FIR vs IIR für aktive Frequenzweichen, EQing - und Raumkorrektur? [Archiv]

wgh52

07.11.2021, 09:44

Hallo Wolfgang,

ich versuch's mal kurz und bündig:

FIR Filter sind solche, die es ermöglichen Frequenzgang und Phasengang/Gruppenlaufzeit eines Systems (hier Lautsprecher) getrennt voneinander (mathematisch, also auf digitaler Ebene) zu behandeln. Durch die nötigen komplexen DSP Berechnungen kommt es zu Systemlatenzen, die, je nach gewähltem FIR Entzerrungsbereich bei Videowiedergabe stören können (macht man FIR ab ca. 400Hz ist das kein Problem)

IIR Filter sind solche, bei denen Frequenzgang und Phasengang immer eine feste mathematische und physikalische Abhängigkeit haben (Stidchwort Minimalphasigkeit), darum sind sie auf analoger und digitaler Ebene realisierbar. IIR Filter bedingen keine (auf der digitalen Ebene sehr wenig) Latenz.

Das ist jetzt wirklich sehr kurz und enthält noch wenig des komplexen Hintergrundes. FIR und IIR führen natürlich zu unterschiedlichen Kompromissen, können aber je nach zu behandelndem Problem auch gezielt und gemischt, sich gegenseitig ergänzend eingesetzt werden.

Im Falle meiner Implementierung wird das Chassisverhalten zunächst mit FIR Filtern in F- und Phasengang aus gefensterten Messungen linearisiert, dann werden FIR Weichenfilter zur Trennung definiert und letztlich nach Messung am Hörplatz IIR Parametrische EQ Filter für die Behandlung von Raummoden dimensioniert, weil die Moden selbst auch minimalphasiges Verhalten haben.

fosti

07.11.2021, 09:46

bei FIRs kann man Phase getrennt von Ampitude einstellen und umgekehrt....auf Kosten der Latenz....man bekommt in der Physik nix geschenkt....Naturgesetze sind hart.......Nachteil von IIRs ist. Sie können aufschwingen....aber nur wenn man es übertreibt!

EDIT: Winfried war schneller!

Slaughthammer

07.11.2021, 10:39

Nachteil von IIRs ist. Sie können aufschwingen....aber nur wenn man es übertreibt!

Dafür können FIR Filter hässliches Preringing erzeugen... wenn man es übertreibt oder nicht genau weiß was man tut.

wgh52

07.11.2021, 11:42

Dafür können FIR Filter hässliches Preringing erzeugen... wenn man es übertreibt oder nicht genau weiß was man tut.Ganz genau!

Meine Erfahrung (die von anderen FIR Nutzern oft geteilt wird) ist, dass FIR am besten "klingt" wenn es nicht zu schmalbandig und nicht zu agressiv eingesetzt wird. Eine gehörmäßige Korrekturoptimierung nach vorheriger Sprungantwortkontrolle (die Preringing ja zuverlässig zeigt) ist angeraten. :built:

JFA

07.11.2021, 13:52

Meine Erfahrung (die von anderen FIR Nutzern oft geteilt wird) ist, dass FIR am besten "klingt" wenn es nicht zu schmalbandig und nicht zu agressiv eingesetzt wird.

Dann kann man auch IIR einsetzen.

wgh52

07.11.2021, 14:19

Dann kann man auch IIR einsetzen.Das halte ich für zu kurz gedacht. Du hast mit Deinem Vorschlag dann recht wenn man auf Gruppenlaufzeitkorrektur der Chassis und die Phasenlinearität der Weichen verzichtet sowie flache(re) Weichenfilterverläufe akzeptieren kann/will :cool: und den akustischen Phasengang der Gesamtbox anderweitig linearisiert. Das geht z.B. mit Harsch-IIR-Filtern, die aber wiederum andere Kompromisse erfordern :rolleyes:. Alles hat halt seinen Preis wie schon gesagt wurde ;)

Die Möglichkeit steile(re) Weichen ohne IIR übliche Gruppenlaufzeitverzerrungen zu verwenden hatte ich im Beitrag oben vergessen :), ich selbst verwende meist 48dB/Okt linear Phase-FIR Filter, steiler selten.

JFA

07.11.2021, 16:33

Es ging da doch um Entzerrung, oder? Man kann natürlich mit einem FIR tap-genau korrigieren, und dann auch noch die Phase unabhängig davon. Die Frage ist, ob man das überhaupt will. Ich würde niemals so genau filtern, sondern eher in Bandbreiten 1/6 bis 1/3 Oktaven. Das reicht aus, und ist auch stabiler über eine breite Hörzone. Die Phase entzerre ich gar nicht, lohnt sich nicht.

Und von wegen steile Filter: 48 dB/8ve geht noch als IIR bzw. analog ohne zu große GLZ-Verzerrungen zu erzeugen. Kommt ein bisschen auf die tatsächliche Bandbreite an, aber passt üblicherweise.

wgh52

07.11.2021, 17:52

@JFA

Es geht nach wie vor ums Threadthema:
FIR vs IIR für aktive Frequenzweichen, EQing - und Raumkorrektur?Und ich habe dazu meine Erfahrung geteilt, aber ohne diese als einzig gute Lösung hinstellen zu wollen, sondern der beschriebene Ansatz funktioniert (bei mir und für mich) halt sehr gut und schlüssig.

Hinzu kommt vielleicht, dass die von mir genutzte FIR/IIR Methodik Teil eines Gesamtkonzeptes aus Software, Messtechnik und DSP-Gerät ist. Diese hat natürlich auch ihre klaren Grenzen, führt aber relativ leicht zu (für mich) guten Ergebnissen, ohne dass man sich mit reinen IIR Optimierungen abmühen zu müsste :cool:;)

Natürlich kann man das alles ganz anders, z.B. rein analog und mit IIR Filtern und EQs realisieren, aber für mich ist reine IIR Filterung und Entzerrung halt zu komplex und ich nehme dafür den Umweg/Kompromiss über die digitale Domäne zu gehen in Kauf :prost:

JFA

08.11.2021, 06:05

Es geht nach wie vor ums Threadthema: Und ich habe dazu meine Erfahrung geteilt, aber ohne diese als einzig gute Lösung hinstellen zu wollen, sondern der beschriebene Ansatz funktioniert (bei mir und für mich) halt sehr gut und schlüssig.

Ist ja auch Ok. Mir geht es darum, dass dein Ansatz mit IIR genauso gut ginge. Bei deutlich geringerem Rechenaufwand (gut, ist im Jahr 2021 vielleicht nicht mehr so das Thema*).

Hinzu kommt vielleicht, dass die von mir genutzte FIR/IIR Methodik Teil eines Gesamtkonzeptes aus Software, Messtechnik und DSP-Gerät ist. Diese hat natürlich auch ihre klaren Grenzen, führt aber relativ leicht zu (für mich) guten Ergebnissen, ohne dass man sich mit reinen IIR Optimierungen abmühen zu müsste :cool:;)

Das heißt, du hast das (teil-) automatisiert?

* Sollte es aber immer noch sein: stellt euch mal vor, man würde wieder anfangen, effiziente Programme zu schreiben: wie dann der Energieverbrauch weltweit sinken würde!

fosti

08.11.2021, 06:23

Ist ja auch Ok. Mir geht es darum, dass dein Ansatz mit IIR genauso gut ginge. Bei deutlich geringerem Rechenaufwand (gut, ist im Jahr 2021 vielleicht nicht mehr so das Thema*)......
Das sehe ich genauso.....bei mit läuft zu 90% der TV......werde schon wahnsinnig wenn die Lippen nicht zum Ton passen....mit FIR müsste ich da noch mehr mit Latenzen "arbeiten".....

wus

08.11.2021, 07:51

Vielen Dank euch allen. Ganz besonders Winfried, auch wenn Deine Antwort neue Fragen aufwirft: was bedeutet Minimalphasigkeit?

Dein
Im Falle meiner Implementierungmacht mich neugierig: kannst Du die mal noch etwas genauer beschreiben? Oder hast Du das schon mal beschrieben? (Link?) Was für Chassis, Gehäuse, DSP, Amps und Messtechnik verwendest Du?

