Ted Jordan heeft gelijk!

[dekkersj]

[...]

Er is ooit een aktive luidspreker op de markt gebracht (e.o.a. groot studio merk) in het tijdperk dat iedereen zich overdreven op de fase richtte, die helemaal rechte fase van 0 graden had. [...]

Nou, dat hoop ik niet. Ik kan je zo vertellen dat dat not the way to go is. Op een bepaalde afstand moet de fase juist niet nul zijn. Die moet alleen evenredig met frequentie verlopen.

 

Groet,

Jacco

[Pjotr]

Waarom 1 weg speakers 3-d klinken is vanwege het gelijkmatige afstraalgedrag. Als je echter je meerwegspeaker zo goed maakt dat dit gedrag ook gelijkmatig is, dan kun je hetzelfde bereiken.

Klopt. Het moet iig heel gelijkmatig verlopen en geen rare sprongen maken op de x-overpunten. Heel veel (en ook dure speakers) voldoen hier niet aan. Het is ook al een oud gegeven en een goede speakerontwerper weet het.

 

Btw Jacco, doe niet zo flauw....

 

[sp10mk2]

Jacco, je hebt gelijk. Maar zo wordt er naar mijn mening niet gedacht in de hifi wereld. De fase neem je daar waar het net de luidspreker verlaat, of de optelsom van alle draaiingen. Zoals in een bode-diagram.

Er bestaat een aktief scheidingsfilter dat de faseverschuiving in het filter compenseert met een schakeling die slechts de fase verandert. Er is dan wel een minime tijdvertraging in de lage frequenties neem ik aan. Het aangeboden signaal aan de drivers is wel een high- of lowpass maar kent geen fasedraaiing.

Leuk geprobeerd zou ik zeggen. Maar ik hoor er niks meer over. Zou het niet hoorbaar zijn? Heeft Ted Jordan ongelijk?

 

Pjotr, jij kent Jacco zeker langer (ik ben nieuw hier): moet hij altijd gelijk hebben?

[spido]

(...) Het is ook al een oud gegeven en een goede speakerontwerper weet het. (...)

 

Beste Pjotr,

 

Een goede speakerontwerper w

[Pjotr]

Hoi sp10mk2,

 

Heb hier wel eens mee ge-experimenteerd. Bij de som van een 2e orde LP en HP ontbreekt de bandpass functie maar krijg je wel een rechte frequentie karakteristiek. Echter de fase gaat naar 180 graden draaien. Dit kun je compenseren door de BP functie voor de helft bij de LP op te tellen en voor de helft bij de HP. Je krijgt dan een een frequentierecht EN faserecht (zonder fasedraa

[spido]

[...]

Er is ooit een aktive luidspreker op de markt gebracht (e.o.a. groot studio merk) in het tijdperk dat iedereen zich overdreven op de fase richtte, die helemaal rechte fase van 0 graden had. [...]

Nou, dat hoop ik niet. Ik kan je zo vertellen dat dat not the way to go is. Op een bepaalde afstand moet de fase juist niet nul zijn. Die moet alleen evenredig met frequentie verlopen.

 

Groet,

Jacco

 

Beste Jacco,

 

Als het door de luidspreker weergegeven muzieksignaal het trommelvlies bereikt, moet de fasestructuur van dat signaal zoveel mogelijk dezelfde zijn als bij de opname.

Voor reine muziektonen betekent dit dat de grondtonen en de daarbij behorende harmonischen idealiter volstrekt gelijktijdig door het 0-punt gaan, etc.

Dat kan alleen wanneer er geen fasevervorming (frequentie-afhankelijke vertraging) is opgetreden, of wanneer zulke fasevervorming is gecompenseerd.

(Van fasevervorming is sprake wanneer de faseverschuiving tussen de samenstellende harmonische componenten groter is dan een halve periode, oftewel 180

[dekkersj]

[...]

Er is ooit een aktive luidspreker op de markt gebracht (e.o.a. groot studio merk) in het tijdperk dat iedereen zich overdreven op de fase richtte, die helemaal rechte fase van 0 graden had. [...]

