Beamforming - Alternative zur Nahfeld-Messung

Jahresprogramm
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Beitrag von Jahresprogramm »

Hallo,

endlich eine sinnvolle Anwendung der Mittelung mehrerer Messwerte :mrgreen:

Soweit ich das Vorgehen verstanden habe, sollte man korrekter Weise auf Achse der LS und nicht auf der Achse des Hörers messen. Somit werden es mit 10 Messungen pro Kanal 20 Messungen bei Stereo. Richtig?

Grüße
Alex
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uli.brueggemann
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Beitrag von uli.brueggemann »

Auf Achse des Hörers messen ist schon ok

Grüsse
Uli
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Hornguru
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Beitrag von Hornguru »

Hi Alex.
Normal sollte die Achse ja auf Ohrhöhe sein sodass es das gleiche ist.
Andernfalls würde ich entlang der virtuellen Linie zwischen Ohr und Achse fahren.
In der Praxis auf 3 Meter Entfernung machen die paar cm in der Höhe aber nix aus :D
Wenn du be riesige 5 Wege Säule mit bündelnden Hörnern auf 2 Meter Abstand hörst wird es natürlich sehr schwer.

Das mit den 10 Messungen (ja pro Kanal) ist relativ.
Je mehr desto leiser der Raum und Umgebung.

Theoretisch sollten 2 Messungen die Umgebungsgeräusche 3dB absenken.
4 Messungen 6dB.
8 Messungen 9dB.
16 Messungen 12dB.... Usw
Wie so oft im Leben kostet das i Tüpfelchen oben exponentiell mehr Arbeit :)

Bei den Raumreflektionen sind es 2 Messungen 6dB.
4 Messungen 12dB
8 Messungen 18dB....
Vorrausgesetzt die Position variiert genug. In der Praxis ist das natürlich nicht perfekt.
Oben mehr unten weniger.

Der Störabstand sinkt unabhängig der Position.

Gruß
Joschka
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wgh52
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Beitrag von wgh52 »

Jetzt hab ich mal praktische Fragen, für meinen Fall mit DEQX:

Beim DEQX werden beim Raummessverfahren bis zu 9 Sweeps je Seite gemittelt, dann als linkes und rechtes Ergebnis dargestellt.
Die Mikrofonausrichtung ist dabei laut Bedienungsanleitung fest in Richtung Mitte zwischen den Lautsprechern vorgesehen.
Erst wird links 9x "gesweept", dann rechts 9x.

Ist es nun sinnvoll oder erfolgversprechend jeden der 9 Sweeps an einem etwas anderen (nicht zu weit vom Hörplatz entfernten) Ort zu messen?
Ist es dabei egal oder nicht egal ob die Positionen bei den links-Sweeps und rechts-Sweeps genau gleich ist?
Sollte man bei dieser Methode das Messmikro bei Linkssweep auf den linken und Rechtssweep auf den rechten Lautsprecher richten oder einfach immer in die mitte zwischen ihnen?

Vielen Dank an die Experten!
Falls diese Idee gar nix taugt, lasst's mich auch wissen.

Gruß,
Winfried

3784
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Hans-Martin
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Beitrag von Hans-Martin »

Hallo Winfried,
warum probierst du es nicht einfach aus?
Ich habe das Verfahren bei TacT mit Dirac-Puls-basiertem Verfahren gemacht, indem ich nach jedem Puls das Mikrofon schnell umgestellt habe - und das ging schief, wohl weil die verschiedenen Impulse direkt übereinandergeschrieben und so der Mittelwert gebildet wurde, mit resultiertem Zeitversatz der Impulse. No Go.
Bei einem früheren Gerät war noch möglich, 9 Messwerte prozentual zu gewichten und beliebig auszuwählen, was in die Durchschnittswertbildung wie einbezogen wird, noch nachdem die Messreihen abgeschlossen sind.
***
Beim Sweep könnte ein Zeitversatz unkompensiert bleiben (Acourate hat zur Synchronisation des Logsweeps Marken) aber wenn der Hersteller Details über das Verhalten und die Arbeitsweise nicht mitteilt, bleibt man auf Rückschlüsse nach praktischer Ausführung angewiesen.
Grüße Hans-Martin
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Hornguru
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Beitrag von Hornguru »

Der DEQX sweept??
Ich dachte der Rauscht. Aber egal.

