Lautsprecherspezifische Vorfilter mit Acourate

Rudolf
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Lautsprecherspezifische Vorfilter mit Acourate

Beitrag von Rudolf »

Freunde des akkuraten Hörens,

der Acourate-Workshop ist vorbei und ich habe Vieles lernen können.

Noch im Ohr sind mir Ulis Bemerkungen, dass Korrekturfilter umso besser gelingen, je mehr man vorab über die Filtereigenschaften des Lautsprechers weiß. Wenn ich es richtig verstanden habe, kann man sich unter Kenntnis des Filtertyps und der Übergangsfrequenzen mit Hilfe von Acourate einen lautsprecherspezifischen "Prefilter" basteln und das Messsignal mit diesem Filter vorfalten (ähnlich wie ich es z.B. mit meinem Lyngdorf-Prefilter* mache). Damit hätte man schon eine ganze Menge Störeinflüsse rausgerechnet und Acourate könnte sich noch besser auf seine eigentliche Aufgabe, die Raumkorrektur, konzentrieren.

*Ihr erinnert euch: mein Lyngdorf DPA-1 verändert die Sprungantwort ein wenig.

Meine Frage lautet nun: Wie erstelle ich mir so einen lautsprecherspezifischen Vorfilter?

Viele Grüße
Rudolf
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uli.brueggemann
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Beitrag von uli.brueggemann »

Ups, da bin ich vielleicht schon mal zuerst aufgefordert.

Also ein Beispiel für einen 3-Wege-LS mit Butterworth-XO 2ter Ordnung bei Frequenzen 200 Hz und 3 kHz:

1. Mit dem XO-Generator die XO-Filter erzeugen (am besten einen eigenen Workspace dafür nutzen).
2. Die Filter XO1, XO2 und XO3 laden und mit TD-Functions - Phase Extraction - minphase in minimalphasige Filter wandeln.
3. Die drei Filter mit TD-Functions - Addition addieren
4. Mit TD-Functions - Phase Extraction - excessphase die Exzessphase aus der Summe extrahieren
5. Mit TD-Functions - Reversion das Filter zeitlich umkehren
6. Abspeichern und als Vorfilter verwenden

Kür:
7. Das Messignal ohne Vorfilter aufgenommen mal mit Vorfilter falten (TD-Functions - Convolution) und dann das Ergebnis mit Puls- bzw. Sprungantwort anschauen und bewerten.
8. Es kann gut sein, dass das Vorfilter nicht optimal ist. Wer kennt schon die ganz genauen Daten der Weichen? Also ein wenig optimieren, bis es halbwegs bis ganzwegs passt. Dabei hilft es auch, Chassis einzeln zu messen und den Verlauf der Weiche daraus zu ermitteln. Das hilft dann bei der o.g. Simulation.
9. Das Ganze nicht unendlich weit treiben, macht nur Arbeit. Für die Raummakros muss auch was übrig bleiben. :D

Gruss, Uli
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schauki
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Beitrag von schauki »

Hallo!

Ich denke die akustischen Phasen sind gemeint.

Bei DSP Weichen kann man ja auf Hz genau angeben welcher Filter verwendet wird. Bei mir ergibt ein 12dB LR HP einen akustischen 24dB HP, der LP des TT muss allerdings 24dB elektrisch sein, um auch akustisch auf die 24dB zu kommen.

Da fällt mir ein, schön wäre, wenn in Acourate auch zur jeweiligen Trennfrequenz die Filterart/güte einstellbar wäre. Okay, ist bei Acourate nicht so wichtig auf GLZ Rücksicht zu nehmen, aber ich habe z.B. 24dB/48dB akustisch und muss - was auch geht - 2-mal Filter erstellen und richtig laden.

Kurz gesagt, es würde meiner Faulheit helfen, wenns gehen würd. :cheers:

Frage allgemein:
Warum ist das "besser" als ohne Prefilter? Habe zwar ein paar Theorien, naja...

mfg
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schauki
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Beitrag von schauki »

Hallo!

So ich habe mal die Sache mit den Vorfiltern gemacht.

Folgende Konfig vorher:
3 Wege - TFs 521Hz mit 24dB/LR und 2850Hz mit 48dB/LR

Hier das Ergebnis:

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Grün: Original Sprung, die ersten "Sprünge" verhalten sich ziemlich nach Lehrbuch/Filtereigenschaften, ab 0,127s werkt der Raum und der nicht optimale FG mit.