Nou, dat hoop ik niet. Ik kan je zo vertellen dat dat not the way to go is. Op een bepaalde afstand moet de fase juist niet nul zijn. Die moet alleen evenredig met frequentie verlopen.

 

Groet,

Jacco

 

Beste Jacco,

 

Als het door de luidspreker weergegeven muzieksignaal het trommelvlies bereikt, moet de fasestructuur van dat signaal zoveel mogelijk dezelfde zijn als bij de opname.

Voor reine muziektonen betekent dit dat de grondtonen en de daarbij behorende harmonischen idealiter volstrekt gelijktijdig door het 0-punt gaan, etc.

Dat kan alleen wanneer er geen fasevervorming (frequentie-afhankelijke vertraging) is opgetreden, of wanneer zulke fasevervorming is gecompenseerd.

(Van fasevervorming is sprake wanneer de faseverschuiving tussen de samenstellende harmonische componenten groter is dan een halve periode, oftewel 180

[WanFie]

Ik heb altijd begrepen dat het fasegedrag vooral van belang is op de overgangsfrequenties. Daar moeten n.l. twee speakers dezelfde frequentie weergeven.

 

Dan lijkt het mij wel handig wanneer die op hetzelfde moment starten en stoppen.

Voor frequenties die dicht bij de overnamefrequentie liggen geldt dat ook.

 

[dekkersj]

Ik heb altijd begrepen dat het fasegedrag vooral van belang is op de overgangsfrequenties. Daar moeten n.l. twee speakers dezelfde frequentie weergeven.

 

Dan lijkt het mij wel handig wanneer die op hetzelfde moment starten en stoppen.

Voor frequenties die dicht bij de overnamefrequentie liggen geldt dat ook.

 

Klopt helemaal en het effect wat jij beschrijft zal resulteren in een groter of kleiner wordende amplitude van de frequentiecomponent. De ene driver dooft de andere uit zeg maar en dat merk je op afstand van de speaker. Ook off-axis gebeurt daar natuurlijk een hoop.

 

De fasevervorming uit zich ook hier door te kijken naar het faseverloop met een lineaire x-as schaal. De frequentie-as moet dus lineair zijn en de fase moet dan een schuine, doch rechte lijn zijn: evenredig met omega. Treedt daar een bobbel op of iets ander geks, hebbie een probleem. Maar of dat dan weer van belang is, is een tweede. In de AES van dit jaar stond een artikel over de hoorbaarheid van fase en daar kwam uit dat een tau = 800 us net hoorbaar was in het frequentiebereik van 1 - 12 kHz (de ringing van die impuls). Zie: On the Audibility of All-Pass Phase in Electroacoustical Transfer Functions, AES Maart 2007. De laterale looptijdverschilfout bleek 35 us te zijn en dat is dan het verschil tussen het linker en rechter oor.

 

Groet,

Jacco

[Pjotr]

Als het door de luidspreker weergegeven muzieksignaal het trommelvlies bereikt, moet de fasestructuur van dat signaal zoveel mogelijk dezelfde zijn als bij de opname.

Voor reine muziektonen betekent dit dat de grondtonen en de daarbij behorende harmonischen idealiter volstrekt gelijktijdig door het 0-punt gaan, etc.

Dat kan alleen wanneer er geen fasevervorming (frequentie-afhankelijke vertraging) is opgetreden, of wanneer zulke fasevervorming is gecompenseerd.

Beste Spido,

 

Dat vehaal draai je nu al heel lang af. Maar waar heb je deze wijsheid toch vandaan?

 

Jacco haalt een recent stuk in de JAES daarover aan en 25 jaar geleden hebben vrijwel identieke onderzoeken in de JAES gestaan. En jij blijft maar vol houden .... ?

 

Bovendien is geen enkele luidspreker van welk soort dan ook daartoe in staat. Alleen onder geconditioneerde omstandigheden in een acoustisch dode ruimte kun je dit wel benaderen maar nog steeds niet bereiken. En het is nou niet een plek om prettig van muziek te genieten.

 

Beste Jacco,

 

Het lijkt mij wel handig om faseverloop van filters en het faseverloop veroorzaakt door een puur delay niet door elkaar te halen.

