DSP Abstimmung des B200 in KU Gehäuse

[Arthur Dent]

N´abend. Ich habe fast den ganzen tag gefummelt und höre jetzt seit 2 Stunden zum ersten mal mit einem guten Setup. War ein langer Weg, die vielen Tipps und Info´s haben dann doch geholfen. Mehr Info´s morgen. Gut´s Nächtle.

[Arthur Dent]

Bei meinem 8 Kanalsetup damals war gerade das richtige Delay zwischen Sub und Hauptspeaker enorm wichtig. Richtig eingestellt spielt das ganze aus einem Guss. Acourate hat genau dafür passende Werkzeuge um das Delay samplegenau zu ermitteln.
(siehe in meinem Vorstellungsbeitrag auf Seite 1)

Hallo Udo,

von wo bis wo misst du die +42 (2042) Samples zwischen Sub und TT? Peak to Peak sieht eigentlich nach ~40ms entsprechend ~1760 Samples aus. Das wären dann ~-40, nicht plus. Start Anstieg des Peaks bis Start Anstieg des Peaks sieht nach ~45ms aus was genau 2000 Samples wären.

[frogger]

Hallo Arthur

Hallo Udo,

von wo bis wo misst du die +42 (2042) Samples zwischen Sub und TT? Peak to Peak sieht eigentlich nach ~40ms entsprechend ~1760 Samples aus. Das wären dann ~-40, nicht plus. Start Anstieg des Peaks bis Start Anstieg des Peaks sieht nach ~45ms aus was genau 2000 Samples wären.

Immer vom höchsten Punkt also "Peak to Peak". Man markiert mit dem Curser den Bereich und Acourate "merkt" sich dann automatisch den höchsten Punkt usw..

Hat man alle Peaks markiert ermittelt Acourate die Delays in ms und samples. Je nach verwendeten Convolver(bei Brutefir kann man die Samples angeben und sogar noch subsamples) hat man so alles was man braucht.

Bei mir sah das dann so aus:

#### Time alignment for new crossover 150-300-2600 NT3 ####
                                         sub_L    sub_R   TT_L   TT_R   MT_L   MT_R      HT_L      HT_R
Samplerate 48000 ->  delay:   0,           0,        46,       46,       29,       29,       31,       31;[0,00, 0,00, 0,96, 0,96, 0,60, 0,60, 0,65, 0,65 ms]

Samplerate 44100 ->  delay: 0,0,42,42,27,27,28,28;
Samplerate 88200 ->  delay: 0,0,85,85,53,53,57,57;
Samplerate 96000 ->  delay: 0,0,92,92,58,58,62,62;

Das die Werte links und rechts gleich sind zeugt von einem pinibel mittig ausgerichteten Mikrofon. Da braucht man nur minimal aus der Mitte sein dann hat man schon kleine Abweichungen. Das braucht man aber nicht auf die Goldwage legen da kommt es auf einen Sample hin oder her nicht an.

Weitere Infos gibts es noch hier und hier. Das White Paper könnte vielleicht auch noch interessant sein.(hatte ich irgendwann auch schon mal verlinkt hier...)

Dazu muss man aber noch sagen das bei IIR Weichen wo du mit arbeitest es nicht einfach damit getan ist die Peaks übereinander zu legen das hängt stark von den verwendeten Filtern ab welches Delay letzlich zur einer optimalen Summenbildung führt...

Deswegen sagte ich ja schon das man die Werte so nicht einfach übertragen kann. Man hätte aber vielleicht mal eine grobe Grundlage und könnte das als Ausgangspunkt nehmen.

[frogger]

Ich hab gerade noch mal darüber nachgedacht wie wir das damals bei Jürgen seiner Concorde gemacht haben(ist ja mehr oder weniger das gleiche wie bei dir). Letztlich mussten wir für eine saubere Summenbildung noch einen Allpass beim TT(?) hinzufügen.

Dabei haben wir die Box in ca 70cm Abstand gemessen und zwar beide Treiber bzw. die Tieftöner und die MT-HT Einheit jeweils einzeln. Wichtig dabei ist das bei beiden Messungen das Mikro an der gleichen stelle stehen bleibt(in dem Fall einfach auf höhe des HTs gemessen) und das der Curser bei dem gleichen Sample gesetzt wird(so das er etwas vor dem Peak ist). Die Messungen haben wir dann inkl. Phasengang in das DSP Programm importiert.
Dann sieht man auch deutlich den Phasenversatz zwischen den Tieftönern und dem Mitteltönern. Der Allpass verzögert dann die Phase des TTs sodas der Phasengang zum MT relativ wieder passt. Anschließend noch ein Kontrollmessung gemacht und gut wars.

Ich weiss jetzt nicht wwas du für möglichkeiten bei deiner Groundsound hast aber die Grundsätzliche vorgehensweise sollte ähnlich sein.

Sofern die Übergänge zwischen den Treibern passen kann man anschließend damit anfangen HP Messungen zu machen und den F-Gang nach Raum und Geschmack anzupassen.

