FIR Filter

[capslock]

Was ist für Dich niedrige Trennung? Der Übergang HT-MT oder die Trennung des (T)MT nach unten bei 100 - 200 Hz? Bei nach unten hätte ich Zweifel, ob man da noch von ortungsrelevanten Impulsen sprechen kann.

[MetalMachineMusic]

MT-HT. Exzessive GD kann ich als Verwaschenheit hören.

Ich glaube, die Empfindlichkeit hängt auch davon ab, ob man zum Grund- oder Obertonhörertyp gehört. Als extremer Obertonhörer (nach diesem Test) reagiere ich vielleicht besonders empfindlich auf unstimmige Phasenbeziehungen zwischen den Obertönen.

[JFA]

Dem alten Blauert zufolge liegt die GD-Hörschwelle für Impulse in dem Bereich bei 0,4 ms. Da kommt man bei niedriger Trennung und steilflankiger Filterung schnell drüber.

Die 0,4 ms Hörschwelle sind bei Blauert bei 4 kHz mit einem trainierten Hörer und rechteckigen 25 µs langen bandbgrenzten Impulsen. So wie ich die Beschreibung verstehe hat man tatsächlich einfach nur ein 25 µs langes Rechteck genommen und das bei 8 kHz tiefpassgefiltert. Herausgekommen ist das Signal bei Vortests, und aus denen stammt dann die bekannteste Grafik. Da werden aber nur die Ergebnisse mit untrainierten Hörern gezeigt, mit einem Minimum von 1 ms bei 2 kHz. Darunter liegt die Hörschwelle bei ganz grob 2 Perioden, wobei die Beziehung zu tiefen Frequenzen hin kleiner als 2 Perioden wird.

1. Wir hören keine Rechteckimpulse
2. Die ermittelten Werte sind so groß, dass die in der Realität kein Problem darstellen sollten. Nur mal zur Größenordnung: 0,4 mm sind fast 14 cm Laufzeit.

[MetalMachineMusic]

Trainierte Hörer, ja. Wer hier sieht sich nicht als trainierten Hörer?

Das mit den zwei Perioden bis 2 oder 3 kHz hatte ich auch noch irgendwo abgespeichert. In dem Zusammenhang ärgert mich ja schon lange, dass die Ordinate in GD-Diagrammen nie periodenskaliert wird. Die stumpfe halblogarithmische Darstellung verschleiert ab den oberen Mitten mehr als sie zeigt.

Die letzten Untersuchungen, die ich gerade gefunden habe (Liski et al. 2018, 2021) finden im Mittel ~0,6 ms mit synthetischen Signalen, wobei auch die Konfidenzintervallgrenzen interessant sind (Tab III im 21er Paper). Die individuelle Streuung scheint recht hoch. Bei einem simulierten LS mit 1 kHz Trennfrequenz war wohl gut ein Unterschied zu hören, wenn ich das beim Überfliegen richtig gesehen habe, bei 2 und 3 kHz oder mit FIR-Korrektur nicht mehr. Geringe Anzahl Probanden (5).

https://acris.aalto.fi/ws/portalfiles/po...cs_AAM.pdf
https://acris.aalto.fi/ws/portalfiles/po...zation.pdf

[capslock]

Hallo Willi, ich mag ja voreingenommen sein, weil ich das Thema FIR und Phasenkorrektur aufgebracht habe, aber es ist alles noch on topic (braucht man FIR wirklich?). Ich bin MMMs Links noch nicht gefolgt, habe mir das aber für später vorgenommen. Bisher habe ich wertvolle Info mitgenommen:
- Phasenunterschiede von ca. halber ms sind im Bereich Trennung MT-HT für geübte und ungeübte Hörer und für MMM hörbar (hier wäre noch Info spannend, mit welcher Hardware etc.)
- es gibt Grundton- und Obertonhörer und einen Test dafür und MMM ist ein extremer Obertonhörer

Ich würde mir wünschen, dass wir nicht in die Phase von Posts mitten in der Nacht mit persönlichen Angriffen zurückrutschen. Wenn da zufällig zwei oder mehr Nachteulen am Werk waren, gab es immer wieder was für uns Mods zum Aufwischen am nächsten Morgen.