 

[dekkersj]

Beste Jacco,

 

Het lijkt mij wel handig om faseverloop van filters en het faseverloop veroorzaakt door een puur delay niet door elkaar te halen.

 

In feite maakt het niet uit als je maar naar de juiste grootheden kijkt en blijft kijken. In mijn opinie is het sowieso te beperkt om naar fase te kijken, want dat zegt zo weinig. Elk systeem heeft looptijd dus het nastreven van phi = 0 is een utopie. De eerste logische stap is om te kijken naar minimum fase systemen en als je de allesbeslissende stap wilt maken kijk je naar de afgeleide van de hoek als functie van frequentie. Daar zitten dan alle denkbare fases en faseverlopen in en kun je een pure delay ook herkennen. Dan valt er een moeilijke en vooral counterintuitieve ontwerpcriterium weg: de fase als zodanig. Fase is niets anders dan omega*t of omega*tau.

 

Maar goed, dat is hoe ik er tegenaan kijk en voor mij is eea zo glashelder als kristal maar kan zijn. Op een meter afstand hoeft voor mij de fase ook niet gecorrigeerd te worden voor de afgelegde weg.

 

Groet,

Jacco

[Pjotr]

Beste Jacco,

 

Pure looptijd verandert niets aan de groupdelay, oftewel de onderlinge faseverhouding van de verschillende frequentiecomponenten. Pas als je signalen met verschillende looptijd gaat optellen gaat het een rol spelen, zoals in het geval van een meerweg systeem off-axis.

 

De faseverschuiving van een filter verandert wel de onderlinge fase van de verschillende frequenties.

 

Daarom kun je ze niet zomaar op 1 hoop gooien. Je kunt het natuurlijk wel in 1 wiskundig model vangen. Maar als je consequent zou zijn dan moet je dan ook het delay tussen opname en afspelen van de uiteindelijke CD meenemen

 

[dekkersj]

Beste Jacco,

 

Pure looptijd verandert niets aan de groupdelay, [...]

Jazeker wel: sin( omega*(tau + tau_lt)) is de resulterende sinusvorm, waarbij tau de groepslooptijd is en tau_lt die constante looptijd. De tijd wordt ahw lineair geshift en dat zie je dan in het groupdelay-plaatje (= -d phi/d omega) als een constante offset. Bij luidsprekermetingen komt dit natuurlijk overeen met de looptijd van het signaal door de lucht.

 

De fase van het signaal phi = omega*(tau + tau_lt) en -d phi/d omega = -tau - tau_lt.

 

Groet,

Jacco

[spido]

Ik heb altijd begrepen dat het fasegedrag vooral van belang is op de overgangsfrequenties. Daar moeten n.l. twee speakers dezelfde frequentie weergeven.

 

Dan lijkt het mij wel handig wanneer die op hetzelfde moment starten en stoppen.

Voor frequenties die dicht bij de overnamefrequentie liggen geldt dat ook.

 

 

Beste Hans,

 

De wereld staat vol met hifi-speakers met tweede-orde filters, waarvan de woofers en de middentoners op en rond de overnamefrequentie keurig in dezelfde fase werken.

En de middentoner en de tweeter doen dat ook.

Beide bij de overname betrokken units doen dat ca. 3 dB verzwakt.

Gevolg: samen leveren ze een strakke frequentiekarakteristiek.

Maar ze tasten de klank van stemmen en instrumenten sterk aan.

Dat komt doordat de middentoner in tegengestelde polariteit is aangesloten*.

In het gebied waarin de middentoner het luidst weergeeft, werkt deze zelfs in volstrekte tegenfase t.o.v. de woofer en de tweeter, zodat de natuurlijke fasegelijkheid van grondtonen (verklankt door de woofer) en de hogere harmonischen (weergegeven door de middentoner) wordt aangetast.

 

* (Dit ompolen is nodig om de door het wisselfilter rond de overnamefrequenties veroorzaakte fasetegenstelling te compenseren. Als de middentoner niet was omgepoold, zouden de woofer en middentoner elkaar rond de overnamefrequentie uitdoven door fasetegenstelling, en de middentoner en de tweeter zouden dat bij de hogere overnamefrequentie ook doen.

