Erklärung / Abgrenzung: EQ, Digitaler Raum Korrektur - REW, Frequenzw., Aktivfilter

[rpnfan]

Hallo, ich versuche die Systematik zu erfassen

a) welche "Probleme" man beim Konzept eines "optimalen" (für einen bestimmten Einsatzzweck) Lautsprechers hat

b) welche Probleme / Aufmerksamkeiten Aufstellung / Raum beisteuert und dazu passend welche Lösungsmöglichkeiten die einzelnen Problembereiche adressieren können.

Mir ist z. B. nicht klar, wann eine "Über-Alles-Entzerrung" eine gute Idee sein kann und wann man eher auf den einzelnen Wegen aufsetzten sollte. Dazu gehört auch die Frage nach der Korrektur von Amplitudenfrequenzgang und Phase. Wann ist ein EQ "schlecht", wann "o.k." und wann "gut"? Ich könnte noch mehr Fragen dazu posten.

Gibt es ein Buch oder 'ne schöne Webseite, welche die entsprechenden Grundlagen gut vermittelt und auch Basis zur Einordnung von Systemen wie der Behringer DCX, Acourate / DRC, Room EQ Wizard, analogen Frequenzweichen, Verstärker wie Hypex AS2.100, Mini-DSP usw. bietet? Eine tabellarische Darstellung, mit welchem Lösungansatz man welche Probleme nicht, teilweise oder ganz lösen kann oder wo man sich ggf. Verschlechterungen auf der anderen Seite erkauft, wäre eine ideale Hilfe einen sehr guten Überblick zu bekommen :-)

[ferryman]

Hallo rpnfan,


Systematik
Auf der Suche nach ebendieser könnte der ein oder andere Absatz in deinem Text sehr hilfreich sein :engel:

Viele Grüße,
Julian

[rpnfan]

Hallo rpnfan,


Auf der Suche nach ebendieser könnte der ein oder andere Absatz in deinem Text sehr hilfreich sein :engel:

Viele Grüße,
Julian

Julian, da hast Du Recht. Ich hatte beim Schreiben Absätze drin gehabt und stelle verwundert fest, dass die alle nicht übernommen worden sind :/ Auch eben bei meinem Versuch das zu editieren, hab' ich keine Absätze bewirken können, sondern im Gegenteil noch 'hässliche' Formatierungsfetzen hinzubekommen und daher die Editierung abgebrochen...

Ah, hab' des Rätsels Lösung. Ich hab' einen Script-Blocker im Browser laufen, der war Ursache für die Probleme... Hab' für die Seite eine Ausnahme erstellt :)

[Sleepwalker]

Hi,

so eine Zusammenfassung ist mir nicht bekannt. Es wird bei dem Thema aber viel durcheinander geworfen.
Zunächst muss man mal trennen zwischen der Raumkorrektur, und der Trennung/Filterung der Frequenzweiche.

Erst mal was grundsätzliches:
Das eigentliche Konzept des Lautsprechers bleibt von der Auswahl passiv/aktiv +Raumentzerrung in weiten Teilen unberührt. Es gelten (fast) alle Regeln und Pflichten die man bei der Entwicklung eines Lautsprechers eben beachten muss/sollte. Ein Hochtöner wird auch weiterhin keinen Bass wiedergeben können, und ein Tieftöner wird trotzdem hohe Töne nicht sinnvoll wiedergeben können. Die nichtlinearen Verzerrungen und auch das Abstrahlverhalten lässt sich damit nicht verändern.
Letztlich ist aber jeder Lautsprecher ein Kompromiss, so dass man einige Eigenschaften in die eine Richtung optimieren kann, was dann oft dazu führt, das sich andere Eigenschaften verschlechtern.
Mit der aktiven Filterung gewinnt man ein paar "Freiheitsgrade". Trotzdem verschlechtern sich bei der Optimierung auf eine Eigenschaft hin, wieder andere Eigenschaften.

Das beste Beispiel ist wohl die Kombination Tieftöner/Gehäuse:
Nimmt man mal den einfachsten Fall des geschlossenen Gehäuses, werden bei der Passivbox die Eigenschaften im Tiefton durch die TSP des Einzelchassis und das Volumen, also die Gehäusegrösse bestimmt. Hier bekommt man bei aktiver Trennung/Entzerrung die Möglichkeit sich in GRENZEN von den TSP, und den daraus folgendem Zusammenspiel von Tieftöner/Gehäusegrösse zu lösen.
Trotzdem erkauft man sich ein (viel) zu kleines Gehäuse mit sinkendem Wirkungsgrad und steigenden Verzerrungen im Tiefbass. Auch hier muss beim Wunsch einer geringen Gehäusegrösse überlegt werden, wie weit man die Entzerrung treiben kann, ohne sich unakzeptable Nachteile einzuhandeln.
Auch bei der aktiven Ansteuerung wird einem (meistens) nix geschenkt.

Soweit erstmal eine sehr stark verkürzte Anwort zum allgemeinen Teil!

Nun die Frage nach aktiv/passiv/Raumentzerrung:

Eine Raumentzerrung ist unabhängig von der aktiv/passiv Weichenfrage zu betrachten. Man kann die Raumentzerrung auf aktiv- und passivgetrennte Boxen anwenden. Bei der Passivbox wird dafür auch weiterhin nur ein einziger Verstärker gebraucht, und die Aufteilung der Frequenzbänder erfolgt weiterhin mit Spule, Widerstand und Kondensatoren.

Die eigentliche Enzerrung des Frequenz- und/oder Phasenverlaufs erfolgt mittels aktiver Filter.
Ein Filter ist immer dazu da, den Frequenzgang zu "verbiegen". Bei einem Weichenfilter führt man dem Chassis nur die vorgesehenen Frequenzen zu, die anderen filtert man raus.
Das Prinzip bleibt bei der Raumentzerrung weitgehend gleich, nur das man den Filter hier nicht auf einen Hochtöner oder Tieftöner anwendet, sondern auf die gesamte Box.

Wir gehen also mal davon aus, das man eine ordentlich entwickelte Box hat. Es geht ja bei der Raumentzerrung nicht um die Beseitigung der Fehler der Box, sondern des Raumes.
Hier gibt es dann drei Möglichkeiten:

1. Analoge aktive Filter: Hier wird mit aktiven Bauteilen (Operationsverstärkern/Transistoren) der Frequenzgang "hingebogen".

2. IIR: Infinite Impulse Response digital Filter: Diese entsprechen in ihrem Verhalten der analogen Filtertechnik, d.h. was am Ende rauskommt ist vergleichbar, wird aber auf digitalem Weg erreicht. Genau wie bei der analogen Filtertechnik wird ein Teil des Ausgangssignals zurück auf den Eingang geführt.

Die meisten (alle?) der günstigen Controller entsprechen diesem Prinzip.
-Alto Maxidrive
-Behringer DCX
-Mini-DSP
-diverse PC-Programme
- usw...

Die digitalen Filter ergeben zwar am Ausgang das gleiche Ergebnis wie die analogen, aber man hat hier noch ein paar Möglichkeiten mehr. So lassen sich z.B. ein Delay und Limiter einstellen. Für die Anwendung als Raumentzerrung nicht relevant, wohl aber für die Nutzung als Frequenzweiche.

Sowohl Analog- als auch IIR-Filter verbiegen immer Frequenz und Phase abhängig voneinander. Verbiegt man den Frequenzgang, verbiegt man immer auch die Phase.

