Gruppenlaufzeit (group delay)

[prof.inti]

@all die sich mit Gruppenlaufzeit und der DCX2496 auskennen.

Folgende simulierte Gruppenlaufzeit bilden das Gehäuse und das verwendete Chassis.


rot=Qtc von 0,55
gelb=Qtc von 0,7

Mit Entzerrung bei 30Hz einem parametrischen Eq mit Q=1 und Gain=+8 dB erhalte ich zwar laut Simu einen schönen FG, doch steigt die Gruppenlaufzeit um 27Hz auf über 11ms an.



Durch Stöbern in den Einstellungen der DCX bin ich auf "Shelving" gestoßen.



Statt die leiser werdenden Frequenzen zu verstärken könnte ich hiermit die "stärkeren" einfach Dämpfen.

Wer kennt sich hiermit aus und wie würdet ihr es anstellen um nicht derart die Gruppenlaufzeit zu erhöhen?

[Kingping]

mit dem "lp 12 db" filter wäre der hp flacher und somit das group delay niedriger.
12 ms unter 30 hz ist aber sicher nicht hörbar.

nach meiner erfahrung geht mit so einem w250s in cb nicht gerade viel.
ich habe einmal auf meine 4 stk den lfe kanal umgeleitet.
gleich bei beim 1. raumschiffüberflug bei "serenity" haben die laute hubgeräusche gemacht.
mit meine 4 w300s gehts noch deutlich lauter ohne probleme.

[Farad]

Im Endeffekt wird das Egal sein. Zur jeweiligen Übertragungsfunktion gehört auch die entsprechende Gruppenlaufzeit. Wenn du natürlich eine andere Übertragungsfunktion wählst, die letztlich ein ähnliches Ergebnis bringt, gibt es auch Unterschiede. Der Shelving ist wegen Subsonic nicht ganz unkritisch.

Man könnte das mal tatsächlich an ner Box nachmessen, interessiert mich auch.

gruß, farad

[GabbaGandalf]

Hallo,

eigentlich dürfte das doch keinen unterschied machen, wenn man eine frequenz im pegel anhebt oder alle anderen absenkt und dafür den gesamtpegel anhebt?

zu den 11ms: wenn nicht gerade in einem schalltoten raum gehört wird, dürften die 11ms im tieftonbereich das kleinste problem sein, da der raum das zeitverhalten des chassis gründlich "verschmiert", den unterschied von 6ms wird vermutlich niemand hören.

[hreith]

Hi prof.inti

per Definition ist die Gruppenlaufzeit die Änderung der Phase / Änderung der Frequenz. Sie ist also alleine von der Phasenänderung abhängig und nicht von der Pegeländerung !
Immer wenn ein Filter einen "Knick" im Phasengang hat, steigt in diesem Bereich entsprechend die Gruppenlaufzeit deutlich an. Dabei ist es unerheblich, ob der Pegel dabei angehoben oder abgesenkt wird.

EQs oder überschwingende Hochpässe zur Tieftonaufpäpelung haben praktisch immer ein deutliches Problem in der Gruppenlaufzeit - ebenso natürlich eine BR-Öffnung, die ja auch nichts anderes ist als eine schwach bedämpfte Resonanz.

Möchte man solche Effekte reduzieren, müsste man andere Filter zum Ausgleich der Pegelfehler benutzen. Die sind aber nach meinem Wissensstand im DCX nicht realisiert.

[raphael]

Hi,

mit der DCX kenne ich mich nicht ganz so gut aus. Ich vermute, die LPs und die HPs sind als rekursive Filter (IIR) realisiert?

Grundsätzlich gilt, Frequenzen absenken und hinterher den Gesamtpegel anzu heben ist immer die feinere Art. Das hängt mit den Eigenschaften der digitalen Signalverabreitung zusammen. Anheben von Frequenzen ist immer schlechter für Rauschen, Quantisierungsfehler etc. ohne hierfür tiefer ins Detail gehen zu wollen. Ist in einschlägiger Literatur nachzulesen.

Raphael

[pico]

Hi raphael,

Ist in einschlägiger Literatur nachzulesen.

Wärest Du so gnädig einen entsprechenden Link anzugeben?

Das generelle Problem von Anghebungen ist meines Wissens nach, dass genügend numerischer Headroom zur Verfügung stehen muss damit es keine Übersteuerungsprobleme gibt. Da der DCX2496 an mehreren Stellen bis zu 15 dB Anhebung zulässt sollten 10 dB (sofern sie nicht noch mit anderen Schweinereien kombiniert werden) kein zu großes Problem sein.