 

Bij de genoemde B&O "Uni-Phase" luidspreker werd de middentoner niet omgepoold, en dus in gelijke polariteit met de woofer aangesloten.

De door het 12 dB/oct. wisselfilter veroorzaakte fasetegenstelling op/rond de overnamefrequentie leverde inderdaad uitdoving ("gat") op. Dit gat werd opgevuld door speciaal hiervoor een extra unit ("filler") in te zetten.

Zo konden alle grondtonen en harmonischen faserein worden weergegeven.

Deze BeoVox UniPhase luidsprekers waren dan ook heel behoorlijk bij machte blokgolven te reproduceren.)

 

 

Beste Jacco,

 

In mijn archief koester ik de vergeelde stukken van E. Baekgaard en S.K. Pramanik die in 1975 werden gepresenteerd aan de AES, onder de titels "The Design of the Beovox Uni-Phase Loudspeaker Systems" en "Loudspeakers - The Missing Link". De stukken werden door B&O herdrukt en uitgegeven als press-release.

In het eerstgenoemde stuk vind ik de volgende alinea:

(...) It has been postulated by Helmholz in 1895 that for complex signals, the ear recognised only the amplitude of the components, and not not their relative phase. In other words, the timbre of a sound depends on the amplitudes of the fundamental and its harmonics, but not on the relative positions in time of these with respect to each other.

The first sign that this was not so came in the thirties, when it was found that frequency dependent delay, or phase distortion, could make speech unintelligible on long distance telephone lines, and correctors had to be introduced. (...)

 

Kijk, deze heldere taal is voor mijn simpele geest tenminste te begrijpen!

[dekkersj]

Precies, spido! Het staat er helemaal correct. "frequency dependent delay, or phase distortion" is ongewenst. Frequentie afhankelijke (group)delay is dat en dat is ongewenst. Die moet namelijk constant zijn en dat betekent een frequentie-afhankelijke fase. Evenredig zelfs.

 

Ik ben blij dat we eruit zijn

 

Groet,

Jacco

[spido]

Precies, spido! Het staat er helemaal correct. "frequency dependent delay, or phase distortion" is ongewenst. Frequentie afhankelijke (group)delay is dat en dat is ongewenst. Die moet namelijk constant zijn en dat betekent een frequentie-afhankelijke fase. Evenredig zelfs.

 

Ik ben blij dat we eruit zijn

 

Groet,

Jacco

 

Beste Jacco,

 

Bedoel je te zeggen dat een luidspreker faserein is wanneer alle harmonische boventonen precies x-maal in de sinus van de grondtoon passen, m.a.w. dat ze (

[dekkersj]

Precies, spido! Het staat er helemaal correct. "frequency dependent delay, or phase distortion" is ongewenst. Frequentie afhankelijke (group)delay is dat en dat is ongewenst. Die moet namelijk constant zijn en dat betekent een frequentie-afhankelijke fase. Evenredig zelfs.

 

Ik ben blij dat we eruit zijn

 

Groet,

Jacco

 

Beste Jacco,

 

Bedoel je te zeggen dat een luidspreker faserein is wanneer alle harmonische boventonen precies x-maal in de sinus van de grondtoon passen, m.a.w. dat ze (

[sp10mk2]

Het lijkt hier een beetje over meningen te gaan over fase en tegelijkertijd is er een misverstand over hoe fase wordt gezien.

Het lijkt erop dat Jacco fase ziet op de klassieke wijze, zoals je die bij natuurkunde krijgt en die klopt met de definitie. Als ik op 1 meter van de luidspreker ga staan dan kan de fase van de tweeter bij hoge frequenties al heel veel malen het klokje van 360 graden rond zijn gegaan.

In de hifi wereld praat men alleen maar over faseverschuiving veroorzaakt door impedantie. Bij een wisselfilter kan dat oplopen tot wel 360 graden bij een 4de orde systeem. We hebben het dan niet over absolute fase maar relatieve.