[JFA]

Trainierte Hörer, ja. Wer hier sieht sich nicht als trainierten Hörer?

In dem Fall wurde auf die spezifischen Signale trainiert. In anderen Studien ist das nicht so direkt beschrieben, da geht es (wie in dem verlinkten Paper von 2021) eher um "Erfahrung in Hörtests".

Die letzten Untersuchungen, die ich gerade gefunden habe (Liski et al. 2018, 2021) finden im Mittel ~0,6 ms mit synthetischen Signalen,

Das erste kannte ich nicht, danke. Ist aber mit Vorsicht zu genießen, weil dort zwar mit realen Impulsantworten gearbeitet wird, die allerdings auch rückwärts abgespielt werden (um backward masking zu testen), und zumindest habe ich beim einfachen drüberlesen nicht gefunden, dass die Ergebnisse des forward und backward maskings getrennt werden. Das kommt in unserer Anwendungsrealität natürlich so nicht vor, deswegen eine knifflige Sache, die Ergebnisse zu übertragen.

Im zweiten Paper ist das dann dankenswerterweise getrennt, und die Mittelwerte für die Kastagnetten sind erstaunlich nah an denen von Blauert. Wenn man dann ins Extrem gehen will, nimmt man die unteren Grenzen der Konfidenzintervalle als JND (Just Noticeable Difference) an, was für die Kastagnetten 0,45 ms bei 2 kHz wären.

wobei auch die Konfidenzintervallgrenzen interessant sind (Tab III im 21er Paper). Die individuelle Streuung scheint recht hoch.

Vorsicht damit, das waren nur 12 Testsubjekte (lies: Studenten, die für Punkte sich dazu bereit erklärt haben, den Test mitzumachen). Ich bin nicht genug in der Theorie zu solchen Tests drin, aber rein vom Gefühl finde ich das arg wenig.

[walwal]

Zitat aus dem Dokument

The results of this study should not be interpreted
as saying that the group-delay responses of the loud-
speakers for which differences were heard are defec-
tive and would lead to poor sound quality. The results
merely suggest that the group-delay deviations are large
enough to create audible differences in an exaggerated
test such as the pairwise comparison of a test signal au-
ditioned in the forward and backward directions. How-
ever, the results could be interpreted to say that the
loudspeaker impulse responses for which differences
were not heard in this exaggerated arrangement are suf-
ficiently short and that the group delay probably is not a
factor in creating audible effects in sound reproduction.

[JFA]

Das fett markierte gehört aber nur zu dem kompletten Satz, und ganz besonders diesem Teil hier:

loudspeaker impulse responses for which differences
were not heard

S.onst widerspricht das dem Satz davor.

[walwal]

In der Kürze liegt die Würze. Selbst wenn die GLZ hörbar war, führt das nicht zu schlechterer Klangqualität (steht weiter oben). Unser Gehör ist wohl sehr tolerant umd meckert nicht wenn die erste Welle etwas später ankommt, WENN diese phasengleich ist. Mal verkürzt (wegen Würze) dargestellt.

"Je kürzer der Schallimpuls, desto leiser wird er
wahrgenommen"

https://curdt.home.hdm-stuttgart.de/PDF/..._Musik.pdf

Das heißt doch, dass die erste Welle nur sehr leise oder gar nicht wahrgenommen wird, daher stört dieser Zeitfehler erst, wenn er lange anhält, Ich bezweifle ja nicht dass man es hört, es kommt auf die Dauer an und dazu gibt es viele Untersuchungen. Und selbst wenn es hörbar wird, klingt es (wie erwähnt) nicht schlecht.

