Forskeren og ingeniørerveiledningen til digital signalbehandling av Steven W. Smith, Ph. D. Kapittel 9: Programmer av DFT-frekvensresponsen til Systems Systems analyseres i tidsdomene ved bruk av konvolusjon. En lignende analyse kan gjøres i frekvensdomenet. Ved hjelp av Fourier-transformasjonen kan hvert inngangssignal representeres som en gruppe cosinusbølger, hver med en spesifisert amplitude og faseskift. På samme måte kan DFT brukes til å representere hvert utgangssignal i en lignende form. Dette betyr at ethvert lineært system kan beskrives helt ved hvordan det endrer amplitude og fase av cosinobølger som går gjennom den. Denne informasjonen kalles systemfrekvensresponsen. Siden både impulsresponsen og frekvensresponsen inneholder fullstendig informasjon om systemet, må det være en en-til-en korrespondanse mellom de to. Gitt en, kan du beregne den andre. Forholdet mellom impulsresponsen og frekvensresponsen er et av grunnlaget for signalbehandling: En systemfrekvensrespons er Fourier Transform av impulsresponsen. Figur 9-6 illustrerer disse forholdene. Ved å følge standard DSP-notasjon bruker impulsresponser små bokstaver, mens de tilsvarende frekvensresponsene er store saker. Siden h er det vanlige symbolet for impulsresponsen, brukes H for frekvensresponsen. Systemer er beskrevet i tidsdomene ved konvolusjon, det vil si: x n lowast h n y n. I frekvensdomenet multipliseres inngangspekteret med frekvensresponsen, noe som resulterer i utgangsspektret. Som en ligning: Xf ganger H f Y f. Med andre ord, konvolusjon i tidsdomene tilsvarer multiplikasjon i frekvensdomenet. Figur 9-7 viser et eksempel på bruk av DFT for å konvertere en systemimpulsrespons til frekvensresponsen. Figur (a) er impulsresponsen til systemet. Ser du på denne kurven, går det ikke å gi deg den minste ideen hva systemet gjør. Ved å ta en 64-punkts DFT av denne impulsresponsen produseres frekvensresponsen til systemet, vist i (b). Nå blir funksjonen til dette systemet opplagt, det overfører frekvenser mellom 0,2 og 0,3, og avviser alle andre. Det er et bandpassfilter. Fasen av frekvensresponsen kunne også undersøkes, men det er vanskeligere å tolke og mindre interessant. Det vil bli diskutert i kommende kapitler. Figur (b) er veldig tynn på grunn av det lave antall prøver som definerer kurven. Denne situasjonen kan forbedres ved å polstere impulsresponsen med nuller før du tar DFT. For eksempel, legger du nuller for å gjøre impulsresponsen 512 prøver lang, som vist i (c), resulterer i det høyere oppløsningsfrekvensresponset vist i (d). Hvor mye oppløsning kan du få i frekvensrespons Svaret er: uendelig høyt, hvis du er villig til å pusse impulsresponsen med et uendelig antall nuller. Med andre ord, det er ingenting som begrenser frekvensoppløsningen unntatt lengden på DFT. Dette fører til et svært viktig konsept. Selv om impulsresponsen er et diskret signal, er det tilsvarende frekvensrespons kontinuerlig. Et N-punkt DFT av impulsresponsen gir N 2 1 prøver av denne kontinuerlige kurven. Hvis du gjør DFT lenger, forbedres oppløsningen, og du får en bedre ide om hvordan kontinuerlig kurve ser ut. Husk hva frekvensresponset representerer: amplitude og faseendringer opplevd av cosinobølger når de passerer gjennom systemet. Siden inngangssignalet kan inneholde en hvilken som helst frekvens mellom 0 og 0,5, må systemfrekvensresponsen være en kontinuerlig kurve over dette området. Dette kan forstås bedre ved å bringe inn et annet medlem av Fourier-transformasjonsfamilien, Diskret Time Fourier Transform (DTFT). Vurder et N-prøvesignal som kjøres gjennom et N-punkt DFT, som produserer et N 2 1-samplefrekvensdomene. Husk fra det siste kapitlet at DFT anser at tidsdomene signalet er uendelig lang og periodisk. Det vil si at N-punktene gjentas igjen og igjen fra