Of die relatieve fase wel zo'n probleem is, daarin (ver-)schuil ik me geheel achter Jacco en Pjotr dat er genoeg wetenschappelijke onderzoeken zijn geweest met luisterpanels en tevens dat als je niet helemaal on-axis zit, je al helemaal erge tijdverschuivingen e.d. krijgt. Het signaal dat bij je oor aankomt is zeer complex en van enige fasereinheid zal wel helemaal niets kloppen behalve bij de eerste aankomst van de attack (first arrival, direct sound of hoe ze dat ook alweer noemen).

Lang geleden was ik ook geinteresseerd in dit onderwerp en in de Stereophile zag je de impulsantwoorden van de getestte luidsprekers. In dit diagram kun je zien hoe de luidspreker reageert op de deltafunctie, een impuls, hoe vertraagd en/of omgepoold individuele drivers t.o.v. elkaar zijn en hoe ze natrillen. Met fourrier transformatie kun je daar weer andere gegevens uithalen door een rekenkundige truc (differentieren etc). Ik wilde weten of je klankmatige eigenschappen, en vooral ruimtelijkheid van de getestte speakers kon terugzien in een mooi impulsgedrag (een hoge positieve piek en daarna een snel doch gelijkmatig aflopen tot aan de nul en dan stil). Nou, dat lukte niet. Een Thiel kon er op papier nog zo mooi uit zien, maar klonk daardoor niet per definitie beter of ruimtelijker. Nu is er wel een probleem met dat amerikaanse blad met die free lance schrijvers die alle apparatuur gratis krijgen als ze er goed over schrijven (zo heb je een leuke schnabbel met al die Krells etc., maar dit terzijde), maar al te bont kunnen ze het ook weer niet maken. Mijn conclusie was dat je dit soort zaken niet uit het impulsverloop kunt halen.

Dat de fase over hele lange telefoonleidingen wel heel erg gaat verschuiven dat je telefoongesprekken niet meer kunt verstaan begrijp ik, echter denk ik niet dat het veel met hifi te maken heeft. Wat zou de maximale fasedraaiing in een luidspreker zijn, zo'n 360 graden bij hogere tonen (

[spido]

Beste sp10mk2,

 

Voor mij is eigenlijk alleen relatieve fase van belang (grondtonen t.o.v. harmonischen), en dan ook nog voor zover die akoestisch zijn.

Een volstrekte fasetegenstelling (180

[dekkersj]

Het lijkt hier een beetje over meningen te gaan over fase en tegelijkertijd is er een misverstand over hoe fase wordt gezien.

Het lijkt erop dat Jacco fase ziet op de klassieke wijze, zoals je die bij natuurkunde krijgt en die klopt met de definitie. Als ik op 1 meter van de luidspreker ga staan dan kan de fase van de tweeter bij hoge frequenties al heel veel malen het klokje van 360 graden rond zijn gegaan.

Klopt en dat is helemaal niet erg. Alhoewel het gevoelsmatig niet lijkt te kloppen is er in werkelijkheid helemaal niets aan de hand. Plot die draaimolen-fase maar op een lineaire as en als dat een schuine rechte lijn is, sluit het hele zwikkie als een bus en klinkt het als een klok. Of het nu elektrische of akoestische fase is, das macht keine flauss aus. Het gaat er uiteindelijk om dat de nuldoorgangen in het tijddomein correct blijven als je een blokgolf als ingangssignaal zou gebruiken. Tegenwoordig doe ik dat met witte ruis waarbij ik de input als referentie gebruik en tov daarvan bepaal ik de amplitude- en fase-overdracht. Die laatste "unwrap" ik en ben dan af van de vervelende omklappingen bij +/1 pi. Afgeleide bepalen en hopen dat er een constante uit komt. Dat werkt bij digitale systemen, analoge en ook akoestische metingen. Vertraagde resonanties gooien roet in het eten bij die laatste en je ziet dan een grillig patroon ontstaan. Dat zou je op de luisterplek kunnen compenseren, maar dat is weer een heel ander onderwerp.

 

Groet,

Jacco

[Pjotr]

Een volstrekte fasetegenstelling (180

[dekkersj]

[...]

Beste Jacco,

 

Je hebt helemaal gelijk maar deze scherpslijperij maakt de discussie er niet helderder van.

