Mjerenja u elektroakustici

[harkonen]

Zanimljivo kako se neka razmišljanja dogode kod više ljudi u isto vrijeme, baš sam razmišljao o tematici koju smo slabo
obradili na forumu koji je proslavio godišnjicu (znam, mlad je, ali već prilično referentan) i bez koje ne ide, a to su upravo
mjerenja u elektrokaustici koja će postaviti objektivne standarde i referentne pozicije po kojima se mogu odrađivati neke usporedbe.
Zašto kažem kod više ljudi u isto vrijeme - osim što je ovo potaknuo Tubeman u nekoliko postova (pamćenje me služi), danas mi je
i gdin Jelaković u jednom opširnijem mailu spomenuo upravo ovo, pa uz njegovu suglasnost iznosim njegov mail u potpunosti, neko se
može i ne složiti sa svim, ali na kraju krajeva, forum tome i služi. Razmjeni ideja i razmišljanja.
Kako ovdje ima puno pozvanijih i iskusnijih od mene da se u nekim segmentima uključe u ovu temu, pozivam ih da obradimo ovo na nivou,
počev od standardnih veličina koje koristimo, karakteristika i pojavnosti koje mjerimo pa sve do opreme koju koristimo pritom.
Dosta toga smo već dotaknuli u raznim temama pa da to sustavno obradimo.....


Dražene
Molim vas da nađete vremena da razmislite o ovom prijedlogu.

Naime, pažljivo čitajući mnoge tekstove na DIY forumu (samo vaših ne skoro 2000), a i dojmovi sa odličnog TF-a, navode me da vam iznesem jednu ideju vjerujući da ste baš vi pogodna osoba za to. Vaši napisi o osnovama cijevne tehnike na Forumu daju mi sigurnost da sam u pravu.

Sve dobro i krasno, samo nedostaje nešto bitno, nešto bez čega nema niti jedne grane elektrotehnike, a to su mjerenja. Diskusije o tome kakav zvuk daje (ili kvari) neka komponenta audio-sistema, nisu ništa drugo, nego priča o ukusima.
Svaki slušni dojam je pod NESVJESNIM utjecajem našeg trenutnog psihološkog stanja, raspoloženja, ukusa, očekivanja, sustava vrijednosti, znanja i tko zna čega još......
Može se reći da se i tu, kao kod testiranja lijekova, radi o znatnom utjecaju „placebo efekta“ – lat. Placebo = sviđa mi se.
Svi mi, ljubitelji elektronki, svjesni smo da elektronke imaju znatno veća sva izobličenja zvuka u procesu pojačanja napona i snaga, nego što je to kod poluvodičke tehnologije. Ipak, volimo ih, baš zbog zvuka koji nam je ugodan, takav, sa prisutnom parnom harmoničkom distorzijom.
Zato vam predlažem da na Forumu počnete pisati tekstove o važnosti mjerenja u elektroakustici, jer je svaka diskusija o kvaliteti i ljepoti zvuka besmislena, ako se ISTOVREMENO ne raspravlja o izmjerenim rezultatima i njihovim utjecaju na baš takav zvuk koji nam daje najbolji slušni dojam.

Znam, mnogi kažu, što će mi mjerenje, važan je zvučni dojam. To je točno, ali o dojmovima se ne može relevantno diskutirati, jer se radi o ukusu, a ne o činjenici. Razgovor o slušnom dojmu bez uvažavanja izmjerenih rezultata, nema smisla, jer to liči na uspoređivanja maksimalne brzine dva automobila, zanemarujući snage motora.

Istina je da ne postoji standardi za uspoređivanje svih finesa zvuka koje naš slušni organ (uho + mozak) može zamijetiti. No, i tih nekoliko tipova standardnih mjerenja dovoljno je, da se, makar u grubo pozicioniraju komponente koje imaju veći utjecaj na naš slušni dojam. Važno je imati na umu da je cijeli slušni organ vrlo neprecizan i daleko ispod mogućnosti mjernih instrumenata. Cijela grana akustike, psihoakustika, bavi se tim fenomenom. Uho je važno, najvažnije, ali nije isključivo i dovoljno za uspoređivanje raznih audio-sistema.

Mjerenja su posebno važna za uspoređivanje utjecaja raznih tipova kabela u sistemu, jer to je nabolji način razbijanja mitova koji su se namnožili preko svake mjere. Ti mitovi s trgovačkim interesom nailaze na plodno tlo kod mnogih audio-entuzijasta, bez dovoljne tehničke naobrazbe i s prilično nestabilnim kriterijima.