negativ til positiv uendelighet. Nå vurder hva som skjer når vi begynner å kaste tidsdomenet med et stadig økende antall nuller, for å få en finere og finere sampling i frekvensdomenet. Hvis du legger til nuller, blir tidsdomenes periode lengre. samtidig som frekvensdomene prøver nærmere. Nå vil vi ta dette til ekstreme ved å legge til et uendelig antall nuller til tidsdomenet. Dette gir en annen situasjon i to henseender. For det første har tidsdomssignalet nå en uendelig lang periode. Det har med andre ord blitt til et aperiodisk signal. For det andre har frekvensdomenet oppnådd en uendelig liten avstand mellom prøvene. Det er, det har blitt et kontinuerlig signal. Dette er DTFT, prosedyren som endrer et diskret aperiodisk signal til et frekvensdomene som er en kontinuerlig kurve. I matematiske termer finnes en systemfrekvensrespons ved å ta DTFT av impulsresponsen. Siden dette ikke kan gjøres på en datamaskin, brukes DFT til å beregne et utvalg av den sanne frekvensresponsen. Dette er forskjellen mellom hva du gjør i en datamaskin (DFT) og hva du gjør med matematiske ligninger (DTFT). Scientist og Engineers Guide til Digital Signal Processing av Steven W. Smith, Ph. D. Kapittel 6: Konvolusjon La oss oppsummere denne måten å forstå hvordan et system endrer et inngangssignal til et utgangssignal. For det første kan inngangssignalet dekomponeres i et sett med impulser, som hver kan ses som en skalert og skiftet delta-funksjon. For det andre er utgangen som følger av hver impuls en skalert og skiftet versjon av impulsresponsen. For det tredje kan det totale utgangssignalet bli funnet ved å legge til disse skalerte og skiftede impulsresponsene. Med andre ord, hvis vi kjenner et systemimpulsrespons, kan vi beregne hva utgangen vil være for ethvert mulig inngangssignal. Dette betyr at vi vet alt om systemet. Det er ikke noe mer som kan læres om en lineær systemegenskaper. (I senere kapitler vil vi imidlertid vise at denne informasjonen kan representeres i forskjellige former). Impulsresponsen går av et annet navn i enkelte applikasjoner. Hvis systemet vurderes er et filter. impulsresponsen kalles filterkjernen. konvolusjonskjernen. eller bare kjernen. Ved bildebehandling kalles impulsresponsen punktspredningsfunksjonen. Mens disse begrepene brukes på litt forskjellige måter, betyr de alle det samme, signalet som produseres av et system når inngangen er en delta-funksjon. Konvolusjon er en formell matematisk operasjon, akkurat som multiplikasjon, tillegg og integrasjon. Tillegget tar to tall og produserer et tredje nummer. mens konvolusjon tar to signaler og produserer et tredje signal. Konvolusjon brukes i matematikken i mange felt, for eksempel sannsynlighet og statistikk. I lineære systemer brukes konvolusjon for å beskrive forholdet mellom tre signaler av interesse: inngangssignalet, impulsresponsen og utgangssignalet. Figur 6-2 viser notasjonen når konvolusjon brukes med lineære systemer. Et inngangssignal, x n, går inn i et lineært system med en impulsrespons, h n, noe som resulterer i et utgangssignal, y n. I ligningsform: x n h n y n. Uttrykt i ord, er inngangssignalet som er forbundet med impulsresponsen lik utgangssignalet. Akkurat som addisjon er representert av pluss,, og multiplikasjon ved korset, er tiden convolution representert av stjernen,. Det er uheldig at de fleste programmeringsspråk også bruker stjernen til å indikere multiplikasjon. En stjerne i et dataprogram betyr multiplikasjon, mens en stjerne i en ligning betyr konvolusjon. Figur 6-3 viser konvolusjon som brukes til lavpass og høypassfiltrering. Eksempelinngangssignalet er summen av to komponenter: tre sykluser av en sinusbølge (som representerer en høy frekvens), pluss en sakte stigende rampe (sammensatt av lave frekvenser). I (a) er impulsresponsen for