Blau: mit erstelltem Vorfilter, etwas Preringign vor dem Sprung, aber sonst schon ganz sauber

Rot: noch mal mit komplettem Korrekturfilter, also wo alles korrigiert wird, sieht am schönsten aus, FG ist dort auch am linearsten (Target bis auf 5Hz Subsonic linear).

Pegel beim messen passen nicht 100%, wie viel das ausmacht für den Sprung weiß ich nicht.

mfg
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Rudolf
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Beitrag von Rudolf »

Hallo Richard,

danke für dieses anschauliche Beispiel!

Es wäre nun sehr interessant zu sehen, wie das Endresultat (also die rote Kurve) aussähe, wenn du die Korrekturkurve ohne Vorfaltung rechnen ließest.

Neugierige Grüße
Rudolf
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schauki
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Beitrag von schauki »

Hallo!

Die rote Kurve war in dem Fall ohne Vorfilter, also in Acourate das Original (grün) geladen und die "üblichen" Korrekturen gemacht.

Was genau würdest du gerne sehen?
Habe eh noch alle Messungen gespeichert.

In dem Vorfilter werden die Phasenfehler die durch die Weiche (in meinem Fall mit IIR Filter) und mechanisch/akustische Filter rausgerechnet.
D.h. aus der Box kommen schlussendlich eben die 24dB Filter für TT-MT und 48dB Filter für MT-HT raus.
Das ist elektrisch über 24dB Tiefpass für den TT + 12dB Hochpass für den MT (der mechanisch/akustisch schon 12dB macht) und jew. 48dB elektrisch für MT/HT bei der oberen Trennung, realisiert.
Der FG verändet sich nur im Offset zum Original um ein paar Pixel (???) woher weiß ich nicht, aber ich denke das macht auch nichts aus.

Die Gesamtkorrektur errechnet neben diesen Phasenfehler auch den der minphase (durch FG Änderungen) raus, 100% FG linear ist der Originalpuls nicht.
Ist auch am Hörplatz gemessen. FDW Einstellung war glaube ich 15...

mfg
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wgh52
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Beitrag von wgh52 »

Richard,

auf jeden Fall beeindruckendes Ergebnis! Danke für die Veröffentlichung!

Dieses Ergebnis erschüttert gerade etwas mein zähes festhalten am DEQX mit seiner FIR Frequenzweiche und der IIR Raumkorrektur...
Vielleicht wären für meine "BM-11" 4-Weg IIR-Digital oder Analog-IIR-Subtraktionsweiche mit Acourate Box davor "doch gut genug" :wink: oder gar besser (gerade wegen Acourate)...? :cheers:

Eigentlich müsste doch für Dich die Möglichkeit des Hörvergleiches bestehen...? Falls ja, berichte bitte was sich so tut!

Danke und Gruss,
Winfried
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schauki
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Beitrag von schauki »

Hallo Winfried!

In wie fern erschüttert dich das?
Sollte es dich nicht erbauen?

Ich bin "Fan" von hohen Filterordnungen, vor allem je mehr Wege desto wichtiger finde ich.
Eben weil:
1) in Räumen es kaum ein echtes Diffusfeld gibt sondern eher ein Wirrwarr an diskreten Reflexionen, und die wiederum großteils vom Abstrahlverhalten des LSP geprägt werden. Und je weniger Einbrüche es durch (große) Überlappungsbereiche 2er Chassis gibt (zumindest maximal in vertikaler Richtung bei "üblicher" Anordnung) desto besser. Dass die Energieabgabe dadurch auch nur schmälere Senken hat ist klar, und hat den selben Effekt, aber eben eher aufs Diffusfeld.

2) diese wie man sieht bis aufs "pre-ringing" (was messtechnisch schon vieeeel weniger ausmacht und imho somit wurscht ist) mittlerweile durch FIR kein Problem mehr darstellt. Die verursacht Phasendrehung durch die steilen Filter wird egalisiert. (Ich verwendet die 24dB akustisch TT-MT deshalb weil ich zu faul bin an der DCX umzuschalten und ich ab und an doch noch CD über Player höre und dann keine FIR-Filter zur Verfügung habe) Sonst würde ich eh nehmen was die DCX hergibt - maximal 48dB LR.