Nubert schreibt dazu:


Zeitrichtigkeit:
Dieser Begriff wurde wohl beim Betrachten der Sprungfunktion „erfunden“, die man am Oszilloskop sehen kann,
wenn man mit einem Messmikrofon das Signal eines Lautsprechers aufnimmt, an den ein Gleichspannungs-
Sprung angelegt wird. Dabei handelt es sich um den Schalldruck-Verlauf auf der Zeitachse.
Zeitversatz durch „mechanische“ Maßnahmen:
Der für die Laufzeit „zuständige“ Membranbereich des Tieftöners ist bei den allermeisten HiFi-Lautsprechern um
zwei oder drei cm weiter vom Ohr entfernt als die Hochtöner-Membran. Das kann man z.B. durch ein „Zurückset-
zen“ des Hochtöners oder „nach vorne Setzen“ des Tieftöners ausgleichen.
Nach intensiven Hörtests mit auf der Schallwand bündig montierten Chassis, bzw. mit zurückversetzten Hochtö-
nern spielt die „Zeitrichtigkeit“, die von „High-End-Fetischisten“ oft sehr hoch eingestuft wird, im Bereich der
Trennfrequenz (oberhalb etwa 1.5 kHz) offenbar nur eine untergeordnete Rolle. Viel unangenehmer sind Kanten-
beugungs-Effekte und Kanten-Reflexionen bei mechanisch zurückgesetzten Hochtönern.
Zeitversatz durch „elektrische“ Maßnahmen:
Wenn bei der Übernahme-Frequenz jeweils die Phasenlage zwischen HT und TT „stimmte“, brachte die „Zeitrich-
tigkeit“ durch verzögertes „Absenden der Wellenfront“ des Hochtöners mittels Digital-Delay oder analoge Allpass-
filter keine eindeutig unterscheidbaren Klang-Eindrücke,
Von manchen Fachzeitschriften wird die „klangliche Homogenität“ gelobt, die durch das Zurückversetzen des
Hochtöners um vielleicht 3 cm entstehen soll. Das entspricht einem Zeitversatz von etwa 100μs.
Mit durchstimmbaren Allpass-Filtern und DSP-Systemen kann man sehr elegant (und praktisch „real time“) Unter-
suchungen vornehmen, die zeigen, dass auch ein Mehrfaches dieses Zeitversatzes keine nennenswerten klangli-
chen Auswirkungen hat.
Die meisten maßstabsetzenden Fachleute (z.B. in der Audio Engineering Society) behaupten: oberhalb 1500 Hz
ist das damit verknüpfte „group delay“ gehörmäßig nicht unterscheidbar.
In unseren eigenen, extrem ambitionierten Hörtests kam immer wieder heraus, dass das „Richtigstellen“ von group
delay (mit DSP-Systemen) im Bassbereich dramatische Auswirkungen hat, unter 1 kHz ist es noch recht deutlich,
aber knapp oberhalb 1.5 kHz gerade noch unterscheidbar. Der „Klang-Unterschied“ macht aber weit weniger aus,
als z.B. eine Pegeldifferenz von 1 dB zwischen den Testkandidaten oder Frequenzgang-Abweichungen von unter
+- 2 dB (relativ zum Vergleichs-Lautsprecher).
Trotzdem kann es aus „ästhetischen Gründen“ sinnvoll sein, solch eine Zeitrichtigkeit anzustreben.
Die grundsätzlichen Überlegungen zu diesem Themenkreis werden von uns ständig neu angestellt und gehörmä-
ßig sowie messtechnisch überprüft.

[Slaughthammer]

In der Kürze liegt die Würze. Selbst wenn die GLZ hörbar war, führt das nicht zu schlechterer Klangqualität (steht weiter oben).

Nein, das steht da nicht. Da sieht nur, dass eine Aussage über eine schlechtere Klangqualität auf Grund dieser Untersuchung nicht getroffen werden kann, nicht dass es diese nicht gibt.

Gruß, Onno

[walwal]

Lese ich anders.