lavpassfilteret en jevn bue, noe som resulterer i at bare den langsomt skiftende rampebølgeformen sendes til utgangen. På samme måte tillater høypassfilteret (b) bare at den raskere endrede sinusformen skal passere. Figur 6-4 illustrerer to ekstra eksempler på hvordan konvolusjon brukes til å behandle signaler. Den inverterende demperen, (a), flipper signalet øverst for bunn og reduserer dens amplitude. Det diskrete derivatet (også kalt den første forskjellen), vist i (b), resulterer i et utgangssignal relatert til hellingen til inngangssignalet. Legg merke til lengdene på signalene i fig. 6-3 og 6-4. Inngangssignalene er 81 prøver lange, mens hver impulsrespons består av 31 prøver. I de fleste DSP-applikasjoner er inngangssignalet hundrevis, tusen eller til og med millioner av prøver i lengden. Impulsresponsen er vanligvis mye kortere, si noen få poeng til noen få hundre poeng. Matematikken bak konvolusjon begrenser ikke hvor lenge disse signalene er. Det angir imidlertid lengden på utgangssignalet. Lengden på utgangssignalet er lik lengden på inngangssignalet, pluss lengden på impulsresponsen, minus en. For signalene i fig. 6-3 og 6-4, hvert utgangssignal er: 81 31 - 1 111 prøver langt. Inngangssignalet går fra prøve 0 til 80, impulsresponsen fra prøve 0 til 30, og utgangssignalet fra prøve 0 til 110. Nå kommer vi til den detaljerte matematikk av konvolusjon. Som brukt i Digital Signal Processing, kan konvolusjon forstås på to separate måter. Den første ser på convolution fra inngangssignalets synspunkt. Dette innebærer å analysere hvordan hver prøve i inngangssignalet bidrar til mange punkter i utgangssignalet. Den andre måten ser på konvolusjon fra utsiktspunktet til utgangssignalet. Dette undersøker hvordan hver prøve i utgangssignalet har mottatt informasjon fra mange punkter i inngangssignalet. Husk at disse to perspektiver er forskjellige måter å tenke på den samme matematiske operasjonen. Det første synspunktet er viktig fordi det gir en konseptuell forståelse av hvordan konvolusjonen angår DSP. Det andre synspunktet beskriver konvoluttens matematikk. Dette tyder på en av de vanskeligste oppgavene du vil møte i DSP: gjør din konseptuelle forståelse tilpasning med matematikkens jumble som brukes til å formidle ideene. Innstillinger i høyttalerdesign - 7 D2 - Faseskift på grunn av dipol D og dens effekt ved kryssinger E2 - Lydfeltkontroll F 2 - Wooferutjevning i LXmini A2 - Høyfrekvente nedre hyller for ORION-3 Etter å ha tilbrakt mange timer med kritisk lytting de siste to ukene, bytte observasjoner med Don Barringer, finjustere frekvensresponsen og til slutt lansering ORION-3 Jeg har samlet mange observasjoner og tanker som jeg vil formidle før de blir glemt. Med ORION-3 har jeg korrigert avvik fra flatfrekvensrespons i de to oktavene fra 500 Hz til 2 kHz. Jeg har bekreftet at et generelt flatt akselfrekvensrespons ikke er optimalt i et reverberant rom, og at det må være en slags responsforming for frekvenser over 1 kHz. Vi fant ut at en liten mengde høyfrekvensrulling var nødvendig, og at spesielt senterfrekvensen på hyllfilteret var ekstremt kritisk. Flytting av senteret fra 5,4 kHz til 4,4 kHz, en -1,78 dB eller 13 oktavforskyvning av avrullningskonturen langs frekvensaksen, forandret oppfatningen fra nøytral og ikke-engasjerende til fortsatt nøytral, men i live. Hva skjer Det er klart at frekvensresponsen på aksen er den dominerende parameteren for en høyttaler, og hva med off-aksen eller effektresponsen. For disse lyttetestene dannet høyttalerne og lytteren en like-sidig trekant, men ikke utelukkende. Don og jeg ligger over hele landet fra hverandre. Rommet mitt er større og mer levende enn hans. Don som tidligere musiker og senere lytter en opptaksingeniør akutt for troverdigheten til instrumentlyder og deres romlige