Das kommt aber auch immer darauf an mit welchem Pegel man in den DCX2496 reingeht:

• Bei digitalem Eingang und [B)nachträglicher[/B] Lautstärkeregelung ist man ja ohnhin am oberen Poller, da wäre die 10 dB Absenkung sinnvoll.
• Bei analogem, lautstärkeabhängigen Eingang würde ich 10 dB anheben um nicht noch mehr Bits bei der D/A-Wandlung zu verlieren.

[raphael]

Ne, Link kann ich Dir keinen geben, aber zwei Kaufempfehlungen für Bücher:

K.D. Kammeyer/ K. Kroschel Digitale Signalverarbeitung

Oppenheimer/Schäfer Zeitdiskrete Signalverarbeitung

Danach wird einem einiges klar, was in der digitalen Welt Sinn macht und was Unsinn ist.

Raphael

[Cpt.Baseballbatboy]

Na komm, erst macht Du uns scharf und präsentierst uns dann Fachbücher. Nun mal raus mit der Sprache, würde mich nämlich auch interessieren.

Gruß
Cpt.

[prof.inti]

Erst einmal Dank für eure Beteiligung! Scheint ein Thema zu sein, was wohl nicht nur mir Gedanken bereitet.

@kingping
du meinst, statt eines para. Eq. sollte ich einen Lowpass 12dB/Okt. einsetzen? Welchen Typ würdest du da nehmen? Die Kurve steigt zwar "gleichmäßiger" ist auch 1ms weniger delay, aber der FG sieht nicht gleich aus, wie beim Eq.

Zum w250s kann ich noch nicht viel Subjektives sagen, da der Test sich noch etwas verschiebt. Laut Simu sollten aber bei 4Stk. 110 dB bei 30Hz drin sein (CB ~70Liter). Es geht mir u.a. auch um den Preis, da es ja in der Summe um 8 Chassis geht. Ein Mehrpreis von 50€ pro Chassis würde abgesehen vom Holz und der Verstärkerleistung mit 400€ Mehrkosten zu buche schlagen.

@farad
Nachmessen kann ich leider erst in ein paar Wochen, nutze z.Z. Arta. Interessiert mich auch diese Frage, da es scheinbar im großen Netz der Netze nicht viel darüber gibt, oder ich finde es nicht.

@gabbagandalf
Laut eines Berichtes im Internet verursachen Delays im Tieftonbereich einen subjektiv "fetteren" Bass, sollte dies so sein und nicht zu einem "hinterherhinkenden" Bass führen wäre dies mir sogar ganz recht. Nur wo liegt die Schwelle? Ebenfalls keine Info darüber gefunden, außer den Hinweis auf die Blauertsche Bänder. Diese gehen aber mehr auf die Richtungswahrnehmung in Bezug auf Gruppenlaufzeit ein. Wieviel der Raum verschmiert in Bezug auf einen DBA-Einsatz sollte Richtung Null tendieren.

@hreith
Das Dilemma der Entzerrung mit Filtern und ihrer Gruppenlaufzeit ist mir klar. Worauf ich hinaus wollte ist, wie ich da wieder "heil" heraus komme. Bei Tonkonserven a la CD oder LP könnte ja ein Delay über die Frequenzen gelegt werden, die nicht in die Frequenzbereiche fallen, die einer erhöhten Gruppenlaufzeit dank Filterung fallen. Beim Bühnen oder allg. Livebetrieb käme dies ja nicht wirklich in Betracht. Von der Theorie aus, müßte ich bei Kinobetrieb ja auch das Bild verzögert wiedergeben, sollte ich analog gesprochen einen Allpass verwenden.

@raphael
Laut meiner Suche im Inet sind es keine FIR sondern IIR Filter in der DCX. Habe ich dies richtig verstanden, dass FIR FIlterung so intelligent ist, dass sie die Gruppenlaufzeit der anderen Frequenzen ohne Filterung an diese automatisch anpassen (delayen)? Denn dann wäre ja eine DCX im Livebetrieb nicht wirklich geeignet. OT in dieser Sache, WinISD bescheinigt mir eine negative Gruppenlaufzeit bei Senkung der Frequenz. Dann würde der Filter ja stochastisch arbeiten.. a la, "Ich höre schon längst, was meine Eingänge nicht hören.".

@pico
Das Schlachtfeld des Einganges habe ich mir für die noch folgenden Monate aufgehoben. Z.Z. werden die analogen Eingänge genutzt, mit dem Signal, welches von den Abspielgeräten kommt. Dieses ist zwar nicht voll ausgepegelt (fehlende Verstärkung), aber es wird auch erst hinter der DCX geregelt oder eher gesteuert.
Quellenwahl -> DCX -> Vorstufe -> Endstufe. Wird das analoge Signal am Eingang vor oder hinter den Wandlern in der DCX verstarkt? Bisher ging ich davon aus, das es völlig egal ist, wenn ich den Input in der DCX verstärke, da die Wandler gleich hinter dem Eingang sind.

