Zeitrichtig, wie geht das?

[doctrin]

Original geschrieben von Lonzo
@FoLLgoTT: Ich stelle mir jetzt gerade klanglich eine Box mit 25er Kalotte und 17er Tiefmitteltöner mit 100 dB Filter je Oktave vor... . Das kann nur abgehackt klingen!!!

Gruß, Lonzo

Man sollte ja eigentlich auch keinen 17er an eine 25er Kalotte tüffteln ohne sich um weiteres Gedanken zu machen....
Steile linearphasige Trennungen sind nunmal akustisch besser, da beißt der Lonzo keinen Faden ab

Und zu FIR, ja schade dass es keine "FIR-Box" geworden ist...lässt sich ja nun auch mit ein paar 100€ aufbauen. Ob die Box energetisch schlecht geworden ist...

[pico]

Hi,

na, da hat sich ja was angesammelt. Natürlich alles mehr oder weniger gut begründete Kritik, aber das sind wir ja gewöhnt. Der Reihe nach:

@Fosti:
den Phasengang einer HP/TP-Kombination kann ich "zu Fuss" aus der Simmu ermitteln. Auch Kreskovsky gibt in seinen Tools einen Gesamtphasengang an. Die messtechnische Verifikation klappt mangels perfekten Messraum nicht. Das dürfte bei der Trennung zwischen Bass und Tief-/Mitteltöner selbst bei VISATON eng werren

@Peter K. (1):
1. stimmt: die "Zeitrichtigkeit" bekommt man nur in einem kleinen Bereich hin. Aber richtig Stereo ist auch nur in der Mitte, da beschwert sich keiner . ..

2. kann sein. Ich glaube an die Macht der ersten Wellenfront. Demzufolge wäre ein gut bedämpfter Hörraum (den man für hochwertige Wiedergabe ohnehin braucht) ausreichend. Absolutes Freifeld muss nicht sein - unserer Meinung nach.

3. s.o. (die 1. Wellenfront). Mit dem Totschlagargument bräuchte man gar keine Boxen nach Zielfunktionen zu entwickeln, da sie ja eh in jedem Raum anders klingen - was andererseits ein Argument für ein DSP-basiertes Aktivsystem ist
Wir haben mehrfach Mehrwegeboxen mit unterschiedlichen Setups verglichen, die im Summenfrequenzgang fast identisch waren, sich aber z.B. bei perkussiven Instrumenten völlig anders angehört haben (z.B. Workshop auf dem letzten VISATON-Treffen). Dort hatte die "zeitrichtigere" Box (damals noch nicht ganz richtig) IMMER den schlankeren Bass, klang bei ruhigen Passagen ruhiger und bei dynamischen Passagen knackiger. DAS kann ich Dir garantieren.
Wenn Du diese Experimente noch nicht mehrfach gemacht hast kannst Du nicht garantieren sondern nur mutmassen . . .

Die Schallwandform ist so gewählt (mit EDGE), dass sich auf Achse keine größeren Frequenzgangänderungen ergeben, da alle Chassis auf unendlicher Schallwand weitgehend linear waren. Wir werden die Rocket sich auch mal in unserem Hallraum vermessen und dann die abgestrahlte Schallleistung messen (in der aber immer auch das Chassis selbst enthalten ist).

@kceenav:
Die Debatte um Hörbarkeit ja/nein ermüdet mich. Wir haben ganz explizit gesagt dass es in der Regel nicht deutlich zu hören ist sondern nur bei speziellem Material (genau beschrieben). Alles andere ist eine Unterstellung! "Dummerweise" hören wir genau diese Musik gerne (z.B. Sheffield Lab Drum Records) und daher ist für uns die Praxisrelevanz höher als für andere Leute die anders aufgenommene/produzierte Musik bevorzugen.

Die vertikale Abstrahlcharakteristik ist tatsächlich ein Stiefkind - und wird es auch bleiben, da hier vor allem die Raumhöhe und die Raumakustik ganz massiv darüber entscheidet ob ein potentielles Problem (z.B. Überhöhung/Einbruch unter X° nach oben) wirklich zu einem realen Problem wird. Durch die auf einen speziellen Punkt optimierte Zeitrichigkeit kann der Direktschall optimiert werden, die Unwägbarkeiten des Raumes bleiben - natürlich.

@ Peter K. (2):

Nein, dafür müssen NUR die ungradzahligen Harmonischen (aus denen sich ein Rechtecksignal zusammensetzt) nach Betrag und Phase "zeitrichtig" wiedergegeben werden. Was dazwischen liegt ist relativ wurscht und kann/darf sogar fehlen, Da gab es in einem anderen Forum mal diesbezüglich eine ellenlange Diskussion im Zusammenhang mit der TPS-Entzerrung von Breitbändern, nach Pfleid.....