kontekst, som har fordelen av år med eksponering for akustiske instrumenter og utøvere. Jeg er i utgangspunktet en lytter i publikum og overveiende til klassisk musikk. Jeg er veldig kjent med lyden av instrumenter i konserthus og fra en avstand og lytter globalt. Etter at ORION ble utjevnet til flat, hørte jeg det på rommet mitt, og for en stund ble det helt beruset av rushen med høyfrekvent energi. Don trakk meg ned, med rette, fordi det jeg hørte var ikke ekte, og jeg hadde kjent fra før den leiligheten var for mye. Så vi skrudd ned diskantnivået, men kunne ikke finne riktig nivå. Det forblev en ubehagelig skarphet og taleren ble enten kjedelig eller hadde for mye sibilance. Jeg innså at midt-til-høyfrekvensovergangen endret for plutselig med diskantnivåendring. Vi satte diskanthøyttalerne til en flat respons og la til et nedleggingsfilter, noe som gir en mye mer gradvis overgang som lett kan justeres for sin midtre frekvens og mengde endring. Som utgangspunkt for å prøve forskjellige mengder hyller bestemte jeg meg for at hvert filter kun kunne være 0,5 dB ned ved 2 kHz. Vi har umiddelbart hørt en forbedring over tweeter nivå justering resultater. Men da tok det mange timer med å lytte, mange telefonsamtaler for å komme til en kontur som vi begge følte seg fornøyd med. Jeg dro ut til middag for å feire (min kone var i Europa, og jeg hadde blitt veldig lei av å forberede mine egne vegetariske middager, som smakte mest som kaninmat). Neste dag lyttet vi igjen, og det var fortsatt noe skrump, rop og skrik, en steintess når vi spilte på realistiske volumnivåer, men mye mindre enn når vi startet med utjevningen. En kvinnelig stemme spesielt er i stand til å produsere noen svært forverrende høyt hevde lyder ved høye volumnivåer i det virkelige livet som jeg ikke liker å høre, men en trent sopran kan også ha en svært behagelig høyvolumstemme, kort for piercing. Så fortsatte vi med utjevningseksperimenter. Jeg fokuserte veldig mye på kvinnelig stemme, enkelt og i grupper, mannlige og kvinnelige kor, ved hjelp av opptak gjort med sfæremikrofoner og andre hovedsakelig 2-mikrofoninnspillinger som vi var kjent med eller visste opprinnelsen og mangelen på etterbehandling. Vi fokuserte på strenger, harpe, messing. Til slutt visste jeg at vi hadde kommet opp med noe som fungerte veldig bra for meg og også for Don, og det var quottime igjen å skyte designerquot som vi pleide å kalle det på HP. Det var på tide å lansere ORION-3 slik at andre kunne høre - eller ikke høre - hva vi hadde kommet til. Tid for en offentlig beta-test for å se om vårt høyt kritiske reolfilter beveger seg godt og kan duplisere våre auditive erfaringer. La oss kalle dette filteret DSS (ja det er også de-essene), kort for at du kan se Siegfrieds Shelfquot fordi det kan være unikt for ORION og eller to av oss. DSS fungerer for oss, men det bærer også universelle aspekter. Jeg mistenker at quotBBC Dipquot er relatert, på grunn av sin evne til å kontrollere dårlige opptak. Jeg har brukt en 2760NF for dip i PHOENIX høyttalerresponsen, men var aldri så sikker på å forlate den i kretsen permanent som jeg snakker om DSS. Fra det jeg har hørt så langt, gjør DSS absolutt ingen skade på gode opptak. Det er nødvendig. B2 - Hva er den optimale polarresponsen for en høyttaler Med den modifiserte ORION kunne jeg spille musikk på volumnivåer som jeg aldri hadde tolerert før, fordi de fikk meg til å føle seg urolig og gritting tennene mine. Denne gangen var jeg helt trygg, selv om volumet må ha vært nær brytpunktet for diskantene. Jeg hadde meg selv en opplevelse, rocket med musikken, helt oversvømt av den. Det var raskt og umiddelbart. Det skjedde til meg senere at høyttalerne ikke ropte og skrek på meg som høyttalere pleier å gjøre med svært høyt volumnivå. Rommet var helt