Svi znamo da pojačalo (a i drugi dijelovi sistema) s lošijom frekvencijskom karakteristikom može zvučati bolje od nekog s perfektnom frekvencijskom karakteristikom. Da frekvencijska karakteristika nije izmjerena, to ne bismo niti mogli znati. Isto vrijedi i za ostale dijelove audio-lanca. Smisao diskusije o reproduciranom zvuku jest baš u tome, da se otkrije koji tehnički parametri utječu na ljepotu (ne kvalitetu) zvuka, jer važan je slušni dojam, a ne samo vjernost originalu. Jedino na taj način, moguće je postati stručnjak u procjeni vrijednosti tonskog sustava, jer se uzima u obzir kako koja izmjerena veličina utječe na dojam koji kod nas stvara kompleksna zvučna slika koju nije moguće definirati tehničkim mjerenjima.

Dražene, vjerujem da možete svojim zasluženim utjecajem na Forumu, edukacijom članova u vezi mjerenja, dignuti razinu audio-tehničke kulture i tako, doslovno, odškolovati mnoge entuzijaste u ispravnom smjeru. Jedino tako će oni postati imuni na razne trgovačke podvale koje se kriju u mitovima o važnosti nabave skupih, ali pretjerano naglašenih elemenata u audio-lancu.
Ako želite, možete ovo pismo objaviti na Forumu, uz moje cijelo ime i prezime, da vidimo reakcije članova. Nekima se vjerovatno neće svidjeti, jer vole uživati u mitovima koji su stvoreni oko utjecaja raznih komponenti, bez izmjerenog dokaznog materijala.
Srdačan pozdrav
Milivoj Jelaković


Dakle za početak, priču možemo započeti o mjernim veličinama, decibel, odnosi Veff i Vpp, donja i gornja granična itd....

[tom_hifi]

Skraćeno, hoće reći da u audiu nema pravila i da, nazovimo ga tako, najbolje i najkvalitetnije odrađeni uređaj ne mora zvučati uhu najmilozvučnije, jel.

Kako je taj naš hobi/zanimacija/profesija (nekome) prepuna kompromisa i kako se o ukusima ne raspravlja, svakom sistemu će uvijek nekome nešto faliti. Zar nije nakraju krajeva bitna zabava? Da sistem koji slušaš svaki put ispočetka ti dovede osmjeh na lice, uživi te u glazbu. Ne mora to svirati od 20Hz - 20kHz.

Mjerenja nam, u principu, mogu biti samo temelj iz kojeg će pojedinac sve ostalo raditi prema svojem ukusu, znanju, volji, želji.

Edit: ja sam isto zagovornik mjerenja, ali je i gospon Jelaković napomenuo da je to ugrubo orijentir te da još ima dosta faktora u cijelom tom lancu. Ja sam daleko od stručne osobe u svemu tome, ali to je moje mišljenje i mislim da smo dovoljno zreli da ovo ne bude svađotvorna tema nego vrlo poučna tema.

[Eko Eko]

Odlična tema ! Ali i potencijalno svađotvorna
Bez namjere da ikoga uvrijedim, stekao sam dojam da je umnožak teoretske potkovanosti u audiu i smisla za lirsko-marketinški izričaj u recenzijama konstanta
p. s. ja sam zagovornik mjerenja

[tubeman]

Konačno nešto za moju dušu.
Biti će još par lirskih offtopica, pa će to admin vjerojatno preseliti nekamo pa da ostane ono što treba ostati.
"osmjeh na licu kada nešto proradi" je jedna stvar, a težnja da to što proradi bude i dobro, dvije su stvari koje ne bi trebale biti u koliziji.
Znam da je problem oprema i iskustva potrebno za to, ali na forumu ima dosta ljudi koji će to rado odraditi, tako da osmjeh bude još širi, a veselje potpunije.
Svi smo prošli fazu prvog uređaja koji nam je proradio, i bio nam je draži i bolji od bilo čega.
Tu se uvijek čuje više pozornice, prozračnosti, dubine itd itd nego ih stvarno ima. A i to je tema za sebe.
Kada se glava malo ohladi, i kada smo spremni za daljnje istraživanje, ustanovimo da uređaj i nije ne-znam-baš-što.
Ne mislim podcjenjivati i izazivati kakve loše primisli, ali svi ovi uređaji koje uglavnom viđamo su takvi kakvi jesu, i ne mogu biti puno bolji.
Postoje određena ograničenja (transformatori, ispravljači, vezni elementi itd) koji jednostavno ne dozvoljavaju da uređaj na jednostavan način probije svoje limite.
Zato se mnogi iznenade kada "savršeno napravljen uređaj" ima nekav kvrgavi opseg do jedva 12 kHz, izobličenja 3%, malo bruji (ali se to ne čuje kada svira) i sl.
Zamamna opsjena parnih harmonika to u prvi mah pokrije, ali ne za dugo.

