREO AUDIO AMP. 2 WATTS PER CHANNEL AUDIO EQUIPMENT For Education Electronic | eBay

Find many great new & used options and get the best deals for STEREO AUDIO AMP. 2 WATTS PER CHANNEL AUDIO EQUIPMENT For Education Electronic at the best online prices at eBay! Free shipping for many products!

www.ebay.com

 

[larsmartin]

Slenger du på disse har du full kontroll!

2pcs Panel VU Meter Warm Back Light Audio Level Amp + One driver board | eBay

((Others may be adjusted). Header DC resistance: 630 Ohm. 4)During operation, R9 and R10 will have a certain temperature. 1 x AC12V driver. after you have paid. Weight: 21 grams.

www.ebay.com

 

[Flageborg]

Det kan jo tenkes at det er dimensjonert for å kunne håndtere andre signalformer enn et typisk musikksignal når man først var i gang, at det finnes «edge cases» der ute som inneholder veldig mye høyfrekvent informasjon, eller noe helt annet.
Det er pro-elementer designet for å tåle veldig høye lydtrykk...
Hvorfor det, da?

Kan det være pops, ticks and clicks.....feedback.....mikrofoner som faller i gulvet....kabler som kobles/frakobles med fullt volum.....
Live-livet er litt annerledes enn i stereo-hjemmet

 

[Snickers-is]

@Armand gjorde jo denne testen med en innspilling som var såpass gammel at vinyl dominerte markedet. Der har man begrenset dynamisk range av formatet. Én innspilling er jo også en ganske liten samplestørrelse.

Meyer sitt arbeid som ble referert tidligere handler om at man har utviklet M-noise til måling av PA-høyttalere. Det er to ting som er særlig interessant med dette.

For det første kjører de lavere average level i toppen, men de kjører langt høyere crest faktor. Med andre ord har man behov for mindre energi men allikevel relativt høyt spenningssving i toppen. Det har bare langt kortere varighet og det er relativt sett lenge mellom hver gang man trenger det. Dette er basert på mapping av energifordeling og transientfordeling på et stort antall live events.

Den andre interessante faktoren er at Meyer er i en situasjon der de har slitt lenge med dyre og tunge kasser som ikke klarer å hamle opp med L-Acoustics i praksis. Det er som om L-Acoustics kan sette inn dårligere drivere og allikevel slå dem på både SPL og anvendelighet. Selv om Meyer så til de grader har ting på gang med UX40, Leopard og Panter, så har også deres eldre produkter hatt bra SPL om vi ser bort fra forvrengningen til en del av konkurrentene. Dette er litt omvendt av det man skulle tro, det er nemlig L-Acoustics som vinner fordi de har høyest forvrengning. De har fått til en type signalbehandling som fjerner de toppene som ødelegger festen og står igjen med de 90% som publikum oppfatter som "selve musikken" og den er relativt uforvrengt. Derfor vil Meyer score svært godt på en M-noise test, mens L-Acoustics kanskje fortsatt banker dem i en subjektiv AB-test.

Det er fort gjort å tenke på den ene her som moralsk bedre en den andre, og for en hifientusiast vil jeg tro Meyer kommer soleklart best ut av dette. Men hva om spørsmålet ikke er hva som låter objektivt best om man begrenser hvor høyt hver kasse skal spille og heller dytter på flere kasser? Hva om man i stedet spør seg hva som gir best opplevelse for publikum om begrensningen ligger på å transportere 40 kubikkmeter PA-høyttalere? Om vi da skrur begge systemene opp til et gitt lydtrykk, hvilket system er det lettest å skru subjektivt fin og snappy lyd på som publikum får fot av og artisten blir fornøyd med? Det er det spørsmålet man gjerne vil besvare best mulig i PA-verdenen.

Til slutt tenkte jeg å legge til at siden en 3-veis aktiv høyttaler har omtrent samme totale energiforbruk som en høyttaler med passivt filter, og de har omtrent samme effektbehov, så gir det mening å hente alle kanalene fra samme strømforsyning. Da vil spenningen i denne strømforsyningen bli avgjørende for hvor mye effekt man får i enkelte kanaler. En 2W forsterker med +/-60V strømforsyning er ikke veldig praktisk.

 

[Snickers-is]

Der dukket jaggu kjøleskapfantomet opp også. Da er det vel spørsmål om millisekunder før tråden forsøkes sporet av.

 

[MakkinTosken]

@Armand gjorde jo denne testen med en innspilling som var såpass gammel at vinyl dominerte markedet. Der har man begrenset dynamisk range av formatet. Én innspilling er jo også en ganske liten samplestørrelse.