JFA

08.11.2021, 09:12

was bedeutet Minimalphasigkeit?

Nichts, was bei Lautsprechern irgendeine praktische Bedeutung hätte.

In lang: ein minimalphasiges System und seine Inverse sind stabil und kausal. Inverse heißt, wenn ich ein System mit der Übertragungsfunktion G habe, dann gilt für die Inverse I: I*G=1 => I = 1/G (komplexe Rechnung beachten!). Stabil heißt, dass das System auf einen begrenzten Eingangswert mit einem begrenzten Ausgangswert reagiert (in Fachsprech: keine Polstellen mit positivem Realteil). Kausal heißt, dass keine Wirkung vor der Ursache auftritt, die Impulsantwort eines solchen Systems für t<0 verschwindet. Beispiele:
ein einfacher Tiefpass 2. Ordnung hat folgende Übertragungsfunktion in der s-Ebene (unnützes formales Detail):
G=1/((sT)^2+2DsT+1)
Dieses System hat eine Nullstelle bei s -> unendlich und 2 Polstellen (komplex konjugiert zueinander) bei s=T. Der Dämpfungsterm 2D sorgt dafür, dass der Realteil dieser Polstellen kleiner Null ist. Damit ist der Tiefpass stabil.
Die Inverse ist dann:
1/G=(sT)^2+2DsT+1
Die Inverse hat also gar keine Polstellen mehr, sondern nur noch Nullstellen, und ist deshalb stabil.
Ein Hochpass 2. Ordnung ist komplizierter:
G=(sT)^2/((sT)^2+2DsT+1)
Eigentlich nur ein über die Zeit zweifach abgeleiteter Tiefpass, hat der jetzt eine doppelte Nullstelle bei s=0. Invertiert:
G=((sT)^2+2DsT+1)/(sT)^2
ist aus der Nullstelle nun eine Polstelle geworden. Mit s=0 ergibt sich dann G(0)=1/0, Division durch 0 ist blöd, das System ist nicht stabil, ein Hochpass ist demnach nicht minimalphasig.
Eine zeitliche Verzögerung T hat die Impulsantwort
g(t)=d(t-T) und die Übertragungsfunktion ist G=e^(-sT). Das invertiert ist 1/G=e^sT, zurück in den Zeitbereich transformiert ist das g(t)=d(t+T), und damit tritt die Wirkung vor der Ursache auf, das System ist nicht minimalphasig.

Was bringt mir das bei Lautsprechern? Die Erkenntnis, dass man Nullstellen (da wo nicht mehr viel rauskommt) nicht vollständig entzerren kann und schon gar nicht es versuchen wollte hatte man auch so schon (hoffentlich). Das einzige, was man erkennen kann, ist die Tatsache, dass sich Allpässe nicht entzerren lassen (sprich: ihre Gruppenlaufzeit auf 0 bringen), weil der resultierende Filter nicht kausal wäre. Deswegen werden da FIRs eingesetzt, die eine fast beliebige, frequenzabhängige Verzögerung ermöglichen. Das Resultat ist dann halt eine furchtbar hohe Latenz.

wgh52

08.11.2021, 09:50

Gut. Man kann das alles natürlich unterschiedlich sehen, da sind wir uns einig, ich hatte auch wiederholt betont, dass meine Methodik sich bei mir halt seit vielen Jahren bewährt.

Ich wollte Produktwerbung eigentlich vermeiden und blieb darum wage ;), aber nachdem Ihr explizit fragt teile ich Details:

Ich besitze zwei (bereits 10 Jahre alte) DEQX PDC-2.6p DSP Vorverstärker nebst kalibriertem Mikrofon, Mik-Anschluss, IR Fernbedienung und Mess-/Steuersoftware. Der PDC wird als Vorverstärker (oder über die Tapeschleife) in die Kette eingeschleift. Das Ganze ist ein Komplettsystem, was für mich den Vorteil bietet, daß alles einfach funktioniert. Mit den Limitierungen kann ich aber leben.

Einige Details:
Der DSP arbeitet mit max, 24Bit/96kHz (neue Geräte bis 24Bit/192kHz).
Digitale Eingangssignale werden mit der Auflösung des Eingangssignales verarbeitet
An digitalen AES Ausgängen werden verabeitete Daten mit der Auflösung des Eingangssignales ausgegeben
Analoge Eingangssignale werden mit 24/26 digitalisiert, DSP verarbeitet und digital oder analog ausgegeben
Gesteuert wird das Ganze mit einer PC Software, die mit verschiedenen Wizzards durch (Bedienungssteuerungen mit Auswahlmenüs) die Messungen und Einstellungen führt
Hinzu kommt eine recht übersichtliche Projektsteuerung, so daß man weis was gemessen und eingestellt wurde, man kann an wählbaren Stellen wieder einsteigen um bei Änderungen nicht von vorne beginnen zu müssen oder durcheinander zu kommen
Die Einmessung erfolgt in zwei (wizzardgesteuerten) Schritten: 1.Amplituden und GLZ Linearisierung nebst Weichenwahl und Kontrolle (alles iterativ machbar) 2. Raumeinmessung
Schritt 1:
Der LS wird möglichst reflektionsarm aufgestellt (z.b. max. weit weg von reflektierenden Flächen oder im Freien), Mikrofon auf Achse in ~1m.
Es folgen Sweep Messungen der einzelnen Wege (wer will kann auch mit Drehteller Winkelmessungen machen und im Projekt abspeichern). Dieser sind als Amplitudengang, GLZ-gang, Sprungantwort, Impulsantwort und Phasengang in Ansichtsfenstern umschaltbar gezeigt und automatisch im Projekt gespeichert
Die Messung auf Achse wird nun vor der ersten im Impulsdiagramm sichtbaren Reflektion gefenstert und damit die untere Grenze für die Amplituden/GLZ Linearisierung definiert
In einem Amplitudengangdiagramm, das die Kurven der Chassis enthält, werden nun die Übergänge (grafisch oder als Zahl) gewählt. In separaten Fenstern kann man dazu z.B. die Winkelmessungren zu Rate ziehen.
Weichenmäßig sind ein bis drei Wege möglich, wobei es einen dedizierten Subwoofermodus gibt
Weichen können als phasenlineare FIR Weichen (48...300dB/Okt) oder IIR Weichen gewählt werden
Jetzt kommt der Linearisierungsschritt in dem man die Stärke der Messungsdatenglättung wählt und grafisch Fenster über die Frequenzgänge der Chassis führt um Freuqenz und Pegelbereiche der Linearisierung einzustellen. Das alles geht iterativ, man kann also auch zurückgehen um Änderungen zu machen.
Durch die optional wählbare Sprungantwortoptimierung werden z.B. unterschiedliche Lagen der akustischen Zentren der Chassis automatisch engeglichen (geht auch manuell je Weg)
Dann werden die Filtersätze berechnet und (automatisch wie vorher gewählt gefensterte) Kontrollmessungen gemacht.
Jetzt werden die Filtersätze im DSP VV gespeichert und man kann z.B. Kontrollmessungen unter Winkel machen, wieder in die Weichendefinition einsteiben und neue Filtersätze berechnen lassen, die wieder automatisch und gut unterscheidbar im Projekt gespeichert werden.
Ist da alles zur Zufriedenheit gemacht, hat man einen linearisierten Lautsprecher mit optimierten FIR Weichen. Aber der ist halt komplett linear, was sich oft tonal (im Raum) nicht gut oder nicht schön anhört, darum
Schritt 2:
Die Lautsprecher wandern an den vorgesehenen Standplatz, das Mikro an den Hörplatz.
Jetzt erfolgen Sweepmessungen, die automatisch im Projekt gespeichert werden.
Es ist angeraten, an einigen/mehreren Punkten an und um den Hörplatz solche Sweeps aufzunehmen, diese werden in einem Fenster farblich unterscheidbar dargestellt.
Man kann sich nun einen Vorschlag zur Behandlung der sichtbaren Unlinearitäten machen lassen, diese nach Gusto verändern oder komplett von Hand die 16 verfügbaren parametrischen IIR Equalizer (grafisch oder mit Zahleneingaben) einstellen.
Das bietet die Möglichkeit Raummoden mit weniger Energie zu versorgen und gleichzeitig die Tonalität nach eigenem Geschmack einzustellen. Während der IIR PEQ Einstellungen kann Musik laufen, man hört die Veränderungen direkt, ohne Verzögerung.
Das alles wird im Projekt dokumentiert, so dass man leicht wieder einsteigen kann um z.B. auf Grundlage der Messungen neue Parametersätze zu erzeugen.
Es sind vier vollständige Parametersätze im Gerät abspeicherbar und per Fernbedienung wählbar.

