Delay bei Mehrweglautsprechern

Hornguru
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Beitrag von Hornguru »

Hi Dieter

Gerade erst den Najda näher betrachtet. Geiles Gerät eigentlich.
Aber nur 8192 tabs für 8 Kanäle :( Reicht graaad noch so bis 100Hz für die Phasenkorrektur.
Ist ja noch ne Stufe magerer als der miniDSP mit >9000 tabs für 4 Kanäle.

Gibts eigentlich kein schönes FIR Gerät mit 2 Eingängen, 8 Ausgängen, Lautstärkeregler, guter DA Wandler und >32k tabs pro Kanal für unter 1000€ was keinen PC beinhaltet? :mrgreen:

Gruß
Josh
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Hornguru
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Beitrag von Hornguru »

Bäääääääääääääääääääääääääääääääääääääm ich habs !

Ho ho ho ! Endlich :D
Wollte eigentlich schon ins Bett gehen, fast 3, ich seh nicht mehr scharf, nur noch Frust-Rumklickerei...

Verzweiflung Ende.
Punkt 2 in vorheriger Liste: abgehakt :mrgreen:

Ich habe X beliebigen Lautsprecher, dessen Sprungantwort.
Ich bilde einen minimalphasigen Hochpass der dem Lautsprecher ähnelt.
Ich setze ihn auf die Mitte des Impuls und drehe ihn um.
Bilde eine zweite Kurve mit linearphasigen Frequenzinverse.
Falte umgedrehte Hochpass mit lin.phasiger Fr.Inverse = Filter A
Falte Lautsprecher + linearphasigen Weiche (hochpass) + Filter A.
Dann lade ich den dazugehörigen Tiefpass (keinen Lautsprecher).
Ich addiere Tiefpass mit dem vorher über FDW gefenstert und hochpass-gefaltetem Lautsprecher.
Extrahiere aus der Summe die Exzessphase.
Jetzt drehe ich die Exzessphase über TDf Reverse um.
Falte meinen ursprünglichen Lautsprecher wieder mit der Exzessphasen-Reversion + Filter A kombiniert.

Und bäm, sind alle Phasenfehler raus, ohne minimalphasige Frequenzgangfehler oder Raumreflektionen in die Phasenkorrektur einzubeziehen.

Ich muss ja sagen, ich mochte Acourate schon vorher. Jetzt liebe ich es :cheers:
Man sagt es so oft dass es an Bedeutung verliert aber diesmal von Herzen: "Danke Uli"
Insbesondere fürs unermüdliche Unterstützen und die kleinen Kniffs und Tricks!

Hallo wunderschönes Rechteck. Ohne Vorschwingen!
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KSTR
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Beitrag von KSTR »

Hornguru hat geschrieben:
Zuerst fitte ich die realistisch in situ gemessenen Chassisfrequenzgänge amplitudenmäßg
was ist die realistische situ ? :shock:
Du meinst Umgebungsgerecht, Gehäuse und so ?
Genau, und auch mit etwas Gewichtung auf Energiefrequenzgang, um nicht Gehäusediffraktionen sinnlos glattzuziehen auf dass sie dann unter Winkeln noch schlimmer aussehen. Damit der Höchstton nicht zu laut wird, ziehe ich die HF aber wieder so weit hoch wie es sich auf Achse mißt. Im Endeffekt sollen halt alle unter Winkeln *nicht* gleichbleibende Welligkeit ausgemittelt werden, aber ohne eben den Pegelabfall bei HF.
Und noch mit der üblichen Kombination von Nahfeldmessung bei tiefen Frequenzen mit den Quasi-Freifeld-Messungen, dazu Bafflestepkorrektur.
Pole und ggf. Nullstellen in den erhaltenen Filterfunktionen
wieder hä :shock:
Du bist noch beim analogen Teil richtig? Was sind Pole und Nullstellen?
Hat nix mit polezero oder mit Krakauer Wurst zu tun oder?
Vereinfacht : Pol = weiteres Abknicken einer Flanke (steiler werdend), bzw Nullstelle = flacher werdende Flanke ("zurückbiegen"). Kommt von den Eigenschaften der Transferfunktion in Laplace-Notation.
kommen einfache Allpässe ins Spiel
Kann man mit analogen Allpässen eigentlich die Höhen mehr verzögern als die Tiefen?
Nein, es werden immer die Tiefen langsamer. Aber genau das kompensiert den nach hinten wandernden SEO bei besagten Chassis, wo die Höhen halt nur noch von der Dustcap kommen, also bei weichen Pappen oder Polyprop, besonders wenn es große/tiefe sind.
Aber die analytischen Funktionen, nicht die gemessenen
Jetzt wirds interessant. Was meinst du genau? Du ignorierst die gemessene Phase gänzlich und bildest die Minphasige Übertragungsfunktion nach (Amplitude die du vorher
auf die Targets
gebracht hast) und invertierst dessen Phase?
Effekt dass bei tiefen, relativ weichen Konuschassis halt der Bass-/Mittelton früher kommt
Dies würde gegen meine vorherige Annahme sprechen. In dem Falle hättest du ja wieder eine frequenzabhängige Exzessphasenverzerrung. Voreilender Mittelton wäre ja nicht mehr minimalphasig. Wir sprechen von einem und dem selben Chassis ja?
Gemeint war : wenn ich den Allpassgang des akustischen Resultats der Weiche "an sich" habe, nehme ich nicht den gemessenen solchen zur Zeitinvertierung, sondern einen analytischen, der auf dem gemessenen gefittet wurde (wobei der gemessene ob der Strategie ja schon gut dem Ziel entspricht). So wie es zB Grimm bei der LS1 machen. Also eine globale Vorausentzerrung der Phase.
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KSTR
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Beitrag von KSTR »