oversvømmet med lyd, rommet var ikke engang der. De forskjellige fantomkildene satt der, fast definert i rommet. Jeg kunne bli full på dette. Hvorfor ropte de ikke jeg kom til meg på veien til flyplassen, satt i trafikken: Hver lydkilde har en Gestalt. En fiolin, piano, menneskelig stemme etc. de har alle en Gestalt og vi anerkjenner kildens natur ved sin Gestalt. Den menneskelige stemmeens gestalt består av mange elementer, som tonehøyde, artikulasjon, retningsretning. Det kan være høyt, mykt, hardt, skråt, beroligende og uendelig uttrykksfulle for følelser. Du kan ta bort nesten alle elementer og fortsatt gjenkjenne en kjent stemme over en svært dårlig telefonforbindelse. Gestalt har unike og generiske aspekter til det, som for eksempel gjør en Stradivarius mye mer unik enn fiolin som barnebarnet praktiserer på. Høyttalere har en Gestalt, og det er et problem. Høyttaleren skal gjengi Gestalt fra enhver kilde og ikke legge til sin egen. Hvordan kunne det være mulig Nesten alle kilder vi kjenner til, noe som betyr at kilder vi har minne om, er retningsbestemte, selv om de varierer gradvis. Det er bare en funksjon av deres fysiske størrelse som ikke lenger er liten i forhold til bølgelengden til lyden som utstråles eller fra å bruke hulrom for å konsentrere lyden inn i en stråle. Det er retningen til en kilde, dens polare respons som bestemmer hvordan miljøet, rommet snakker tilbake ved å reflektere produksjonen fra kilden. Directionality bestemmer hvordan rommet er opplyst med lyd i forskjellige retninger og derfor hvordan en bestemt person eller venn høres ut i stuen. Rommet mitt har en Gestalt. Rommet forringer veldig lite fra Gestalt av stemmen hans, og jeg er ikke klar over rommet fordi jeg er kjent med rommene Gestalt. Vi kjenner oss veldig raskt og ubevisst med Gestaltet til et nytt rom ved å skrive inn det. Det er en overlevelse mekanisme. Når jeg hører min besøkende bak den lukkede badedøren, er Gestalt av lyden som jeg hører fra ham, forandret, men jeg kan fortelle om han fortsatt er i stuen eller har trappet ut på terrassen mens jeg var borte. Med andre ord hører jeg ham og miljøet han er i. I stuen, min auditiv horisont, hadde min oppmerksomhet fokusert på den besøkende, ignorert det kjente rommet. Fra innsiden av badet min horisont omfatte badet lyder og lydene overføres til den gjennom den lukkede døren. De besøkende Gestalt hadde fusjonert med Gestalt av sitt miljø. Jeg kan ikke lenger avstemme effekten av årsaken. Når jeg lytter til et opptak, presenteres jeg alltid med en årsak og en effekt, musikalske instrumenter og miljøresponsen de var i. Det er det jeg forventer å høre i så mye realisme som mulig. Det er det jeg har lært av å lytte til levende kilder. Høyttalere har en Gestalt på grunn av deres frekvensrespons, strålingsmønster, forvrengning, re-stråling, skjulte resonanser, diffraksjon etc. Vi ønsker ikke å høre deres Gestalt, særlig når de skal lage fantomkilder som i 2-kanals gjengivelse. Phantom kilder, som er en konstruksjon av sinnet, er skjøre fordi de må bygges ut fra signalene som venstre og høyre høyttalere gir. Cues som må samsvare med lærte og memoriserte mønstre eller må være troverdige. Strålingsmønsteret er hvordan høyttaleren lyser opp rommet og derved gir dette aspektet av sin Gestalt til lytteren. Videre blir dette aspektet sammenflettet med fantomkildens Gestalt, den menneskelige stemme som svinger mellom høyttalerne og vi hører begge sammen, tilsynelatende uadskillelige. Men de kan skilles, hvis høyttaleren har et ikke-påtrengende Gestalt. Strålingsmønsteret må være slik at romrefleksjoner og energi som utstråles inn i rommet, ikke forstyrrer de spektrale signalene som venstre og høyre høyttalere overfører til øret og hjernen direkte. Ideelt sett bør refleksjoner ha det samme spektrale innholdet