2577
Sök

Myten om snärt i subbasar

10 287 Inlägg
7 mars 2007
Trådstartare
#1
Det skrivs ofta om "snärt i subbasar". Detta är ett kapitel som behövs redas ut.

------------------------------------------------------

Musik, eller det som fysikaliskt beskrivs med ordet vågformer, kan i princip brytas ner i tre (besläktade) egenskaper. "fasta grundtoner" , "komplexa fasta toner" och "attacker".

En "fast grundtonton" är en sinuston på en viss frekvens.

En "komplex fast ton" är en ton sammansatt av flera frekvenser, grundton och övertoner.

En "attack" är ett skeende i tiden som inte är sinusformat.

Det finns ett samband mellan dessa egenskaper. Detta samband gör att man kan bryta ner vilken "attack" som helst - dvs vilket skeende i tiden som helst - i "fasta toner", sinustoner.
Detta kallas att gå från tid till frekvens (tidsdomän till frekvensdomän).

Var nu så väldigt vänliga att inse att denna matematisk/fysikaliska teori, Fouriertransform, är så grundläggande att ingenting av det som ni som moderna männsikor använder skulle fungera om denna teori inte var sann! Det går dessutom att se detta enkelt med en spektrumanalysator. (som bygger på FFT, Fast Fourier Transform).

http://en.wikipedia.org/wiki/Fourier_transform

---------------------------------------------------------------

OK, nu har vi tex en trummis som kickar till på sin baskagge. Det som kommer ut från mikrofonen på baskaggen är en signal som i tidsperspektivet är en "attack" följd av en efterklang. Detta motsvaras i frekvensplanet av en grundton och en massa övertoner. Alla dessa övertoner har olika styrka - amplitud - och avklingar olika fort.

Om nu baskaggen vore ideal så skulle det bara finnas en enda grundton - ofta runt 50 - 60Hz på en baskagge. Nu är inga instrument ideala så man får alltid flera olika "grundtoner" men detta spelar ingen roll eftersom alla mekanismen är densamma - dvs grundtoner genererar övertoner.

Övertoner är ALLTID multiplar av grundtonen, dvs om grundtonen är 60Hz, då är första MÖJLIGA övertonen 120Hz, nästa 180Hz, nästa 240Hz etc.

------------------------------------------------------------------

Nu har vi alltså en subbas som är frekvensskuren så att den bara återger frekvenser under 80Hz. Matar vi nu in signalen från baskaggen som kommer bara grundtonen - 60Hz - att återges av subbasen. All annan information - ljud - från attacken kommer att ligga högre i frekvens - dvs all annan information än just grundtonen återges av middar och diskanter.

Det som är viktigt att inse här är att en subbas som klarar av att spela till 80Hz - och är frekvensskuren till 80Hz med ett lågpassfilter inte kan vara "snabbare" eller "långsammare" än 80Hz. Frekvens är bara ett sätt att beskriva tid -snabbhet - på ett annat sätt.
Klarar basen av att spela med "full output" vid dessa 80Hz så spelar det ingen roll om magneten är stor som Halland eller liten som en tekopp, ingen av varianterna kommer att vara snabbare eller långsammare. 80Hz är 80Hz är 80Hz. Det går alltså inte att få 80Hz att bli "snabbare" med en större/kraftigare magnet.

Så faktum är att en subbas inte har en aning om hur mycket attack det är i en elbas eller baskagge. Subbasen tar bara hand om grundtonen. Och desto häftigare attack det är - desto större mängd energi kommer att hamna i mid + diskant, men det kan ändå vara exakt samma nivå på grundtonen.

Det går alltså inte att på något sätt "beordra" mera snärt ifrån en subbas genom att sätta dit ett mindre element. Återigen: Subasen har inte en jädra aning om hur "brant" en attack i en signal är.

-----------------------------------------------------------------

Att baslådor/basar ändå låter olika beror på en massa andra egenskaper. Zoopåse tar upp en av dom i sitt inlägg direkt nedan, grupplöptid. Men det finns många andra egenskaper som spelar oändligt mycket större roll än själva elementet. Centrala problem är lådans avstämning och basens fasläge gentemot fasläget hos mid/diskant när ljudet når lyssnarens öron.