Die eigentliche Enzerrung wird bei diesen Filtern üblicherweise "per Hand" vorgenommen. Eine Ausnahme bildet hier die Software REW, die man automatisch nach einer Messung entzerren lassen kann, und das Ergebnis dann auf verschiedene Controler überspielen kann.

3. FIR - Finite Impulse Response.
Bei diesen Filtern wird dem Eingang des Filters nichts vom Ausgangssignal des Filters hinzugefügt. In der Folge herscht am Ausgang "Stille", wenn das Eingangsignal beendet ist, und den Filter durchlaufen hat. Es gibt also keine Rückkopplung wie bei den IIR- und Analogfiltern. Daher der Name "Finite Impulse".
Über diese Filter spricht man, wenn man von "Acourate" oder "DRC" spricht.
Dieser Filter bietet alle Möglichkeiten die auch analoge oder IIR Filter bieten, können das Signal aber auch in der Phase unabhängig von der Amplitude (Frequenzgang) beeinflussen.
Diese Eigenschaft erkauft man sich aber mit einer Gesamtverzögerung des Signals, die auch mehrere Sekunden dauern kann(!). Das ist für alles was mit (Heim-)Kino, Konzert oder Veranstalltungstechnik zu tun hat natürlich nicht erwünscht. Wenn die Lippen des Moderators/Schauspielers sich bewegen, möchte man natürlich synchron den Ton dazu hören, und nicht erst eine Sekunde später. Für das Abspielen einer CD kann man es allerdings verschmerzen.
In der Veranstalltungstechnik setzt man daher entweder IIR-Filter ein, oder eine Kombination aus IIR und FIR.

Die Länge der Verzögerung hängt direkt mit der Filterlänge zusammen. Man spricht da von der Anzahl der Filtertaps.
Wenige Taps = wenig Verzögerung.
Die Auflösung des Filters hängt aber auch mit den Taps zusammen.
Viele Taps = hohe Auflösung.
Die Auflösung bestimmt wie "Zielgenau" man einen Filter einsetzten kann. Bei sehr vielen Taps, könnte man auf 1 Hz genau filtern, d.h.
39 Hz - voller Pegel
40 Hz - um 24 dB abgesenkt
41 Hz - voller Pegel.

Man kann sich das gut als EQ mit X Bändern/Knöpfen vorstellen. Um so mehr Taps, um so kleiner die Stufen EQ-Frequenz zu EQ-Frequenz.
Beachten muss man hier allerdings das die Abstufung linear ist. Da unser Gehör eher in Oktaven "hört", verwenden "normale" Eqs zu höher werdenden Frequenzen immer grössere Abstände.
Bei Fir-Filtern sind diese Abstände linear verteilt. Beträgt der Abstand von Band zu Band aufgrund der Filterlänge 3 Hz, dann ist das im Bass so, und auch bei den Höhen. Bei den Höhen ist eine so feine Abstufung zwar völlig sinnlos, aber das Eine gibts nicht ohne das Andere. Eine Ausnahme ist die Kombination von IIR und FIR-Filtern. Das würde aber zu weit führen...

Ein Irrtum der häufig besteht:
Man kann mit FIR-Filtern zwar eine Übertragungsfunktion erstellen die dem von IIR-Filtern in Phase und Amplitude gleicht, aber es bleibt trotzdem noch ein FIR-Filter. Nur weil die Übertragungsfunktion aussieht wie bei IIR/analog, heisst das nicht das die Gesamtverzögerung wegfällt. Die bleibt so lang wie es der Filter vorgibt.
Für die Raumenzerrung gilt also: Möchte man im Bass möglichst genau enzerren, kommt man (Kombi ausgenommen) um lange Filter, mit langer Gesamtverzögerung nicht herum.

Die Hardware besteht in dem Fall üblicherweise aus einem PC. Es gibt zwar auch FIR-Controler aus der PA-Technik, die arbeiten aber wegen der Anforderung möglichst wenig Verzögerung zu erzeugen, mit der o.G. Kombi aus IIR und FIR.
Ob man in so einen Controler überhaupt einen Filter einspielen könnte, wie "Acourate" oder "DRC" erzeugen, weiss ich nicht. Vermutlich aber nicht, denn durch die Kombi IIR/FIR arbeiten diese Controler mit relativ wenigen Taps und gleichen fehlende Auflösung durch Nach- oder Vorgeschaltete IIR - Filter aus.
Diese Controler sind in der Regel aber auch recht teuer.
Bleiben wir also beim PC:

Hier gibt es auch wieder verscheidene Möglichkeiten. Allen gemeinsam ist, das sie einen "Convolver" einsetzten, der das Signal "faltet".
Die Windows-Lösungen lasse ich jetzt mal weg, denn davon hab ich keine Ahnung. Evtl schreibt ja ein anderer mehr dazu.

Die Lösung die ich einsetze läuft unter Linux, und nennt sich Brutefir.

Vereinfacht gesagt übergibt man das Ergebnis von "Acourate"/"DRC" an dieses Programm, und es faltet/filtert alles was am Eingang der Soundkarte ankommt, und gibt es gefilter/gefaltet wieder am Ausgang aus.

Was entzerrt man? Als wichtigsten Punkt kann man hier die Raummoden nennen. Das sind die , die bei den Bässen dieses ekelhafte Dröhnen verursachen. Dabei ist zu bedenken, das man nicht die Raumoden beseitigt, sondern sie nur nicht so stark anregt. Der Raum wird also nicht wirklich verbessert, aber die Symptome werde abgeschwächt. Eine Verbesserung des Raumes wäre zwar der Königsweg, ist aber gerade bei den Raummoden sehr schwer.
Hat man also eine der Dröhmoden bei z.B. 40 Hz, filtert man diese Frequenz "raus". Natürlich nicht ganz, sondern man schwächt sie ab = weniger anregen.
Kein Allheilmittel, aber besser als ein Dröhnen!

Desweiteren hängt der tonale Eindruck am Hörplatz von der Kombination aus Direktschall, also das was der Lautsprecher in unsere Richtung abstrahlt, und den Reflexionen an den Raumwänden ab. Hier ist jeder Raum etwas anders, weshalb eine Box die sich im reflexionsarmen Raum wunderschön misst, nicht unbedingt sofort am besten klingt.
Auch hier gilt: Der Königsweg ist der optimierte Raum. Meist sind solche Maßnahmen wie Absorber an den Wänden aber nicht möglich/erwünscht. Also behandelt man, so gut es eben geht, die Symptome.
Das kann man falsch finden, ich finde es besser als nichts zu tun. Optimieren kann man das immer nur auf einen bestimmten Hörplatz hin. Einen Meter daneben kann das Gesamtergebnis durchaus schlechter sein, als ohne Entzerrung. Die Dröhnfreiheit bleibt aber weitgehend erhalten. Man hat dann eher "Löcher" zu beklagen, was aber beim "Nebenbeihören" nicht so auffällt.

Soooo...einige Dinge hab ich sicher vergessen, andere bewusst wegelassen, aber ich wollte auch kein Buch schreiben!
Für alles was die passive/aktive Trennung der Box betrifft, kaufst du dir lieber ein echtes Buch.
Auch noch hilfreich:
http://de.wikipedia.org/wiki/Filter_%28Elektrotechnik%29
http://en.wikipedia.org/wiki/Audio_filter
Jetzt musst du Fragen stellen...