Das war jetzt viel, ich weis... Hört sich komplex an, ist's aber nicht wirklich. Ja, hat Grenzen, aber jede Methodik hat ihre. Ich kann DEQX empfehlen, der größte Nachteil ist halt der Preis von Neugeräten, darum bleib ich bei meinen alten ;)

Noch ein Hinweis zur FIR Latenz:
In meinem Fall ist Latenz kein Problem, weil die FIR Entzerrung nicht bei 20Hz einsetzt, sondern die Modenbehandlung mit IIR PEQs erfolgt und die FIR Entzerrung erst bei 300-400Hz beginnt (ja, dás ist eine Limitierung!). Dadurch bleibt die Latenz bei MusikVideo, TV oder Film im nach meiner Erfahrung nicht störenden bzw. nicht wahrnehmbaren Zeitbereich.

wus

08.11.2021, 10:37

Ui, jetzt wirst Du aber vag;)halsig :D

Ja, war viel... aber sehr interessant. Danke dass Du Dir die Mühe gemacht hast uns das so detailliert darzustellen!

BiGKahuunaBob

09.11.2021, 14:17

Dafür können FIR Filter hässliches Preringing erzeugen... wenn man es übertreibt oder nicht genau weiß was man tut.

Ganz genau!

Meine Erfahrung (die von anderen FIR Nutzern oft geteilt wird) ist, dass FIR am besten "klingt" wenn es nicht zu schmalbandig und nicht zu agressiv eingesetzt wird. Eine gehörmäßige Korrekturoptimierung nach vorheriger Sprungantwortkontrolle (die Preringing ja zuverlässig zeigt) ist angeraten. :built:

Die Theorie ist klar, aber wie relevant ist das in der Praxis? Was heisst hier übertreiben? Dürfen Filter nicht zu steil sein? Ich habe bei 96db/oct keine Artefakte hören können...

Slaughthammer

09.11.2021, 16:27

Wenn du nur die Hoch/Tiefpässe mit FIR machst und die Laufzeitkorrektur zwischen den Chassis sauber sitzt, löscht sich das Preringing am Ende ziemlich gut aus. 96 db/8ve ist da aber noch harmlos. Kannst dir das Preringing auch in der Impulsantwort im Messystem angucken und mal gucken, wie laut das im Verhältnis zum Nutzsignal ist. Bei klassisch angeordneten Treibern wird das mit der Auslöschung auch unter vertikalen Winkeln nicht so gut klappen.

Ich habs bisher nur gemessen, nicht gehört. Es ist halt ein leichtes das messtechnisch in den Griff zu bekommen, warum soll ich mich da mit der Hörbarkeit belasten?

Gruß, Onno

wgh52

09.11.2021, 18:43

Wir (Wolfgang und ich) wohnen nur ca. 50km voneinander, kennen uns von früher und hatten uns etwas aus den Augen verloren... Wir werden uns bald für weiteren Austausch und praktische "Übungen" persönlich treffen.

Ein :prost: auf das Forum!

BiGKahuunaBob

09.11.2021, 19:05

Ich habs bisher nur gemessen, nicht gehört.

Mir ging es darum ob diese Artefakte in der Praxis überhaupt gehört werden (können). Und was man anstellen muss um das zu provozieren. Aber wenn man jetzt keinen Bock schisst, dann tauch das ja eigentlich gar nicht auf.

ArLo62

09.11.2021, 19:47

Ich habe nach Beispielen gesucht. Bei youtube einfach mal googeln.
Beim Mischen gleichphasiger Kanäle und Equalizer tritt das auch auf.
Ich finde das hier sehr gut erklärt:
https://www.thomwettstein.com/blog/linearphasige-equalizer-funktion/
Gruß
Arnim

josh_cpct

09.11.2021, 20:48

Hallo WUS !

Ein paar Kern-Vorteile sind hier zu kurz gekommen.
Und diese machen beim Musik genießen den großen Unterschied .
Ob diese sich tatsächlich lohnen, überlässt man am besten denen die es am eigenen Leib erfahren haben. Weniger den pessimistischen Spekulanten :rolleyes:

1. Keine Eigenschaft von FIR per se, aber derzeit nur dort zu finden: Flexibilität und Kreativität im Einsatz.
Die FIR Sofware der wichtigsten Anbieter ist derart Potent, dass sich der Nutzer wie in einem Lego-Wunderland-Baukasten fühlt.
Mit wenigen Stunden durchaus genüsslicher Konfiguration, ähnlich einer SimulationsSoftware, kann man sich zum Beispiel die komplexesten 6-Wege-Vollaktiv Weichen mit Traum-Kurven zusammen-wünschen. Und gleich auch so anhören wie vorhergesagt. WYSIWYG to go. Klick klick hören. Gerade für HighEnd DIY eigentlich ein Muss.

2. Wieder eigentlich kein FIR, aber (imho - korrigiert mich falls mittlerweile veraltet) derzeit nur in FIR präsent: Die Kanalgleichheit. Eine komplex vollautomatische korrektur des gesamten Frequenzbandes erlaubt phänomenale Frequenzganggleichheit zwischen den Kanälen. Die Stereo-Abbildung, Bühnenschärfe, Ortbarkeit etc nimmt signifikant zu. Der Unterschied ist so deutlich, es lässt den Skeptiker in Sekunden die Augenbrauen heben.

3. Die Phasenkorrektur. Teil 1. Ich versuche es mal praxisrelevant auf den Punkt zu bringen. Hat man ein Mehrwege-System, 2 3 4 oder mehr, so spielen wir ein Geräusch über mehrere Treiber mit unterschiedlichem Einschwingen ab. Ausschwingen auch, was aber etwas weniger schlimm ist. Ein Tief und ein Hochpass schwingen von Natur aus unterschiedlich ein, und im Übergangsbereich zwischen 2 Treibern zieht sich ein Impuls über mehrere Perioden, und verschmiert so etwas. Das äußert sich subjektiv sehr subtil als Verlust in Attacke. Je mehr Wege und je steiler die Filter desto extremer wird es. Ein solches System ist kein Minphasen System mehr. Es gibt Exzessphasenverzerrungen.
In der Praxis ist zum Beispiel ein Trommelschlag im Moment des Anschlags erst hochfrequent, und schwingt dann tieffrequenter aus. Bei solch "transienter" Musik können (übliche) Phasenfehler klar hörbare Nachteile zeigen: in Impulsivität, Dynamik, Räumlichkeit und Tiefenwahrnehmung - Vorsicht je nach Aufnahme.

4. Ein relativ altes Thema, welches aber erst seit neustem korrigierbar ist: Summengleichheit. (Oder Phase Teil 2)
In der Praxis sind viele tiefe Töne auf Aufnahmen Mono. Vielleicht sogar öfter als nicht.
Der Frequenzgang einzelner Lautsprecher kann schön sein. Aber die Monosumme beider Stereolautsprecher am Hörplatz ist noch seltener linear - unterhalb 200Hz im Modalen-Bereich. Einfach weil durch Assymmetrien (Aufstellung, Mauerwerk, Möbel, Türen, Fenster etc) im Bass die Exzessphasenverzerrungen durch Moden (Moden sind nicht immer Minphasig) Links und Rechts unterschiedlich reinspucken.
Was bedeutet das?
Man hat zwar lineare Frequenzgänge. Aber irgendwie hört sich das mager oder blutleer an. Insbesondere nachdem man die dröhnenden Moden entfernt hat. Entweder dröhnt oder langweilt es.
Wer Links+Rechts mal Mono am Hörplatz misst, sieht schnell warum.
Da kann FIR abhelfen.