Hornguru hat geschrieben:Kann man mit analogen Allpässen eigentlich die Höhen mehr verzögern als die Tiefen?
Nachtrag : Kann man, aber das artet in ein Bauteilegrab aus (etliche Allpässe 2ter Ordn.). Dazu muss man ein Rudel Allpässe passend kaskadieren, die Peaks in der Gruppenlaufzeit kurz vor dem Roll-Off erzeugen, damit erhält man resultierend eine zu hohen Frequenzen ggü tieferen effektiv ansteigende Gruppenlaufzeit, die natürlich zu ganz hohen Frequenzen doch wieder auf Null geht, und dann umso schneller. Macht zB PSI Audio. Dimensionierung ist die Hölle.
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Hornguru
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Beitrag von Hornguru »

Moin KTSR.
Danke für die Insights. Als Entwickler auch nicht selbstverständlich :) Ich vermisse bei dir eine Angabe zu vertriebenen Produkten. Mal so Interessehalber. Der schöne Koax im Profilbild macht mich auch immer neugierig worum es sich handelt :wink:

Die Gewichtung beim Direktschall unter verschiedenen Winkeln auf Schallwand klingt gut.


Eine Sache hab ich noch nicht ganz kapiert:
Global klingt schonmal nach einer Zeitreverse für das gesamte System, also nicht für jeden Treiber einzeln.
Nicht auf dem gemessenen, was ist genau gemeint ?
Du misst die Sprungantwort des realen Systems, legst dir anschließend nachgebildete Bandpässe drüber bis du die Sprungantwort optisch relativ deckungsgleich nachgebildet hast, und nutzt diese zur Zeitinverse?

Habe ich das richtig Interpretiert, entspricht das ziemlich dem was ich mal probiert habe.
Da kam der Frust auf. Oft sind solche realen Messungen nicht annähernd ähnlich zum idealen minphasen Bandpass gleicher Amplitude. Oft war die Phase eher analog doppelter Flankensteilheit. Also muss irgendwas in der Realität noch wie ein Allpass wirken der die Phase doppelt dreht.
Nachfragen bei vielen Profis erbrachte nur "du misst falsch". Kann aber nicht nachvollziehen wo das sein soll.

Beispiel Mitteltöner in ner Kiste, fällt 12dB/Oct unterhalb 500Hz ab. Nahfeld, Beamforming, FDW, >60dB Rauschabstand, Sweep 1Hz-22k, und und und. Trotzdem dreht er die Phase in der Messung wie 4te Ordnung.

Bis mir das mal jemand geklärt hat gehört das für mich in die Kathegorie Praxis-Realität-Diskrepanz.
Nasa weiß bis heute nicht warum die Rakete schief nach oben fliegt obwohl Erdrotation vorher berechnet wurde.... Vielleicht ist es ja ähnlich :wink:

Gruß
Josh
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dietert
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Beitrag von dietert »

Hallo Josh,

das mit der Phase ist eigentlich nicht so schwierig. Soweit ich es verstanden habe, liefert ein System mit hohem Q in der Nähe der Resonanz starke Phasendrehungen. Die 12 dB/Oktave sind dagegen der asymtotische Wert unterhalb der Chassisresonanz. Wie weit unterhalb, hängt halt vom Q-Wert ab. Je höher die Resonanz, desto schmaler ist sie und desto schneller werden die 12 dB/Oktave erreicht.