Ich bezweifle dass er das Delay oder die Phase auswertet.
Denke da an die unterschiedlichen Abstände der Messpositionen.
Wahrscheinlich erstellt er nur eine grobe minimalphasige Terz-Amplitude.
Dann sollte das ausmitteln verschiedener Positionen sehr gut funktionieren.

Für den unwahrscheinlichen Fall dass sich Behringer die Arbeit macht und Impulsantworten auswertet, kann das schief laufen.

Ausprobieren :D

Wenn es nicht geht dürfte insbesondere der Bass sehr seltsame Ergebnisse bringen wegen addierung mehrerer Impulse unterschiedlicher Phase.

Mit Acourate geht das so gut weil alle peaks auf dem selben Sample sitzen.
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freezebox
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Beitrag von freezebox »

Hallo Josh,

was Alex oben meinte und worauf auch Winfrieds Frage abzielt ist der zunehmende Winkelversatz zwischen Mikrofon und Lautsprecher, solange ich auf der Mittelachse bleibe.

Ich frage mich, wieso ich bei einem Mikrofon mit sog. Kugelcharakteristik überhaupt eine andere 90grad Korrekturkurve haben muss als auf Achse gemessen - sprich warum ich eine Richtwirkung des Mikros habe. Laut Messschrieb im Kreis Diagramm des ECM 8000 sollte sogar bei 180grad kaum ein Höhenabfall stattfinden... :roll:
Ich konnte im Klangeergebnis durchaus einen Unterschied feststellen, wenn ich meine normalen Messungen mit nach unten gerichteten Mikro durchführe, also nicht mit dem Mikro auf die Mitte zw. den LS ausgerichtet. Auf diese Weise sollte bei der BF Messung auch die Änderung der Richtwirkung des Mikros beim Verschieben auf der Mittelachse kompensiert werden (während die der Lautsprecher weiterhin erhalten bleibt).

Grüße,
Jörn
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Hornguru
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Beitrag von Hornguru »

Hi Jörn

Hier gibts im Abscnitt Mikro eine kurze Info + Messung.
https://www.hifi-selbstbau.de/grundlage ... n-zahn-gef

Ich erachte die Mikro Richtwirkung als sehr gering. Obige Messung ist für 90°. Im Falle Beamforming reden wir von weniger als 5°.

Problem ist eher der Lautsprecher.
Fall A Elektrostaten oder Ringradiatoren bündeln stark. Kann bei 3 Meter Abstand und 1 Meter Beamforming Ausmaße oberhalb 10kHz ein paar dB ausmachen.

Das klanglich relevanteste Problem ist aber eher versatz zwischen Mittel-Hochton Chassis.
Wer hier große Mehrwege Lautsprecher auf kleiner Abhördistanz misst, sollte die Phasenaddierung auf ziemlich kleinem Raum um den Hörplatz abstimmen.

Letzteres wäre aber ohnehin keine gute Startbedingung. Auch ohne Beamforming sehr problematisch.
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Hornguru
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Beitrag von Hornguru »

Sooo, gestern den ganzen Tag mal ca 2-300 Messungen gemacht und das Verhalten von Beamforming beobachtet.

Gott... Jetzt kommt einem ein 60 Sekunden sweep garnicht mehr so lang vor.
Vorweg, mir geht es im Moment noch nicht um die Roommacros zur Hörplatzanpassung.
Ich möchte erst die einzelnen Treiber ohne Raum penibelst hochaufgelöst (12-24tel Oktave) linearisieren (+-0.5dB).
Ziel sind kombiniert mit Zentimeter genauer Aufstellung, hohe IIAC Werte.
Später Raumkorrektur am Hörplatz nur sanft auf 1/3 Oct.


Ergebnis:

1. Bass ist einfach. Unterhalb der Schröderfrequenz reichen ein paar wenige (ab 4) Messungen für ein stabiles Ergebnis. Einfach die äußeren Extreme plus Mitte. Ergebnis ist auf 0.5dB gleich mit der Summe 10-20 Messungen. Die Abstände sollten aber groß sein. 10cm machen nicht viel, ich empfehle eher 40cm. Vertikal, zur Seite, und auf Linie. Quasi eine große Kugel.