[ferryman]

Mein Gott Torsten :danke:

Ich hab gestern zu fortgeschrittener Stunde noch überlegt, wie eine angemessene Antwort aussehen müsste :shock:

Sehr guter Anfang :bye:


Hat man also eine der Dröhmoden bei z.B. 40 Hz, filtert man diese Frequenz "raus". Natürlich nicht ganz, sondern man schwächt sie ab = weniger anregen.
Kein Allheilmittel, aber besser als ein Dröhnen!
Das ist ein kritischer Punkt. Bei einem Freund in einer Kellerwohnung (ringsum Beton, Raumform eher polygon (verteilte Moden, nicht astronomisch ausgeprägt), aber alle Ecken orthogonal) gibt es zahlreiche, scharf ausgeprägte Moden. Der Klangeindruck ist natürlich vor allem wegen der Hörposition nahe der Wand ein wenig dröhnig, je nach Musik auch recht störend.

Ich war aber nicht in der Lage, eine Entzerrung zu basteln, die dem Bassbereich nicht jede Energie entzogen hätte. Das deckt sich mit theoretischen Überlegungen von Peter Krips zu diesem Thema.

Eine +12db Mode wird diese +12db nicht haben, wenn sie nur durch eine kurze Anregung (Musiksignal eben) angeregt wird. Korrigiert wird wie aber mit (Glättung) -10db oder dergleichen.

Je nach Musikmaterial war die nicht entzerrte Variante (meine Aurasounds laufen linear bis etwa 40hz mit sehr sanftem Abfall) deutlich besser.
Das gilt natürlich nicht, wenn es sich um gigantisch ausgeprägte Moden (+20db sind ja nicht auszuschließen) handelt. Da ist Musikhören ohne Entzerrung dann unerträglich.

Viele Grüße,
Julian

[Sleepwalker]

Es gibt keine Regel ohne Ausnahme :)

[FoLLgoTT]

Dabei ist zu bedenken, das man nicht die Raumoden beseitigt, sondern sie nur nicht so stark anregt. Der Raum wird also nicht wirklich verbessert, aber die Symptome werde abgeschwächt. Eine Verbesserung des Raumes wäre zwar der Königsweg, ist aber gerade bei den Raummoden sehr schwer.
Hat man also eine der Dröhmoden bei z.B. 40 Hz, filtert man diese Frequenz "raus". Natürlich nicht ganz, sondern man schwächt sie ab = weniger anregen.
Kein Allheilmittel, aber besser als ein Dröhnen!

Das ist so nicht ganz korrekt. Die Überhöhungen durch Raummoden sind minimalphasig. :)
Wird die Überhöhung durch einen exakt inversen IIR-Filtern abgeschwächt, so wird auch das Zeitverhalten korrigiert. Wichtig ist hierbei, dass das Korrekturfilter (Amplituden, Q-Faktor) möglichst exakt zu der Überhöhung passt. Ansonsten wird das Zeitverhalten kaum verbessert. Nachzulesen z.B. in "Sound Reproduction" von Floyd E. Toole. Das ganze funktioniert auch nur an Plätzen mit identischem Amplitudenverlauf. Das ist bei einem einzelnen Subwoofer meistens nur an einem einzigen Platz der Fall.

Übrigens ist der günstigste FIR-Controller, den ich kenne, der Dynacord DSP 600 (http://www.dynacord.de/download.php?file=DSP600_EDS.pdf) für knapp 1350 €. Allerdings sind bei der erhältlichen Version nur die Trennfilter als FIR erlaubt.


@rpnfan
Im Grunde ist es relativ einfach. Die Lautsprecher werden zunächst im Freifeld gemessen und eingestellt. Die Amplitudengänge der einzelnen Zweige werden dabei korrigiert. Dieses Vorgehen hat sich als einfach und praxisgerecht herausgestellt:

Zweige eine Oktave über die gewünschte Trennfrequenz hinaus entzerren
Pegel der Zweige anpassen
Filter setzen (symmetrisch)
Verzögerungen einstellen (einen Zweig invertieren und maximalen Einbruch erzeugen)

Das Mikrofon wird dabei in einigen Metern Entfernung auf der Mittelachse zwischen Hochtöner und Mitteltöner angebracht. Der Bassbereich braucht im Freifeld nicht entzerrt zu werden, da er im Raum keinerlei Bedeutung hat. Damit ist die Grundeinstellung der Lautsprecher abgeschlossen.

Basierend auf dieser Grundeinstellung wird nun im Raum an mehreren relevanten Stellen gemessen und eine Durchschnittskurve gebildet. Der Amplitudengang wird anschließend basierend auf diesem Mittelwert bis in den Grundtonbereich hinein entzerrt. Im Mittel- und Hochtonbereich ist eine blinde Entzerrung nicht ratsam, bevor nicht bekannt ist, durch welche Reflexion die Verfärbung entsteht. Schließlich geht das Messsystem immer vom stationären Zustand aus, was bei einem Lautsprecher im Raum nicht gegeben ist. Siehe "Sound Reproduction" von Toole zum Thema Psychoakustik in bezug auf Reflexionen.
Über eine Gewichtung der einzelnen Messpunkte kann zusätzlich die Wichtigkeit bestimmter Sitzplätze bzw. Sitzpositionen gesteuert werden.

[Sleepwalker]

Das ist so nicht ganz korrekt. Die Überhöhungen durch Raummoden sind minimalphasig. :)
Wird die Überhöhung durch einen exakt inversen IIR-Filtern abgeschwächt, so wird auch das Zeitverhalten korrigiert.

Ich sehe da gar keinen Widerspruch zu dem was ich schrieb. Ob die Raummoden minimalphasig sind oder nicht ist aber auch egal, denn es geht primär um das Dröhproblem, was nicht an der Phase (des Orginalsignals), sondern eben an den Moden, d.h. dem bescheidenen Ausschwingen liegt. Mit Fir Filtern ist es sogar theoretisch möglich das Problem zu bearbeiten, und ich meine sogar das Acourate und DRC es auch tut. Das geht mit IIR-Filtern imo aber nicht, weil die durch die Rückkopplung eben keine "beliebige" Entzerrungen erzeugen können. Das Stichwort ist wohl "Kausaler Filter".

Deine Vorgehensweise trifft auch nur für den Fall der manuellen Entzerrung zu, denn es ist zwar theoretisch möglich eine Entzerrung aus mehreren Messungen auch mit Acourate o.Ä. zu "basteln", das dürfte aber im Ergebnis nicht besser sein, und für den Laien unmöglich. Dein Weg, der eine manuelle Entzerrung beschreibt, lässt sich deutlich einfacher lösen, wenn man nach der "HSB-Methode" gewedelt misst, und das Messsystem interpolieren lässt.

Für mehr zum Thema ist aber eher ein andere Thread angebracht, denn da geht es schon ins Eingemachte, was der TE sicher nicht versteht...

[FoLLgoTT]

Ob die Raummoden minimalphasig sind oder nicht ist aber auch egal, denn es geht primär um das Dröhproblem, was nicht an der Phase (des Orginalsignals), sondern eben an den Moden, d.h. dem bescheidenen Ausschwingen liegt.

Die Übertragungsfunktion des Raumes ist im Bereich der Raummode minimalphasig. Das hat mit dem Originalsignal nichts zu tun. Sobald die Amplitude bei der Überhöhung verringert wird, verzögert sich gleichzeitig auch das Ausschwingen. Es gibt in der Raumübertragungsfunktion Frequenzbereiche, die minimaphasig sind und andere, die es nicht sind. Die minimalphasigen Bereiche können mit IIR-Filtern sowohl im Frequenz- als auch im Zeitbereich korrigiert werden. Aber eben nur an einen begrenzten Ort im Raum. FIR-Filter sind an dieser Stelle also gar nicht notwendig (sie haben aber auch keine Nachteile).

