TEST: la "giusta" SPL

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Flavio
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Re: TEST: la "giusta" SPL

#21 Messaggio da Flavio »

TomCapraro ha scritto:
Flavio ha scritto:
- verifica che l'amplificatore non vada in clipping osservando se tosa i picchi in funzionamento reale col carico dei propri diffusori mentre suona musica,
ad esempio con un oscilloscopio low cost come questo (per l'audio basta una banda passante bassa):
https://www.amazon.it/Hantek-6022BE-osc ... tek+6022be
(devo dire che non l'ho provato, mi piacerebbe sapere cosa ne pensa Tom)



Ciao, Flavio
Dopo ci do un occhiata.
Grazie Tom,
una semplice prova come quella che ho indicato nelle reali condizioni di ascolto e carico dovrebbe tagliare la testa al toro (figurativamente, sono un animalista :) )
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TomCapraro
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Re: TEST: la "giusta" SPL

#22 Messaggio da TomCapraro »

@Flavio.

L'oscilloscopio potrebbe anche andar bene.
Essendo impiegato per grandi segnali la risoluzione verticale di 8bit può bastare.
Quello che lo limita è l'intervallo di accettazione della tensione, che spazia tra i 20mV e i 5V.
A questo punto si dovrebbe impiegare una sonda quantomeno X10, ovvero con fattore di moltiplicazione dieci volte inferiore.
Questo consentirebbe di rilevare picchi fino a 50Volt max.
Tenendoci leggermente sotto (margine) arriveremmo a 48V, ovvero 288watt su un carico di 8ohm.
Non considero l'utilizzo di una sonda X100 (teoricamente avrebbe 500V di tensione max) perché perderebbe una certa sensibilità, quindi si, se ci fermiamo entro 48 volt con l'impiego di una sonda X10 se po fa'.
saluti, Tom
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MarioBon
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Re: TEST: la "giusta" SPL

#23 Messaggio da MarioBon »

Immagine
La figura qui sopra riporta l'analisi statistica di un brano per pianoforte di Beethoven tratto da questo CD:
http://www.mariobon.com/CFMusica/CD_4_S ... thoven.pdf
Come si vede 15 milioni di campioni su 24 milioni stanno sotto al 3% della massima modulazione.
Al di sopra del 50% della modulazione ci sono:
2668+150+5=2823 campioni pari a 64 millesimi di secondo su un canale
3442+192+42=3676 campioni pari a 84 millesimi di secondo sull'altro
I picchi sono pochi e molto intensi. Considerato che 44100 campioni corrispondono a un secondo di musica. Se tosiamo l'ampiezza del segnale al 50% della modulazione "clippiamo" il segnale per meno di 0.1 secondi (che tra altro comprendono più di un picco).
In questo modo abbiamo introdotto una notevole distorsione di forma. La domanda è: sarà udibile? La risposta è no. Si tratta di eventi molto brevi e isolati e la distorsione di forma in queste condizioni è ben tollerata.
Però accettare questi clipping riduce la potenza necessaria a un quarto di quella che servirebbe per riprodurre i picchi in modo perfetto. Un quarto significa 100 Watt invece di 400. Potendo scegliere meglio l'ampli da 400 Watt.
Il fattore di cresta di questa registrazione è alto (tra circa 15 e 17 sui due canali).
Dato che i picchi sono molto brevi e dato che modifichiamo il valore di meno di 4000 campioni su 24 milioni totali, possiamo assumere che il valore RMS del brano rimanga invariato mentre il valore di picco viene ridotto alla metà. Quindi il segnale clippato avrà un fattore di cresta di circa 7 e 8 nei due canali (la metà).
Con un ampli 100 Watt a un metro di distanza con diffusori da 90 dB si ottengono (con un diffusore in funzione e CF=7) 95.5 dB SPL di suono diretto (113 di picco).
In un ambiente da 20 metri quadri con T60=0.61 secondi a 2.5 metri di distanza (due diffusori in funzione) nel punto di ascolto si raggiungono 104 dB in gamma media.
Quindi è vero che per rendere il segnale privo di distorsione di forma servono amplificatori molto potenti o diffusori molto efficienti, ma è anche vero che il risultato, tenendo conto dei limiti dell'apparato uditivo, dipende dal fattore di cresta della registrazione.
Ne segue che anche chi non ha diffusori da 100 dB o amplificatori da 500 o 1000 Watt per canale ha buone possibilità di godersi la riproduzione.
Quello che fa la differenza è come l'amplificatore gestisce il clipping in particolare se lo allunga e di quanto lo allunga (e qui salta fuori la differenza tra amplificatori più o meno controreazioneti, con e senza protezioni, a valvole o a transistors).
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Flavio
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Re: TEST: la "giusta" SPL