Was aber auch erwähnt sein sollte, die 2 wichtigsten Nachteile:

1. Delay. Wie bereits erwähnt. Aber hier gibt es Interface und Filter Delays. 2 Paar Schuhe.

Die Interface Delays sind oft nur 32msec und nicht weiter schlimm. Selbst für Videos.
Das Interface Delay hängt von den Puffern ab, je nach Gerät.

Das andere Delay entspringt den Filtern selbst.
Phasenverzerrungen von Mehrwegelautsprecher welche zB erst ab 400Hz und höher trennen, benötigen nur winzige Delays die man kaum zum Bild bemerkt.

Anders sieht es bei PhasenKorrekturen im Tiefbass aus. ZB Subwoofer die bei 80Hz getrennt werden. Ab 100Hz und tiefer geht den Minidsdp idr die Puste aus. Hier benötigt man komplexere Systeme. Hier kommt man dann auch in den Genuss besonderer Bassqualitäten im Gegenzug.

Andererseits kann man sich jedoch 2 Filter anlegen. Ich verwende einen mit 700msec Delay für perfekten Bass.
Und einen mit 90msec für kurzes Delay im Alltag. Das reicht sogar für milde Bassphasenkorrektur.
Frequenzgangkorrektur wie Amplitudenunlinearität (Moden etc) sind hiervon unberührt und können in vollem Umfang korrigiert werden, wenn Software+Hardware diesen manuellen Eingriff erlauben (Acourate + Soundkarte).

Dies Alles ist aber ohne Bild eher egal. Bzw - das wissen die wenigsten - bei Schallplatte sehr von Vorteil. Das Rumpeln erzeugt keine Rückkopplung mehr, man braucht nicht gleich ein teures Masselaufwerk um laut zu hören... auch ohne Subsonic.

2. Interface-Komfort und Preis. Der eigentliche Nachteil, und warum es so viele unerfahrene Skeptiker und wenige Anwender gibt.
DEQX will man sich erst mal leisten können. In vielen Aspekten aber die Eierlegende Wollmilchsau.
Minidsp hat so schwache CPUs dass die Bass-Phasenkorrektur eher homöopathischer Natur ist.
Das lässt dem DIY-Enthusiast mit beschränktem Budget nur eine sehr kleine Auswahl an Stereo-Standalone-Modulen.
Mehrwege sind gänzlich auf Desktop-Rechner beschränkt, mit Soundkarte als Interface. Die Bedienung ist halt nicht mehr so schön Analog (Drehknopf in der Hand. Knopf - und An - loshören adé). Das wird alles fummliger mit Bildschirm Maus und Software-Updates :( Oft leider nervig.

Gruß
Josh

fosti

09.11.2021, 20:53

Tja wie in einem anderen Thema schon gesagt: wie genial ist da eine Grimm LS1 :D

Yogibär

09.11.2021, 22:06

Zur Klarstellung sollte man ergänzen, dass das Delay der FIR Filter von der Filterlänge (Taps), die wiederum die Frequenzauflösung bestimmt, und der Abtastfrequenz abhängt. Je feiner, desto mehr Laufzeit.
Damit spiele ich bei den minidsp Geräten, die zwar eine schwache Rechenleistung haben, aber trotzdem sinnvoll FIR nutzen können.

viele Grüße

Thomas

wus

09.11.2021, 22:53

Danke für die neu hinzugekommenen Beiträge bzw. Links. Sehr interessant!

Was ist ein tap?

Welcher - erschwingliche! - DSP hat genügend Power um z.B. 2 (für Stereo) 3-Wege-Boxen oder 3 Wege + Subwoofer zeitrichtig zu linearisieren und Raummoden soweit möglich und sinnvoll am Hörplatz zu minimieren? Eventuelles Delay bis zu 1 Sekunde wäre mir da egal, zum Fernsehen oder Filme gucken habe ich ein separates System, an das ich nicht soooo hohe Ansprüche stelle.

Ich habe schon mal nach Preisen für die aktuellen DEQX gesucht, aber auf die Schnelle keine gefunden. Die scheinen wohl aktuell nichts liefern zu können - für die bisherigen Produkte fehlen aufgrund der corona-bedingten Lieferschwierigkeiten entscheidende Bauteile, das neue Produkt ist noch nicht fertig. Aber nachdem die ja anscheinend sehr teuer sind kommen sie für mich wohl eher nicht in Frage. Die großen Beträge gebe ich lieber für einige meiner anderen Hobbies aus, die mir wichtiger sind.

josh_cpct

09.11.2021, 23:31

Hallo WUS

Die Tabs sind die Filterlänge. Quasi ein Takt ist ein Tab, welcher alle Bits in der Tiefe enthält. Oder auch das Raster/Sample, auf zeitlicher Ebene.

Zum einen kann man es sich wie das Gedächtnis vorstellen. Man verzögert einen Hochton so lange, bis er zum trägeren Bass gleichzeitig spielt. Der Rechner puffert es, lässt ihn später los. Je mehr Tabs desto länger kann er es. Desto mehr Phasenkorrektur ist möglich. Circa 10.000 tabs sollte man (pro Kanal!!) Minimum haben. Besser 30.000 tabs für sehr intensive Möglichkeiten (44-96khz).

Zum Anderen trifft das aber auch die Frequenzauflösung, da es ja ein Zeitraster ist, und die Equalizer Auflösung damit auch steht und fällt. Ein Minidsp mit wenigen Tabs (2000) kann zB eine schmale Bassmode bei 40Hz nicht mehr genauer behandeln als ein alter Gurken EQ aus Analog Zeiten, mit Terzband oder so. Im Mittelton dagegen uneingeschränkt.
Das sind nur Veranschaulichungen. Minidsp ist durchaus brauchbar. Zum Spielen.
Hat ja auch IIR zusätzlich. Damit kann man ein paar Moden behandeln.

Frage ist auch, wie man die Tabs einsetzen will. Korrigiert man die Phase nicht, kann man alle Tabs zum Frequenzgang entzerren nutzen. Minidsp 2000 tabs, das geht dann bis 100Hz gut. Mag man Bassphase dagegen entzerren, können 1000 nur für das Delay verbraten werden, und es sind nur noch 1000 tabs für das EQing übrig.

Das DEQX lag als Stereo glaub ich bei 4000€. Und für 2-3 Wege bei über 10.000€.

Dagegen stehen Stereomodule (Headless Linux) die keinen Rechner brauchen, aber 65.000 tabs haben zwischen 400€ -2000€. Ab ca 1400€ gibts den Abacus Pre14 Vorstufe mit integriertem Fir.

Ich zB mag viel Bang für Buck, auf kosten der Bedienung, und habe einen 500€ Laptop, mit ca 500€ Acourate Lizenz, auf zwei günstig gebrauchten RME Fireface aus der Bucht für 2x500€. Das macht 1500-2000€ für eine ultra HighEnd Vorstufe mit Weiche und EQ inklusive.
Das erlaubt bis zu 10 Wege (20 Analog Ausgänge, 16 Analog und 4 Digi Eingänge) PC gesteuerte Vorstufe. Mit Tabs mehr als praktisch sinnvoll, quasi ohne Limit.