Im Room EQ Wizard Tutorial (http://www.hometheatershack.com/roomeq/wizardhelpv5/help_en-GB/html/minimumphase.html#top) steht mehr dazu.


Deine Vorgehensweise trifft auch nur für den Fall der manuellen Entzerrung zu, denn es ist zwar theoretisch möglich eine Entzerrung aus mehreren Messungen auch mit Acourate o.Ä. zu "basteln", das dürfte aber im Ergebnis nicht besser sein, und für den Laien unmöglich. Dein Weg, der eine manuelle Entzerrung beschreibt, lässt sich deutlich einfacher lösen, wenn man nach der "HSB-Methode" gewedelt misst, und das Messsystem interpolieren lässt.

Automatische Einmessverfahren gibt es inzwischen ja viele. Die HSB-Methode ist mir nicht bekannt. Hast du einen Link dazu?

[waterburn]

Also ich sehe da schon einen Unterschied.

Sofern die Raummoden minimalphasig sind lassen sie sich gemäß der Systemtheorie durch ein entsprechendes Filter komplett entzerren, und damit wird dann auch das Ausschwingverhalten komplett entzerrt.

Dein Stichwort bezüglich kausaler Filter spielt erst bei Allpasshaltigen Störungen eine Rolle. Diese lassen sich nämlich nur durch nichtkausale Filter korrigieren, was nur theoretisch möglich ist.
cu
waterburn

Ups, hat sich erledigt, FoLLgoTT war schneller und ausführlicher

[Sleepwalker]

Hi,

ich bin in der Signaltheorie alles andere als "Sattelfest". Nie gelernt. Ich kann mich noch an einen "Streit" im Hifi-Forum vor ein paar Jahren erinnern, wo es um ein ähnliches Thema ging.
Aber jetzt weiss ich ja an wen ich mich wenden kann, wenns im Hirn mal wieder drunter und drüber geht :)

@Follgott: Ob es einen kostenlosen (offenen) Link gibt, wo das beschrieben wird, weiss ich nicht. Quelle ist jedenfalls www.hifi-selbstbau.de

Man misst mit einem Rauschen z.B. mit Arta (SPA), "wedelt" mit dem Mikro, d.h. man bewegt es dort wo der Kopf beim hören ist wärend der Messung grosszügig umher, und lässt Arta das Ergebnis mitteln (AVG im SPA Fenster auf "linear" stellen). Dann enzerrt man auf "seine" Hörkurve.

[FoLLgoTT]

Man misst mit einem Rauschen z.B. mit Arta (SPA), "wedelt" mit dem Mikro, d.h. man bewegt es dort wo der Kopf beim hören ist wärend der Messung grosszügig umher, und lässt Arta das Ergebnis mitteln (AVG im SPA Fenster auf "linear" stellen). Dann enzerrt man auf "seine" Hörkurve.

Ah, ok. Für nur einen Sitzplatz mag das gut funktionieren, aber bei mehreren wird ein Wedeln mit >1 m Radius doch etwas schwierig und ungenau. Mal ganz abgesehen davon, dass der eigene Körper Reflexionen aus einer bestimmten Richtung kaschiert. Und je mehr absorbierendes Material im Raum ist, desto gerichteter fällt das Schallfeld aus.

In meinem Heimkino messe ich dann doch lieber an definierten Positionen rund um die normalen Kopfpositionen herum und mittele anschließend. Ist zwar mühselig, aber das Ergebnis ist nachvollziehbar und vor allem kann nach Lust und Laune gewichtet werden. :)

[Christoph Gebhard]

Wenn ich das richtig verstehe ignoriert man bei der "Wedel"-Methode die Phase. So kann das Messsystem durch einfach Addition/Division einen plausiblen Mittelwert aus unzähligen Messungen bilden.
Wenn man das bei einer "normalen" Messung machen würde, hätte man durch die unterschiedlichen Phasenlagen, die bei den Mikrobewegungen entstehen, extreme Überhöhungen und Senken.

Ich halte die Methode übrigens für sehr gut geeignet um einen Lautsprecher im Raum "zu Fuß" abzustimmen.
Ich habe mit CLIO auch schon einige Messungen auf diese Weise gemacht:

http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/picture.php?albumid=247&pictureid=4321
http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/picture.php?albumid=189&pictureid=2824
http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/picture.php?albumid=243&pictureid=3512

Gruß, Christoph

[FoLLgoTT]

Wenn ich das richtig verstehe ignoriert man bei der "Wedel"-Methode die Phase. So kann das Messsystem durch einfach Addition/Division einen plausiblen Mittelwert aus unzähligen Messungen bilden.
Wenn man das bei einer "normalen" Messung machen würde, hätte man durch die unterschiedlichen Phasenlagen, die bei den Mikrobewegungen entstehen, extreme Überhöhungen und Senken.

Bevor Missverständnisse aufkommen: die Phase muss bei einer späteren Mittelwertbildung natürlich auch ignoriert werden, alles andere ist Murks. REW kann das z.B. meines Wissens nach nicht.

[Sleepwalker]

Hi,

bei REW geht es ja auch eher um eine automatische Einmessung/Entzerrung. Ich meine mit der Methode die manuelle Entzerrung, und ja, da betrachtet man nur die Amplitude. Ich habe das vor kurzem selbst das erste mal probiert, und es funktioniert hervorragend.

[Uli.Brüggemann]

Ein paar hoffentlich hilfreiche Aussagen zu den Diskussionen hier:


die Inverse einer Minimalphase ist ebenfalls minimalphasig
FIR-Filter müssen nicht notwendig grosse Latenzen aufweisen, ein damit nachgebildetes IIR-Filter ist ja üblicherweise auch minimalphasig
Das Verwenden längerer Filter führt durch die Paketierung bei Brutefir ebenfalls zu Latenzen, wenn also z.B. Päckchen der Länge 8192 samples gerechnet werden. Mit einer non-partitioned convolution wie beispielsweise mit jconvolver lässt sich das aber auch bis 64 samples runterdrücken. Allerdings macht das nur bei minimalphasigen Filtern Sinn.
Ich denke dass mit aktiven IIR- und FIR-Filtern schneller ein Optimum für Weichen erzielt werden kann, es gibt ja hier kein Problem mit Bauteilen und deren Abstufungen bzw, Toleranzen. Natürlich ist der aktive Aufwand aber nicht unerheblich.
Bei IIR- und FIR-Filtern sollte es wohl keine Rückkopplung bzw. gegenseitige Beeinflussung zwischen den Chassis über die Weiche geben
Man kann auch eine Chassis/Gehäuse-Kombination hinsichtlich Klirr untersuchen und die Weichen so festlegen, dass möglichst wenig Klirr vorkommt.
FIR-Filter erlauben auch extrem steile Filteranordnungen, also gezieltes Ausblenden unerwünschter Frequenzbereiche, da kann dann auch eine Metallmembran interessant werden, welche ansonsten arg resoniert.

[Sleepwalker]

FIR-Filter müssen nicht notwendig grosse Latenzen aufweisen, ein damit nachgebildetes IIR-Filter ist ja üblicherweise auch minimalphasig
Das Verwenden längerer Filter führt durch die Paketierung bei Brutefir ebenfalls zu Latenzen, wenn also z.B. Päckchen der Länge 8192 samples gerechnet werden. Mit einer non-partitioned convolution wie beispielsweise mit jconvolver lässt sich das aber auch bis 64 samples runterdrücken. Allerdings macht das nur bei minimalphasigen Filtern Sinn.