Man muss einfach mal Chassis mit großen und kleinen Magneten messen, um das zu sehen. Charakteristisch für hochwertige Chassis mit starken Motoren (Qts z.B. 0,3) ist die breite 6 dB/Okt Flanke im Bereich der Resonanz für das lose Chassis. Nach dem Einbau steigt Q (am geschicktesten auf etwa 0,7 bis 1). Dann sieht die Resonanz ganz anders aus.

Grüße,
Dieter T.
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Hornguru
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Beitrag von Hornguru »

Hi Dieter
Das hatte ich im Rahmen der Messtoleranzen soweit berücksichtigt.
Wobei das im Group Delay nur den Peak verändert an der Stelle der Resonanzfrequenz.
Drunter läuft es wieder ähnlich. Deswegen entzerre ich die Güte auch vorab. Soweit hat sie sich als schön minimalphasig erwiesen und reagiert in Phase und Ausschwingverhalten nach dem Equalizing genau wie die stark motorisierten Geschister.

Dank FIR ist der Magnet für mich nicht mehr als Kühlkörper :D
Oft kann er aber auch Reflektor hinter der Membran sein. Die starken Ferritbrüder haben nicht immer nur Vorteile.

Gruß
Josh
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dietert
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Beitrag von dietert »

Hallo Josh,

man kann das Experiment auch mit ein- und derselben Box machen, mit unverändertem Audio-Setup, bis auf einen Vorwiderstand. Der sollte z.B. 22 Ohm haben und aus Keramik sein, damit er nicht verbrennt. Dann macht man die Messung einmal mit und einmal ohne Vorwiderstand. So lässt sich der Einfluss der Güte auf den Phasengang im Bereich der Resonanz schön vergleichen. So ein Experiment ist lehrreich und kostet praktisch nichts, außer etwas Zeit.

Hochpässe zweiter und vierter Ordnung sind eigentlich nicht zu verwechseln: Die asymtotische Phasendrehung im Sperrband beträgt bei ersteren 180° und bei letzteren 360°. Wenn ein Mitteltöner wie ein Hochpass höherer als zweiter Ordnung erscheint, ist es vielleicht gar keine geschlossene Box, sondern eine Art Bassreflexkonstruktion.

Was mich mal interessieren würde: Kann das Najda-Board inzwischen Multirate? Dann wäre die FIR-Rechenleistung wohl doch ausreichend. Für die Implementierung einer Hoch-/Mittelton-Differenzweiche braucht man vielleicht 50 bis 100 Taps und dann nochmal 1000 bis 2000 Taps für den Convolver (alles mal 2 für links plus rechts). Alles andere (Mittel- und Tiefton) würde man dann mit reduzierten Samplingraten rechnen, und somit reichen die maximalen 8000 Taps sicherlich aus. So in etwa sieht jedenfalls das Schema in meinem Raspberry-Pi-Gerät aus.

Grüße,
Dieter T.
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FoLLgoTT
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Beitrag von FoLLgoTT »

Hallo Josh,
Hornguru hat geschrieben:Habe ich das richtig Interpretiert, entspricht das ziemlich dem was ich mal probiert habe.
Da kam der Frust auf. Oft sind solche realen Messungen nicht annähernd ähnlich zum idealen minphasen Bandpass gleicher Amplitude. Oft war die Phase eher analog doppelter Flankensteilheit. Also muss irgendwas in der Realität noch wie ein Allpass wirken der die Phase doppelt dreht.
Nachfragen bei vielen Profis erbrachte nur "du misst falsch". Kann aber nicht nachvollziehen wo das sein soll.
Bei meinen Messungen gibt es zwischen realer und minimaler Phase auch Abweichungen. Die konzentrieren sich vor allem im oberen Frequenzbereich, in dem die Membran aufbricht oder ähnliche Schweinereien passieren. Die Abweichungen im Nutzbereich sind eigentlich immer sehr gering und was (weit) außerhalb passiert, ist im Endeffekt egal.


@Rainair
Hier eine einfache Methode, um den zeitlichen Versatz zwischen zwei bezüglich Amplitude und Phase bereits entzerrten Zweigen zu bestimmen.