Au Backe, 5, setzen! Deine Aussage gilt nur für den absoluten Spezialfall eines PERIODISCHEN, SYMMETRISCHEN Rechtecksignals! Wenn man nur 1x von 0 auf +X Volt geht, ein paar usec. dort bleibt und dann wieder auf 0 Volt und sonst nix sieht das Frequenzspektrum GANZ anders aus. Eine "zeitrichtige" Box kann das auch, und deshalb mus ssie eben mehr könne als nur die ungradzahligen Vielfachen . . .

zumal da ja noch ein ordentliches Overlap dazukommt.

Das kann ich nicht erkennen. Die im Artikel zuletzt gezeigten Filter treffe sich bei - 6 dB und haben eine Steilheit von 18 bis 24 dB. Viel geringer kann ein Überlappungsbereich nicht sein OHNE dass man sich bei IIR-filter MASSIVE Probleme mit zeitlichem Überschwingen einhandeln würde.

@ Peter K. (3)

ch finde schon bemerkenswert, daß ihr mittlerweile auch auf akustische Zielfunktionen optimiert. Das mache ich schon seit Jahren, das habt ihr damals bei mir heftigst verdammt (Ihr erinnert Euch ??)
Schön, daß ihr, wenn auch spät auch die Vorteile erkennt....

Das ist nicht bemerkenswert sondern nur logisch und wird deshalb von uns auch seit vielen Jahren schon so betrieben, zunehmend pedantisch. Wir haben bei Dir kritisiert dass Du einen Lautsprecher NUR messtechnisch optimiert hast (mit Zielfunktionen) das Ergebnis aber musikalisch in Deinem Raum überhaupt nicht überzeugt hat (wir waren entsetzt wie krass daneben der dort klang). Was nutzt angebliche messtechnische Perfektion wenn nur das Messmikro aber nicht der Hörer zufrieden ist.

Aus diesem Grund macht auch eine TECHNISCHE Diskussion zum Thema Musikwiedergabe nur zu einem gewissen Grade Sinn. Hört euch die Rocket an und dann vergesst wegen mir Zeitrichtigkeit. Hauptsache sie klingt richtig .

Nur kurz zum Thema FIR: mich würde interessieren, wie sich die Entzerrung auf das wiederzugebende Signal auswirkt. Das sit natürlich von der Entzerrung und dem Musiksignal abhängig, aber dazu habe ich auch Ansatzweise bisher nichts gefunden. Müssen deutlich größere Spanungsspitzen übertragen werden (im Vergleich zum nicht entzerrten Signal oder einem IIR-Filter mit vergleichbarem Summenfrequenzgang? Dann würde das nämlich erhöhte Anforerungen an die Chasiss und die Elektronik stellen und damit die Dynamikfähigkeit reduzieren. Wie geagt, wir hören gerne hochdynamische Musik in hoher Laustärke . . .

[doctrin]

Original geschrieben von pico

Das kann ich nicht erkennen. Die im Artikel zuletzt gezeigten Filter treffe sich bei - 6 dB und haben eine Steilheit von 18 bis 24 dB. Viel geringer kann ein Überlappungsbereich nicht sein OHNE dass man sich bei IIR-filter MASSIVE Probleme mit zeitlichem Überschwingen einhandeln würde.

Vorerst: Ich finde eure Rocket vom Thema ganz unvoreingenommen interessant und wie ich euch kenne, wird diese Box ja wohl nicht nur auf "Zeitrichtigkeit" (schreckliches Forenwort ) optimiert sein. Ich hoffe dass die Schallwand auch zu einem positiven Effekt im Indirektschall beiträgt.
Aber nun zu der von mir zitierten Aussage:
Ich wäre da vorsichtig, natürlich wird es ein "zeitliches" Überschwingen geben (böse Phase halt)....aber ist dass denn von Interesse so lange es nur unter der jeweiligen zeitlichen Grenze bleibt? Und die wird bei 48db/Okt bei ca. >2khz nicht überschritten (ich muss dabei gestehen ich habe es nur in WinISD mal kurz ausprobiert).