[Darakon]

Nubert schreibt dazu:


Zeitrichtigkeit:
.....
Wenn bei der Übernahme-Frequenz jeweils die Phasenlage zwischen HT und TT „stimmte“, brachte die „Zeitrich-
tigkeit“ durch verzögertes „Absenden der Wellenfront“ des Hochtöners mittels Digital-Delay oder analoge Allpass-
filter keine eindeutig unterscheidbaren Klang-Eindrücke,
Von manchen Fachzeitschriften wird die „klangliche Homogenität“ gelobt, die durch das Zurückversetzen des
Hochtöners um vielleicht 3 cm entstehen soll. Das entspricht einem Zeitversatz von etwa 100μs.
Mit durchstimmbaren Allpass-Filtern und DSP-Systemen kann man sehr elegant (und praktisch „real time“) Unter-
suchungen vornehmen, die zeigen, dass auch ein Mehrfaches dieses Zeitversatzes keine nennenswerten klangli-
chen Auswirkungen hat.
....

Deckt sich nicht mit meiner Erfahrung, was der Nubert da schreibt.
Entweder hat der gute Herr Nubert nicht mehr die besten Ohren oder er hatte zu dem Artikel Zeitpunkt überwiegend passive Lautsprecher ohne Zeitkorrektur im Programm und kann dann natürlich nichts negatives dazu schreiben.
Troels Gravesen kompensiert dagegen in so ziemlich jeder seiner Konstruktionen über die Schallwand der Zeitversatz (auch wenn die 'passive' Lösung mit der versetzten Schallwand auch wieder andere Nachteile hat).

Hier mal ein Beispiel aus einer (theoretischen) VituixCad Simulation.

1. Beispiel: 'perfekt' eingestelltes Delay für Übergang HT MT
   
   
2. Beispiel: alles gleich wie in Beispiel 1, außer Hochtöner 30 µs = 0,03 ms = ~1cm nach vorne versetzt ggü 'perfekten' Delay
   
   

Im Achsfrequenzgang zeigt sich nur eine geringe Abweichung, aber die Winkel, das Bündlungsverhalten und der Energiefrequenzgang zeigen im Übergangsbereich eine deutliche Abweichung, die meiner Erfahrung nach auch hörbar ist.

[JFA]

Man hört, wenn sich das Abstrahlverhalten ändert, hey, das ist neu!

Bei dem gezeigten Beispiel hört man zuallererst die Abweichungen im Achsfrequenzgang. Wenn die ausgeglichen sind, dann können wir über das Abstrahlverhalten diskutieren.

Troels Gravesen:
Da wird man allerorten belabert, dass die Kanten schön verrundet werden sollen, und dann kommen die Zeitrichtigen und basteln sich ne Kante in die Schallwand. Super!
Oder der Lautsprecher wird schräg gestellt, dann bläst der Hochtöner schön nach oben an die Decke.

---

Unser Gehör ist wohl sehr tolerant umd meckert nicht wenn die erste Welle etwas später ankommt, WENN diese phasengleich ist. Mal verkürzt (wegen Würze) dargestellt.

Unser Gehör ist auch anderweitig tolerant, weswegen ich inzwischen den Begriff "störend" (englisch: objectionable) verwende. Was juckt es mich denn, wenn beim Klavizimbel die 2. Oberwelle etwas lauter ist? Dann ist es halt nicht genauso wie auf der Aufnahme. Ja und? Klingt doch trotzdem gut, oder?

[Darakon]

Ich denke schon, dass das Bündlungsverhalten in Abhängigkeit vom Frequenzgang (=> Energiefrequenzgang bzw In-room-responce) maßgeblich zum Klangeindruck beiträgt.
Ok, vielleicht nicht so stark wie der Achsfrequenzgang, aber immer noch maßgeblich.

Und ja, der Achsfrequenzgang ließe sich mit DSP spielend einfach wieder anpassen.
Um jedoch das Abstrahlverhalten zu optimieren, sehe ich das Delay als gute Fine-Tuning-Möglichkeit (auch klar, ein verhunztes Konzept lässt sich auch durch Delay zur Zeitanpassung nicht mehr retten).

Wie gesagt: Ich finde es besser die Zeitrichtigkeit mittels DSP Delay einzustellen, als den von Troels Gravesen gewählten Versatz der Schallwand.
Egal, was man jetzt von Troels Gravesens Konstruktionen persönlich hält (falls man sie denn schon mal gehört hat), muss man doch zugestehen, dass sie recht populär und weit verbreitet sind und einiges an Zuspruch erfahren.

