Nicht-lineare Effekte bei der Lautsprecherwiedergabe
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Dazu kann ich nur antworten:RPWG hat geschrieben:erste Versuche mit Einzelchassis sind wegen der untrennbaren Verwurstelung von IMDs, AM und FM/PM ohne Phaseninformation so ein bisschen was von Kaffeesatzlesen gewesen.
Intermodulationsprodukte nehmen bei erhöhung des Pegels doppelt so schnell zu als das Nutzsignal.
Vielleicht kann man damit unterscheiden was Doppler und was Intermodulationen 3ter Ordnung sind.
Ralph Berres
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Hallo,
Wie verhält es sich dann mit diesem Satz, den ich in einem Elektronikforum gefunden habe:
Bernd Peter
so lese ich das bei Silbersand.Silbersand hat geschrieben:Wenn hohe und die tiefe Frequenz gleichzeitig von einem Chassis (TMT) abgespielt werden, dann stammt die höhere Frequenz also nicht mehr von einer stillstehenden, sondern von einer bewegten Schallquelle. Wird eine Schallquelle aber bewegt, dann ändert sich laut Doppler die Tonhöhe entsprechend der Geschwindigkeit der Quelle. Der hohe Ton wird durch das Basssignal also frequenz- und phasenmoduliert.
Entsprechend deutlich ist die Verbesserung durch die Kompensation mit einem analogen Phasenmodulator. Dieser arbeitet mit einer Kombination aus Steuerung und Regelung.
Es entsteht eine neue Art von Klarheit und Transparenz, die man nicht mehr mit Begriffen wie „hell“ oder „höhenbetont“ assoziiert, sondern mit einer „Entmischung“, also einer klaren Trennung unterschiedlicher Klänge.
Wie verhält es sich dann mit diesem Satz, den ich in einem Elektronikforum gefunden habe:
GrußWenn Du wirklich phasenlinear über den ganzen Frequenzbereich sein willst, dann geht das nur digital, mit sog. FIR-Filtern.
Bernd Peter
Hallo Bernd Peter,
Die Eigenschaft der Phasenlinearität wahrt die zeitliche Integrität der spektralen Bestandteile im Musiksignal. Man kennt das von den Sprungantworten: Linkwitz-Riley z.B. sieht da aus wie ein Zugunglück, eine gute FIR-Weiche reproduziert den Sprung genau, nur er kommt insgesamt um eine gewisse Verzögerung später (womit man in den meisten Fällen leben kann).
Das hat aber erst mal mit dem erstgenannten Statement weniger zu tun, da es hier explizit um die nachgelagerte elektroakustische Wandlung mittels einer beweglichen Membran geht. Da ist es erst mal egal, ob ich vorne Linkwitz oder FIR rein stecke, das Problem hat man bei kleinen Chassis, die breitbandig spielen sollen, immer.
Die zwei Aussagen adressieren unterschiedliche Baustellen des Lautsprecherbaus:
1) Wie trennt man das Signal passend so in mehrere Wege auf, dass es später akustisch wieder mit hoher Integrität "zusammengebaut" werden kann.
2) Wie reduziert man Fehler (hier Intermodulation) die rein durch die elektroakustische Wandlung mittels einer schwingenden Membran entstehen, selbst wenn der Antrieb 100%ig perfekt wäre.
Oder anders ausgedrückt: Ein Lautsprecher mit Linkwitz-Weiche, der einen Phasenmodulator gegen Dopplerverzerrungen hat, ist immer noch nicht phasenlinear - und ein geometrisch baugleicher Lautsprecher mit phasenlinearer FIR-Weiche, der keinen inversen Phasenmodulator einsetzt, hat immer noch IMDs aufgrund des Dopplereffekts.
Gruß
Roman
Die Eigenschaft der Phasenlinearität wahrt die zeitliche Integrität der spektralen Bestandteile im Musiksignal. Man kennt das von den Sprungantworten: Linkwitz-Riley z.B. sieht da aus wie ein Zugunglück, eine gute FIR-Weiche reproduziert den Sprung genau, nur er kommt insgesamt um eine gewisse Verzögerung später (womit man in den meisten Fällen leben kann).
Das hat aber erst mal mit dem erstgenannten Statement weniger zu tun, da es hier explizit um die nachgelagerte elektroakustische Wandlung mittels einer beweglichen Membran geht. Da ist es erst mal egal, ob ich vorne Linkwitz oder FIR rein stecke, das Problem hat man bei kleinen Chassis, die breitbandig spielen sollen, immer.