Lådans storlek/avstämning kontra elementets fysikaliska parametrar (Thiele-Small parametrarna) kommer att avgöra i princip allt om hur lådan beter sig med det element man har valt. Att säga att 10" är bäst för en viss slags musik kan man inte göra utan det är som att rekommendera "storlek 43 i skor för det passar mig bäst".

Här kommer vi alltså in på dimensionering och anpassning, och där är där man skall jaga om man är ute efter fungerande, tajt, bas med "attack".


Och dimensionering / anpassing var inte topic för denna förklaring.


/Göran

Not 1: Jag har med flit förenklat beskrivningen runt Fouriertransform. Det spelar ingen roll för sammanhanget men jag ville undvika att trampa in på begrepp runt tidsinvarians.

Not 2: Tro inte att det finns en "verklighet" som är annan än teorierna runt Fouriertransform. En vetenskaplig teori är just att beskriva verkligheten som vi känner och kan mäta den. Skilj från hypotes.

I have nothing but confidence in you. And very little of that.
(Groucho Marx).
Åker numera Audi A6 -08 4.2FSI

1 171 Inlägg
7 mars 2007
#2
Det här är ett intressant ämne. Ett relaterat begrepp är grupplöptid. Det är hur ett mått på hur en puls fördröjs i tiden och svänger efter i tiden.

En puls som ser ut som en ensam halv sinusperiod kan alltså i ett system med högre grupplöptid komma ut som en fördröjd puls med flera perioder och en avklingning (eftersvängning).

Hur stor grupplöptid som är hörbart beror lite på omständigheterna, vad det är man spelar upp för ljud och hur rummets/kupens resonanser och brister maskerar ljudet, det beror även (givetvis) på egenskaper hos den mänsliga hörseln, men förr eller senare så kommer grupplöptiden att fördröja de frekvenser det handlar om hörbart.

Hög grupplöptid får man när fasresponsen lutar (enkelt uttryckt, fasresponsen lutar även med ren tidsfördröjning men det är en annan sak och ändrar inte grupplöptiden). Det gör den typiskt när frekvensresponsen kröker sig kraftigt, tex vid avstämningsfrekvensen för en högtalarlåda. Det ökar på lutningen på fasen runt dessa frekvenser och ökar därmed grupplöptiden. Ett för skarpt knä i responsen kan alltså göra att basen låter slö och oartikulerad. Vissa frekvenser hamnar hörbart efter i tiden.

Ett annat fall när fasresponsen vrids med frekvensen är en delning mellan två register. Ju högre branthet filtrena har akustiskt desto större blir fasvridningen och därmed även grupplöptiden. Nu har öronen egenskaper som gör att de är känsligare för grupplöptid mellan 100-250Hz ca. Därför bör man undvika att lägga delningsfrekvenser med högre branthet i detta område.

Lägre frekvenser gör också grupplöptiden högre för en viss fasvridning iom att våglängden ökar. Därför är det även dumt att lägga delningsfrekvenser för lågt i frekvens. Under 70Hz bör man därför undvika att dela. Dessutom adderas fasvridningen från delningen med fasvridningen från själva bashögtalarens avrullning neråt i frekvens så man bör av den anledningen undvika att delningen hamnar för nära basavrullningen.

Det är bland annat av dessa anledningar som THX har som standard en delningsfrekvens på 80Hz till basmoduler.

Hoppas detta kan förklara ett och annat.
Senast redigerat av zoopåse (7 mars 2007)


Nätverkstekniker/ säljare
74 Inlägg
7 mars 2007
#3
Helst vill jag inte förstöra detta perfekta forum, men jag måste smile
Precis som Sharky sa så är alltid en frekvens en frekvens, exempelvis 80Hz är alltid 80 pulser per sekund, oavsett hur stor basen är.
Detta innebär att en ex. 8" bas och en 15" bas spelar på samma frekvens, exempelvis 80Hz. Så att en bas som är mindre är "snabbare" eller "snärtigare", stämmer inte, såvida magneten som driver membranet är lika proportioneligt stora på båda basarna.