Gruß
Josh

Kalle

10.11.2021, 07:00

Tja wie in einem anderen Thema schon gesagt: wie genial ist da eine Grimm LS1 :D

Moin,
ich lerne hier eine Menge, Danke.
Aber mir scheint, ihr Technikfreaks müsst auch noch viel lernen.
Manches braucht man von diesen genialen Möglichkeiten gar nicht.
Ich habe viel von Backes+Müller, die ersten richtigen Kontrollfreaks, gelernt und ein FAST-System aufgebaut, dass es besser klanglich konnte.
Lieber die Probleme erst gar nicht entstehen lassen bevor man sie versucht später gerade zu biegen.
6-Wege-Lautsprecher und Raummoden müssen konrolliert werden:(. Geht es noch:rolleyes:.
Studios benutzen Lautsprecher mit 2 bis 3 Wegen. Raummoden, bei der richtigen Gestaltung gibt es nicht. Profibeschaller brauchen für die kompliziertesten Räume und die üppigsten Openairevents auch nur noch 3-Wege.
Da würde ich beim Home-Hifi doch erst einmal empfehlen:
Augen auf beim Chassiskauf.:D
Im Hörraum, Phantasie bei der Einrichtung ...... und schon kommt man mit einem provanem miniDSP hin. Ich höre gerade mit zwei Wegen, habe im Bass und in den Höhen nur zwei zarte EQs gesetzt. Raummoden muss ich erst mal suchen, spontan höre ich keine.(Der Raum ist etwas üppig:rolleyes:)

Jrooß Kalle

fosti

10.11.2021, 07:13

Ich sage doch gar nix anderes......bis auf den neuen (geregelten) Sub und die Ur-LS1 mit dem DXT war das doch ein sehr profaner LS.....aber eben durchdacht. Im Privatbereich plädiere ich eh für DSP-Plate-Amps ....egal ob Hypex oder miniDSP/IcePower.........das hält einem viele Probleme vom Hals....DSP und Amps auf einer Platine. Aber dann muss es ja der selbstgbastelte xyz-Verstärker sein, ohne Ahnung von Masse und EMV zu haben und wundert sich später über Rauschen, Brummen etc. ......herrlich!

BiGKahuunaBob

10.11.2021, 09:32

1. Delay. Wie bereits erwähnt. Aber hier gibt es Interface und Filter Delays. 2 Paar Schuhe.

Die Interface Delays sind oft nur 32msec und nicht weiter schlimm. Selbst für Videos.
Das Interface Delay hängt von den Puffern ab, je nach Gerät.

Das andere Delay entspringt den Filtern selbst.
Phasenverzerrungen von Mehrwegelautsprecher welche zB erst ab 400Hz und höher trennen, benötigen nur winzige Delays die man kaum zum Bild bemerkt.

Anders sieht es bei PhasenKorrekturen im Tiefbass aus. ZB Subwoofer die bei 80Hz getrennt werden. Ab 100Hz und tiefer geht den Minidsdp idr die Puste aus. Hier benötigt man komplexere Systeme. Hier kommt man dann auch in den Genuss besonderer Bassqualitäten im Gegenzug.

Im PA Bereich wird ja oft via FIR entzerrt, meist ist der DSP da schon im Amp drin. Dort kommen Latenzen von <10ms zustande, was meist notwendig ist für den live-Betrieb. Gearbeitet wird dann aber meist mit 48 kHz Auflösung (Hörbarkeit von 96kHz fraglich) und eben nicht <100 Hz entzerrt (bei BR meist ohnehin kaum realisierbar).

Bei der Entzerrung im Tiefbass mache ich auch mal ein dickes Fragezeichen, weil der Raum das i.d.R. komplett maskiert... da braucht es schon einen modenfreien Bass, wie penible eingemessene Multisubsysteme, ansonsten ist die Entzerrung umsonst.

Tja wie in einem anderen Thema schon gesagt: wie genial ist da eine Grimm LS1 :D
Die Grimm ist komplett ohne FIR, soweit mir bekannt. Das ist kein "Konzept", sondern darin begründet, das deren ca. 10 Jahre alter Technologie-Stack das nicht kann. Vielleicht ist das aber mittlerweile aktualisiert worden...

BiGKahuunaBob

10.11.2021, 09:37

Aber dann muss es ja der selbstgbastelte xyz-Verstärker sein, ohne Ahnung von Masse und EMV zu haben und wundert sich später über Rauschen, Brummen etc. ......herrlich!

Geh mal davon aus, das alle DIY Plate-amps ohne Vollummantelung oder Käfig (=fast alle) auch nicht durch eine EMV kommen. Gerade bei class-d!

Franky

10.11.2021, 09:43

Das stimmt so nicht. Bei Monacor z.B. gehen alle Verstärker durch das eigene EMV Labor. Auch Class-D Plate Amps müssen die Prüfung bestehen und wenn es spezieller Nachrüstung von Filtern bedarf - was auch oft notwendig ist.

capslock

10.11.2021, 10:02

Die Hypex FA dürfen auch in Holzgehäuse betrieben werden und haben CE.

BiGKahuunaBob

10.11.2021, 10:13

Auch Class-D Plate Amps müssen die Prüfung bestehen und wenn es spezieller Nachrüstung von Filtern bedarf - was auch oft notwendig ist.
Genau, da fängt es an... Ausgangsfilter, etc...

Die Hypex FA dürfen auch in Holzgehäuse betrieben werden und haben CE.
...und Dir legen die Prüfzertifikate vor?
CE ist eine Selbstverpflichtung, das besagt im Zweifel gar nichts.

Wie auch immer, ich wollte damit nur sagen, das bei aktuellen class-d Modulen (die ja in den Plates verbaut sind), einiges getan werden um sie durch die EMV zu bekommen. Meist sind das Eingangs- und Ausgangsfilter und eben Abschirmung aus Metall. Wenn das nicht verbaut ist, dann klappt es meist nicht. In Großserie geht sowas gar nicht, im Hobbybereich kümmert sich die Aufsicht nicht drum, weshalb die entsprechenden Hersteller mit unterschiedlicher Sorgfalt an das Thema ran gehen.

JFA

10.11.2021, 13:16

Zur Klarstellung sollte man ergänzen, dass das Delay der FIR Filter von der Filterlänge (Taps), die wiederum die Frequenzauflösung bestimmt, und der Abtastfrequenz abhängt.

FIR Filter haben nur dann eine Verzögerung, wenn entweder ein Delay mit integriert wird oder irgendwelche Phasenspielchen (z. B. linear phase) damit getrieben werden. Ansonsten haben die keine Verzögerung und auch nicht zwingen Vorschwinger.

Was die EMV angeht: es gibt so viele Plate Amps auf dem Markt, die auch in kommerziellen Produkten eingesetzt werden und auch bei GROSSEN Herstellern, und natürlich geht das ohne Probleme. Ist auch keine Kunst, wenn man sich ein wenig damit auskennt, und nicht irgendwelchen schwarzmagischen best practices folgt (ich bekomme immer ein Hörnchen, wenn ich so 1u/10n/100pF X7R-Kondensatorbänke sehe; schon alleine der Einsatz von keramischen Kondensatoren ist in den meisten Fällen Unsinn).

fosti

10.11.2021, 13:55

I......
Die Grimm ist komplett ohne FIR, soweit mir bekannt. Das ist kein "Konzept", sondern darin begründet, das deren ca. 10 Jahre alter Technologie-Stack das nicht kann. Vielleicht ist das aber mittlerweile aktualisiert worden...
Das stimmt nicht! Sie kompensieren mit einem inversen Allpass die LR4 Trennung.....beim Rest kannst Du ja anderer Meinung sein......simpler als das LS1 Konzept geht es fast nicht zu einer hochwertigen Lösung zu kommen.

BiGKahuunaBob

10.11.2021, 16:35

Das stimmt nicht! Sie kompensieren mit einem inversen Allpass die LR4 Trennung.....

Aber das ist doch kein FIR?!

fosti

10.11.2021, 16:51

Aber das ist doch kein FIR?!
doch....man kann einer GLZ nur mit einem nicht(!!!) kausalen Filter "begegnen" .....und das geht nur mit FIR.......IIR....keine Chance!
inverser Allpass geht nur mit FIR.

JFA

10.11.2021, 17:26

nicht(!!!) kausalen Filter

Aaaaaah!!!!

Ich weiß ja, was du meinst, aber bitte: korrekte Begriffe :rtfm:

fosti

10.11.2021, 18:28

Och Jochen...ich dachte Du wüsstest das.....nicht kausal bedeutet man muss in die Zukunft gucken und dafür
Latenz in Kauf nehmen...so billig ist das

Ein System, das eine gewisse Abhängigkeit von Eingabewerten aus der Zukunft aufweist (zusätzlich zu einer möglichen Abhängigkeit von vergangenen oder aktuellen Eingabewerten), wird als nicht kausales oder akausales System bezeichnet , und ein System, das ausschließlich von zukünftigen Eingabewerten abhängt , ist ein antikausales System .

und genau das ist mit IIR aka PEQs nicht möglich.......das ist ja genau das Ding, dass man mit FIR Amplitude und Frequenz getrennt "behandeln" kann......der zu bezahlende Preis ist die Latenz.....die Physik ist da recht ungnädig.....