#24 Messaggio da Flavio »

Concordo Mario :)
che gli ascoltatori non identifichino il clipping come tale quando si tratta di pochi millisecondi è certamente vero come è vero che l'ascolto, se il fenomeno è limitato, può essere comunque valido.

Ho sottolineato quanto sopra perché prima di investire cifre rilevanti per miglioramenti immisurabili, ad esempio per costosi DAC, sia a mio avviso meglio minimizzare/eliminare il clipping che spesso dagli ascoltatori esperti ed attenti viene scambiato (dopo un ascolto prolungato) per una caratterizzazione del suono dell'ampli.
Al clipping penso si riconduca ad esempio la preferenza di alcuni per gli amplificatori a valvole, che clippano "meglio" di quelli a stato solido.
In realtà però non dovrebbero esserci differenze all'ascolto in quanto dopo tutto nessun amplificatore, valvole o transistor che sia, dovrebbe essere pilotato in clipping se possibile.
Concludo dicendo che la prova nelle condizioni reali di ascolto che suggerivo è a mio avviso significativa perché il carico presentato dai diffusori può essere complesso e quindi il risultato nella pratica non facilmente prevedibile sulla carta.

Almeno così mi sembra,
Flavio
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Re: TEST: la "giusta" SPL

#25 Messaggio da MarioBon »

E' più importante come clippa un ampli dato che, tanto o poco, salvo eccezioni, clippano tutti.
Per il clipping è importante l'impedenza dei diffusori (il minimo modulo ma anche le rotazioni di fase dell'impedenza elettrica). Anche se il diffusore è reflex o cassa chiusa fa una differenza. Poi, come ho già detto, è evidente che se l'ampli non clippa del tutto è meglio.
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Re: TEST: la "giusta" SPL

#26 Messaggio da Zapuan »

Domande:
1) perchè dici che poco o tanto clippano tutti?
2) possiamo considerare l'analisi che hai fatto sul brano di Beethoven un caso estremo di registrazione ad alto fattore di cresta, cioè la condizione ottimale per l'ipotetico ampli/diffusore/ambiente? in altre parole rifacendo analoga analisi quantitativa su un brano "medio" e anche su uno a basso cf, le esigenze di potenza rimangono le stesse?
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Re: TEST: la "giusta" SPL

#27 Messaggio da MarioBon »

Ho detto "salvo eccezioni". Un amplificatore clippa quando l'uscita
- supera la massima escursione di tensione,
- un carico resistivo è troppo basso
- un carico è troppo reattivo.

Quando poi un ampli "suona bene" si finisce per alzare il volume e qualche clipping salta fuori... salvo eccezioni. Il clipping è molto probabile quando un ampli si trova a pilotare diffusori con sensibilità bassa (meno di 87 dB tanto per dire un numero) e magari anche con un minimo a 2.5 Ohm tra 100 e 200 Hz.

La traccia che ho portato ad esempio non è un caso estremo. Nello stesso CD c'è una traccia con fattore di cresta pari a 20. Il massimo che ho trovato è 28.55 e penso che 30 sia il limite massimo per un CD (volori superiori solo con segnali artificiali e registrazioni in camera anecoica). Le registrazioni ben fatte sono spesso oltre il 10 sia per la classica che per il Jazz (http://www.mariobon.com/CFMusica/CD_6_JatP.pdf)
Quando il fattore di cresta sta attorno a 10 (o più) la maggior parte dei campioni si trova sotto il 3% della modulazione.
I valori di CF più bassi si trovano nella musica pop e rock. Per esempio vedi la distribuzione dell'ampiezza di questo CD:
http://www.mariobon.com/CFMusica/CD_2_CDion.pdf
Quando il CF è basso (attorno a 3) la maggior parte dei campioni si concentra attorno al 50% della modulazione.
Tra una registrazione ben fatta e una "fatta male" c'è una differenza abissale nella distribuzione dei valori di ampiezza.

