MPS-Weiche: Neue Frequenzweiche?

Ulis Mess- und Korrekturprogramm

Beitragvon Hornguru » 02.01.2017, 20:06

Guten Abend

Mit Ulis Inspiration außerhalb des Forums gab es neue Entdeckungen.

- Es geht um das Delay der Subtraktion, nicht um die Mixedphase
- Das Delay folgt bisher einer recht zuverlässigen Größe
- Man kann mit vielen verschiedenen Filtern arbeiten, steil und flach
- Der Hochpass behält unabhängig vom Tiefpass knapp vierte Ordnung
- Der Tiefpass kann nach Vorlieben gewählt werden

- ausreichenden Schutz & Klirrdämpfung im Hochpass (Viertelung des Hubs je Oktave ab Schnittpunkt, nicht Halbierung wie vorher geschätzt, sorry)

Der Filter hat definitiv folgende Vorteile:

- Steile und Flache Flexibilität im Tiefpass
- Kein hörbares Vorschwingen (weit unterhalb des Erste Wellenfront Fensters, selbst bei Versatz außerhalb der Achse)
- Kein hörbares Nachschwingen (da Direktschall Nachschwingen sich auslöscht, und nur im Diffusschall der ohnehin Nachschwingt, ca 50% übrig bleibt)
- linearen Achsfrequenzgang
- und... das ist neu... linearen Energiefrequenzgang (Diffusschall Mittelwert)

Insbesondere die letzten 2 Punkte zusammen sind so kaum bisher vereinbar gewesen.
Hinzu kommt ein neues stabiles Verhalten: Je flacher der Tiefpass, desto kleiner ist die Amplitudentoleranz außerhalb der Achse.
Das Rundstrahlen lässt sich somit sehr wohl schön an die Bedürfnisse und Treiber anpassen!

Das sind aber alles theoretische Einschätzungen der Praxistauglichkeit und Fehlersimulation aufgrund praktischer Erfahrungswerte rein per Software.
Somit gebe ich Uli recht, es muss sich in der Realität erproben. Ich werde es wohl mal anwenden und präsentieren müssen.

Jedenfalls klingt es so weit in der Theorie fast zu schön um wahr zu sein.
Ich bin also voller Euphorie und Skepsis.

Schade dass man nicht endlos Urlaub hat.

Grüße
Josh
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Beitragvon Hornguru » 02.01.2017, 21:16

Um auch kritisch zu sein... ich weiß es natürlich noch nicht aber vermute aufgrund der Simulation folgende Nachteile:

- der Filter wird wohl aufgrund der Phase im vertikalen Sonogram nicht zwei sehr tiefe Einbrüche nach oben und unten haben, sondern mehrere halbstarke. Also ein auf und ab endlang der Winkel. Was nicht schlecht ist aber ich erwarte dass diese relativ eng um die Achse sind. Also ist es etwas Hörplatzsensibler. Sie verhalten sich außerdem asymmetrisch.
Gut dass es idR nur vertikal ist. Und die flachen Tiefpässe es abmildern sollten.
- anderer Punkt wird das Timealignment auf Achse. Hier sollte man geübt und geduldig sein

Aber auch Spekulation. Mal sehn
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Beitragvon Hornguru » 02.01.2017, 23:36

Hier gut zu sehen, vertikale Toleranzen nach oben und unten, schön spiegelsymmetrisch um die Achse, von Ulis Beispiel, als eine von vielen Möglichkeiten.
Damit sollte sich doch ein buttriger Übergang zb fürs CD-waveguide machen lassen.

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Beitragvon KSTR » 03.01.2017, 10:32

Meine Erfahrung mit FIR-Filtern, die zu "scharfkantig" in den Sperrbereich übergehen, sind allesamt negativ, selbst im experimentellen Idealfall der Trennung zweier gleicher Chassis (Breitänders). Ebenso stellte sich sauber skalare Addition als am Besten heraus (also maximal +-20° realer Phasenoffset zwischen zwei Wegen bis mindestens -20dB), mit gelegentlichen Ausnahmen.
Ich bin daher wieder zurück zu breiten weichen Übergängen die dann halt erst weiter draußen "beliebig" steil werden dürfen (aber auch nicht zwingend müssen), also zB linphase NT1 oder NT2 in Acourate, und auf jeden Fall nix schnelleres als eine LR6-Transition.
Das erzeugt zwar leichter etwas breitere tonale Verfärbungen off-axis bzw im Energie-FG als schnellere Filter, klingt aber für mich immer "in sich" geschlossener, bruchloser, auch wenn es sich ggf. schlecher misst.
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Beitragvon FoLLgoTT » 03.01.2017, 10:46

Hallo,

KSTR hat geschrieben:Ebenso stellte sich sauber skalare Addition als am Besten heraus (also maximal +-20° realer Phasenoffset zwischen zwei Wegen bis mindestens -20dB), mit gelegentlichen Ausnahmen.