Kannst du diese Punkte mal genauer ausführen, vielleicht an Hand eines Beispiels, welche Einstellungen sich bei Brutefir eigenen, um minimale Latenzen, dann von mir aus auch minimalphasig realisieren zu können?

Ich dachte das gerade das Paketieren zu geringeren Latenzen führt?

[Christoph Gebhard]

FIR-Filter erlauben auch extrem steile Filteranordnungen, also gezieltes Ausblenden unerwünschter Frequenzbereiche, da kann dann auch eine Metallmembran interessant werden, welche ansonsten arg resoniert.

Problem ist nur, dass das verzögerte Ausschwingen über die Intermodulationsverzerrungen in den Übertragungsbereich "streut". Diese kann man mit der Weiche nicht unterdrücken. Nach meinen - zugegeben spärlichen - Erfahrungen sollte man mindestens eine, und wenn man ganz sicher gehen will sogar zwei Oktave(n) Abstand halten.

Ich erwähne das nur, weil der "perfekte" Lautsprecher mit der Digitaltechnik in greifbare Nähe rückt. Da sind solche Aspekte nicht mehr vernachlässigbar.
Ich würde auf jeden Fall in einem Referenzprojekt keine Metallmembran bis kurz vor die Resos betreiben, egal wie steilflankig der Filter ist...

Gruß, Christoph

[Uli.Brüggemann]

Kannst du diese Punkte mal genauer ausführen, vielleicht an Hand eines Beispiels, welche Einstellungen sich bei Brutefir eigenen, um minimale Latenzen, dann von mir aus auch minimalphasig realisieren zu können?

Ich dachte das gerade das Paketieren zu geringeren Latenzen führt?
Ok, nehmen wir mal an wir haben ein simples Filter der Länge 65536 Samples. Einmal minimalphasig, alles Samples = 0, nur das erste Sample = 1. Und ein anderes Mal linearphasig, alle Samples = 0, diesmal aber Sample 32768 = 1.
Demzufolge ergibt ein Eingangssignal 1,2,3,4 eine Ausgangsfolge


minimalphasig: 1,2,3,4,0,0,0,0,0...
linearphasig: 0,0,0,0...(32768x)...,0,0,1,2,3,4,0,0,0...(32767x) ...0,0,0

Im Fall der Linearphasigkeit entsteht ein Delay von 32768 Samples, das wären bei 48 kHz Abtastrate 0,682666... sek. Dagegen steht beim minimalphasigen Filter das Ausgangssignal sofort zur Verfügung.

Das aber nur bei direkter Faltung = ein ganzer Haufen von Multiplikationen und Additionen. Bei langen Filtern ist dies aber zu rechenintensiv und daher läuft der Umweg über die Fourier-Transformation. Transformieren, Multiplikation der komplexen Zahlen, Rücktransformation. Also so ähnlich wie man Multiplikation durch Logarithmieren, Addition und Potenzieren ersetzen kann.

Nun braucht es für die Fourier-Transformation aber ein Päckchen an Daten, üblichweise für die schnelle Transformation FFT = Fast Fourier-Transformation ein Paket mit einer Größe 2^n Samples (2er-Potenz). Ein Filter mit 64 k Samples würde dann z.B. mit einem Paket Musiksamples ebenfalls von 64 k Größe berechnet. Was dann 128k-1 Samples Resultat ergibt.
ABER: dazu muss man ja erst einmal die 64 k Musikdaten einlesen, was also Wartezeit bedeutet. Nicht brauchbar. Die Rechnung wäre in einem Rutsch erledigt, aber 1.365 Sek Verzögerung ist doch auch lang. Trotz minimalphasigem Filter.

Lösungsansatz: man zerlegt das Filter in kleinere Päckchen und kann somit auch kleinere Häppchen Musikdaten verarbeiten. Also beispielsweise eine Partitionsgröße von 1024 Samples. Dann ergeben sich 64 Partitionen, die dann nacheinander abzuarbeiten sind. Demzufolge gibt es das Ausgangssignal schon, nachdem die ersten 1024 Musiksamples eingelesen sind. Bei dem minimalphasigen Filter von oben bedeutet das 21,333 Millisekunden Verzögerung bis eben 1024 Samples an Daten zur Verfügung stehen.

There is no lunch for free (except I'm the food): Das Runterbrechen in kleine Päckchen kostet Rechenleistung. Das kann bei Brutefir einfach nachvollzogen werden. Die Linux-Kommandos ps oder top zeigen ja die jeweilige CPU-Belastung. Je nachdem wie klein man das Paket wählt, wird die CPU-Last immer größer. Einfach dadurch, weil eben bei kleinen Päckchen der Verwaltungsoverhead für die Transformationen im Verhältnis zur Paketgröße immer mehr ansteigt.

Ergo empfiehlt sich bei Brutefir die Vorgehensweise: Prozessorlast beobachten und die Partitionsgröße so wählen, dass die CPU bequem arbeitet (m.E. < 20%). Je größer die Last, desto größer auch die Wärmeentwicklung der CPU, das muss dann gekühlt werden usw. usw.

Das Ganze ist im Prinzip nur wichtig im Zusammenhang mit Video oder bei Live-Anwendungen. Also auch bei minimalphasigen Filtern. Bei linearphasigen Filtern hat man den Vorteil der zusätzlich möglichen Exzessphasenkorrektur. Da spielt es dann keine Rolle, ob die Verzögerung 0,68 oder 0,72 Sek ist. Man kann hier die Prozessorlast voll optimieren.

Tja, und was ist mit non-partitioned FFT convolution? Anders Torger hatte da auch darüber nachgedacht, allerdings gab es zu diesem Zeitpunkt eine Patentanmeldung. Die ist mittlerweile vom Tisch und so gibt es das Programm jconvolver unter Linux (Knufinke hat das unter Windows mit SIR2 realisiert). Dabei wird auch mit Partitionen gearbeitet, die aber nicht alle gleich lang sind. Prinzip in etwa: am Anfang werden 64 Samples gesammelt und der Ausgang berechnet. Bei dieser Rechnung (die ja auch Rechenzeit kostet) sind schon die nächsten 64 Samples eingelesen worden und man macht die FFT über 128 Samples. Anschliessend 256 Samples usw. bis man bei der endgültigen CPU-Last-freundlichen Partitionsgröße angekommen ist. Damit startet die Ausgabe bereits nach ca. 2 ms. Das entspricht einem Schallweg von 68 cm. Ich vermute mal, dass keiner sich über eine Nicht-Synchronität der Lippenbewegung zum Schall beklagt, nur weil sich der Sänger um 68 cm nach hinten bewegt.

[Uli.Brüggemann]

Ich würde auf jeden Fall in einem Referenzprojekt keine Metallmembran bis kurz vor die Resos betreiben, egal wie steilflankig der Filter ist...

Klar, Abstand ist immer gut. Mit "audiophilen" Filtern erster Ordnung aber kaum machbar. Auch Filter 4. Ordnung sperren zumeist nicht genug, um nicht Anregungen durchzulassen.
Mit steilflankigen Filtern kann der Abstand kleiner werden, so dass die Nutzbandbreite größer wird.

Dabei ist natürlich das Ringing der Filter mit zu beachten, no lunch for free ... Man muss also auch bei Digitalfiltern wissen bzw. lernen, was man tut.