Bzgl DEQX und deinem Projekt:
Die DEQX hat keine FIR Filter bei der EQ Funktion? Fände ich schade und etwas unverständlich.
Ich weiß nicht wie steil sich die Filter mit Subtraktionsweichen machen lassen.
Analogweichen haben natürlich ein paar Vorteile.
Wenn du allerdigns sowas planst inkl. Brute-FIR Kisterl, dann wäre halt die Frage ob du nicht den (kleinen) Schritt weitergehst, und die Soundkarte dann gleich mehrkanalig machst und eine komplette brute-FIR-Weiche baust. Die DEQX bleibt dann aber arbeitslos.
So hättest du dann (wenn gewünscht) wirklich steilste Filter, einzeln korrigierte Chassis (was bei geregelten nicht sooo wichtig ist) und Raumkorrektur in einer Kiste und die Analog-Weiche wäre nicht nötig.

Würde/werde/wollte ich ja so machen, aber liegt auf Eis.

Vergleichhören bei mir:
Habe jetzt nur ein bisschen die Filter hin und her, bzw. abgeschaltet.
Das Abstrahlverhalten der Box bleibt in allen Fällen gleich.
Der FG zwischen Vorfilter und ohne auch gleich, hier ändert sich nur die Phase.
Der komplett korrigierte Filter ähnelt in der Phase dem Vorfilter und verbessert den FG.

Zwischen Vorfilter und Original konnte ich auf die schnelle keinen/kaum Unterschied ausmachen.
Die komplette Korrektur beseitigt eine leichte Bassanhebung und bei 500Hz einen kleinen Berg. Und natürlich auch die Phase. Konkret diese Einstellung habe ich auch zu wenig vergleichsgehört.

mfg
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wgh52
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Beitrag von wgh52 »

Hallo Richard,

danke für die auführliche Antwort! Ein paar kleine Kommentare:
schauki hat geschrieben:...In wie fern erschüttert dich das? Sollte es dich nicht erbauen?...
Richtigstellung: Nicht ich bin erschüttert, sondern mein festhalten am DEQX, insofern ist das erbaulich. :D
schauki hat geschrieben:...Ich bin "Fan" von hohen Filterordnungen...
Alles soweit d'accord
schauki hat geschrieben:...Die DEQX hat keine FIR Filter bei der EQ Funktion?...
Den PDC 2.6p gibt's seit ca. 2002 oder so. Er hat längst einen Nachfolger, der aber über 5 k€ kostet...
schauki hat geschrieben:...Ich weiß nicht wie steil sich die Filter mit Subtraktionsweichen machen lassen...
Nachdem meine LS ja B&M sind, ist die von Gert & Michael entwickelte 24 dB Subtraktionsweiche eine echte Alternative für mein 4-Weg-System, aber ich hänge momentan noch an der Grenzfrequenzflexibilitäts"nadel".
schauki hat geschrieben:...wäre halt die Frage ob du nicht den (kleinen) Schritt weitergehst, und die Soundkarte dann gleich mehrkanalig machst und eine komplette brute-FIR-Weiche baust...
Die entsprechende Soundkarte mit 8 Ausgängen habe ich seit Monaten, die BruteFiR Box selbst ist das Problem 1, die (und dies mit Bitte um Entschuldigung an Uli !!!) "höchst anspruchsvolle Bedienung" der Acourate SW ist Problem 2. Ich kann schaffe die BruteFIR Lösung LEIDER momentan einfach zeitlich nicht. So ein Projekt muss noch 2 Jahre warten. :cry:

Gruss,
Winfried
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schauki
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Beitrag von schauki »

Okay, soweit dann wieder klar.

Bei mir ist nicht Acourate das Problem, sondern Linux bzw. BruteFIR.
Was aber im Endeffekt auch nur ein Zeitproblem ist.

Eigentlich versuche ich ja andere zu überreden das zu machen, damit ichs selbst nur nachbasteln muss :oops:

mfg

P.S.: 24dB Weichen sind >500Hz imho die minimale Steilheit und eigentlich auch nur ein Zugeständnis an Gruppenlaufzeit in nicht FIR Systemen.
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LS_Karl
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Beitrag von LS_Karl »

Hallo Rudolf.