Die zwei Aussagen adressieren unterschiedliche Baustellen des Lautsprecherbaus:
1) Wie trennt man das Signal passend so in mehrere Wege auf, dass es später akustisch wieder mit hoher Integrität "zusammengebaut" werden kann.
2) Wie reduziert man Fehler (hier Intermodulation) die rein durch die elektroakustische Wandlung mittels einer schwingenden Membran entstehen, selbst wenn der Antrieb 100%ig perfekt wäre.
Oder anders ausgedrückt: Ein Lautsprecher mit Linkwitz-Weiche, der einen Phasenmodulator gegen Dopplerverzerrungen hat, ist immer noch nicht phasenlinear - und ein geometrisch baugleicher Lautsprecher mit phasenlinearer FIR-Weiche, der keinen inversen Phasenmodulator einsetzt, hat immer noch IMDs aufgrund des Dopplereffekts.
Gruß
Roman
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Hallo Bernd Peter,
Die digitale Darstellbarkeit dieses Phasenmodulators hatte ich Anfang des Jahres hier kurz nachgewiesen. Ich arbeite weiterhin an diesem Thema, so wie es die Zeit zulässt.
Die Umsetzung ist mir aber im Kontext von Lautsprechern bisher nicht bekannt, im Kern gibt es die Technik aber schon lange, z.B. bei der Synchronisierung von Abtastzeitpunkten bei digitalen Modems. Das ist pure Signalverarbeitung und sie funktioniert auch sehr schön .
Gruß
Roman
PS: Kann prinzipiell thematisch auch in den oben verlinkten Thread moderiert werden.
Die digitale Darstellbarkeit dieses Phasenmodulators hatte ich Anfang des Jahres hier kurz nachgewiesen. Ich arbeite weiterhin an diesem Thema, so wie es die Zeit zulässt.
Die Umsetzung ist mir aber im Kontext von Lautsprechern bisher nicht bekannt, im Kern gibt es die Technik aber schon lange, z.B. bei der Synchronisierung von Abtastzeitpunkten bei digitalen Modems. Das ist pure Signalverarbeitung und sie funktioniert auch sehr schön .
Gruß
Roman
PS: Kann prinzipiell thematisch auch in den oben verlinkten Thread moderiert werden.
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Die Luftdruckschwankungen (nicht zu verwechseln mit der Bewegung der Membran) breiten sich mehr oder weniger kugelförmig aus. Der Dopplereffekt tritt deswegen auch im 90° Winkel auf.phase_accurate hat geschrieben:Zu den FM Verzerrungen (durch Doppler Effekt) bei 90 Grad ausserhalb Achse habe ich mich bereits schon ausgedrückt: Ich gehe davon aus, dass sie dort nicht vorhanden sind.
Ralph Berres
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Die Membranbewegung erzeugt aber die Luftdruckschwankung. Warum sollte sich der Dopplereffekt nicht in den Luftdruckschwankungen wiederspiegeln? Oder täusche ich mich da etwa?phase_accurate hat geschrieben:Die Ursache für den Dopplereffekt ist aber genau die Membranbewegung (d.h. die Bewegung der Quelle) und nicht die Luftdruckschwankungen.
Wenn es nicht so wäre, würde eine Korrektur des Dopplereffektes nur für einen bestimmten Hörpunkt gelten ( z.B. in Achse vor der Membran, da wärde der Dopplereffekt am größten ). In allen anderen Hörpositionen wäre eine Korrektur dann sogar um so kontraproduktiver in desto größeren Winkel man sich von der Membranachse rausbewegt.
Warum ordnet man dann den Lautsprecher nicht so an, das man seitlich auf den Lautsprecher schaut.
Dann dürften nach deiner Theorie erst keine Dopplereffekte entstehen.
Beim Basslautsprecher könnte man das tatsächlich so machen.
Ralph Berres
Ralph Berres
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Das mit der Korrektur, welche nur auf Achse stimmt ist ja genau das, was ich meinte.
Es gibt noch wichtigere Effekte, ausser dem Dopplereffekt, welche bei seitlichem Einbau überwiegen würden (wie z.B. die Frequenzabhängige Richtwirkung), deshalb macht man das nur bei dreiwege Systemen etc.
Drei Wege, grosse Membranflächen oder Hörner sind übrigens die Klassischen Waffen gegen den Dopplereffekt.
Gruss
Charles
Es gibt noch wichtigere Effekte, ausser dem Dopplereffekt, welche bei seitlichem Einbau überwiegen würden (wie z.B. die Frequenzabhängige Richtwirkung), deshalb macht man das nur bei dreiwege Systemen etc.
Drei Wege, grosse Membranflächen oder Hörner sind übrigens die Klassischen Waffen gegen den Dopplereffekt.
Gruss
Charles