[Christoph Gebhard]

Problem ist nur, dass das verzögerte Ausschwingen über die Intermodulationsverzerrungen in den Übertragungsbereich "streut". Diese kann man mit der Weiche nicht unterdrücken. Nach meinen - zugegeben spärlichen - Erfahrungen sollte man mindestens eine, und wenn man ganz sicher gehen will sogar zwei Oktave(n) Abstand halten.

Ich habe mal versucht, das ganze messtechnisch zu belegen.

Versuchsobjekt ist der Omnes Audio BB4.AL, eigentlich ein Breitbänder, aber für den Versuch aufgrund seiner harten Alumembran sehr gut geeignet.
Er bricht bei 8kHZ heftig auf und hat darüber noch mehrere kleine Resonanzen:

http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/picture.php?albumid=243&pictureid=3545

Nun habe ich das Chassis mit Multitone ab 100Hz - also ähnlich eines breitbandigen Mitteltöners - angeregt.
Einmal breitbandig (rot), bis kurz vor die Membranreso (letzte Anregung bei 6,3kHz (grün)) und mit 1,5 Oktaven Abstand (letzte Anregung 2,5kHz (türkis)):

http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/picture.php?albumid=243&pictureid=4380

Wie man sieht "verunreinigt" die Membranreso im breitbandigen Einsatz den gesamten Hochtonbereich (erkennbar an den verbreiterten Spitzen).

Wenn man knapp unter der Membranreso trennt, bleiben diese Störungen unterhalb von 8kHz, also im Übertragungsbereich, mit vollem Pegel stehen, obwohl die Membranreso bei 8kHZ elektrisch NICHT angeregt wird und die Membran in diesem Bereich unterhalb des Reso eigentlich sauber arbeitet.

Erst eine Trennung mit ausreichendem Abstand stellt die Membran ruhig.

Gruß, Christoph

[Uli.Brüggemann]

Ich versteh's nicht ganz. Multitone-Anregung. Also Anregung mit mehreren Frequenzen? Bei der roten Kurve über 8 kHz hinaus, die Spitzen zeigen doch die jeweilige Frequenz im Multitone-Signal?
Bei der grünen Kurve liegen die Spitzen über 6.3 kHz doch schon mal 60 dB unter den roten Spitzen.
Was meinst Du genau?

[Kripston]

Hallo,
Metallmembran-Skeptiker (wie auch ich) haben in der Vergangenheit oft genug darauf hingewiesen, daß eine Materialresonanz auch durch Subharmonische angeregt werden kann. Da helfen somit auch Sperrkreise auf der Resonanz recht wenig.
Wirklich hilft nur, den Tiefpass deutlich unter die erste Subharmonische zu legen und steil zu trennen.
In der von Christoph gezeigten Messung mit der ersten Reso bei ca. 7000 Hz also mit der Trennfrequenz deutlich unter 3500 Hz gehen, damit die Subharmonische 3500 Hz durch entsprechenden Filter möglichst nicht mehr angeregt wird.
Da landet man aber schon bei Trennfrequenzen von 2000 Hz oder tiefer bei z.B. 24 dB-Filter....., um die Reso möglichst nicht mehr anzuregen....

Viele Grüße
Peter Krips

[Christoph Gebhard]

Hallo Uli,

ergänzend zur Aussage von Peter zeige ich die Diagramme mal einzeln und ab 100Hz. Dann wird`s vielleicht klarer.

Allgemein gilt: Die langen Spitzen im 1/3 Okt-Abstand, die alle so bis 80dB gehen, sind die Anregungsfrequenzen, die das Messsystem raus gibt. Die niedrigen Spitzen dazwischen sind die unerwünschten Modulationsverzerrungen, die das Chassis fälschlicherweise produziert.

Einmal breitbandig angeregt von 100Hz bis 20kHz:

http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/picture.php?albumid=243&pictureid=4383

Im Mittelton produziert das Chassis sehr wenig IMD (um 30dB, entspricht 0,3%).
Im Hochton liegen die Verzerrungen dagegen deutlich höher. Die kommen nach meiner Erfahrung von den Membranresonanzen der Hartmembran.
Speziell die 10dB hohe Membranreso bei 8kHz "streut" in die direkte Umgebung. Auch bei 1,5kHz, wo die Membran aufhört kolbenförmig zu schwingen, gibt es erhöhten IMD. Das aber nur am Rande.

Wenn ich jetzt die Anregungsfrequenzen oberhalb von 6,3kHz kappe (also ähnlich wie bei einem sehr steilflankigen Filter)...

http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/picture.php?albumid=243&pictureid=4382

...bleiben die von der Membranreso hervorgerufenen Störkomponenten unterhalb von 8kHz trotzdem stehen.
Auch wenn die Resonanz elektrisch nicht angeregt wird, treibt sie trotzdem noch ihr Unwesen, einfach weil sie im "System" Chassis noch existent ist.

Das war bei den Messungen übrigens auch herauszuhören. Das Chassis klang "glockenförmig", obwohl die schrille Spitze bei 8kHz nicht mehr zu hören war.

Erst wenn man die Anregungsfrequenzen oberhalb von 2,5kHz kappt, ist Ruhe im Karton:

http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/picture.php?albumid=243&pictureid=4381

Solche Ergebnisse habe ich bei IMD-Messungen schon öfters gemacht. Kritisch ist meist der Bereich 1,5 Oktaven um die Störstelle herum.

Auch Timmis Aussage, eine per Entzerrung unterdrückte Resonanz, sei klanglich unschädlich, wenn sie in Amplitude und Ausschwingen nicht mehr auffindbar ist, kann damit in Frage gestellt werden.
Ich wette, an diesen Stellen gibt es IMMER erhöhten IMD. Ich habe noch kein Chassis vor dem Mikro gehabt, dass in Resonanzbereichen keine Auffälligkeiten gezeigt hat.

Gruß, Christoph

[Uli.Brüggemann]

Christoph, Peter,

danke soweit. Man lernt immer was dazu. Ich habe solche IMD-Messungen noch nicht gemacht.
Christoph, kannst Du mir das Multitone-Testsignal mal zur Verfügung stellen? So als wav oder flac?

[Christoph Gebhard]

Hallo Uli,

das sind einfach nur Sinustöne. Klingt so ähnlich wie ne Kirchenorgel, wenn man alle Tasten gleichzeitig drückt :D
Bei CLIO kann man die einzelen an- und abschalten und zudem im Pegel regeln. Die Option entfällt bei einer Datei natürlich.
Mein Bruder versucht da gleich etwas hinzubekommen, versprechen konnte er mir aber nix...

Gruß, Christoph

[Uli.Brüggemann]

Hallo Christoph,

hab im Clio-Handbuch gesehen, dass man da wohl etwas speichern kann. Kenne sonst keinen Multitone-Generator der bis 31 Frequenzen kann.

[Kripston]

Hallo Christoph,
toll, daß du mit deinem Messungen endlich mal das bestätigt hast, was Metallmembranskeptiker schon lange sagen.
Die unmittelbare Anregung der Resos durch Signal und die dortige Pegelerhöhung kann man wohl durchaus mit Saugkreisen minimieren, nicht aber die Anregung durch Subharmonische oder Mischfrequenzen.
Da wären auch noch klassische Klirrmessungen interessant, eigentlich müsse man ja bei 3500, 1750 Hz. etc Auffälligkeiten sehen können.

Viele Grüße
Peter Krips

[rpnfan]

Haaaalt nicht so schnell, ähm 'meine "weitermachen" super :)

Im Ernst, vielen Dank für die ganzen Antworten. Hab' leider nicht soviel Zeit im Moment, um komplett mitzukommen. Besonders vielen Dank an Torsten für die sehr schöne Einleitung / Zusammenfassung.