Ich würde ich mir gerne diesen Mehrkanalquellenauswahlverstärker (mit dem TI-Chip) aus einem anderen Thread bauen. Dank des Mangels an Zeit, leider nicht drin. Gibt es käufliche Produkte die nicht unbedingt jenseits der 1.000 € kosten?

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Die Antworten auf meine Zusatzfragen in den einzelnen Antwortbeiträgen von mir zu den jeweiligen Personen, dürfen auch sehr gerne von anderen beantwortet werden.

[pico]

Hi prof.inti,

bei Mehrkanalverstärkern wirst Du u.a. bei MONACOR fündig, z.B. STA-1506 mit 6x100 Wrms an 8 Ohm für 446 € OVP (s. http://www.monacor.de/de/produktseit...pr=DE&typ=full)

[prof.inti]

@pico
Ich hatte zwar nicht direkt einen Verstärker in diesem Sinne gesucht, mehr einen Pre-Vorverstärker um die Abspielkanäle auf einen günstigen DCX-Pegel zu bringen, aber der Hinweis kommt mit auf die Liste für später!

Ich beschreibe nochmal ein weiteres Problem. Nutze ich die analogen Eingänge der DCX mit meinen zur Verfügung stehenden Gerätschaften, erhalte ich einen Inputpegel von -20dB laut DCX-Anzeige. Der Pegel kommt direkt von den Abspielgeräten und nicht von einer Vorstufe! Die Vorstufe selbst mit Lautstärkesteller folgt erst hinter der DCX.

Ich suche also ein Quellenauswahlgerät mit Pegelanpassung der einzelnen Kanäle oder zur Not auch aller Kanäle gleichzeitig. Kann richtig puristisch sein.

[Farad]

Hallo prof.inti,

ich habe heute Messungen durchgeführt. Die Frage war, wie sich die Gruppenlaufzeit in Abhängigkeit von der durchgeführten Entzerrung verändert.



Wie in der Grafik beschreiben, wurde die selbe Entzerrung auf zwei verschiedene Arten gemacht.

1. 12dB Shelving-Lowpassfilter, -12dB bei 1kHz
2. Ausgang um 12dB abgesenkt, 12db Shelving-Highpassfilter und zusätzlich ein Parametrischer Equalizer von -6dB mit einer Güte von 0,4 um die Kurven ideal anzugleichen

Der Frequenzgang liegt somit übereinander.



Auch die Phase unterschiedet sich keinen Mucks, es sei hierbei ausdrücklichst darauf hingewiesen, dass es sich um eine tatsächliche Phasenmessung und nicht die (selbstverständlich identsiche) berechnete Minimalphase handelt.

Wie nach der Phasenmessung schon zu erwarten war, ist auch die enstehende Gruppenlaufzeit identisch:



Maßstab beachten! die Gruppenlaufzeit steigt durch den stets aktiven Hochpass des Controllers minimal an.

Wie verändert sie sich aber in der Praxis, wenn verschiedene Hochpassfilter gesetzt werden? Auch hierzu habe ich noch eine Messung mit stets gleicher Grenzfrequenz von 50Hz durchgeführt:



Allein durch die vielgesehene 24dB Butterworh-Hochpassfilterung steigt die Gruppenlaufzeit auf bis zu 9ms an. Der 12dB Hochpass des geschlossenen Gehäuses kommt in der Praxis nun immer noch hinzu, gerade bei Bassreflexboxen mit einem Hochpassverhalten von ebenfalls 4. Ordnung kommt man den 20ms gefährlich nahe.

Gruß, farad

[raphael]

Farad, welchen Controller hast Du da gemessen? DCX?

Raphael

[prof.inti]

Klasse Farad!

Vielen Dank für deine Arbeit.

Maßstab beachten! die Gruppenlaufzeit steigt durch den stets aktiven Hochpass des Controllers minimal an.

Steht von diesem "immer aktiven" Hochpass etwas in der Beschreibung der DCX? Bisher habe ich nichts gefunden. Welche Frequenz und welche Ordnung besitzt dieser Hochpass? Dann könnte ich mir den Subsonic sparen...

Sehe ich das jetzt richtig, dass wenn ich Shelving nutze, nur eine minimale! Verzögerung auftritt? Anders als bei Hochpass, Tiefpass und/oder param Eq. Nutzung?