2. Hochton >4kHz auch einfach. Viele kleine Abstande und gut ist. Für 1/3 Oktav Korrektur reichen 4 Messungen. Für 1/12 Genauigkeit mind 10.
Einmal habe ich die Nerven aufgebracht 59 (!) Messungen zu machen. Hier war das Kammfilter Rauschen der ungefensterten Amplitude +-1dB. Bemerkenswert :)
Korrektur dann auf 1/24Okt genau Möglich. Ganz ohne FDW.

3. Der Mittelton von 200-2000Hz ist am schwierigsten. Hier habe ich mir 6 Stunden die Zähne ausgebissen.
Ziel war Vergleichbar Schalltoter Raum. Und 100% Wiederholbarkeit.

Erschwerend kam hinzu, wie ich feststellen musste, dass Elektrostaten sehr schalldurchlässig sind (Rückwandreflektionen). In abgeschwächter Form sollte das auch auf "normale" Lautsprecher zutreffen.

Kurz vor der Frustration, habe ich eine gute Lösung gefunden.
A) Alle Möbel weg, Raummitte frei.
B) umliegende große Flächen mit Decken abhängen
C) Kissen auf den Boden zwischen LS und Mikro
D) Lautsprecher und Mikro in Raummitte
E) Lautsprecher Diagonal in den Raum richten (nicht parallel zu Wänden)

Und das wichtigste von allem!! :
F) Viiiiiel effizienter als das Mikro zu verschieben, ist den Lautsprecher zu verschieben!!!
Hier zeichnen sich wesentlich dramatischere Reflektionsunterschiede in der Impulsantwort ab.

Am Ende habe ich den Lautsprecher und das Mikro wild zufällig hin und her geschoben, Winkel und Position, 30cm mindestens. Maximale Zufallsabweichung.
Ab ca 12-16 dramatischen Variationen war der gesamte Frequenzgang von 10-20k wiederholbar stabil auf die Lautsprecher Fehler reduziert. Kein Raum mehr da.
Kammfilter Rauschen ca +- 3dB.
FDW 35-25 reicht um das gesamte Spektrum penibelst zu invertieren.

4. Bevor man mit der Linearisierung anfängt sollte man den Bass korrigieren.
Erst im Nahfeld Beamforming (4) die Resonanzfrequenz an die Wunschgüte anpassen.
Dann in 1 Meter abstand Beamforming (4-6) die starksten Raumresonanzen (bei mir eine) glätten.

Ganz wichtig und für mich absolut neu: das Verhalten der Moden ist nicht stabil!! :D
Man kann nicht invertieren Messen und glatt.
Man muss jede Korrektur nochmal machmessen / validieren.
Der erste Test offenbart dass die Mode in der Frequenz hin und her springt.
Anscheinend reagiert sie jenachdem wie man sie anregt unterschiedlich.

In meinem Fall habe ich 5 Anläufe gebraucht bis der Peaking IIR gepasst hat.

Hoffe das hilft dem einen oder anderen im Nirvana.
Vertraut nicht immer der Testfaltung. Misst nach.
Auch am nächsten Tag an anderer Position.
Wenns nicht wiederholbar ist, hat man Mist gebaut :)

Gruß
Josh
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chriss0212

Beitrag von chriss0212 »

moin moin,
Und das wichtigste von allem!! :
F) Viiiiiel effizienter als das Mikro zu verschieben, ist den Lautsprecher zu verschieben!!!
Hier zeichnen sich wesentlich dramatischere Reflektionsunterschiede in der Impulsantwort ab.
Das hier große Unterschiede zu stande kommen kann ich mir sehr gut vorstellen... Aber macht das wirklich Sinn? Wenn ja habe ich glaube ich etwas elementares noch nicht verstanden :cheers:

Viele Grüße

Christian
Hornguru
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Beitrag von Hornguru »

Hi Christian
Kann sein :)

Beispiel: meine Dipole strahlen nach vorne Richtung Mikro.
Das Mikro fängt sich dabei Bodenreflektion ein.

Durch 10 mal Mikro verschieben setze ich die Energie der Reflektion auf Faktor 0.1 runter.
Damit wird der Effekt so klein dass er selbst bei sanfter Glättung verschwindet.