JFA

10.11.2021, 18:35

Na klar weiß ich das. Kann man denn ein nicht kausales Filter realisieren? Prof Haarspalt sagt nein, aber man kann natürlich unter Inkaufnahme von Latenz etwas ähnliches machen

fosti

10.11.2021, 18:43

wobei das nicht kausale Filter bei der Grimm LS1 recht "billig" ist bei 1,5kHz LR4 invers......im Tiefton wird es teuer, nicht mit ….€.......sondern mit Latenz

Yogibär

10.11.2021, 19:26

FIR Filter haben nur dann eine Verzögerung, wenn entweder ein Delay mit integriert wird oder irgendwelche Phasenspielchen (z. B. linear phase) damit getrieben werden. Ansonsten haben die keine Verzögerung und auch nicht zwingen Vorschwinger.

Hallo Jochen,

das stimmt meines Wissens nicht, zumindest nicht in Verbindung mit minidsp Hardware und rephase Software.
Nachdem man die Anzahl der Tabs festgelegt hat, sprich die frequenzbezogene Granularität der Korrektur, steht die Filterlänge und die Latenz errechnet sich aus 1/Abtastfrequenz (hier 96khz) x Anzahl Tabs (hier 2048) = 21,33 msec. Egal ob Du an der Amplitude oder Phase drehst oder gar nichts machst, diese Zeit braucht das Signal für das Durchlaufen des Filters immer.

viele Grüße

Thomas

Azrael

10.11.2021, 19:28

Ich weiß zwar so grob, was mit FIR im Unterschied zu IIR möglich ist, bin aber ansonsten ziemlich unbeleckt, was FIR angeht. Darum mal eine Frage zum Verständnis, ich hoffe, sie ist nicht zu doof :o:

Angenommen, ich möchte eine Gruppenlaufzeitverzerrung bei 35 Hz von knapp +40 ms einebnen, bedeutet das dann eine Latenz von prinzipiell mindestens 40 ms (wegen Nichtkausalität) plus üblicher DSP-Latenz? Falls ja, ist das auch in der Praxis so? Falls es deutlich mehr ist: warum ist das so?

40 ms plus Kleckerkram fände ich nämlich jetzt nicht soooooo schlimm. :cool:

Viele Grüße,
Michael

*edit*:

40 ms plus Kleckerkram fände ich nämlich jetzt nicht soooooo schlimm. :cool:
.....wobei das natürlich auf die Anwendung ankommt.

JFA

10.11.2021, 19:36

Yogibär

10.11.2021, 19:42

Hallo Michael,

die Frage ist keinesfalls doof.
Aber leider kann ich Dir darauf keine pauschale Antwort geben. Wie im obigen Post bereits gesagt, hat die Latenz nichts mit der gewünschten Korrektur zu tun, sondern hängt nur von 2 Werten ab. Da die Anzahl Tabs über den gesamten Frequenzbereich linear aufgeteilt sind, bedeuten 2048 Tabs bei 20 khz Bandbreite eine Auflösung von 9,8 Hz. In diesen Schritten wird korrigiert. Das ist im Bass wahrscheinlich zu grob, 8.000 Tabs wären besser, bedeuten aber eine Latenz von 83 msec.
Ob die FIR Software eine GLZ von 40 msec bei 35 Hz korrigiert, kann ich nicht sagen. Das käme auf einen Versuch an.

viele Grüße

Thomas

Yogibär

10.11.2021, 19:50

Schau mal hier: https://de.m.wikipedia.org/wiki/Datei:Fir_filter_df1.png
Das ist eine typische Realisierungsform. Die Blöcke z^-1 sind Verzögerungsglieder (1 Takt), die Dreiecke Koeffizientenmultiplizierer. Heißt: das erste Sample wird mit h(0) multipliziert und sofort auf den Ausgang gegeben. 1 Takt später wird es mit h(1) multipliziert, das zweite Sample mit h(0), und bei aufsummiert.
Die Latenz ist jedenfalls 0.

@Azrael: genau so

Nach meinem Verständnis liefert das Filter erst dann das gewünschte Signal, ist quasi eingeschwungen, wenn das Signal alle Takte durchlaufen hat. Erst wenn mit h(4) multipliziert wurde und alle 4 Ausgänge einen Signalanteil liefern, ist das Ausgangssignal komplett.

viele Grüße

Thomas

JFA

10.11.2021, 19:58

Im Anfangszustand sind alle z^-1 Null. Das erste Sample wird dann mit dem ersten Takt mit allen 0×h(n) aufsummiert und auf den Ausgang gegeben

BiGKahuunaBob

10.11.2021, 20:06

doch....man kann einer GLZ nur mit einem nicht(!!!) kausalen Filter "begegnen" .....und das geht nur mit FIR.......IIR....keine Chance!
inverser Allpass geht nur mit FIR.

Dann verstehe ich, nicht warum man nicht direkt alles in FIR realisiert hat, wenn die Hardware es schon kann. Einfach ein Traget ansetzen und das auf perfekte Flanken und Verläufe optimieren (lassen). Warum das dann noch so "manuell" entzerren und "frickeln"?

Meiner Info nach hat(te) Grimm alte Hypex Technologie auch auf der DSP Seite und war daher so eingeschränkt. Aber vielleicht gab es da Updates...

rkv

10.11.2021, 20:42

Jochen hat schon recht. Die Latenz ist bei FIR-Filter nicht per se gegeben. Sie hängt auch nicht von Anzahl der Taps ab.
Signaltheoretisch betrachtet hängt die Latenz einzig von der Impulsantwort des Filters (also seiner Koeffizienten ab) und wie diese berechnet werden. Das wird an einem einfachen Beispiel sofort klar:
Wir nehmen als Impulsantwort für einen FIR mit 2048 Taps einen Dirac-Impuls. Das heisst, der erste Tap ist 1 alle anderen 0. Das ist ein zulässiger FIR-Filter, der jedoch keine Frequenz- oder Phasenbewertung aufweist. Dieser Filter weisst keinerlei Latenz auf, was anhand der Realisierungsform in Jochens Link sofort klar wird.
Nun verschieben wir die 1 um 1024 Taps, also erst 1024 0'en dann eine 1 und Rest wieder 0. Auch das ist ein zulässiger FIR-Filter und dieser führt wiederum keine Frequenzbewertung durch und auch keine frequenzabhängige Phasenbewertung. Er weisst jedoch eine konstante Verzögerung von 1024 Taps über alle Frequenzen auf, also eine Latenz von 1024 samples.

Raphael

P.S. On top kommt natürlich die Rechenzeit. Es gibt Prozessoren/DSPs die das mehr oder weniger direkt berechnen können und auch Prozessoren/DSPs, die das über den Umweg über FFT machen und daher etwas "Bedenkzeit" benötigen.

Yogibär

10.11.2021, 21:21

Hallo zusammen,

ich habe mal in meinen Screenshots von rephase Filtersettings nachgeschaut und korrigiere meine Aussage bezüglich der festen Latenz. Raphael hat Recht, der Sample Offset bestimmt die Latenz. Bei mir kamen dann häufig die zitierten Werte heraus, aber das ist keine Gesetzmässigkeit., abgesehen davon fehlte bei mir auch ein Faktor 2. Sorry für die Verwirrung.
Anbei ein Screenshot der Filterlinearisierung meines Grimm LS1 Nachbaus. Ich habe die GL des Subwoofers sowie alle TP/HP linearisiert.
62789
Sample Offset und Latenz findet man unten rechts.
Die Linearisierung der GL des SW ist dann so aus:
62790
Viele Grüße

Thomas

fosti

10.11.2021, 21:57

Dann verstehe ich, nicht warum man nicht direkt alles in FIR realisiert hat, wenn die Hardware es schon kann. Einfach ein Traget ansetzen und das auf perfekte Flanken und Verläufe optimieren (lassen). Warum das dann noch so "manuell" entzerren und "frickeln"?.......
Weil es i.A. nicht nötig ist. Warum dieser Aufwand? Bei PA mag das u.U. mal erforderlich sein, aber zu Hause und dann noch die Synchronisation mit dem TV Bild?! Warum einfach, wenn es auch schwierig geht.......
Die Latenz ist bei FIR nunmal da.....im günstigsten Fall auf die längste GLZ die man entzerren möchte......dann kommen die Rechenleistungen der Controller noch oben drauf......haben aber die Vorredner hier schon besser ausgeführt als ich....