Nur kurz zum Thema FIR: mich würde interessieren, wie sich die Entzerrung auf das wiederzugebende Signal auswirkt. Das sit natürlich von der Entzerrung und dem Musiksignal abhängig, aber dazu habe ich auch Ansatzweise bisher nichts gefunden. Müssen deutlich größere Spanungsspitzen übertragen werden (im Vergleich zum nicht entzerrten Signal oder einem IIR-Filter mit vergleichbarem Summenfrequenzgang? Dann würde das nämlich erhöhte Anforerungen an die Chasiss und die Elektronik stellen und damit die Dynamikfähigkeit reduzieren. Wie geagt, wir hören gerne hochdynamische Musik in hoher Laustärke . . .

Über so etwas habe ich mir auch mal Gedanken gemacht, müsste man aber doch eigentlich ausprobieren können?

[pico]

Hi doctrin,

das zeitliche Überschwingen steiler IIR-Filter reduziert aber auch die Fähigkeit Impulse sauber (= linear, verzerrungsfrei) umzusetzen, da gelten also dieselben Bedenken wie bei den FIR-filtern. Nur mit dem Unterschied, dass man das sehr wohl durch digitales Filtern von Musikstücken im Zeitbereich checken kann (was wir in diversen Beiträgen zur Analyse von Musik mit Goldwave ja auch schon gemacht haben).
http://www.hifi-selbstbau.de/text.php?id=134&s=read
http://www.hifi-selbstbau.de/text.php?id=137&s=read (Abo)
http://www.hifi-selbstbau.de/text.php?id=142&s=read (Abo)

[FoLLgoTT]

Original geschrieben von pico
Nur kurz zum Thema FIR: mich würde interessieren, wie sich die Entzerrung auf das wiederzugebende Signal auswirkt. Das sit natürlich von der Entzerrung und dem Musiksignal abhängig, aber dazu habe ich auch Ansatzweise bisher nichts gefunden. Müssen deutlich größere Spanungsspitzen übertragen werden (im Vergleich zum nicht entzerrten Signal oder einem IIR-Filter mit vergleichbarem Summenfrequenzgang? Dann würde das nämlich erhöhte Anforerungen an die Chasiss und die Elektronik stellen und damit die Dynamikfähigkeit reduzieren. Wie geagt, wir hören gerne hochdynamische Musik in hoher Laustärke . . .

Erstmal sollte man zwei Dinge unterscheiden:

1. die Trennung mittels FIR-Filter
2. Equalizing mittels FIR-Filter

Bei beiden wird, einfach gesprochen, die am stärksten Verzögerte Frequenz als Referenz genommen und alle anderen so weit verzögert, dass sie mit dieser Frequenz phasengleich liegen. Die Referenz ist immer irgendwo im Bass. Wo genau, hängt vom Filter ab und bestimmt die Rechenleistung und die Grundlatenz, die immer vorhanden ist. Der Amplitudengang und damit auch die Spannungen am Ausgang sind bei Trennungen grundsätzlich nicht höher als bei IIR-Filtern.
Die Linearphasigkeit erkauft man sich bei der Trennung eben mit einer hohen Grundverzögerung, was die Anwendung für Heimkino problematisch machen kann, wenn keine Möglichkeit besteht, das Bild zu verzögern.
Es gibt auch kein Preringing, weil es sich am Hörplatz von beiden benachbarten Zweigen auslöscht.

Beim Equalizing sieht die Sache natürlich anders aus. Durch Anhebung im Amplitudengang erhöht sich die notwendige Leistung und Preringing bleibt auch erhalten.

[FoLLgoTT]

Nachtrag: ich denke, ich weiß jetzt, was gemeint war.

Durch die zeitgleiche Wiedergabe aller Frequenzen, die ein Chassis wiedergeben muss, können natürlich diverse Eingangssignalen, die aus einem Frequenzgemisch bestehen, zu höheren Spannungen führen. Das ist ja logisch, weil sich nun alle Frequenzen zum gleichen Zeitpunkt addieren. Das ist aber kein besonderer Nachteil von FIR-Filtern, sondern einfach nur richtiger.

Wie man an der Sprungantwort erkennen kann, ist die Amplitude bei einem linearphasigen System höher als bei einem minimalphasigem.

Sprungantwort:




Sprungantwort (phasenentzerrt):

[pico]

Hi FoLLgoTT,

die Frage was das einzelne Chassis machen muss bleibt durch die Darstellung der GESAMTsprungantwort nach wie vor unbeantwortet. Kennst Du eine Programm, mit dem man eine WAV-Datei mit einem FIR-Filter digital filtern (= falten) kann? Ich habe keine Lust das von Hand zu programmieren. Und dann noch eines, welches mir bei vorgegebener Filterfunktion die Impulsantwort (natürlich des Teilzweiges) ausrechnet. Hhm, da habe ich bestimmt einige zuhause, aber keines ist bei mir als gut bedienbar im Kopf hängen geblieben . . .