Das ist auch meine Erfahrung. Eine größere Überlappung zweier Wege mit Phasendifferenz klang bei meinen Experimenten irgendwie "komisch". Mit identischer Phase klang es deutlich besser.

Das erzeugt zwar leichter etwas breitere tonale Verfärbungen off-axis bzw im Energie-FG als schnellere Filter,...

Nicht unbedingt. Wenn man die vertikale Bündelung durch die Interferenz in das Konzept integriert, kann man ein sehr konstantes Abstrahlverhalten erreichen. Horbach und Keele machen es bei Mehrwegern mit Treiberpärchen vor, aber mit LR4 funktioniert es auch erstaunlich gut. :)

...klingt aber für mich immer "in sich" geschlossener, bruchloser, auch wenn es sich ggf. schlecher misst.

Ja, bei zu steiler Trennung läuft das Klangbild Gefahr, vertikal in diskrete Teile zu zerfallen. Immerhin sorgt der Überlappungsbereich für eine Phantomschallquellenbildung, die das Klangbild zusammenhält.

Gruß
Nils
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Beitragvon Hornguru » 04.01.2017, 00:19

Morgen.

Das sind reichlich schwammig subjektive Umschreibungen von zwei Rationalisten :D

Das Phantom zwischen den Treibern ist ein Interessanter Punkt. Das habe ich noch nicht getestet.
Verstehe ich das mit der gleichen Logik wie das Stereodreieck, mit zwei verpolten Lautsprechern, dann kann ich verstehen in welche Richtung das geht. Auslöschung im Raum ist immer anders als auf dem Bildschirm :)

Bezüglich Steilheit habe ich aber andere Erfahrung gemacht.
Mit vorlinearisiertem System habe ich mal einen AB Hörtest gemacht und on the fly zwischen Butterworth Bessel und Linkwitz von 1ter bis 8ter Ordnung (alle IIR) durchgehört.
LR48 war mein Gewinner. Mehr ging nicht seitens des Controllers.
Aber es war für mich unbestreitbar klar, je steiler desto neutraler, klarer und besser wurde es.
Alle 4 Wege hatten ausgeglichene CD Hörner, tendentiell rundstrahlender nach oben hin und große Abstände.

Gruß
Josh
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Beitragvon uli.brueggemann » 04.01.2017, 08:22

Meine bescheidene Meinung als dritter Rationalist :) :

Es hat einen Vorteil, wenn man die Bereiche steil trennt. Damit vermeidet man, dass ein Chassis in einem Bereich spielen muss, in dem es eben nicht so gern spielt. Man hat ja nicht nur die Weichen sondern eben das reale Verhalten der Chassis. Und bei einem breit überlappenden Frequenzbereich müssen sich die Chassis auch gut ergänzen, damit es passt.

Andererseits bedeutet ein scharfer Knick und große Steilheit ein längeres Ringing der Weichen. Man erkennt bei Sprungantworten schön, dass da die jeweiligen Weichen gegeneinander schwingen und sich damit theoretisch eine Auslöschung ergibt. Praktisch ergibt sich durch die Anordnung der Chassis und deren Eigenverhalten für jeden Weichenzweig ein eigenständiges Ein-/Ausschwingverhalten, wo die gewünschte Auslöschung immer unwahrscheinlicher wird, je länger das Ringing ist. Selbst wenn bei kurzem Ringing das Auslöschen nicht perfekt ist, es bleibt weniger Zeit, dies wahrzunehmen. Genau deshalb verwende ich gern die NT-Filter. Kein scharfer Knick und dann ein steiler Abfall "weiter draussen", wie Klaus es schön formuliert.