Micha_HK

11.11.2021, 06:57

Bez. Bild-Ton-Versatz beim Fernsehen im Zusammenhang mit FIR für Audio kann man sich z.B. mit externen Sat-Receivern helfen. Die Bildverbesserer im TV haben eine gewisse Latenz und die könnte man für FIR des Audio nutzen, wenn es vom externen Receiver kommt.

JFA

11.11.2021, 11:23

https://www.itu.int/dms_pubrec/itu-r/rec/bt/R-REC-BT.1359-1-199811-I!!PDF-E.pdf

g) that subjective evaluations show that detectability thresholds are about +45 ms to –125 ms and acceptability
thresholds are about +90 ms to –185 ms on the average, a positive value indicates that sound is advanced with respect to
vision

+45 ms heißt Ton ist vorlaufend.

fosti

11.11.2021, 11:36

https://www.itu.int/dms_pubrec/itu-r/rec/bt/R-REC-BT.1359-1-199811-I!!PDF-E.pdf

+45 ms heißt Ton ist vorlaufend. [/FONT]

Ich mag zu blöd für Phantomschallquellen etc. sein......aber das sehe ich sofort.....

JFA

11.11.2021, 12:09

45 ms vorlaufenden Ton hörst Du? Ich nehme an, dass diese Limits aus einer statistischen Auswertung kommen, also der Wert bei dem ein klares Signal (so heißt das da) erkennbar ist. Würde bedeuten, dass du da besser bist.

Die Empfehlungen (stehen etwas weiter unten) sind auch kleiner (50%).

Darakon

11.11.2021, 12:13

Hinweis für die Praktiker:
man kann die von rephase erstellten IRs direkt und problemlos in APO Eq einbinden.
Man muss nur drauf achten auf jedem Kanal die selbe Latenz zu haben.
Damit hat man einen grenzenlosen FIR DSP zum Nulltarif.

fosti

11.11.2021, 12:14

Ich muss mal in meinen TV-Receiver schauen......normalerweise passt der Autoabgleich (mal Satellit mal Internetstream ganz gut.....manchmal ist es aber auch unerträglich) .....kann aber auch selber mal die Verzögerung einstellen, wobei man ja da nicht weiß wie der Ton/Video Stream schon ist

wus

11.11.2021, 17:52

Hier geht ja ganz schön die Post ab! Find ich klasse! So langsam formt sich ein Bild.

man kann die von rephase erstellten IRs direkt und problemlos in APO Eq einbinden.
Man muss nur drauf achten auf jedem Kanal die selbe Latenz zu haben.
Damit hat man einen grenzenlosen FIR DSP zum Nulltarif.Gut zu wissen, vielen Dank! Das könnte bei mir vielleicht zum Tragen kommen wenn ich die Nahfeldmonitore mit dem Subwoofer erweitere.

Für zukünftige Projekte - etwa die Lines an denen ich immer noch bastel - möchte ich allerdings nicht von PCs abhängig sein (außer zur Einrichtung), da sollte es schon ein stand alone DSP sein.

SNT

11.11.2021, 19:50

Schaut euch doch mal dieses Video an, wie mal mit einem kleinen Elko brutalen Bass ohne DSP machen kann ;)

https://www.youtube.com/watch?v=bgfWm2XkYiE

ArLo62

11.11.2021, 20:23

Das ist ja cool!! Könnte man vielleicht mit Elkos und Spulen einen Filter bauen der nur die Töne durchlässt die der Lautsprecher auch wiedergeben kann? Wenn man dann noch die Amplitude über einen Widerstand anpassen könnte, bräuchte man diesen ganzen old school DSP Quatsch nicht mehr...

Micha_HK

25.11.2021, 20:50

mechanic

25.11.2021, 21:07

stoneeh

26.11.2021, 01:21

Hi,

eine Frage zur REW Messung für die Generierung von FIR Filtern:
Kann ich den Bassbereich im Raum als Nachfeld messen oder muss ich da zwingend eine Freifeld- oder Bodenmessung draußen machen? Mir ist schon klar, dass draußen besser ist, aber die LS sind sehr groß und schwer…

Geht.

Bischen Welligkeit aufgrund Raummoden fängt man sich Indoor auch bei der Nahfeldmessung ein. Tip dazu: die Box eher grob in Raummitte positionieren bei der Messung, als an der Wand oder im Eck.
Bafflestep Korrektur ist dringend notwendig.
Ebenso muss man sich bewusst sein dass ab ~100-200 Hz, da dort die Wellenlänge schön langsam nicht mehr sehr viel grösser als die Schallwandabmessungen ist, die Nahfeldmessung beginnt nicht mehr als solche zu gelten, und vom idealen Resultat divergiert. Dort muss dann mit der Fernfeldmessung kombiniert werden - welche aber bei diesen Frequenzen schön langsam auch im Wohnraum möglich ist, da die Wellenlängen nicht mehr so groß sind dass sinnvolles fenstern unmöglich ist.
Beim BR muss die Einpegelung von Port zur Membran richtig vorgenommen werden - ein eigenes, sehr komplexes Thema. Aber sagen wir so, die etablierten Methoden (#1 Volumenstrommethode aka Einpegelung deutlich unter fb; #2 (sv/sd)^0.5 Formel) produzieren meist akzeptable Ergebnisse.

Ich hab grad ein Paper in Arbeit in welchem ich die (kombinierte) Nahfeldmessung an acht Gehäusen mit der Outdoor-GPM unter quasi idealen Bedingungen (Feld ohne schallharte Hindernisse, windstiller Tag, etc.) verglichen wird. Meiner Recherche nach das erste seit Vorstellung der Methode 1973 seitens D.B. Keele, in welchem die Methode an einem breiten Spektrum an Testgehäusen verifiziert wird. Release dauert noch etwas; es wird grad korrekturgelesen etc. Aber, vorweg: wenn man die erwähnten Punkte beachtet ergibt sich eine perfekte (!) Deckung der beiden Messmethoden im beurteilbaren Frequenzbereich.

wus

26.11.2021, 10:05

Bafflestep Korrektur ist dringend notwendig.Generell ja, aber braucht's das auch wenn man den LS nur im Tiefbass als Sub einsetzen will?

stoneeh

26.11.2021, 11:31

Bei Lautsprechern üblicher Größe tut die Korrektur im Tiefbass tatsächlich noch kaum was.

Wie der Baffle Step bei verschiedenen Gehäusegrößen nach Frequenz wirkt kann jeder übrigens sehr einfach selbst "simulieren" - ARTA öffnen, (ggfalls geladene Mic Kalibrierungsdatei abwählen,) keine Messung durchführen oder laden, auf den FR Button klicken, dort auf die glatte Linie ein Overlay setzen, und dann unter Edit -> LF Box Diffraction die gewünschten Schallwandabmessungen eingeben. Das zeigt sehr schön und einfach den Unterschied mit oder ohne Korrektur.

wus

26.11.2021, 14:23

Interessant, an diese Stelle war ich bei Arta noch nie vorgedrungen (was nicht viel heißt, ich kannte Arta nie besonders gut und bin inzwischen dazu übergegangen, das meiste mit REW zu machen).

Ich habe jetzt einige Schallwände simuliert und war erst mal erstaunt, dass die Treibergröße und auch seine Position auf der Schallwand (scheinbar?) gar keine Rolle spielen.