Om dock magneten på 8" är proportioneligt större en den på 15", så kommer magneten på 15" inte orka driva det stora membranet. Därför kan en dålig 15" låta långsammare än 8".

MVH

oktan i blodet

1 171 Inlägg
7 mars 2007
#4
Ja, vilken tum elementet är på har ju inget samband med hur tidskorrekt basåtergivningen är.

Det är helt och hållet en dimensioneringsfråga. Det missar många och tror att det handlar om att välja "små snärtiga element" eller välja dyra element med stora långa magneter. Det som avgör är hur lådan som helhet är dimensionerad tillsammans med elementet och hur den har filtrerats mot resten av registret i bilen.
Senast redigerat av zoopåse (7 mars 2007)


Nätverkstekniker/ säljare
74 Inlägg
7 mars 2007
#5
Man kan likna en "långsam" bas såhär: Tänk dig att du har en motor i en bil som väger 1000 kg. Bilen drar fint och är riktigt pigg. När du stämplar så rör sig bilen frammåt direkt.
Men om du sedan stoppar i samma motor i en bil som väger 2000 kg, så kommer bilen förmodligen uppfattas som slö, och när du ger fullgas så tar det lång tid för bilen att nå samma fart som 1000 kg- bilen har. Detta är det felet som många tillverkare gör är de bygger basar. Man dimensionerar en magnet för ex. ett 10" membran. Av ekonomiska skäl tar man sedan samma magnet och sätter det på 12" membranet som nästan är dubbelt så stort till arean. Detta resulterar i en bas som, precis som bilen på 2000 kg, "långsamt komemr upp i fart". (Liknelsen var inte helt överrenstämmande med en högtalare, men ändå)

Så en rekommendation för er som vill ha en "snärtig 15" bas" smile eller annan storlek:

Köp inte en ex. 15" bas från en serie där man tillverkar mindre basar. Exempelvis har GAS en serie där man har både 10" och 12" i samma serie. Jag kan dock inte säga något om dessa för jag har inte läst specefikationerna om dessa, men troligtvis så har man använt samma magnet till 12" som man gör till 10", och det resulterar i att basen reagerar långsamt. Dessa basar är också förhållandevist billiga, så köp en lite dyrare bas med större magnet om du är kräsen.

PS. För mer tips angående konarea, magnetstyrka mm, läs "Bilstereo i praktiken" av Stoffe Pelc. Denna guide är grymt bra och lätt förståelig.
http://www.bilstereoipraktiken.se/

MVH

oktan i blodet

1 171 Inlägg
7 mars 2007
#6
Eller om man vill vara säker så tittar man helt enkelt på värdet på qts. Ett element med ett qts på 0.9 (väldigt egenresonant element) är inte mycket att ha i en låda. Möjligtvis open air men njä.

Som sagt det är en dimensioneringsfråga.


296 Inlägg
7 mars 2007
#7
måste hålla med  gonji08    fast jag inte är expert.  men logiskt sett så behövs det mer för en 15" att vända än för en 8"


1 171 Inlägg
7 mars 2007
#8
Fallgropen är att man isolerar en variabel bland många som samverkar när man tänker så (att ett större membran måste vara "trögare").

Det som händer med ett större membran är flera saker. Dels så blir den större konarean högre känslighet och större luftumpskapacitet. Om konen dessutom blir tyngre av den ökade storleken så sänks resonansfrekvensen och även känsligheten sänks. Den ger totalt mer output mot lägre frekvenser helt enkelt.

Motorstyrkan måste givetvis anpassas för att bibehålla samma resonansvillighet (=q värden). En lägre motorstyrka ger ett högre q-värde och ett mer egenresonant beteende. En lägre motorstyrka sänker även känsligheten.

En annan aspekt är hur koncentrerat magnetfältet är i talspolegapet. En högre koncentration ger högre känslighet men kortare slaglängd och vice versa. Man sprider alltså ut magnetfältet en längre bit längs talspolegapet när man ökar slaglängden på ett element och kompromissar med känsligheten (hur starkt elementet spelar med 2.83V in).