Tja, wenn das reale Verhalten der Chassis und des mechanischen Aufbaus nicht wäre, dann würden die Weichen perfekt spielen, eigentlich egal welcher Weichentyp. Und so muss man für seine Gegebenheiten eine beste Lösung finden und Kompromisse schliessen. Verfechtern von Breitbandchassis sei gesagt, dass es leider keines gibt, dass über alle Frequenzen perfekt spielt. Und dann schaue man sich auch das Thema IM-Verzerrungen etc. an.

Sprichwort hat geschrieben:wat dem een sin uhl is dem annern sin nachtigall

Grüsse
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Beitragvon FoLLgoTT » 04.01.2017, 08:34

Hallo Josh,

Hornguru hat geschrieben:Das sind reichlich schwammig subjektive Umschreibungen von zwei Rationalisten :D

Bezüglich Klang, ja. Da hast du Recht. ;)
Ich kann es auch nicht besser beschreiben. Bei meinem Experiment hatte ich versucht, mit IIR-Filtern einen breiteren Überlappungsbereich hinzubekommen, um das Abstrahlverhalten zu formen. Das ging nur mit PEQs und dementsprechenden Phasenversätzen. Das klang sehr merkwürdig, als würde etwas fehlen. Genauer kann ich es nicht beschreiben. Jedenfalls war dieser Effekt mit linearphasigen Filtern und ohne Phasenversatz komplett verschwunden.

Ansonsten: dass ein Überlappungsbereich bezüglich Abstrahlverhalten gut sein kann, ist leicht zu beweisen. Dazu muss ich nur ABEC bemühen. Ich schaue mal, wann ich Zeit dafür finde. :)

Gruß
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Beitragvon uli.brueggemann » 04.01.2017, 09:18

Nils,

die hier im Faden angestellten Betrachtungen haben doch implizit zugrundegelegt, dass der Schall der einzelnen Wege zeitrichtig ankommt. Nun gibt es natürlich immer das Thema Lobing (oder Bildung von Schallkeulen), so sich die Laufzeiten der einzelnen Wege ändern und damit die jeweiligen Phasen. Im normalen Hörraum sollte aber zumindest die Zeitrichtigkeit am Hörplatz das gegebene Ziel sein, siehe auch z.B. Bild 7 in http://www.rane.com/note160.html

Grüsse
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Beitragvon FoLLgoTT » 04.01.2017, 09:34

Hallo Uli,

uli.brueggemann hat geschrieben:die hier im Faden angestellten Betrachtungen haben doch implizit zugrundegelegt, dass der Schall der einzelnen Wege zeitrichtig ankommt. Nun gibt es natürlich immer das Thema Lobing (oder Bildung von Schallkeulen), so sich die Laufzeiten der einzelnen Wege ändern und damit die jeweiligen Phasen. Im normalen Hörraum sollte aber zumindest die Zeitrichtigkeit am Hörplatz das gegebene Ziel sein, siehe auch z.B. Bild 7 in http://www.rane.com/note160.html

Ich verstehe nicht, was du mir damit sagen möchtest. :)

Nebenkeulen entstehen nur, wenn der Abstand der Treiberzentren größer ist als die halbe Wellenlänge. Wenn das der Fall ist, ist das Konzept ohnehin in Frage zu stellen (oder steile Filter sind Pflicht). Das ist mir aber alles bewusst, ich beschäftige mich schon lange intensiv mit dem Abstrahlverhalten (wozu auch Nebenkeulen gehören). Ich habe mein Wissen übrigens vor kurzem in einem recht umfangreichen Dokument zusammengefasst. Das meinte ich damit, als ich schrieb, dass man alle Aspekte der Abstrahlung zusammen betrachten muss und nicht nur die Filtersteilheit alleine.

Gruß
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Beitragvon uli.brueggemann » 04.01.2017, 09:55

Mmh, ich hab noch nicht einmal Nebenkeulen gemeint. So Du aber berichtest

... um das Abstrahlverhalten zu formen. Das ging nur mit PEQs und dementsprechenden Phasenversätzen. Das klang sehr merkwürdig, als würde etwas fehlen. Genauer kann ich es nicht beschreiben. Jedenfalls war dieser Effekt mit linearphasigen Filtern und ohne Phasenversatz komplett verschwunden.

bedeutet das m.b.M.n. dass sich damit eben auch die Richtung der Hauptkeule ändert.