1. Hoch- und Tiefpass setzen
2. einen Zweig verpolen (egal welcher)
3. Die Verzögerung des vermeintlich früheren Zweiges so lange erhöhen, bis der Einbruch im Summenamplitudengang maximal ist (der Wert ist schnell gefunden)
4. Zweig wieder korrekt polen

Ich würde die Entzerrung der Zweige und die Verzögerungen immer strickt getrennt behandeln. Das macht vieles einfacher. Die Entzerrung kann man gut mit Acourate oder rePhase erledigen. Die Verzögerungen stelle ich danach immer direkt in der Weiche (bei mir BruteFIR, geht aber mit MiniDSP usw. genauso) ein. :)

Gruß
Nils
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KSTR
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Beitrag von KSTR »

Hornguru hat geschrieben:Eine Sache hab ich noch nicht ganz kapiert:
Global klingt schonmal nach einer Zeitreverse für das gesamte System, also nicht für jeden Treiber einzeln.
Nicht auf dem gemessenen, was ist genau gemeint ?
Du misst die Sprungantwort des realen Systems, legst dir anschließend nachgebildete Bandpässe drüber bis du die Sprungantwort optisch relativ deckungsgleich nachgebildet hast, und nutzt diese zur Zeitinverse?
Genau, Phasenentzerrung über alles, nicht einzelne Chassis (das natürlich doch im Falle einer reinen FIR-Weiche). Ich muss die Bandpässe ja nicht mehr nachbilden weil das sind ja meine Targets, an die ich mich bereits ausreichend nah angenähert habe. Also kann aich auch gleich die Summenphase der Targets nehmen, statt die gemessene. Bischen tricksen ist lediglich beim Hochtöner nötig wenn der hoch getrennt wird, da muss ich den Tiefpass "von hand" abschätzen, weil idR man ja nicht bis 200kHz oder so misst (ohne Amplituden und Phasenfehler).
Habe ich das richtig Interpretiert, entspricht das ziemlich dem was ich mal probiert habe.
Da kam der Frust auf. Oft sind solche realen Messungen nicht annähernd ähnlich zum idealen minphasen Bandpass gleicher Amplitude. Oft war die Phase eher analog doppelter Flankensteilheit. Also muss irgendwas in der Realität noch wie ein Allpass wirken der die Phase doppelt dreht.
Nachfragen bei vielen Profis erbrachte nur "du misst falsch". Kann aber nicht nachvollziehen wo das sein soll.

Beispiel Mitteltöner in ner Kiste, fällt 12dB/Oct unterhalb 500Hz ab. Nahfeld, Beamforming, FDW, >60dB Rauschabstand, Sweep 1Hz-22k, und und und. Trotzdem dreht er die Phase in der Messung wie 4te Ordnung.
Also das habe ich noch nie erlebt (lediglich Bassreflex-Flanken sind manchmal steiler und stärker Phasendrehend als die Theorie, aber eher in Größenordnung 0.5 Ordnungen (45°). Eng wird wenn überhaupt ganz aussen (30Hz-- oder 10kHz++) weil wir da den EInfluss zusätzlicher und oft nicht genau bekannter Hochpässe und Teifpässe des Messystemes sehen (Amp, Mikro, MicPre). Macht für die Weiche nichts weil es ja alle Wege gleich betrifft.

Bei einem Bandpass muss man natürlich immer aufpassen wieviel EInfluss auf die Phase der tiefen Flanke durch die hohe Flanke dazukommt. Wenn da nicht eine Dekade dazwischen ist, wird es schnell merklich. Bei einen Bandpass 6ter Ordnung und nah liegenden Flanken, sagen wir Bu2 auf 300Hz und LR4 auf 1kHz, verhagelt das LR4 schon merklich die Phase am Anfang der Bu2 Roll-Offs. Aber sowas kann man sich bereits bei den Targets anschauen... Je schmaler die Bänder in einem Mehrwegsystem desto mehr entfernen sich die Phasenverläufe vom "Schulbuchverhalten" (wo es links und rechts der Trennung ja flat bis unendlich weitergeht, unrealistischterweise), obwohl die Amplitudenverläufe noch OK aussehen (irgendwann dann auch nicht mehr). Deswegen muss man in den Target die Phasengänge der niedriegeren und höheren Wege mit hineinrechnen. Bei steil genuger Trennung (also weit genug gesunken bei der nächsniedrigeren Trennfrequenz) dupliziert man einfach das betreffende Filter aus dem anderen Weg, verändert das den Anmplitudengang zu sehr weil näher als 30dB dann muss man den Phasengang der Trennung allein nehmen, mit einem Allpassfilter das zu dieser Trennung gehört (den gleichen Phasengang hat).
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KSTR
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Beitrag von KSTR »