Ich werd' mich bald wieder richtig einklinken und auch schon die genannten Quellen (Wikipedia, REW-Doku) zu Gemüte führen...

Bis dann
Peter

[Matthias Gebhard]

Hallo Uli,

hab im Clio-Handbuch gesehen, dass man da wohl etwas speichern kann.
Das stimmt, hab ich auch entdeckt.

Und als ich im BIOS die FireWire-Schnittstelle aktivierte, klappte auch mein längst eingemottetes CLIOfw wieder :rolleyes:
Ich hab mal zwei Dateien gespeichert, einmal klassisch 16bit, einmal 32; wofür auch immer man das braucht....
Multitone (https://rapidshare.com/files/459493765/Multitone.rar)

Schönen Gruß
Matthias

[Uli.Brüggemann]

Hallo Matthias,

danke, das hat geklappt. Mal schauen was ich damit anfangen kann :)

[Christoph Gebhard]

Hallo zusammen,


toll, daß du mit deinem Messungen endlich mal das bestätigt hast, was Metallmembranskeptiker schon lange sagen.

Schön, dass wenigstens einer die Tragweite der Messungen erkennt :D

Die Klirrmessung reiche ich nach...

@Matthias: Danke :ok:
Ich hab`s mir auch mal geladen. Der Sound kommt mir bekannt vor :bye:

Gruß, Christoph

[Uli.Brüggemann]

Schön, dass wenigstens einer die Tragweite der Messungen erkennt :D

Ich mag mich da auch anschliessen. :)
Hab mir demzufolge meinen eigenen Multitone-Generator gebastelt.
http://img218.imageshack.us/img218/8234/mulone.png

Das Bild stellt einen Vergleich der heruntergeladenen 16bit (rot) bzw. 32bit Daten (grün) mit den erzeugten 24bit PCM-Daten (braun) dar.
Nun kann ich da mal selbst Tests anstellen.
http://img218.imageshack.us/i/mulone.png/

[Christoph Gebhard]

Die Klirrmessung reiche ich nach...

http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/picture.php?albumid=243&pictureid=4384

[veloplex]

Hallo

Christoph, hilf mir bitte auf die Sprünge. Kann man von einer IMD Rückschlüsse auf den Klirr anstellen?

Wie sind IMD-Messungen (die erkennbaren verzerrungen) zu interpretieren.

Ist eine herkömmliche Klirrmessung in der Lage, die "gestreuten" Verzerungen einer Resonanz darzustellen?

Sehr interessant ist das alles.

Gruß Christoph

[Christoph Gebhard]

Hallo Christoph,

mit den theoretischen Grundlagen bin ich alles andere als sattelfest. Da bist du bei Klippel und dessen Groupies besser aufgehoben ;)

Ich messe einfach nur drauf los und suche dann nach Interpretationsansätzen.

Ein Zusammenhang zwischen IMD und Klirr ist natürlich nicht von der Hand zu weisen. Klirrarme Chassis zeigen auch meist gute IMD-Werte, aber es gibt auch Punkte, wo eine Differenzierung lohnt.

Schon wenn man sich die Messmethodik vor Augen führt, wird man feststellen, dass sich die Ergebnisse unterscheiden müssen.
Beim Klirr klappert man in einzelnen Schritten das Frequenzband ab und schaut welche Oberwellen sich bei den einzelnen Frequenzen bilden.
Beim IMD regt man das Chassis gleichzeitig mit sehr vielen Frequenzen an betrachtet dann das ganze Frequenzband in einem Moment.

Ein technologisch ausgereifter Breitbänder wird einem 3-Weger mit durchschnittlichen Chassis im Klirr überlegen und im IMD unterlegen sein.

Oder ein andere Fall:
Schau dir mal die Messungen der SFU (http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/album.php?albumid=47) an. Hoher Klirr um 3kHz (tief getrenntes Bändchen), keine Auffälligkeiten im IMD.


IMD steigt - oft unabhängig vom Klirr - immer in Bereich von Resonanzen, also da wo Chassis aufhören kolbenförmig zu schwingen oder wo sie in Membranresonanzen aufbrechen.
Das liegt meiner - wissenschaftlich nicht gestützen ;) - Einschätzung nach an zwei Gründen:

- zum einen schwingt eine Resonanz länger nach. Die Energie wird nur langsam abgebaut und bleibt länger im System als andere Frequenzen. Das dürfte ein guter Nährboden für Intermodulationsverzerrungen sein.

- zum anderen ist das Chassis im Bereich einer Resonanz meist lauter. Das heisst jeder neu modulierte Frequenz, in der die "Problemfrequenz" enthalten ist, wird durch diese Tatsache im Pegel verstärkt, selbst wenn die Frequenz nicht direkt angeregt wird.

Aber ich bin in vielerlei Hinsicht noch unsicher und würde gerne mehr praktisches zu dem Thema in Erfahrung bringen. Wenn ihr Ideen habt, wie und was man messen könnte, würde ich mich über Vorschläge freuen.
Wie schon erwähnt sind die Anregungsfrequenzen alle einzeln im Pegel regel- und abschaltbar.

Gruß, Christoph

[Sleepwalker]

Hi,

definitiv eine interessante Fragestllung, die aber IMO einen eigenen Thread verdient.
Es wäre schön, wenn ein Moderator das verschiebt, und sich andere User noch an der Erstellung einer "FAQ" zum Thema beteiligen. Die Fragen von rpnfan dürten noch häufiger auftauchen. Vieleicht kann man das ganze noch ausbauen, und als kleine Einführung an ein hoffentlich bald eröffnetes Unterforum kleben.

Ich will gar nicht drüber nachdenken was passiert wäre, wenn der Thread umgedreht gelaufen wäre. Also jemand IMD-Messungen zeigt, und dann jemand kommt der zur "Lösung" digitale Filter empfiehlt, und auch gleich noch die Frage in den Raum stellt, ob Raummoden nun minimalphasig sind. :eek:

[rpnfan]

Hallo,

meine Einstiegsfrage war ja noch sehr allgemein. Hier mal eine konkrete Frage, an der ich gerade hänge:

1) In der Doku zu REW - Signals and Measurement:

habe ich folgendes gelesen (hier mal frei übersetzt):

----------- schnipp -----------
Übertragunsfunktion des System mit

Frequenzgang _und_
Phasengang

beschrieben.

Zwei sehr unterschiedliche Systeme können gleichen Frequenzgang, aber trotzdem unterschiedlichen Phasengang haben.
----------- schnapp -----------

Frage: Klingen die Systeme in dem Fall dann einfach nur unterschiedlich _oder_ klingt eines möglicherweise auch besser? Wenn ja, wann klingt es besser?

In anderen Worten: Die Amplitude des Signals (sprich Frequenzgang) ist in erster Linie verantwortlich für den Klangeindruck. Die Phaseninformation ist dagegen nötig für ...?

Als Vergleich: Bei einem Foto hat das Bild nur noch die Amplitudeninformation der (Licht-) Welle aufgezeichnet. Die Phase geht bei der Aufzeichnung auf Film / Sensor verloren. Dadurch fehlt die räumliche Information. Im Unterschied dazu wird bei einem Hologramm die Wellenfront inkl. Phaseninformation aufgzeichnet und dadurch kann bei der Rekonstruktion der Wellenfront aus einem Hologramm der Beobachter verschiedene Bilder aus unterschiedlichen Blickwinkeln sehen -- die räumliche Information ist in der Reproduktion enthalten.