Vinylen krever nok ikke så mye når det kommer til innholdet, men støyen krever sin plass.

 

[steinost]

Vinylen krever nok ikke så mye når det kommer til innholdet, men støyen krever sin plass.

Ved er dyrt som strøm er dyrt.
Litt peiskos må vi kunne unne oss :=)

 

[Ask4me22]

Der dukket jaggu kjøleskapfantomet opp også. Da er det vel spørsmål om millisekunder før tråden forsøkes sporet av.

Ikke for å avspore noe, men hadde ikke du en tråd i et annet forum i en gang der et par Nautilus 801 ble ombygd og fikk byttet ut sine passive filtre med noen aktive? hva ble f.eks erfaringen med effekt behov og konklusjonen av en slik ombyggning?

 

[Snickers-is]

Ikke for å avspore noe, men hadde ikke du en tråd i et annet forum i en gang der et par Nautilus 801 ble ombygd og fikk byttet ut sine passive filtre med noen aktive? hva ble f.eks erfaringen med effekt behov og konklusjonen av en slik ombyggning?

Det er vel knappest en avsporing.

Kunden brukte 2*600W på dem med passivt filter. Vi satte den opp med 6 stk av samme forsterkere med aktiv deling. Trolig var ikke energiforbruket så ulikt selv om det var tre ganger så mange potensielle watt der. Men det passive filteret gjorde jo at bassen overhodet ikke ville løsne, og det endret seg totalt uten det filteret. Jeg studerte aldri oppbygningen av filteret i den grad at jeg kan si noe om hvorfor. Jeg mener å huske det var tredjeordens med noen korreksjonskretser.

 

[Sluket]

Litt OT kanskje - jeg hadde et par 801 serie 3 med feite North Creek custom filtre (passive da), voldsomme 0-Ohms spoler etc. En helt annen høyttaler etterpå.

 

[svart-hvitt]

Innspill mottas med glede, og det er jo litt ålreit for de voksne å diskutere noe annet enn eventyrhistorier her inne på HFS også
Siden du pirker, kan jeg pirke litt tilbake.

I åpningsinnlegget skrev jeg dette i innledningen: "Hvilke spenninger er det som faktisk går til hvert element i praksis."

Bortsett fra en kanskje litt overfladisk teoretisk betraktning av passive filtre på slutten er åpningsinnlegget altså ingen teori i det hele tatt, men målinger gjort på mitt høyttalersystem (altså i praksis).

Jeg er muligens bedre utstyrt enn gjennomsnittet når det gjelder måleapparater og det var i grunnen i ånden av "sharing is caring" at jeg startet tråden etter at jeg hadde gjennomført denne testen av effektbehov (eller rettere sagt spenningsbehov).
Målingene er utført på terminalene til hvert element og de er nøyaktige innenfor mindre enn 0,5% av signalnivået. Instrumentet ble kalibrert våren 2022.

For å beholde maksimal oppløsning i DAC og oppnå best mulig S/N har jeg satt gainstrukturen i systemet slik at DAC når sitt maksimalnivå på 2V ved et lydtrykk på peak 107dB SPL (totalt fra alle drivere). Det dermed ikke mulig å skru høyere enn dette, og det er ikke bra for ørene heller siden jeg sitter bare en drøy meter fra høyttalerne.
Etter at alt var justert inn med målemikrofon og jeg i tillegg hadde lagt inn en 6dB heving i diskanten (jeg lytter en del off-axis) foretok jeg altså disse målingene som vises i åpningsinnlegget. Til glede for nye lesere tar jeg det på nytt.
Vis vedlegget 872951
Oscilloskopet har mange fine funksjoner som forenkler en ingeniørs hverdag. Blant annet en som heter Peak To Peak som vises nederst. Der ser vi at denne funksjonen har målt spenningen til å være maksimalt 9,197V i løpet av hele låta som ble brukt som testobjekt, og jeg har zoomet inn på akkurat denne pulsen i bildet over. Jeg har også satt vertikale markører ved de to minimumspunktene for å måle periodetiden til denne pulsen. Avstanden mellom markørene er 94,15us og det tilsvarer en frekvens på 10,62kHz.
Vi ser også at pulsen ikke er symmetrisk om 0V. Det kreves altså en anelse mer spenning på positiv halvperiode enn på den negative.
Uansett, -for å oppnå et peak totalt summert lydtrykk i lytteposisjon hos meg på 107dB SPL trenger diskanten kun 4,87V på det aller meste.
I åpningsinnlegget la jeg (heldigvis) inn en disclaimer på slutten der jeg skrev at jeg for enkelthets skyld tok utgangspunkt i at alle elementer var 8 Ohm. I virkeligheten (altså i praksis) så er diskanten min 4 Ohm og den korrekte beregningen av en minimumsforsterker blir dermed: (4,87/1,41)^2/4 = 2,96W. Ikke mye det heller