som den direkte lyden, de bør forsinkes for å unngå fusjon med direkte lyd, og viktigst bør høyttalerens strømrespons være flatt. For høyttalerdesigneren betyr dette at kilden skal være akustisk liten, være omnidireksjonell, dipol eller kardioid. Med høyttalerens Gestalt fjernet fra romrefleksjonen, blir fantomkilden bare definert av direkte lyd. Selve rommet beveger seg utenfor den perceptuelle horisonten. Omnidireksjonell er mor til alle høyttalere. En omni kan øyeblikkelig belyse rommet med lyd av alle frekvenser, som en eksplosjon. Den har den ideelle romlige impulsresponsen. Det genererer en rask respons fra rommet. Dipolen er et nært sekund. Kardioiden ser ikke halvparten av rommet og er ikke en konkurrent for fart. Dens Gestalt er for sterk. I praksis kan omnien ikke øyeblikkelig utløse den luftbårne energien bak kjeglen og strukturen som bærer energi i skapet, og dermed smøre impulsen. Dipolen har ikke dette problemet med energiforbruket. All vibrasjonsenergi brukes til å utstråle lyd til fram og bak. Belysning av smale områder til sidene av rommet skjer via refleksjoner, noe som forsinker den totale oppbyggingen av lyd i rommet. I praksis er en dipol den raskeste av de tre radiatortyper som har konstant effektrespons. Hvis en høyttaler er retningsbestemt, bør den ikke endre retningsretningen med frekvens. Det store gjenværende spørsmålet er, hvor mye kan det avvike fra det og ikke forårsake problemer i et reverberant miljø. Jeg vet at polarresponsen til ORION over 800 Hz er bare dipol som ved at den har nuller ved 90 grader off-akse. Den har maksimal horisontal spredning rundt 2 kHz og smalter deretter med økende frekvens. Da jeg spilte ORION-3 på høyt høye nivåer, ropte det ikke på meg. Sikkert vårt arbeid på det generelle frekvensresponset hadde lønnet seg. Jeg har også tilknyttet quoteshouting og shrillnessquot med stråling som i horn høyttalere og mange boks høyttalere. Jeg vet fra min egen designopplevelse at det alltid var gunstig for lydstyrken for å opprettholde bred spredning ettersom frekvensen går opp. Dette er i samsvar med kravet til konstant spektral innhold av refleksjoner og konstant effektrespons. Jeg er også imponert over hvor relativt ufølsom PLUTO-2.1 er å plassere nær romgrenser. Det er en ganske anstendig omni-kilde fordi den er akustisk liten opp til rundt 4 kHz og effektivt frigjør mekanisk og luftvibrasjonsenergi internt. ORION-3 er bemerkelsesverdig for meg på grunn av den store mengden høyfrekvent energi som den kan sette inn i rommet og dermed ikke forandre Gestalt. Phantom kilder nærmer seg dermed høyfrekvensutgangen av ekte kilder og virker ekte. Dette sier til meg at økende direktivitet og rulle av 4 p-responsen med økende frekvens ikke er retningen å gå når du optimaliserer høyttalere for hjemmeprogrammer. I denne sammenhengen er det pedagogisk å revidere den teoretiske 4 p-effektresponsen av en dipol som en funksjon av stempeldiameter og føreravstand når to drivere brukes, hvilket igjen understreker behovet for akustisk små kilder for å styre direktiviteten. C2 - L-07 Dipole høyttaler I sammenheng med A2 og B2 ovenfor er en av mine tidlige dipole høyttaler design av interesse. Jeg mistenkte da at høyttalerens 4 p-effektrespons var problematisk, fordi det definerer samspillet med rommet. Kraftresponset måtte styres bedre, for å gjøre det flatt og mer jevnt oppført enn det var typisk for høyttalere i den perioden. I tillegg ville en dipol redusere total reverberant kraft i rommet. Akustiske målinger var imidlertid overordentlig kjedelig med utstyret ved hånden, derfor anslagene i grafene. L-07-høyttalerne brukte 34 tommers diskanter på front og bak, to 3 tommers øvre mid-drivere, to 8 tommer lavere middrivere. Enkelt senter woofer hadde to 12 tommers drivere i et forseglet kabinett, tett