Würde das auf die Audioreproduktion übertragen bedeuten, dass das Signal mit beliebiger Phase _einen_ (möglicherweise nicht real bei der Aufnahme existierenden) Hörort repräsentiert? Während bei der Audiowiedergabe bei anderen Abhörposition andere Phasengänge, als im Sweet Spot hörbar werden, die Phasengänge an beliebigen Orten aber nicht die Rekonstruktion des ursprünglichen Phasengangs sind und damit der Klang räumlich "unnatürlich" wirkt, da die Welle in der Phase keine Ähnlichkeit mit der Aufnahmesituation hat?

2) Zur Idee eine FAQ oder so etwas zu machen. Das hatte ich auch schon überlegt, ob ein Mini-Wiki evtl. für solche Dinge sinnvoll sein könnte? Technisch machbar wäre da einiges mit sehr kleinem Aufwand -- speziell, wenn man das nicht selbst hosten kann / möchte.

Viele Grüße
Peter

[Rudolf]

Zwei sehr unterschiedliche Systeme können gleichen Frequenzgang, aber trotzdem unterschiedlichen Phasengang haben.
Gleicher Frequenzgang, aber unterschiedliche Phase - das sollte eigentlich nicht passieren. Denn dann ist eines der Systeme (oder beide) nicht minimalphasig.

Die dann vorhandene Exzessivphase kann sich aus einem Tiefenversatz der Schallorte der beteiligten Treiber ergeben. Das heißt aber auch, dass die behauptete Übereinstimmung der Frequenzgänge trotz unterschiedlicher Phase nur für einen bestimmten Winkel gelten kann. An allen anderen Winkeln unterscheiden sich dann auch die Frequenzgänge.

Das einzelne Ohr kann keine Phaseninformation hören. Diese wird nur zwischen beiden Ohren wahrgenommen - und auch da nur indirekt als Laufzeit- oder Lautstärkedifferenz. Ein guter Lautsprecher sollte daher einen möglichst linearen Frequenzgang haben und gleichzeitig minimalphasig sein. Der Rest ergibt sich von selbst.

[Uli.Brüggemann]

Ein guter Lautsprecher sollte daher einen möglichst linearen Frequenzgang haben und gleichzeitig minimalphasig sein. Der Rest ergibt sich von selbst.
Die übliche Addition minimalphasiger Wege inkl. (oder besser vor allem) der Frequenzweichen gibt immer ein exzessphasiges Resultat.

Ziel muss es dann zumindest sein, zwischen den beteiligten LS eine möglichst gute Korrelation zu bekommen, damit die Phasenunterschiede nicht zu Ortungsunschärfen bzw. Lokalisationsungenauigkeiten führen.

[FoLLgoTT]

Die übliche Addition minimalphasiger Wege inkl. (oder besser vor allem) der Frequenzweichen gibt immer ein exzessphasiges Resultat.

Ziel muss es dann zumindest sein, zwischen den beteiligten LS eine möglichst gute Korrelation zu bekommen, damit die Phasenunterschiede nicht zu Ortungsunschärfen bzw. Lokalisationsungenauigkeiten führen.

Völlig richtig. Und damit existiert auf der gewünschten Achse nur genau eine korrekte Einstellung von Pegel, Verzögerung und Phasenlage der Wege untereinander. Bei symmetrischen Filtern ergibt sich nur dann eine saubere Addition. Alles andere ist Murks.

Die Phasendrehungen der Filter können im Nachhinein immer noch entzerrt werden, wenn gewünscht. Linearphasigkeit ist somit auch mit Passivlautsprechern möglich, wenn diese korrekt entwickelt wurden.

[Uli.Brüggemann]

Völlig richtig. Und damit existiert auf der gewünschten Achse nur genau eine korrekte Einstellung von Pegel, Verzögerung und Phasenlage der Wege untereinander. Bei symmetrischen Filtern ergibt sich nur dann eine saubere Addition. Alles andere ist Murks.

Die Phasendrehungen der Filter können im Nachhinein immer noch entzerrt werden, wenn gewünscht. Linearphasigkeit ist somit auch mit Passivlautsprechern möglich, wenn diese korrekt entwickelt wurden.
Nils,
letztendlich ergibt sich die Frage, wie weit man päpstlicher als der Papst sein muss oder mag. :)
Nun hören wir ja schon seit Generatoren die üblichen Passiv-LS mit exzessphasigen Gesamt-Weichen. Es läuft keiner schreiend davon. Selbst wenn man nicht auf Achse hört (lobing, Zeitversatz ...).
Insofern ist es prima, wenn wir das Verhalten am Hörplatz messen und optimieren. So dass möglichst gut eine Zeitrichtigkeit erreicht wird. Zum Feintrimmen kann man auch von vornherein die Korrektur der Weichen hinsichtlich Minimal- und Exzessphase mit einbauen, was im Vergleich zur Raumkorrektur auch deutlich stabiler klappt.
Tja, und wenn man sich dann vom Hörplatz wegbewegt, dann wird es sicherlich suboptimal :D Aber auch nicht schlimmer als ohne Korrektur. Ich behaupte einfach mal, dass man das immer noch GUT ertragen kann.

Ansonsten: der Papst müsste dann schon erstmal alle Schallquellen punktförmig zusammenbringen.
Achja noch: es macht vielleicht Sinn, die Weichenvorschläge von Horbach-Keele anzuschauen, deren Ziel es ja ist, den Hörwinkel (in vertikaler Richtung) möglichst ohne Keuleneffekte zu erweitern -> Beispiel: http://www.acourate.com/HorbachKeeleCrossover/AES_HKCrossover.ppt

[FoLLgoTT]

Nils,
letztendlich ergibt sich die Frage, wie weit man päpstlicher als der Papst sein muss oder mag. :)
Nun hören wir ja schon seit Generatoren die üblichen Passiv-LS mit exzessphasigen Gesamt-Weichen. Es läuft keiner schreiend davon. Selbst wenn man nicht auf Achse hört (lobing, Zeitversatz ...).

Da bin ich voll deiner Meinung. Ich wollte nur die Möglichkeit der nachträglichen Phasenentzerrung von jedem halbwegs gut konstruierten Lautsprecher aufzeigen, um den Selbstversuch zu wagen. Ich kann bei mir mittels Phase Arbitrator (http://www.thuneau.com/arbitrator.htm) auf Konpfdruck zwischen Minimal- und Linearphasigkeit umschalten. Es misst sich ganz hervorragend, hören tue ich allerdings keinerlei Unterschied. Von daher ist das Thema "Zeitrichtigkeit" für mich sowieso gegessen.

Es gibt weitaus wichtigeres als eine schöne Impulsantwort, wie z.B. ein möglichst frequenzneutrales Abstrahlverhalten. Das haben schon vor Jahrzehnten Versuche mit Erstreflexionen gezeigt. :)

Ich kann inzwischen nur noch müde lächeln, wenn ich von "Zeitrichtigkeitsjüngern" lese, wie sie ihre Passivweiche mit flachen, unsymmetrischen Filtern aufbauen, anschließend Äpfel mit Birnen vergleichen und daraus den Schluss ziehen, die Phase sei hörbar...:rolleyes:

Was allerdings wirklich fein an FIR-Filtern ist, ist die extrem hohe Flankensteilheit, die damit möglich ist. Damit kann das Abstrahlverhalten jedes Weges einzeln optimiert werden ohne, dass unter Winkeln Einbrüche durch destruktive Interferenzen entstehen. Für mich ist das der einzige Grund, auf eine linearphasige Aktivweiche zu wechseln.