Ist das wirklich so?

stoneeh

26.11.2021, 14:49

Gute Frage. Um diese besser zu beantworten bräucht's dann wohl aufwendigere Simulationstools, oder messtechnische Vergleiche 4pi vs. in unendlicher Schallwand (im Boden eingelassen). Ich kann nur beisteuern dass die Korrektur in ARTA über meine vorher erwähnten acht Gehäuse sehr gut funktioniert hat.
Edith: in diesem Thread gibt's ein Beispiel zu sehen - vorletzte Grafik -> Korrekte Messdistanz & mehr für die GPM im Tiefton - messtechnische Abhandlung (diy-hifi-forum.eu) (https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/showthread.php?21819-Korrekte-Messdistanz-amp-mehr-f%FCr-die-GPM-im-Tiefton-messtechnische-Abhandlung)

Anyway, das es wird in diesem Thread grad arg OT, und darum klink ich mich an dieser Stelle aus. Wenn's wer in einem eigenen Thread weiterdiskutieren will, mal schaun ob ich noch was beitragen könnte.

4711Catweasle

26.11.2021, 15:22

Moin,

es gibt noch eine einfache Methode den Port Pegel anzupassen.
Wenn die Nahfeldmessung per LF Box Diffraction angepasst ist -> Freifeld Frequenzgang...
... den Port Pegel "tieffrequent" (10-20Hz) deckungsgleich über die Nahfeldmessung TT legen.
Beispiel:
62978
Das ist imho hinreichend genau.:)

Azrael

26.11.2021, 18:09

Ich messe ja auch mit REW. Dort kann man die Bafflestep-Korrektur und die Anpassung des Port-Pegels wohl auch durchführen. Da ich aber die Messungen in der Regel ohnehin nach VituixCAD exportiere, mache ich all das dort: die Bafflestep-Korrektur im Diffraction-Tool und die Pegelanpassung im Merging-Tool.

Das Diffraction-Tool zeigt übrigens sehr wohl Unterschiede je nach Treiberposition und -größe. ;)

Viele Grüße,
Michael, der jetzt auch OT war.....sorry.....:o

*edit*:

Wenn die Nahfeldmessung per LF Box Diffraction angepasst ist -> Freifeld Frequenzgang...
... den Port Pegel "tieffrequent" (10-20Hz) deckungsgleich über die Nahfeldmessung TT legen.
Beispiel:
62978
Das ist imho hinreichend genau.:)
So mache ich es mittlerweile auch. Sich das im Merging-Tool von VituixCAD unter Angabe von Port-Querschnitt- und Treibermembranfläche automatisch machen zu lassen, führt nach meinem Eindruck nicht unbedingt zu zuverlässigen Ergebnissen, wobei wie immer nicht ganz auszuschließen ist, dass das Problem vor dem PC sitzt.......

wus

26.11.2021, 23:36

Das Diffraction-Tool zeigt übrigens sehr wohl Unterschiede je nach Treiberposition und -größe. ;)Das vermutete ich ja auch ... kann eigentlich auch gar nicht anders sein. Nur in Arta habe ich nichts gefunden, wo oder wie man beispielsweise einen Treiber asymmetrisch auf der Frontplatte positionieren könnte. Meinst Du also REW, oder VituixCAD?

Und jetzt nochmal zurück zum Thema. Ein Filter verursacht ja normalerweise eine Phasenverschiebung. Ich nehme an, das gilt auch für den Baffle Step - bitte korrigiert mich wenn ich damit falsch liege!

Könnte man diesen Phasengang dann auch mit FIR Filtern korrigieren? Oder "richten" das schon einfache IIR Filter, die einfach den Baffle Step Amplitudenfrequenzgang spiegelbildlich ausgleichen?

Azrael

27.11.2021, 08:55

Das vermutete ich ja auch ... kann eigentlich auch gar nicht anders sein. Nur in Arta habe ich nichts gefunden, wo oder wie man beispielsweise einen Treiber asymmetrisch auf der Frontplatte positionieren könnte. Meinst Du also REW, oder VituixCAD?
Ich mache das alles in VituixCAD. Mit REW ist vieles davon auch möglich, m.M.n. aber umständlicher. Eine Möglichkeit der Bafflestep-Korrektur gibt es aber wohl nicht. ARTA scheint zwar so etwas zu haben, aber wahrscheinlich eher rudimentär: das Verhalten einer Schallwand sowie den Einfluss der Größenn und Positionen der Treiber darauf auch unter Winkel zu simulieren wird damit wohl eher nicht gehen, die ARTA-Spezialisten mögen mich korrigieren, falls ich falsch liege. :)

Viele Grüße,
Michael

kceenav

27.11.2021, 13:01

Könnte man diesen Phasengang [vom Baffle-Step] dann auch mit FIR Filtern korrigieren? Oder "richten" das schon einfache IIR Filter, die einfach den Baffle Step Amplitudenfrequenzgang spiegelbildlich ausgleichen?
Genau, das "richten" IIR- (ebenso wie analoge) Filter in dem Maße, wie sie den Frequenzgang linearisieren.

wgh52

27.11.2021, 13:25

Ich gebe mal zu bedenken, daß FIR wie IIR keine Allheilmittel sind und auch nicht grundsätzlich eines besser als das andere, sondern jeweils ihre berechtigten Einsatzfälle haben. Es scheint es mir so zu sein, daß IIR für Fälle wie Raummoden besser und mit weniger Aufwand einsetzbar sind als FIR. Bei Weichenfiltern mit Chassiseinbezug scheint mir FIR eher das Mittel der Wahl. Bezogen auf den Bafflestep weis ich nicht ob dieser besser minimal- oder linearphasig behandelt werden sollte, vielleicht weis das ja jemand zu sagen und zu begründen....?

wus

28.11.2021, 12:05

Dieser Post (https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/showthread.php?5809-Mich-freut&p=314798&viewfull=1#post314798) hat mich jetzt an etwas erinnert was ich hier noch fragen wollte aber vergessen hatte.

Mir wurde immer wieder gesagt bei den DSPs kommt es sehr auf die Qualität von ADC und DAC an. Ist ja auch verständlich nur: welche sind gut? Gibt's da irgendwo eine Art Bestenliste?

Ich habe natürlich auch schon ein wenig nach kleinen DSP Boards gesucht. Aber manche geben nur den Hersteller, nicht den genauen Typ an ("We do not guarantee a specific PCB layout or specific components"). Manche machen dazu gar keine Angaben, außer vielleicht 24/96 und SNR-Angaben für ADC und DAC. Wie soll man da ein gutes Produkt aussuchen?

wgh52

28.11.2021, 12:18

Hallo Wolfgang,

vielleicht könnte hier das Audiosciencereview Forum (https://www.audiosciencereview.com/forum/index.php) helfen. Dort gibt's eine große Bandbreite an Informationen und fundierten von ADC und DAC Tests, und zwar auch im noch bezahlbaren Bereich. Zumindest interessant da zu stöbern und zu lesen

stoneeh

28.11.2021, 14:34

Wenn's eh nicht strikt Ontopic bleibt holen wir noch schnell ein paar Antworten zu der Randdiskussion zur kombinierten Nahfeldmessung nach. Ich habe nun den Vergleich ARTA zu VituixCAD selbst durchgeführt.

1. Pegelanpassung Port zu Membran: VituixCAD senkt den Portpegel nach der sehr gängigen Formel 20 * log (sv/sd)^0.5, die so als erstes sinngemäß in Keele's Paper zur Nahfeldmessung aus 1973 beschrieben wurde. Wie von Michael / Azrael erwähnt kann man im Merger Tool den Pegel aber auch sehr einfach nach der Volumenstrom-Methode (Einpegelung deutlich unter fb) manuell anpassen.

2. Baffle Step: im Diffraction Tool von VituixCAD kann man umfangreiche Daten angeben: Schallwandgröße, Rundung der Kanten, Größe des Treibers & Position auf der Schallwand, Position des Mikrofons, Winkel des Mikrofons, Raumwinkel, etc etc.
Hier Beispiele anhand zwei Lautsprechern der Resultate der Korrektur für eine GPM in 2 Meter Abstand in ARTA (schwarz) und VituixCAD (aus dem Diffraction Tool exportiert und als Target Response in ARTA importiert; rot). Man würde annehmen da die Berechnung in VituixCAD deutlich komplexer ist, dass diese genauere Ergebnisse liefert - das ist allerdings eine Annahme die es anhand (hochwertigen / sauberen) Messdaten zu überprüfen gilt:

63004 63005