Zato je dobro uređaj mjeriti, pogotovo kod gradnje, jer s malim modifikacijama, podešavanjem radnih točki, zamjenama ponekih elemenata (koji kao takvi nisu krivi - jednostavno ne postižu sinergiju) može se napraviti jako puno.
Tu nikakav sluh ne pomaže.
On može samo pomoći da uređaj subjektivno prilagodimo trenutnom raspoloženju. Drugi dan će nam to vjerojatno zvučiti grozno.
Instrumenti će odmah pokazati kada nastaje trenutak u kojem previše očekujemo od malog pojačala (makar i s osjetljivim zvučnicima) kod pojedine vrste glazbe itd...

Zato smatram da je odlično što je Dražen na poticaj gosp. Jelakovića potaknuo ovu temu.
Ja sam to pokušavao sramežljivo napraviti u par navrata, ali baš nitko to nije "konstatovao".
Isto tako, na TF sam donio par uređaja s kojima smo mogli izmjeriti nekoliko karakteristika uređaja (frekventnu karakteristiku i spektar pojačala, frekventnu karakteristiku i SPL zvučnika i sl), ali baš nitko nije bio za to zainteresiran.
To sam pomalo i očekivao pa nisam niti vukao analizatore izobličenja, dinamike, S/N i sl).

Zato ne podcjenjujmo temu, i bez straha i srama krenimo u doista zanimljivu i korisnu temu.

[Edison]

Isto tako, na TF sam donio par uređaja s kojima smo mogli izmjeriti nekoliko karakteristika uređaja (frekventnu karakteristiku i spektar pojačala, frekventnu karakteristiku i SPL zvučnika i sl), ali baš nitko nije bio za to zainteresiran. To sam pomalo i očekivao pa nisam niti vukao analizatore izobličenja, dinamike, S/N i sl).

Ja sam bio zainteresiran, no jednostavno nisam stigao... Nisam se stigao sa svima ni upoznati (bata bane, audio-kutak...). S tobom sam kratko popricao o tim instrumentima kad smo se pozdravili. Mislio sam dovuci jedno pojacalo, ili monoblok, na grabu u nedjelju pa sto dijagrami pokazu, ali u nedjelju te vise nisam vidio... Jednostavno je TF postao vremenski prekratak da se sve zelejeno odradi.

Inace, ja sam za mjerenje! Itekako je potrebno. No treba i znati mjeriti, imati instrumente, i znati interpretirati izmjereno. Vjerujem da nas vecina na ovom forumu kuburi s instrumentima. Osim univerzalnog instrumenta, malo tko ima sto vise...

I za kraj, jedna anegdotica o mjerenju:
Majstor: Triput mjeri - jednom rezi.
Segrt: Majstore, triput ga rezem i svaki put kratko...

[Roko]

Izvrsna tema Dražene , od iznimnog (rekao bih gotovo ključnog) značaja za sve one koji se ozbiljnije bave i misle baviti problematikom elektroakustike i visokovjerne reprodukcije zvuka. Upravo u te namjene otvoren je i cijeli forum (Mjerenja) u podforumu "Za početnike", još na samom početku rada foruma, ali je do sad ostao nekako po strani zbivanja, što je pomalo nepravedno ali razumljivo u kontekstu atraktivnosti samih tema. Sa velikim guštom sam pročitao e-mail gdina Milivoja Jelakovića, držim da pogađa u sam centar problematike (to je upravo ono što i sam godinama trubim po raznoraznim forumima diljem svijeta) i iskoristit ću ovu prigodu pa pozvati g. Jelakovića da nam se pridruži na forumu, nađe malo slobodnog vremena (znam da nije lako, ali nikom nije...), i uzme učešće u samoj raspravi

[harkonen]

Ok, Roko, slobodno preseli temu u podforum "Mjerenja" jer tamo i spada, ja nisam odmah pronašao
kuda bi je smjestio, ali eto, ima se gdje. Postao forum velik.