[Kasimir]

Wer sich mal mit den Monitoren von Musikelektronik Geithain beschäftg hat , sieht/hört wie wichtig das Bündelungsverhalten ist.

Ich denke schon, dass das Bündlungsverhalten in Abhängigkeit vom Frequenzgang (=> Energiefrequenzgang bzw In-room-responce) maßgeblich zum Klangeindruck beiträgt.
Ok, vielleicht nicht so stark wie der Achsfrequenzgang, aber immer noch maßgeblich.

Ein stetiger Verlauf ohne Zacken ist entscheidend . Je stärker die kontinuierliche Bündelung zum Hochton hin , desto größer die korrekte Hörentfernung.

Grüße Thomas

[capslock]

Nubert schreibt dazu:


Zeitrichtigkeit:
.....
Wenn bei der Übernahme-Frequenz jeweils die Phasenlage zwischen HT und TT „stimmte“, brachte die „Zeitrich-
tigkeit“ durch verzögertes „Absenden der Wellenfront“ des Hochtöners mittels Digital-Delay oder analoge Allpass-
filter keine eindeutig unterscheidbaren Klang-Eindrücke,
Von manchen Fachzeitschriften wird die „klangliche Homogenität“ gelobt, die durch das Zurückversetzen des
Hochtöners um vielleicht 3 cm entstehen soll. Das entspricht einem Zeitversatz von etwa 100μs.
Mit durchstimmbaren Allpass-Filtern und DSP-Systemen kann man sehr elegant (und praktisch „real time“) Unter-
suchungen vornehmen, die zeigen, dass auch ein Mehrfaches dieses Zeitversatzes keine nennenswerten klangli-
chen Auswirkungen hat.
....

Deckt sich nicht mit meiner Erfahrung, was der Nubert da schreibt.
Entweder hat der gute Herr Nubert nicht mehr die besten Ohren oder er hatte zu dem Artikel Zeitpunkt überwiegend passive Lautsprecher ohne Zeitkorrektur im Programm und kann dann natürlich nichts negatives dazu schreiben.
Troels Gravesen kompensiert dagegen in so ziemlich jeder seiner Konstruktionen über die Schallwand der Zeitversatz (auch wenn die 'passive' Lösung mit der versetzten Schallwand auch wieder andere Nachteile hat).

Hier mal ein Beispiel aus einer (theoretischen) VituixCad Simulation.

1. Beispiel: 'perfekt' eingestelltes Delay für Übergang HT MT


2. Beispiel: alles gleich wie in Beispiel 1, außer Hochtöner 30 µs = 0,03 ms = ~1cm nach vorne versetzt ggü 'perfekten' Delay



Im Achsfrequenzgang zeigt sich nur eine geringe Abweichung, aber die Winkel, das Bündlungsverhalten und der Energiefrequenzgang zeigen im Übergangsbereich eine deutliche Abweichung, die meiner Erfahrung nach auch hörbar ist.

Bin leider kein Vituix-CAD-User, daher kann ich die Graphen ohne Legende nicht lesen. 1. und 3 Bild sind Pegel für verschiedene Winkel und dazu noch GD für weniger Winkel? 2. und 4. sind Pegel für ganz viele Winkel?

Einen Versatz kann ich mit so ziemlich jedem DSP korrigieren auch ohne DSP. Danach habe ich vielleicht einen lehrbuchmäßigen Übergang, z.B. LR4, aber immer noch die Phasenschiebereien davon, die ich mir FIR kompensieren kann. 

Schreibt der Nubert irgendwo, was für GD denn abhängig von der Frequenz bei < 1 kHz hörbar sein soll? Ich habe z.B. Zweifel, dass man die vorher bei uns diskutierten 0,5 ms bei 40 Hz hören kann, da macht ja eine BR4 ein Vielfaches davon.

[Darakon]

Bild 2 und 4 zeigen das Horizontale Abstrahlverhalten von 0° bis 180° (in 10° Schritten).