Dann könnte man ausrechnen, welches Zeitsignal z.B. der Hochtöner je nach Filterung und je nach Musikstück abbekommt. Bei "moderner", teilweise hoch komprimierter Musik (RMS > 30%) kommt es ja vor, dass der Hochtöner NACH aktiver IIR-Filterung 110% Vollaussteuerung des WAV-Files abbekommt, obwohl das GESATMsignal die 100%-Marke ja nicht überschreiten kann. DASS interessiert mich, weil es die Grosssignalfähigkeit eines Chassis limitiert und den Verstärker stresst.

[FoLLgoTT]

Original geschrieben von pico
die Frage was das einzelne Chassis machen muss bleibt durch die Darstellung der GESAMTsprungantwort nach wie vor unbeantwortet.

Stimmt. Wenn ich mal dazu komme, mache ich mal Einzelmessungen.

Kennst Du eine Programm, mit dem man eine WAV-Datei mit einem FIR-Filter digital filtern (= falten) kann?

Also mit Cooledit und dem Aurora Faltungsplugin geht das zum Beispiel. Ansonsten kann Foobar das Audiosignal mit Impulsantworten falten. Wenn man statt der Soundkarte als Datei ausgibt, reicht das ja.

Mit der Demoversion von Acourate kann man sich Filter mit hohen Steilheiten basteln und als Impulsantworten ausgeben lassen. Als ich das mal kurz ausprobiert habe, wollte Cooledit die Dateien aber irgendwie nicht korrekt einlesen...

Bei "moderner", teilweise hoch komprimierter Musik (RMS > 30%) kommt es ja vor, dass der Hochtöner NACH aktiver IIR-Filterung 110% Vollaussteuerung des WAV-Files abbekommt, obwohl das GESATMsignal die 100%-Marke ja nicht überschreiten kann.

Wodurch ist das zu erklären? Weil durch die Phasenverzerrung nun Signalteile addiert werden, die vorher zeitlich getrennt waren und sich somit auch mehrere 0dB-Signalteile überlappen können? Dann würde ja gerade das bei FIR-Filterung nicht passieren.

[Fosti]

Ich habe das in einem andern Thread schon mal simuliert:
http://www.visaton.de/vb/showthread....n&pagenumber=6

Hier noch mal ein Auszug, der deutlich macht, warum ich der Sache kritisch gegenüberstehe:

Original geschrieben von Fosti
So hier nun noch ein paar Bilder zum Timedelay:

Zunächst mal der Vergleich eines "Wunschbandpasses" von 20 Hz bis 20 kHz (jeweils 12 dB/Okt an den Bereichsenden) mit einer 2-Weg Box mit einer 12 dB Trennung bei 300 Hz. Zur phasenrichtigen Summation ist der Hochtonzweig verpolt: TT-HT.

Im Betragsfrequenzgang ist zwischen dem "Wunschbandbpass" und der 2-Weg Box kaum ein Unterschied zu sehen. Im Phasengang sehrwohl durch die Trennung mittels eines 12 dB Filters.

Hier ein Vergleich der Sprungantworten zwischen dem "Wunschbandpass", den einzelnen Zweigen und der 2-Weg-Box mit verpoltem HT:


Hier nochmal etwas gezoomt:


Jetzt ein Vergleich der Sprungantworten zwischen der 2-Wege-Box und einer Box mit gleichphasiger Ankopplung von TT und HT: TT+HT, wobei der HT um 1,5 ms verzögert wurde:

Die Impulsspitzen des TT liegen nun schön mit dem des HT übereinander. Zu beweisen wäre nun ob's hilft, also "zeitrichtiger" ist!

Dazu wurde erstmal die Impulsantwort der beiden Systeme berechent:


Mittels einer Fouriertransformation wurde dann wieder der Frequenzgang der beiden Systeme ermittelt:

Der Amplitudengang der 2-Weg-Box TT-HT sieht wieder genauso aus wie oben. Der Amplitudengang der "zeitrichtigen" (????) Box sieht nicht so schön aus. Der tiefste Einbruch ist etwa - 4 dB (was der von Thomas angesprochenen Amplitude von +/- 2 dB Abweichung vom Ursprungsfrequenzgang entspricht).
Beim Phasengang kann man den steilen Abfall bedingt durch das Timedelay erkennen:


Meiner Meinung nach kann das so nicht funktionieren. Die Box mit verpoltem HT hat einen glatten Amplitudengang und eine fast linear abfallende Phase und das ist auch gut so.