[Milivoj]

Dražene, čestitam na odličnom uvodu koji prethodi mojem mailu. Raduje me pozitivan odziv, odmah na početku, na ideju da se pozabavimo mjerenjima u audiotehnici.
Mislim da se ne mogu uključivati tako revno kao mlađi članovi, a i mišljenje jednog penzionera nije tako važno. Budem li direktno pozvan, rado ću odgovoriti, ako budem znao odgovor. Elektroakustika je moje profesionalno zvanje, no nisam baš "doma" u mnogim novotarijama.
Svejedno, ovladavanje mjerenjima daje sigurni i čvrsti temelj audiofilima da znalački diskutiraju i što je najvažnije, svoje stavove potkrijepe izmjerenim rezultatima. Jedino su mjerenja, ako su izvedena ispravno, podloga za uspoređivanje, kao referenca za smislenu diskusiju.
Vještina uspoređivanja slušnih dojmova dva audio-sistema, imajući u vidu njihove izmjerene karakteristike, rijetka je i izuzetna vještina.

Dražen ima znanja i odličnu didaktičku metodologiju da ovaj forum, uz suradnju svih vrijednih članova, pretvori u pravu tvornicu sposobnih velemajstora "znanosti", koja se zove audiofilija. Doduše, neki kažu da to nije znanost, nego bolest....možda i nisu u krivu, a ja sam možda i bolesnik, no nisam jedini, zar ne?

Pozdrav svima
Milivoj

[Master of Disaster]

Ovo je super tema, po meni je najbitniji užitak slušanja, međutim kad je u pitanju diy mislim da je pametno mjeriti, i to u svim fazama izrade, tako se stiče dobar uvid u ono što se dašava u samim sklopovima, pogotovo kod izmjena, a i može se ponešto naučiti i ovlastitim dojmovima između onoga što mislimo da čujemo i onoga što biva reproducirano...

[harkonen]

Možda na samom početku ne bi bilo loše posvetiti koju riječ Svetom deciBelu (dB) i kroz neki primjer
pojasniti ga jer će on biti najčešće pominjana mjera.
Kako je došlo do korištenja logaritamske mjere poput Bel-a odnosno deciBela i usvajanja iste u primjenu za
akustičke veličine?
Uzrok je Weber - Fecherov psihofizički zakon koji kaže da su naši osjeti ( ne samo sluh ) proporcionalni logaritmu
inteziteta podražaja.
Jedan Bel je odnos intenziteta zvuka od 10 puta. A jedan naš deset puta manji dB = 10 log (I2/I1)
i upravo je on prosječna rezolucija ljudskog uha na promjenu inteziteta.
Uporedo sa deciBelom koristio se i "fon" kao također logaritamska mjera, ali koji je vezao intenzitet
isključivo sa referentnim nivoom i tonom na 1kHz (gdje se decibelske i fonske skale poklapaju), naime,
ljudsko je uho najosjetljivije na frekvencije od 1kHz pa do 6kHz što pokazuje i slijedeća slika:

intenzitet-frekvencija.jpg (66.52 KiB) Pogledano 16421 put/a.

Vratimo se na decibele.
Što to znači dakle odnos 100W napram 1W u deciBelima?
10 log (100/1) = 20dB
A koliko je 200W naprema 1W?
10 log (200/1) = 23dB
To znači da je 200W "glasnije" (uhom moguće odrediti tri stupnja razlike) za 3dB od 100W ampa.

Ako je moguće omjer snage izraziti kroz deciBel, možemo li tako izraziti i omjere napona?
Snagu možemo prikazati i kao U na kvadrat / R, i ako to uvrstimo u gornje formule te pod uvjetom da se
omjeri snaga računaju na istom otporu, pokratimo otpor i kako se radi o kvadratima omjera napona,
imamo sda je 1dB = 20 log (U2/U1)

Kako je ovakav način izražavanja praktičan jer i bez referentne točke imamo mogućnost uobličavanja omjera,
dB je prihvaćen i za izražavanje omjera napona i kad nemamo jednake otpore. Mada se tražilo da se takav odnos
imenuje sa skraćenicom dBv, isto nije usvojeno u praksi, ali na to svakako moramo paziti kad preračunavamo decibele
iz snage i decibele iz napona. Čak štoviše, na kraju su "naponski" decibeli postali standard, a decibeli snage - otpadnici.
Dakle, ako je naponsko pojačanje nekog stupnja 10000 puta, to je 80dB .
Iza njega ide stupanj sa pojačanjem 100, odnosno 40dB.
Koliko je pojačanja ukupno ? 10000 x 100 puta ili 80 + 40 dB. Jednostavnije nam je baratati sa 120dB nego sa pojačanjem
1000000 puta. Negativan omjer napona i snaga će samo dobiti negativan predznak, dakle ako piše da je naponski
dB -3dB, to dakle znači da nam signal slabi za 1,41 puta od izvornog.
Ima tu još nekih manje bitnih jedinica za našu primjenu poput "son-a", što je pak jedinica subjektivne glasnoće itd...