Was du hier mit deinem Eingangsbeitrag ansprichst, ist doch die Stelle von Uli's Vortrag in Taunusstein, an der ich leider leicht eingenickt abwesend war. (Tja, was eine "exzessiv" abklingende Erkältungsphase mit einem so anstellt!?)
Uli's Antwort zeigt uns, was mit Acourate alles möglich ist! Faszinierend.
Zur Erinnerung möchte ich noch ergänzen: Uli führte auch an, die Chassis einzeln zu messen und schon hier erkennbare akustische Schwächen (Schalldruck-Frequenzganglinearität) aufzudecken und gfs. in den Prefilter mit einfließen zu lassen (Chassis-Linearisierung).
Deine LS sind doch die Silbersand FM 303, aktive, sensorgeregelte 3-Wege-Systeme, Subtraktivfilter mit Fü 300Hz, 2500Hz)? Mich interesiert hier natürlich was mit der schon gegebenen Regelung darüber hinaus mit Acourate (auch messtechnisch) noch möglich ist.
Oben genanntes in die Tat umsetzen bedeutet doch quasi auch neugieriges "Reengineering". 8)
Ansonsten gilt natürlich Uli's freundlicher Hinweis unter Pkt.9.
Ich bin gespannt auf deine Meßschriebe (sofern es welche geben wird, ohne/mit Acourate) und die Kommentare hierzu, habe ich doch noch den Bericht mit den Messkurven von
H. Schippers Besuch bei H. Kramer (Franz) in Erinnerung.
Hier an der Stelle (anderer Beitrag) die Gratulation zum Acourate-Kistchen. Gefällt mir auch.
Viel Spaß damit. :cheers:

Anmerkung für Winfried und sein BruteFIR Gedanke:
Als ich mit meiner BruteFIR PC-Kiste angefangen habe, bekam ich von Uli mal den freundlichen Hinweis, der Weg sei das Ziel. Also Geduld, auch wenns akustisch schmerzt. :wink:

Anmerkung für schauki:
Die steileren Filter erlauben für die Tiefmittel- und Hochtöner tiefere Einsatzfrequenzen.
Dank Acourate sind dem DIY'er mit den digitalen Weichen schöne Spielräume eröffnet.
Aber, ich habe mich schon mal mit hörbarem Preringing beim Filterspielen erwischt. :?

Grüsse Karl
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schauki
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Beitrag von schauki »

Hallo!

Wobei ich eben noch nicht genau weiß, was denn nun der Pre-Filter "bringt". Meine Theorie ist, dass Acourate nun sicher "weiß", dass die Phasendehungen 100% von den LSP kommen und nicht vom Raum. Aber ist nur ne Theorie...

@Karl
Ja, ist halt echt ärgerlich dass man da dann ggf. Preringig in Kauf nehmen muss - aber ich bin eh ein Holzohr, von daher...

In meinem Fall sind es gar nicht die niedrigeren Einsatzfrequenzen, ich bin vorher über Horngeometrien auf die minimalen Frequenzen festgenagelt. Allerdings sehe ich eben den Vorteil darin, dass man bei der Chassisauswahl mehr Möglichkeiten hat, so macht eine Reso ne halbe Oktave über TF bei NT Filtern 6ter Ordnung nichts aus. Dafür kann man das wirkungsgradstärkere weniger bedämpfte Chassis nehmen usw...

Die tiefere Trennung allerdings hätte freilich den Vorteil, dass Abstand/lambda-Verhältnis bei konventionell angeordneten Chassis zu verbessern. Natürlich auch fürs Chassis selbst, welches dann ziemlich sicher nicht aufbricht.

mfg
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uli.brueggemann
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Beitrag von uli.brueggemann »

schauki hat geschrieben: Wobei ich eben noch nicht genau weiß, was denn nun der Pre-Filter "bringt". Meine Theorie ist, dass Acourate nun sicher "weiß", dass die Phasendehungen 100% von den LSP kommen und nicht vom Raum. Aber ist nur ne Theorie...
Garnicht soweit daneben :) Oder besser nah dran.

Ich hab's auf dem Workshop ein paarmal angeführt: die Exzessphasenkorrektur ist ein zartes Pflänzchen. Vor allem die Über-alles-Korrektur. Es können sich abhängig von gewählten Parametern und den raumabhängigen Reflektionen Instabilitäten einstellen.

Die Korrektur einer Frequenzweiche selbst ist hingegen immer stabil. Und demzufolge sind dann die Parameter der Raumkorrektur unabhängig davon wählbar und müssen nicht die Weiche auch noch mitkorrigieren.

Ich denke, das sollte genug Erläuterung sein.

Grüsse, Uli
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schauki
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Beitrag von schauki »

Okay, dann werde ich das auch noch mal machen und hier das Ergebnis zeigen.

Vielleicht lässt sich da wirklich noch was rauskitzeln, obwohl, wenn schon die Unterschiede zwischen hui und pfui (was den Sprung angeht) zumindest nicht sofort ins Ohr springen, dann kann ich mir nicht so recht vorstellen, dass diese Feinheit das tut.

Aber da es der "richtigere" Weg ist und nix kostet - wirds natürlich gemacht.

mfg
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wgh52
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Beitrag von wgh52 »

Go! Schauki! Go!

:mrgreen:
Winfried
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