Bild 1 und 3 sind eine Art Zusammenfassung.
Von oben nach unten:
schwarz = on axis
orange = predicted in room responce
dunkel blau = sound power
Rot: Sound Power DI

Die Aussage von Nubert, warum <1kHz kritischer sein soll, verstehe ich auch nicht.
Wenn ich zB einen Übergang von TT zu MT bei 350 Hz habe, ist die Wellenlänge beim Übergang ca 100cm = ~3ms. Gerade hier halte ich einen "Versatz" von 0,03ms eher unkritisches.
Allerdings würde ich auch hier mit DSP korrigieren, weil die TT häufig räumlich wesentlich tiefer angeordnet sind als der MT und das Schallzentrum aufgrund der Chassis-Geomterie noch weiter hinten liegt.
Ist natürlich auch Abhängig von der Abhörentfernung.
Beispiel: TT und MT sind 50cm in der Höhe versetzt. Hörentfernung beträgt 2,5 Meter. Dann beträgt der Laufzeitunterschied des TT gegenüber dem MT ~5cm.

[kboe]

Unser Gehör ist auch anderweitig tolerant, weswegen ich inzwischen den Begriff "störend" (englisch: objectionable) verwende. Was juckt es mich denn, wenn beim Klavizimbel die 2. Oberwelle etwas lauter ist? Dann ist es halt nicht genauso wie auf der Aufnahme. Ja und? Klingt doch trotzdem gut, oder?

Da bin ich voll bei dir!
Mir persönlich ist am allerwichtigsten, dass ich in der ersten Zehntelsekunde weiß, wo der steht...
( Bin wahrscheinlich der urzeitliche Jäger, der beim ersten Zweigeknacken wissen muss, wo der Säbelzahntiger lauert..   )

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Egal, was man jetzt von Troels Gravesens Konstruktionen persönlich hält (falls man sie denn schon mal gehört hat), muss man doch zugestehen, dass sie recht populär und weit verbreitet sind und einiges an Zuspruch erfahren.

Ist das so? ich kenne niemanden, der eine Box von ihm hat....
Wenn ich mir seine Artikel so anschaue, dann gestehe ich ihm profundes Wissen zu, aber verkaufen tut er hauptsächlich güldene Weichenbauteile IMHO...

[Darakon]

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Egal, was man jetzt von Troels Gravesens Konstruktionen persönlich hält (falls man sie denn schon mal gehört hat), muss man doch zugestehen, dass sie recht populär und weit verbreitet sind und einiges an Zuspruch erfahren.

Ist das so? ich kenne niemanden, der eine Box von ihm hat....
Wenn ich mir seine Artikel so anschaue, dann gestehe ich ihm profundes Wissen zu, aber verkaufen tut er hauptsächlich güldene Weichenbauteile IMHO...

Naja, du darfst halt nicht davon ausgehen, dass du oder dein Bekanntenkreis die internationale Referenz ist  

Alleine bei youtube finde ich hunderte Videos zu Nachbauten seiner Lautsprecher . Einige mit > 300.000 views.
https://www.youtube.com/results?search_q...s+gravesen
Ich würde sagen, da ist schon einiges an Resonanz da. (zumindest für den DIY Lautsprecher-Bereich) 

Wie gesagt, man kann per Ferndiagnose von seinen Lautsprecher halten was man will. Aber seine Lautsprecher bekommen wesentlich mehr Resonanz, als alles was ich hier so im Forum gesehen habe. Sich einfach so über andere zu erheben, die bereits einiges mehr erfolgreich geleistet haben, halte ich für schwierig.

[kboe]

Ich will mich keinesfalls über andere "erheben"!
Seine Bausätze sehen für mich schon sehr ausentwickelt aus.
Die Weichenbauteile, die in seinen Kits dabei sind, fallen für mich halt in eine Kategorie, bei der der ich Zweifel an der Sinnhaftigkeit habe.
Aber er muss ja schließlich auch von was leben. Und es sei ihm gegönnt!
Die Entwicklungskosten und auch der Prototypenbau müssen bei ihm ja ordentlich zu Buche schlagen.