Viele Grüße,
Fosti

[Fosti]

Original geschrieben von Fosti
So und anbei noch die Gruppenlaufzeit der beiden Systeme. Die mit 1,5 ms Delay läuft (wen wundert's ), gegen 1,5 ms:

Grüße,
Fosti

[doctrin]

Alles sehr interessant, weiter so :-)


@jobst ...also könnte man das zwecks einer besseren Bedienung mit Acourate durchführen?!?

[FoLLgoTT]

Original geschrieben von jobst
das stimmt für ein Rechecksignal, in einem Musiksignal gibt es vermutlich gar keine Phasenkorrelation, d. h. eine reine Phasenverschiebung erhöht den mittleren Pegel nicht und den maximalen Pegel manchmal und genausooft wird er reduziert. Der Verstärker braucht also genausoviel headroom wie bei analoger oder IIR-Filterung mit gleichem Amplitudengang

Das mit der statistischen Verteilung von Überlappungen klingt plausibel. Würde man aber Übersteuerungen komplett ausschließen wollen, bräuchte man für phasenverzerrende Filterung (analog, IIR) eben doch mehr Headroom als für FIR-Filterung, da dieses Phänomen bei letzterer nicht auftreten kann.
Bei FIR-Filterung wäre demnach nur der Headroom für die D/A-Wandlung von Zwischensamples erforderlich (also die 3 dB, die heutzutage gar nicht mehr eingehalten werden). Bei analog/IIR je nach Signal eventuell noch mehr.

[doctrin]

Uli`s Acourate

[Fred'l]

Fosti:...kritisch...

Die miese, alte, grüne Summenkurve ... (unzweifelhaft, Fosti!)

Aufguß:

- Das Delay des Hochtöners zur Angleichung dessen Phasenlage an diejenige des Tieftöners verläuft konstant über der Frequenz, die Gruppenlaufzeit von Hoch- und Tiefpaßfunktion verläuft jedoch weiterhin frequenzabhängig (= nicht konstant -, ansonsten wären es keine Hoch- und Tiefpässe )
- Die Summe der Phasenverläufe von Hoch- und Tiefpass ist nicht konstant Null Grad, völlig im Gegensatz dazu, was eine konstante Phase ("zeitrichtig") auszeichnen würde.
- Der COSINUS der einzelnen Phasenverschiebungungen ist falsch, falsch in Bezug auf die Korrelation der beiden Einzelpegel im Übernahmebereich für eine glatte Summenkurve.
- Eine falsche Korrelation führt im Übernahmebereich (und darüber hinaus) zu Interferenzen (die entstehende Welligkeit der Summenkurve hat nichts mit dem "Ringing" einer Funktion hoher Güte zu tun).
- Das Ergebnis ist schlechter, als eine herkömmliche Minimal-Phase-Lösung, selbst wenn der HT verpolt wird und mit Allpässen frequenzabhängiger Gruppenlaufzeit verzögert wird - die allerdings auch nur in einem schmalen Übernahmebereich funktionieren - nix von alledem funktioniert ohne gravierende Nachteile - das war vor einem halben Jahr schon so, und wird sich gewiss nicht ändern.

Klar: Man kann sich mit der einseitigen Bevorzugung von Einzeleigenschaften ein hörbares Gesamtergebnis zusammenbasteln, irgendwie ist das legitim. Auch klar: Wenn schon wie zum Beweis mit meßtechnischen Kurven argumentiert wird, so zeigt man natürlich auch das, worauf es ankommt, nämlich die Summenkurve in der Grafik ganz oben, sonst wirkt das wie Kasperltheather (isn't it? )

Es wäre bereits nett, erhellend, wenn Baß und Tief-Mitte abgeklemmt werden, Mikro auf Achse zwischen MT und HT, 40...100cm Abstand, Raumeinflüsse verfälschen in diesem Bereich die Summenkurve nur wenig. In aller Regel wird ja auch gerne darauf zurückgegriffen, warum also nicht auch diesmal. Interessehalber ...(Da sieht man dann schon auf einem Auge, was Sache ist)

Gruß

[doctrin]

....
- Das Delay des Hochtöners zur Angleichung dessen Phasenlage an diejenige des Tieftöners verläuft konstant über der Frequenz, die Gruppenlaufzeit von Hoch- und Tiefpaßfunktion verläuft jedoch weiterhin frequenzabhängig (= nicht konstant -, ansonsten wären es keine Hoch- und Tiefpässe.... [ [/B]

Kuhl, bin doch nicht ganz so blöde , weils mir spanisch vorkam...