For å svare på spørsmålet: "Så hva kan årsaken være til at eksemplet i åpningsinnlegget aldri ses i praksis blant dem som konstruerer aktive høyttalere? "
Det finnes i hvert fall to åpenbare grunner til dette.
1. Med dagens teknologi koster det omtrent eksakt det samme å lage en 2W forsterker som å lage en på 20W. Det er altså ikke noe poeng å konstruere en forsterker som klarer kun 2-3W.
2. De fleste aktive høyttalere er nok designet for å kunne levere høyere peak lydtrykk enn 107dB som var min forutsetning i åpningsinnlegget siden dette anlegget kun brukes i nærfelt på kontoret.

Takk for fint svar

Ja, jeg har sans for slike målinger som viser hva som skjer i praksis. Men jeg leste innlegget ditt også som at det har mer generell interesse og ikke bare må oppfattes som en anekdote.

Hvis folk tolker åpningsinnlegget som at man generelt ikke trenger mer enn 2W til diskanten, eller 20W for å hoppe 10 dB opp i kapasitet, så var poenget mitt at denne generelle påstanden (hypotese) ikke støttes av observasjoner av høyttalere. Jeg gikk tilbake 45 år i tid, lenge før man kunne pøse på med billige watt på liten plass, og fant ingen høyttalere den gang med bare 2W eller 20W kapasitet. Poenget var altså å påpeke gapet mellom det jeg oppfattet som en hypotese («2W holder») og observasjon (aktive høyttalere har de siste 45 årene hatt mer enn 2W eller 20W tilgjengelig).

Til sist et lite skråblikk. Den aktive høyttaleren på bildet - med innebygde forsterkere som krysses over ved 3kHz - veier 1,5 kg og har en «peak» kapasitet på 105 dB eller mer i et stereooppsett. Diskanten har en forsterker på 25W. Er det overdimensjonert?

 

[svart-hvitt]

Tja, vet ikke, spør konstruktørene av nevnte høyttalere, men husk også at forskjellen fra 3 til 30 W bare er 10 dB. Det kan jo tenkes at det er dimensjonert for å kunne håndtere andre signalformer enn et typisk musikksignal når man først var i gang, at det finnes «edge cases» der ute som inneholder veldig mye høyfrekvent informasjon, eller noe helt annet.

Eller, for å se det fra en annen vinkel: Beyma produserer en del pro-elementer. Subwooferelementet 18SW1600Nd tåler 3200 W «program power», 1600 W AES.
Bassmellomtonen 12P80Nd tåler 1400 W «program power», 700 W AES.
Mellomtonen 6G40Nd tåler 340 W «program power», 170 W AES.
Diskanten TPL150 tåler 160 W «program power», 80 W AES.

Det er pro-elementer designet for å tåle veldig høye lydtrykk, så vi kan like gjerne stryke en null for å ta det ned 10 dB til husbruk (max 120 dB heller enn 130 dB SPL @ 1 m), og da får vi 320/140/34/16 W peak og halvparten kontinuerlig. Eller skalere det ned enda 10 dB for nærfelt som i åpningsinnlegget, og vi får 32/14/3.4/1.6 W peak.

Hvorfor det, da?

Det er nok slik at konstruktører av aktive høyttalere til det profesjonelle markedet holder seg strengere til spesifikasjoner og disse spesifikasjonene er «lineære» i den forstand at de ikke har lydmaterialet i tankene. Fra et «lineært» ståsted blir det viktig å kunne spille like høyt i diskanten som i bassen. Vanlig musikk er imidlertid «skjev» i den forstand at den er tyngst i bassen og lettest oppover i frekvens. Derfor kan det tenkes at det oppstår et skille mellom høyttalere til det hedonistiske markedet og det markedet hvor man vektlegger lineære spesifikasjoner.