La lista di tutte le analisi che ho fatto è qui:
http://www.mariobon.com/CFMusica/lista.htm
vedi per esempio questa che risale a prima della "Loudness War":
http://www.mariobon.com/CFMusica/CD_1_Aqualung.pdf
e controlla quanti campioni cadono oltre il 50% della modulazione.

Più il fattore di cresta è basso e tanta meno potenza serve per riprodurre i picchi di pressione a parità di SPL. In sostanza un CF basso è associato a dinamica ridotta. In questo caso la registrazione suona male comunque.
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TomCapraro
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Re: TEST: la "giusta" SPL

#28 Messaggio da TomCapraro »

Spero di essermi imbattuto in qualche dato statistico sfortunato ma, da quello e quanto ho visto in giro noto che la stragrande maggioranza di accoppiamenti (ampli-diffusore) ha pochissimo margine di sicurezza.
Troppi impianti mi sembrano tirati per il collo, impianti con diffusori da 86dB e triodini da 12 watt, che per quanto a "valvole" limiteranno cosi tanto l'escursione dinamica da fare rabbrividire (e la chiamano "High End")

La mia prova nasce "dall'interno" ovvero scaturisce da una sensazione di presenza fisica della riproduzione, stabilita anche da un altrettanta richiesta di tutti coloro che si sono regolati a piacere il volume di questo impianto.

Questa trasformazione in "numeri" è quindi prettamente subordinata a "quanto viene richiesto" affinchè un ascolto possa coinvolgere ed illudere, ergo rendendolo verace.

Non sono "numeri" impossibili nemmeno (come scritto prima) per i diffusori da 91dB (circa 81dB nel punto ascolto)

Non è affatto difficile erogare 22 watt, come non è affatto impossibile che un bel finale da 200+200 watt rms "spari" dei picchi istantanei in tensione da contenere la distorsione di forma.

Certamente non vorrei, e non consiglierei mai abbinamenti come quelli menzionati prima.
Quando si comincia ad entrare nel più bello della riproduzione...poi vanno in débâcle...
saluti, Tom
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TomCapraro
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Re: TEST: la "giusta" SPL

#29 Messaggio da TomCapraro »

@Mario Bon, e a tutti i ns lettori.

Stiamo effettuando un TEST relativo alla percezione dei picchi.

E' un test estremo poichè si stanno tosando soltanto una serie di picchi che occupano non più di 20 samples su FC di 44100hz, vale a dire: 453,4uS (nemmeno mezzo millisecondo)
Tutto questo "fuori" dal tempo integrazione (150ms tra un picco e il successivo)

Io mi sono già sottoposto al test, in cieco ovviamente (in ABX)
saluti, Tom
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LHifi
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Re: TEST: la "giusta" SPL

#30 Messaggio da LHifi »

Io sto giusto cercando di capire in questo periodo qual'è il limite di volume che posso aspettarmi dal mio impianto senza incorrere in distorsioni o clipping.

Premesso che normalmente ascolto a volumi che reputo bassi o medio/bassi, dato che sono in condominio e sono sempre con la famiglia (bimba piccola).
La musica è quasi sempre "di sottofondo", con mia moglie riusciamo a parlarci tranquillamente anche mentre la musica è attiva, non so quantificare a quanti db dovrei essere.

Non dispongo di oscilloscopi o microfoni per fare rilevazioni, ma sono comunque curioso di capire quale sarebbe il limite del mio impianto, che è formato da:
- Harbeth P3ESR - 83.5 di sensibilità, carico minimo 6.3ohm
- Teac AI 301DA - 2x15W su 8ohm Jeita 1% (da manuale), anche se leggendo le specifiche dei moduli IcePower ASX2 dovrebbe essere 25W su 8ohm.

L'ambiente è una sala a L (4,2mx6,1m senza contare la parte della L), piuttosto spoglia e riflettente.
A orecchio non riesco a cogliere distorsioni fino ad un volume già piuttosto alto, ben oltre quello che potrei sopportare.
Senza dispositivi di misurazione secondo voi esiste un modo per capire oggettivamente qual'è il limite di volume entro il quale restare per non incorrere in problemi di distorsione/clipping?
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