 

Vind het een beetje jammer dat het gegevn van het afstraalpatroon (dispersie) nu ondersneeuwt. Heb mij de laatste jaren hier eens op geconcentreerd bij de diverse luisterbezoekjes.

 

Wat dan opvalt is dat bij speakers waarbij dat afstraalpatroon mooi gelijkmatig is, de ruimtelijke afbeelding ook fraai is, het stereobeeld niet te breed en niet te smal is en dat de speakers als geluidsbron verdwijnen bij stereo. Wat dan ook opvalt is dat de sweetspot tamelijk breed is en je zelfs heen en weer kunt lopen zonder dat het steroebeeld scheef of in elkaar gaat vallen (binnen zekere grenzen dan). Dergelijke speakers zijn een genot om naar te luisteren zonder vermoeiend te worden. Het klinkt gewoon relaxed zeg maar.

 

Er is psycho-acoustisch onderzoek naar gedaan. O.a door Han destijds, maar die ging dood voordat ie het goed kon publiceren.

 

Het afstraalpatroon heeft volgens mij alles te maken met de gemeten akoestische signalen op de luisterplek. Ik kan mij levendig voorstellen dat als het afstraalpatroon mooi gelijkmatig is er een hele andere akoestisch signaal gemeten wordt dan bij een ander gedrag. Bij de buren hebben we daar laatst een proef mee gedaan met het plaatsen van een suikerpot en een glas cola op de speaker in een levendige ruimte. Dan zie je als functie van frequentie (grote) verschillen. Ongetwijfeld zie je verschillen terug in de looptijd van het samengestelde signaal op de luisterplek. (die oefening moet nog plaatsvinden)

 

Groet,

Jacco

[Pjotr]

Beste Jacco,

 

Wat er in het streobeeld tot ons oor comt is een uitermate complex geheel van siganalen: Direct geluid, geluid tgv diffracties en gereflecteerd geluid.

 

Han is een tijdje mijn collegiale buurman geweest en ik heb aardig wat genoeglijke uurtjes met hem zitten theeleuten over dit soort zaken. Er is meettechnisch vrijwel geen kaas van te maken. Zijn stelling toen was dat het te maken heeft met hoe het directe geluid combineert met het gereflecteerde geluid van vloer/wandreflecties. Wat nogal voor de hand ligt eigenlijk.

 

[dekkersj]

Beste Jacco,

 

Wat er in het streobeeld tot ons oor comt is een uitermate complex geheel van siganalen: Direct geluid, geluid tgv diffracties en gereflecteerd geluid.

 

Han is een tijdje mijn collegiale buurman geweest en ik heb aardig wat genoeglijke uurtjes met hem zitten theeleuten over dit soort zaken. Er is meettechnisch vrijwel geen kaas van te maken. Zijn stelling toen was dat het te maken heeft met hoe het directe geluid combineert met het gereflecteerde geluid. Wat nogal voor de hand ligt eigenlijk.

 

Ja, dat kan ik alleen maar met hem eens zijn. Toch zal een signaal dat bestaat uit een mengeling van direct en indirect geluid er anders uitzien dan een signaal dat alleen direct geluid is. Ik verwacht dat er een grillig patroon ontstaat als er veel reflecties zijn en die samenkomen op een luisterplek. Ook denk ik dat je 2 microfoons zou moeten gebruiken waarbij hetgeen je meet te correleren moet zijn aan hetgeen je aanbiedt. De mate van correlatie zou iets moeten zeggen over de diffuusheid van het signaal. Ik ga me daar in de toekomst ook meer mee bezig houden, want ik heb die elektronica nu wel gezien

 

Groet,

Jacco

[Pjotr]

Ja daar hebben het wel over gehad toen maar Han was daar iegenlijk helemaal niet zo in geinteresseerd. Hij was veel meer geinteresseerd in hoe mensen bepaalde constucties en opstellingen van speakers waarnamen. En ja hij was ook een fervent zoeker naar de ultime reproductie.

 

Zijn meetmethoden waren meer statistisch met grote luisterpanels. Het was meer stellingen poneren en die adh van luisteren verfi