 

[Asbjørn]

Det er nok slik at konstruktører av aktive høyttalere til det profesjonelle markedet holder seg strengere til spesifikasjoner og disse spesifikasjonene er «lineære» i den forstand at de ikke har lydmaterialet i tankene. Fra et «lineært» ståsted blir det viktig å kunne spille like høyt i diskanten som i bassen. Vanlig musikk er imidlertid «skjev» i den forstand at den er tyngst i bassen og lettest oppover i frekvens. Derfor kan det tenkes at det oppstår et skille mellom høyttalere til det hedonistiske markedet og det markedet hvor man vektlegger lineære spesifikasjoner.

For disse proff-elementene fra Beyma ser det vel ut til at spesifikasjonene legger til grunn en slik «skjevhet». Alle elementene har følsomheter i området 94-101 dB @ 1 W, omtrent likt for subwoofer (97 dB) og diskant (99 dB). Så 1000 W i bassen blir omtrent like høyt i dB SPL som 1000 W i diskanten, bare at diskanten vil brenne opp øyeblikkelig hvis noen forsøker og bassen fortsatt har en del å gå på.

Så konstruktøren av disse elementene har lagt til grunn at det behøves ca 3200/160 = 40x = 16 dB mer effektkapasitet i dypbassen enn i diskanten om elementene skal være omtrent like u-ødeleggelige i praktisk bruk. Det er en del mer enn Armands empiriske forholdstall fra faktisk musikkspor i åpningsinnlegget, 42/1.6 = 26x = 14 dB. Jeg synes det er litt interessant, det også.

 

[Snickers-is]

Det er nok slik at konstruktører av aktive høyttalere til det profesjonelle markedet holder seg strengere til spesifikasjoner og disse spesifikasjonene er «lineære» i den forstand at de ikke har lydmaterialet i tankene.

Noe slikt du tenkte på med "det profesjonelle markedet holder seg strengere til spesifikasjoner og disse spesifikasjonene er «lineære»"?

 

[Asbjørn]

Anyways, jeg justerte crest factor-kurven min slik at den passerer gjennom 12 dB ved 31 Hz og 22 dB ved 8 kHz, slik Meyers M-Noise ser ut til å gjøre:

Så tenkte jeg litt over hvor høyt det er sannsynlig å spille, selv når far er alene hjemme. Armands åpningsanlegg er et nokså realistisk "bra høyt"-volum, 85 dB snitt og 105 dB i toppene, implisitt 20 dB crest factor.

Og så tenkte jeg over at den bakre diskanten min tross alt spiller ved ca 8 dB lavere nivå enn den fremre, siden de får samme signal og har ulik følsomhet. Det vil ikke være aktuelt å skru opp den til samme nivå som den fremre.

Og da tror jeg seks 100-wattere drevet av to 300-watts strømforsyninger i grunnen bør være tilstrekkelig pr høyttaler. Max strømtrekk fra PSU er ca 28 W.

Det hele makser fortsatt ut på ca 98 dB gjennomsnittlig SPL, 118 dB peak, 100 W til fremre basselement, og 550 W levert fra strømforsyningene. Da ser utsvinget på spenning og strøm slik ut:

 

[K2]

Om denne gamle illustrasjon

kan være til noen nytte…?

 

[JENO]

For disse proff-elementene fra Beyma ser det vel ut til at spesifikasjonene legger til grunn en slik «skjevhet». Alle elementene har følsomheter i området 94-101 dB @ 1 W, omtrent likt for subwoofer (97 dB) og diskant (99 dB). Så 1000 W i bassen blir omtrent like høyt i dB SPL som 1000 W i diskanten, bare at diskanten vil brenne opp øyeblikkelig hvis noen forsøker og bassen fortsatt har en del å gå på.

Så konstruktøren av disse elementene har lagt til grunn at det behøves ca 3200/160 = 40x = 16 dB mer effektkapasitet i dypbassen enn i diskanten om elementene skal være omtrent like u-ødeleggelige i praktisk bruk. Det er en del mer enn Armands empiriske forholdstall fra faktisk musikkspor i åpningsinnlegget, 42/1.6 = 26x = 14 dB. Jeg synes det er litt interessant, det også.

At basselementer fra pro-segmentet er oppgitt med relativt høy følsomhet (og ditto fs) er vel ikke så relevant om man ønsker at elementet skal spille dypbass? Som eksempel ser vi her BMS 18N862 som er oppgitt til 95dB følsomhet, men i praksis når de puttes i en lukket kasse så er følsomheten rundt 80dB ved 20 Hz. Da trengs det jo en del effekt (spenning?) for å få dette til å spille. Er det noe jeg har misforstått?

https://www.bmsspeakers.com/index.php-11.html?id=bms_18n862
https://data-bass.com/#/systems/5c48e01911126b0004ca12ec?_k=190cib