Det är sådana parametrar som samverkar till det man får till slut i den färdigdimensionerade högtalarlådan. Så det går inte att säga något generellt att större membran ger slöare bas eller något sådant, det funkar inte alls så.


742 Inlägg
11 mars 2007
#9
zoopåse skrev:
En annan aspekt är hur koncentrerat magnetfältet är i talspolegapet. En högre koncentration ger högre känslighet men kortare slaglängd och vice versa. Man sprider alltså ut magnetfältet en längre bit längs talspolegapet när man ökar slaglängden på ett element och kompromissar med känsligheten (hur starkt elementet spelar med 2.83V in).

Tillägg: Detta påverkar även vilka frekvenser basen klarar av att återge.
Hög känslighet brukar resultera i ett element som inte kan återge låga frekvenser (kanske klarar av ner till 35-40hz i bästa fall).
Låg känslighet så kan det återge låga frekvenser (kanske ner till 20Hz)

Angående snärtig bas! Glöm ej slutstegets inverkan här! Slutsteget som skickar iväg konen måste "orka" fånga den också, klarar inte steget av det så uplevs basen "långsam"

Opel Astra Kombi | VW Polo Variant Open Air | VW Lupo | VW Golf 4 Kombi
www.BilstereoOnline.se - Overloud, SP Audio, SPL Lab

1 171 Inlägg
11 mars 2007
#10
Hur djupt i frekvens ett element kan spela beror av den rörliga massan och q-värdet. Ett väldigt lågt q-värde gör att elementet inte kan fås att spela lika djupt i frekvens och en hög rörlig massa (som även sänker känsligheten) gör att resonansfrekvensen sänks.

Det var poetiskt uttryckt angående förstärkarens roll. Det som har betydelse är dels att förstärkaren inte drivs till klippning och att utresistansen från förstärkaren är tillräckligt låg. Med betoning på tillräcklig låg alltså för när väl detta är uppfyllt så upphör utresistansen att spela roll. Övriga resistanser i serie som högtalarelementets och kabelresistansen kommer att dominera totalt. De flesta förstärkare som säljs idag som är rimligt seriösa har väldigt låg utresistans. Ett annat sätt att ange utresistansen är dämpfaktorn. En dämpfaktor på säg över 150 är i de flesta fall tillräckligt hög(=tillräckligt låg utresistans).


21 761 Inlägg
11 mars 2007
#11
Fast elementen brukar ju också kunna återge frekvenser en bit under Fs, det "användbara" frekvensomfånget alltså. Tar man ett element som har ett högt Qts så ska det spela väldigt låga frekvenser i en viss låda rent teoretiskt, men det är inte säkert att dessa frekvenser återges bra i praktiken eftersom elementet i sig själv inte kan återge dem.

Tar man ett annat element som har samma Qts, Fs och samma låda så kanske det klarar av att återge de låga frekvenserna därför att det har ett lägre användbart frekvensomfång.

Så har jag förstått det hela iaf.

90mil+ på en tank.
484 Inlägg
11 mars 2007
#12
Jag såg att det börjas diskutera om dämpningsfaktorer på slutsteg.
-Det är en sak jag kan lite om.
Dämpningsfaktorn är en myth.

Ett exempel:
Om man har en 8ohm bas, Låt oss också tänkas att Re är 6ohm. Om man kortsluter terminalerna tillsammans,För att simulera att vi har en förstärkare med en noll output Z.
-har vi då en oändlig dämpningsfaktor,nej det har vi inte.
Om vi trycker konen in och ut, då generera vi en ström i en kortslutning. eller simulerar tillbaka en EMF som borde bli kortsluten av noll output Z, och på så vis få en dämpningsfaktor.

Men Det är inte det som händer,Eftersom strömmen måste gå igenom en 6ohm resistans.
Alltså det är inte förstärkaren som tar omhand om dämpningsfaktorn,Det är högtalar elementets QE och lådans q-värde. som bestämmer dämpningsfaktorn,transient responsen.