plassert i en hylle med tunge bøker stablet på toppen av den. Crossoverfrekvenser var på 70 Hz, 600 Hz og 4 kHz. Crossovers og EQ brukte TL072 opampkretser i dette 4-veis aktive høyttalersystemet. Det var ikke trykt kretskort for crossover og utjevningskretser. Alle komponentene ble samlet på et prototype bord foran og bak med sammenkoblinger på praktiske punkter. For akustiske målinger brukte jeg min formet burstgenerator som kilde. Maksimal amplitude av den mottatte burst ble målt i dB SPL med en terskelvarsler. Den store knappen med den ensartede dB-skalaen ble vendt til den røde lysdioden ved siden av det bare ble opplyst. Dataoppløsningen var omtrent 0,5 dB. Burstfrekvensen kan økes i 20 trinn. Den målte dB-verdien ble deretter plottet på et stykke grafpapir. Det tok en stund å samle alle poengene for en måling fra 20 Hz til 20 kHz og til blyant i den resulterende kurven. Bristgeneratormetoden ga bedre frekvens og romlig oppløsning enn analysatoren vi brukte i årene før. Den ene hadde en rosa støykilde (en mikrobølgepunkt-kontaktdiode) og en bank med 24 topolede tredje oktavfiltre med 24 lommelykter som rms detektorer. Deres svake glød ble justert med en dB-kalibrert forsterkningskontroll til en referansebelysning. Tallerkenavlesningen for hver pære ble deretter plottet. Russ Riley hadde designet og håndbåret dette verktøyet. Det ga oss svært nyttig akustisk målingskapasitet, i motsetning til SPL meter med deres hoppende nål, lineært gjennomsnitt, displayavlesninger. . . Akustiske målinger var kjedelig og tidkrevende. Jeg byttet gjerne til MLSSAs akustiske målesystem i 1991, men til en pris på 2995 pluss 1500 for en PC var det et stort utlegg for min hobby og vanskelig å retusjere. Bare nylig og etter at det var i stand til målingene jeg trengte, konverterte jeg til ARTA. Etter L-07-prosjektet adopterte jeg Brian Elliotts H-frame woofers og han adopterte en dipolplattform for frekvensområdet ovenfor. Jeg brukte ikke en bakre diskant igjen til ORION. Legg merke til den smale øvre midter - og diskantbaffelen. Et papir ble presentert ved AES-konvensjonen i 1987 i New York med tittelen quotA Loudspeaker Design for Reduced Reverberant Sound Power Outputquot. Jeg kunne ikke delta og John Vanderkooy ga det for meg. Jeg snakket om L-07 under et AES-seksjonsmøte i 1989. Emnerelaterte presentasjoner ble gitt av Brian Elliott og Floyd Toole. Mine design har utviklet seg siden L-07 og nå med ORION-3 Jeg har kommet til et høyttalersystem som kan spille et stadig større utvalg av programmateriale på spennende lydnivåer i en vanlig stue. D2 - Faseskift på grunn av dipol D og dens effekt ved kryssoverganger To dipoler M1 og M2 med lik kildestyrke, men forskjellig effektiv avstand D mellom fremre og bakre kilder, viser en faseskift i forhold til hverandre, noe som øker med frekvens. Denne faseskiftet påvirker summasjonen av lavpassede og høypassede dipolutganger. Her er eksemplet på to ideelle dipoler med D1 10 cm og D2 3 cm som skal krysses over ved 1 kHz med et første-bestilling Butterworth filter. Kun on-akse frekvensresponskurver vises. Vi forsterker M2 med 9,3 dB siden høyere frekvensdipol M2 har mindre utgang ved 1 kHz enn M1. B1-filtrerte utganger av de to dipolene har nå identisk amplitude ved 1 kHz. På grunn av den ekstra 37 0 faseskiftet øker deres summerte utgang med 5,1 dB og ikke med 3 dB. Utgangen minker med 1 dB med reversert polaritet av en av dipolene i stedet for å øke med 3 dB. Utjevning av de kombinerte utgangene med en konstant 6 dBoct-frekvens gir ikke en flat respons, og ytterligere ikke-minimumsfaseutjevning er nødvendig. Ved å bruke en forskyvning mellom M1 og M2 kan det oppstå problemer med baffelkanten diffraksjon med tilstøtende dipol. Realiserbare dipoler har ytterligere faseskift på grunn av driverresponser