FoLLgoTT hat geschrieben:1. Hoch- und Tiefpass setzen
2. einen Zweig verpolen (egal welcher)
3. Die Verzögerung des vermeintlich früheren Zweiges so lange erhöhen, bis der Einbruch im Summenamplitudengang maximal ist (der Wert ist schnell gefunden)
4. Zweig wieder korrekt polen
Geht halt nur bei Trennungen mit 0°(+-20° max) Phasenversatz zwischen den Wegen (also Linkwitz-Riley), was allerdings der zumeist anzutreffende Fall ist. Aber halt nicht immer....
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FoLLgoTT
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Beitrag von FoLLgoTT »

Hallo Klaus,
KSTR hat geschrieben:Deswegen muss man in den Target die Phasengänge der niedriegeren und höheren Wege mit hineinrechnen. Bei steil genuger Trennung (also weit genug gesunken bei der nächsniedrigeren Trennfrequenz) dupliziert man einfach das betreffende Filter aus dem anderen Weg, verändert das den Anmplitudengang zu sehr weil näher als 30dB dann muss man den Phasengang der Trennung allein nehmen, mit einem Allpassfilter das zu dieser Trennung gehört (den gleichen Phasengang hat).
Das ist aber nur bei minimalphasigen Trennungen notwendig. Wenn man ohnehin linearphasig trennt, reicht eine autarke Amplituden- und Phasenentzerrung der Einzelzweige, ohne die anderen zu berücksichtigen. Ansonsten gebe ich dir völlig Recht.
KSTR hat geschrieben:Geht halt nur bei Trennungen mit 0°(+-20° max) Phasenversatz zwischen den Wegen (also Linkwitz-Riley), was allerdings der zumeist anzutreffende Fall ist. Aber halt nicht immer....
Stimmt. Ich hatte schon ganz verdrängt, dass es Konzepte mit so merkwürdiger Trennung gibt. Ich bin in den letzten Monaten bei meinen Prototypen immer nur mit (linearphasigen) Horbach-Keele-Filtern unterwegs. Damit klappt das Verfahren natürlich auch. ;)

Gruß
Nils
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Hornguru
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Beitrag von Hornguru »

Hi nils

Respekt, hoerbach kehle? Is mir noch zu hoch :D
So wie ichs verstanden habe ist die Amplitude unter versch. Winkeln genial.
Aber funktioniert das auch auf zeitlicher Ebene?
Werden die Vorschwinger zb 60° links und 30° oben auch noch zwischen den Treibern ausgelöscht??

Gruß
Josh
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Rainair
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Beitrag von Rainair »

Hornguru hat geschrieben: Gerade erst den Najda näher betrachtet. Geiles Gerät eigentlich.
Aber nur 8192 tabs für 8 Kanäle :( Reicht graaad noch so bis 100Hz für die Phasenkorrektur.
Ist ja noch ne Stufe magerer als der miniDSP mit >9000 tabs für 4 Kanäle.

Gibts eigentlich kein schönes FIR Gerät mit 2 Eingängen, 8 Ausgängen, Lautstärkeregler, guter DA Wandler und >32k tabs pro Kanal für unter 1000€ was keinen PC beinhaltet? :mrgreen:
...das hab ich jetzt auch bemerkt, leider erst jetzt.
Schade, denn am Najda-Board hätte sonst alles gepasst, allein die Bootzeit von ca. 1 sec. und die gesockelten OPAmps etc..., das hätte schon was.
So muss ich es leider zurückschicken und mich nach was potenterem umsehen.

Rainer
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Beitrag von uli.brueggemann »

Hornguru hat geschrieben: Gibts eigentlich kein schönes FIR Gerät mit 2 Eingängen, 8 Ausgängen, Lautstärkeregler, guter DA Wandler und >32k tabs pro Kanal für unter 1000€ was keinen PC beinhaltet? :mrgreen:
Ich kenne keinen DSP der das leisten kann.
Dann wären da evtl. die ARM-CPUs, was aber eben auch nur eine eigene Prozessorwelt ist.
Und eben die Intel- oder AMD-PCs.

Grüsse
Uli
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