En annan kul sak är att huvuddelen av en högtalares Qts, kommer från högtalarens Qe värde.
låt oss kolla in ett exempel(högtalare):

8 Ohm (nominal)
6 Ohm DC Resistance or Re voice coil
Qe = .4 (Det här ska vi ändra på senare)
Qm = 5
Qts räknar man ut 1/(1/Qe+1/Qm) = 0.37
(var tvungen att titta igenom ngr böcker,efter formeln.Man har blivit lat på senare år)

0.37 är baserad på att inga resistanser är i serie med högtalaren,Men eftersom dom flesta (vissa)förstärkare har det,Så måste vi räkna om.

Vad händer om en förstärkaren har en output Z på 3ohm
Output Z = 3 Ohm

Då ändras ju Qe till.
Ny Qe = (Re+3)/Re times Qe = 0.60
-Ja, Re har ökat med 50% från 6 till 9, och Qe har ökat med 50% från 0.4 till 0.6.
Qe och Re är med propotioner till varandra ökat lika mycke,om Re ökar med 50% så ökar även Qe med 50%

Eftersom vi har nya värden på Qe och Re så kan vi räkna om våran Qts med samma formel: 1/(1/Qe+1/Qm) = 0.54 ,Nu har vi fått en helt annan Qts som är större (ca:46%) än tidigare.Vilka effekter kommer det att bli efter att ha ändrat Qts från 0.37->0.54 Från att ha varit en högtalare till en portad låda till en högtalare som spelar mycke bättre i en sluten.
-Så glöm dämpningsfaktorn på slutsteg,Det är allt annat som räknas.

Diesel is the blood of satan.

Solfilmsmontör
947 Inlägg
11 april 2007
#13
Tycker det här var väldigt bra. Borde slänga upp en FAQ åt alla de som frågar efter bas tips tycker det är bara sånna frågor nu för tiden.

"Imagination is more important than knowledge..." -Albert Einstein (1879 - 1955)
Att tänka före man talar är som att torka sig innan man skiter.

4 Inlägg
7 maj 2007
#14
även om 80 hz alltid är 80 hz rent frekvensmässigt så är en större magnet snärtigare pga av att den når full amplitud fortare och mer kontrollerat och även stannar elementet fortare när signalen upphör att innehålla nått vi 80 hz.

Exempelvis måste en magnet egentligen vara oändligt stor för att kunna spela en fyrkantspuls korrekt då elementet egentligen skall "teleporteras" på ingen tid alls för att det skall vara en sann återgivning av signalen. Fyrkantspulsexemplet är extremt och gäller ju högre frekvenser MEN samma princip gäller även vid lägre frekvenser.

Sen glömmer ni att ett delningsfilter inte skär digitalt... Jag vet inte hur det ligger till inom bilstereovärlden men inom musikproduktion där jag verkar så är det absolut brantaste filtrena på -96 db per oktav i exempelvis Clavia synthar (extremt dyra filter om de är analoga, extremt dyra DSP kretsar om det är digitalt). Kan inte tänka mej att ett bilstereofilter är brantare än -24 db per oktav.

Även om ni delar vid 80 hz kommer det finnas massa övertoner från högre frekvenser kvar som kommer "bukta" signalen från sinus om det exempelvis basen är fyrkantspuls i en technolåt.

Såklart att magnetens storlek spelar roll för snärtigheten. Om vi har en supertanker lastad med 500 000ton olja och den har 100 000 kw motorkraft och sedan har en annan 500 000 kw motorkraft, vilken oljetanker stoppar fortast om man backar fullt?

När bastonen slutar spela abrupt eran kära 80hz sinuston så måste magneten stoppa elementet på ingen tid alls, kan vara bra att ha en större magnet (starkare motor) då?
Vad är skillnaden mellan ett högtalarelement och en supertanker? Båda är bara mekanisk rörelse (om än av olika dimensioner, hehe)

~ThE EnD iS ThE BeGiNnInG~

1 171 Inlägg
8 maj 2007
#15
Magnetstyrkan är ensamt inte relevant. Det är kombinationen av en viss magnetstyrka och en viss rörlig massa samt ekvivalent volym (vas) och en viss lådstorlek och en viss avstämning som bland annat tillsammans är intressant för tidsbeteendet hos en färdig högtalare. Det går inte att komma ifrån.