Dein Artikel zeigt ja, dass Du dich damit schon ausreichend beschäftigt hast, vermutlich mehr, als ich jemals. Ich wollte zumindest aussagen, dass das Weichenthema hier eben implizit von einer Zeitrichtigkeit ausgeht und zwar genau durch die Erzeugung der Weichen per Subtraktion. Durch die hiermit gegebene Kopplung folgt auch zwangsweise der Überlappungsbereich.

Grüsse
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Beitragvon FoLLgoTT » 04.01.2017, 10:04

Hallo Uli,

uli.brueggemann hat geschrieben:bedeutet das m.b.M.n. dass sich damit eben auch die Richtung der Hauptkeule ändert.

ach so, die Richtung der Hauptkeule meinst du. Ja, das ist richtig für Mehrweger, deren Wege durch einzelne Treiber übereinander angeordnet sind. Für Mehrweger mit Treiberpärchen (wie z.B. viele große B&M, Silbersand oder AGM) trifft das nicht zu. Bei solchen Lautsprechern lässt sich die vertikale Abstrahlung relativ konstant gestalten (bis auf den Hochtöner) ohne eine Verschiebung der Hauptkeule.

Dein Artikel zeigt ja, dass Du dich damit schon ausreichend beschäftigt hast, ...

Es ist schon der eine oder andere Monat dafür draufgegangen. ;)

Gruß
Nils
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Beitragvon pschelbert » 04.01.2017, 23:02

FoLLgoTT hat geschrieben:....dass ein Überlappungsbereich bezüglich Abstrahlverhalten gut sein, ist leicht zu beweisen. Dazu muss ich nur ABEC bemühen.
Gruß
Nils


Hallo Nils

ABEC ist ein Simulationsprogramm für Abstrahlung?
Wo zu finden/kaufen?

Interessant ist ja wenn auf Achse die Filter und die Chassis mal zurechtgebogen sind, wie es sich dann vertikal und Horizontal misst in sagen wir +-5Grad, +-10Grad,+-20Grad,+-30Grad (oder natürlich feiner aufgelöst).

Dabei sollte die Treiberdimensioenen eingegeben werden können und die Abstände der Treiber. Wenns ein FEM Program ist, geht das sicher.

Filtersteilheit: Ich hatte auch den Eindruck dass steiel Filter besser sind, also 48dB/Oktave besser als 24dB/Oktave.
Jedenfalls sehr viel besser als 6dB oder 12dB/Oktave (die ich ersetzt habe). Präziser und klarer vor allem im Sprachbereich und Hochton. Wahrscheinlich sehr viel weniger Verzerrungen, ist aber nur Vermutung von mir.

Peter
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Beitragvon FoLLgoTT » 05.01.2017, 08:39

Hallo Peter,
ABEC ist eine BEM-Simulation, die beliebige Geometrien und Anregungen simulieren und das Schallfeld an beliebigen Punkten auswerten kann. Gesteuert wird es über eine Skriptsprache und es kann gemeshte 3D-Modelle importieren.

Ich entwickle Lautsprecher immer zuerst mit ABEC. Das spart massig Prototypen, Zeit und Geld. Und man lernt extrem viel über die Mechanismen der Abstrahlung.

ABEC ist nicht vergleichbar mit den einfachen Programmen wie Boxsim, WinISD usw. Das Verhalten des Schalls wird realitätsgetreu simuliert. Und die Simulationszeiten sind teilweise enorm hoch. Ein ausgewachsener Lautsprecher simuliert bis 20 kHz schon mal ein paar Stunden oder Tage. Es gibt aber diverse Tricks, die Rechenzeit zu reduzieren (niedrigere Frequenzen, gröberes Gitter usw.).

Als Anfänger benötigt man einige Wochen/Monate bis man in ABEC richtig drin ist. Aber es lohnt sich richtig! Man merkt dann erst, welche gängigen Vereinfachungen und Faustformeln in die Tonne gekloppt werden könnnen. :)

- Einstieg in ABEC

Gruß
Nils
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Beitragvon Hornguru » 05.01.2017, 14:36

Hi Nils

Wenn ich dir die Wav impulse schicke, kannst du damit in abec ein sonogram rendern?
Ein xbeliebiger LS den du schon hast, als Vergleich zu LR24...?

Hab mal die abec lizens geordert. Bin gespannt. Sicherlich fummliges programm.

Grüezi
Josh
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