som påvirker crossoveradferansen på aksen og off-aksen. Merk: I min opprinnelige innlegg hadde jeg en feil fordi jeg bare betraktet faseskiftet av dipol bakstråling. Den resulterende analysen forklarte godt min målte frekvensresponsdata for en eksperimentell dipol. Så jeg følte meg ganske sikker. Men hvis jeg også hadde inkludert faseskiftene på grunn av bandpassresponsen til mine ikke-ideelle drivere, så har jeg kanskje sett feilen. Det var ltjohn k. gt på diyAudio forumet, som spurte mine forklaringer, som hjalp meg til å få dette riktig. Ovenstående grafer bør eliminere enhver forvirring som ble forårsaket. E2 - Lydfeltkontroll (her) F2 - Wooferutjevning i LXmini LXmini utviklet seg fra Pluto og ga meg muligheten til å gå tilbake til wooferutjevningen ved hjelp av PEQ-funksjonene som er tilgjengelige i en miniDSP-enhet. Nedenfor forklarer jeg designbeslutninger ved hjelp av en CircuitMaker-elektrisk modell (fil) av L16RN-SL-driveren i et kabinett. I en meget stor og forseglet kabinett (a) kjører føreren av med 12 dBoct-hastighet og er ca 6 dB ned ved 45 Hz. Når den plasseres i 6,4 liter røret, er den ca. 8 dB ned. Jeg satser på en 45 Hz, -3 dB hjørnefrekvens og utjevning blir nødvendig for å oppnå det. I en meget stor innkapsling (a) oppstår den mekaniske resonansen ved 38 Hz, men i det lille volumet av røret presses resonansen opp til 74 Hz på grunn av stivheten til lukkede luft. Røret må være fylt med akustisk absorberende materiale for å dempe og undertrykke stående bølge resonanser, som forekommer ved ulike multipler på ca. 110 Hz. Mengden fylling påvirker woofers mekaniske resonansfrekvens, først senker den og deretter med mer materiale som øker frekvensen. Fyllingen endrer også woofers frekvensrespons og terminalimpedans (c). Hvis mitt målrespons (d) er et 2-trinns Butterworth høypassfilter, må jeg legge til 12 dB forsterkning ved 20 Hz til (c), 9 dB ved 45 Hz og 4 dB ved 100 Hz. Woofer-kegleutfarten øker som (1f) 2 eller ved 12 dBoct-frekvens med avtagende frekvens for konstant SPL. Et konstant drivsignal påført på (d) utjevnt woofer vil således kreve (10045) 2 x 0,7 3,5 ganger utfarten ved 45 Hz som det gjør ved 100 Hz og 5,5 ganger ved 20 Hz og under. Store utflukter under førerens mekaniske resonans ved 74 Hz er spesielt problematiske fordi føreren opererer i samsvarskontrollert område, som er utsatt for betydelig høyere forvrengning enn i den massekontrollerte regionen over resonans. Det er således ønskelig å redusere kegleutflukter under resonans. Rundt resonans styres bevegelsens bevegelse av viskøs demping eller mekanisk motstand som i (c). Her er hvor jeg håpet at økt fylling kan hjelpe, selv om jeg ikke kjenner materialets mekaniske egenskaper og om det oppfører seg som viskøs eller friksjon, og om det har effekt på store utflukter. Basert på ovennevnte overveielser valgte jeg å forgå den vanlige quotLinkwitz Transformquot-biquaden og bare bruke en båndpassutjevning (e). Den resulterende wooferresponsen (f) ruller raskere under 45 Hz enn målet (d). Den starter med nesten 18 dBoct-hastighet og går tilbake til 12 dBoct. Jeg har oppnådd en reduksjon på 5 dB (1,8 x) i forskyvning ved 20 Hz og dermed meget like utflukt som ved 45 Hz for et konstant amplitude inngangssignal. Denne formen av eq setter også mindre etterspørsel på forsterkningsstrukturen til en DSP-enhet enn biquad-ekv. Den raskere avrullingen under 45 Hz går med en økning i gruppeforsinkelse og lengre ringing i tidsdomene. Jeg er fornøyd med det samlede resultatet og oppfatter det som en forbedring over Pluto når det gjelder grasiøs håndtering av store signaler. Men jeg har ikke utført komparative målinger mellom LXmini og Pluto ved likestrengskifteforskyvningsnivåer for å finne sammenhenger mellom fysikk og oppfatning.
No comments:
Post a Comment