Magnetstyrkan säger i sig absolut ingenting om hur väl en puls återges om man inte känner till de övriga avgörande parametrarna.
Senast redigerat av zoopåse (8 maj 2007)


SM-Guld Billjud 2007&08
2 353 Inlägg
8 maj 2007
#16
zoopåse skrev:
Magnetstyrkan är ensamt inte relevant. Det är kombinationen av en viss magnetstyrka och en viss rörlig massa samt ekvivalent volym (vas) och en viss lådstorlek och en viss avstämning som bland annat tillsammans är intressant för tidsbeteendet hos en färdig högtalare. Det går inte att komma ifrån.

Magnetstyrkan säger i sig absolut ingenting om hur väl en puls återges om man inte känner till de övriga avgörande parametrarna.

Helt riktigt. Magnetstyrka i sig självt säger ingenting om impulssvar.

mvh Jonas

Svensk Mästare 2007 och 2008 i billjud
Svenska Bilstereoförbundet - anordnar SM i Billjud
http://www.bilstereoforbundet.se
Grundare av N-core, tillsammans med en annan rauk!

1 661 Inlägg
3 juni 2007
#17
Det som jag har tolkat som snärtighet om man vill jämföra stora och små basar är så enkelt som att en lite bas behöver få in mindre effkt och kan börja verka på lägre volym än vad en stor behöver.
Har även upplevt det själv och kopplat en 8tums till mitt steg och ex haft volym på 30% på stereon och den har basat så så det känns i ryggen.
Kopplade sedan in 2st 15tums på 25kg styck och vid 20% hadedem knappt börjat röra sig. Men vid 40 blåste dem fint, och vid 70% gick det inte sitta i bilen.
Samt att responsen i 8 tummaren kändes bättre fast den spelade hälften så högt i slutändan.

10 287 Inlägg
3 juni 2007
Trådstartare
#18
Ehhh, nej.

Jag utgår från att både "den lilla" och "den stora" basen är linjära på små och medelhöga signalnivåer. (dvs att om du stoppar in 1W så får du ljud för 1W, stoppar du in 2W så får du ljud för 2W etc).

Då är det "bara" verkningsgraden som styr vilken ljudnivå du får.

/Göran

(jag satt "bara" inom citationstecken eftersom även rumsgeometriska egenskaper styr, men dessa ändrar inte på sig bara för att konarean ökar - minskar)




Hardjim skrev:
Det som jag har tolkat som snärtighet om man vill jämföra stora och små basar är så enkelt som att en lite bas behöver få in mindre effkt och kan börja verka på lägre volym än vad en stor behöver.

I have nothing but confidence in you. And very little of that.
(Groucho Marx).
Åker numera Audi A6 -08 4.2FSI

Laddtrycks-narkoman. medlem nr: 82
426 Inlägg
3 juni 2007
#19
min lärare kallade mitt ljudbygge för organiserat oljud wink

/Street

4 Inlägg
13 juni 2007
#20
ni verkar inte ha fattat att ett filter inte skär digitalt! ni måste ta hänsyn till filtrets branthet, det finns övertoner kvar även om ni delar vid 80 hz.

sluta prata om lådvolymer och rum och annan semantik det är icke relevant på ett teoretiskt plan. om vi "låser fast" elementet svävandes i ett magnetfält utan lådor och annat tjafs och "refeedar" signalen tillbaka till "overlay comparison" med källan genom att mäta med laser på elementets yta så kan elementets snabbhet aldrig bli stort nog för att återge en fyrkantspuls korrekt. endast teleportering är snabbt nog :-)

att vad vi hör har med lådor och annat det är något helt annat :-)
Senast redigerat av PaRaDoX (13 juni 2007)

~ThE EnD iS ThE BeGiNnInG~


Sök