Leider strahlen die Dipole auch nach hinten ab.
Die Rückwand Reflektionen sind immer da und immer gleich.
Somit noch 100% da.

Verschiebe ich Mikro und Lautsprecher zusammen raus, ist die Rückwand weg, der Boden aber noch da.
Also muss ich beides verschieben.

Eine 1 Meter lange Welle im Grundton wird es aber herzlich egal sein ob ich 10 oder 20 cm verschiebe.
Also muss ich mehr verrücken.

Folglich, viel schieben hilft viel :)
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chriss0212

Beitrag von chriss0212 »

Hallo Josh,

aber wenn Du die Lautsprecher um einen größeren Betrag verschiebst dann veränderst du ja auch die komplette Anregung des Schalls im Raum und der Frequenzgang am Hörplatz verändert sich ja auch komplett.

Bekomme ich also wenn ich alles Kreuz und Quer im Raum verschiebe noch irgend eine brauchbare Messung?

Und aus meiner Sicht verändere ich ja auch die Reflektionseigenschaften durch das verschieben komplett.

Man möchte doch eigentlich die Reflektionen der Lautsprecher filtern an der stelle wo sie stehen und in etwa an meinem hörplatz oder?

Wie gesagt: ich möchte wirklich nicht ausschließen, dass ich hier noch etwas völlig mißverstehe :cheers:

Viele Grüße

Christian
uli.brueggemann
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Beitrag von uli.brueggemann »

Nun ja, Josh hat wohl den Hintergedanken, aml iebsten nur den Direktschall zu bekommen und alles andere auszublenden. Wenn man also 1001 Messung des LS mit beliebigen Aufstellungen und Abständen (aber auf Achse) im Raum macht, so ist in den Messungen immer der Direktschall drin und beliebig andere Reflektionen. Und wenn die Reflektionen dann eben unterschiedlich ausfallen mitteln sie sich dann aus der Antwort raus.

Beispiel: wenn man die Bodenreflektion raushaben will. könnte man dann Lautsprecher mit seiner Achse so neigen, dass er auf den Boden zielt und dort am Boden wiederum ein Mikro plazieren, welches zum LS zeigt.

Man muss nur den Willen, den Fleiß und die Zeit haben ...
Sovieeel Zeit und nix zu tun :D

Grüsse
Uli
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Hornguru
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Beitrag von Hornguru »

Ja das ist zugegeben etwas extrem :)

Ich möchte nur den Direktschall um Links und Rechts einmal ohne Raum auf 0.1dB wie am Lineal gezogen gleich zu haben. Maximale Gleichheit und Detailauflösung.

Der Hörplatz dann auf 1/3 Oktav oder mein neuer Favorit FDW 3-3 invertiert. Also ganz grob.

Meine Hoffnung ist, dass das Gehör Reflektionen, welche nach ersten Wellenfront kommen, tonal kaum wichtet. Wohl die Transparenz / Auflösung, aber weniger Tonal. Da hilft dann nur Dämmen und nicht equalizen.

Während Moden bereits die erste Wellenfront beeinflussen und somit equalized werden dürfen.

Weiterhin kann durch Dipol, Kugel oder Halbraumabstrahlung und Bündelung der Energiegehalt frequenzabhängig auf mehrere Meter Distanz unterschiedlich abnehmen.
Dort macht eine grobe 1-3tel Oktav Entzerrung auch noch Sinn.

Wer jedoch versucht seine schmalbandige (und klanglich relevante) Membranresonanz bei 2kHz irgendwo versteckt im Wust der Reflektionen rauszufiltlern kann nur scheitern.
Wenn diese noch links und rechts ungleich ist (kommt oft bei Membran-Resonanzen vor -+2dB) wird man wahnsinnig.

Ich hoffe dass die 1001 Messungen mich daher etwas weniger in den Wahnsinn treiben :D
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uli.brueggemann
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Beitrag von uli.brueggemann »

Josh,

Du könntest möglicherweise anstelle dessen auch 42 Messungen im Garten in unterschiedlichen Richtungen machen. Das reduziert die Anzahl der Messungen :D

Grüsse
Uli
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