In deinem Speziellen Fall mit B200 wäre event. noch eine Nahfeldmessung des B200 mit entsprechender entzerrung sinnvoll das müsste man aber probieren.

[walwal]

Ich hab gerade noch mal darüber nachgedacht wie wir das damals bei Jürgen seiner Concorde gemacht haben(ist ja mehr oder weniger das gleiche wie bei dir). Letztlich mussten wir für eine saubere Summenbildung noch einen Allpass beim TT(?) hinzufügen.

...

Allpass 360 Grad bei 480 Hz (also M-HT-Zweig) mit Q=0.
Die Arta-Messungen hatten wir in das DSP-Programm übertragen und dort optimiert. Das ist bei dem Verstärker sehr komfortabel, weil man quasi online optimieren kann. Später hatte ich noch den MHT-Zweig mit etwas delay optimiert.

[Arthur Dent]

Guten Morgen Udo, Jürgen,

Danke für die Aufklärung. Die Tutorials sind tatsächlich sehr hilfreich. Am meisten habe ich bisher tatsächlich durch das Durcharbeiten verschiedener Tutorials gelernt. Zwar ist die Anwendung von Programm zu Programm unterschiedlich, aber die prinzipeille Vorgehensweise ist doch immer gleich. Es gibt aber immer noch 1000 Dinge die es zu lernen gilt.

Swen Müller setzt sich in seiner Dissertation "Digitale Signalverarbeitung für Lautsprecher" (hier als pdf: http://sylvester.bth.rwth-aachen.de/...999/2/99_2.pdf Kapitel 5 Psychoakustische Untersuchungen ab Seite 2011 ist sehr kurzweilig zu lesen) intensiv mit der Hörbarkeit von digitaler Korrektur auseinander.

Fazit: Unterschiedliche Richtcharakteristiken und unterschiedliche Wellenfeldgeometrien führen zu unterschiedlichem Amplitudenfrequenzgang am Trommelfell = hörbar. Phasenverzerrungen und nichtlineare Verzerrungen scheinen eine untergeordnete Rolle zu spielen.

Ich glaube die Korektur der Laufzeit ist wichtig und hörbar, ob ich dabei den perfekten Phasengang beibehalte oder nicht (IIR anstelle von FIR) könnte evtl. vernachlässigbar sein.

@Jürgen, du rechnest vermutlich schon mit der Frage :

Was macht der Allpass 360 Grad mit Q=0 bzw. um wieviel verschiebt er die Phase?

Keine sonstigen Einflüsse auf den Frequenzgang?

@Udo, ich kann bei der XOver Software das Delay in 0,0104 ms Schritten einstellen.

Heute habe ich wieder Zeit für weitere Einstellungen, und werde nachher berichten.

[walwal]

...
Fazit: Unterschiedliche Richtcharakteristiken und unterschiedliche Wellenfeldgeometrien führen zu unterschiedlichem Amplitudenfrequenzgang am Trommelfell = hörbar. Phasenverzerrungen und nichtlineare Verzerrungen scheinen eine untergeordnete Rolle zu spielen.

Ich glaube die Korektur der Laufzeit ist wichtig und hörbar, ob ich dabei den perfekten Phasengang beibehalte oder nicht (IIR anstelle von FIR) könnte evtl. vernachlässigbar sein.....

Frequenzgang und Abstrahlcharakteristik sind der klangbestimmende Faktor. Dann noch Phasenbeziehung im Übergangsbereich. Zeitrichtigkeit macht Null bis fast nix und stimmt nur an einem bestimmten Hörort. Meine Meinung. IIR und FIR können viele nicht per Gehör unterscheiden.

[walwal]

...

Was macht der Allpass 360 Grad mit Q=0 bzw. um wieviel verschiebt er die Phase?

Keine sonstigen Einflüsse auf den Frequenzgang?

...

Keine Einflüsse auf F-Gang, das ist ja das Merkmal eines Allpasses.
Mit Allpass habe ich bei der Trennfrequenz verpolt einen Einbruch von 30 dB (also bei richtiger Polung perfekte Beziehung).
Ohne Allpass bei "richtiger" Polung minus 20 dB, als völlig daneben. Bei "falscher" Polung ist es fast richtig. Einfacher gesagt, der Allpass dreht bei 300 Hz (Trennfrequenz) fast um 360 Grad (bei 480 exakt 360 Grad).

Ohne den Allpass war die Phase etwas daneben, aber nicht wirklich schlecht. Eigentlich war er nicht nötig. Sieht man in den Anhängen, da ist beides gut.
Er war die einfachste Methode, es optimal zu machen. Um zu sehen, ob das bei dir nötig ist, müsstest du die akustische Phase der Chasis messen und dann optimieren. Mit Software oder durch Messung des Pegels bei der Trennfrequenz.

Auch ein Delay ist möglich, es wirkt anders. Wie genau, weiß ich aber nicht.

[frogger]

Auch ein Delay ist möglich, es wirkt anders. Wie genau, weiß ich aber nicht.

Das Delay vesschiebt die komplette Phase wogegen der Allpass eben frequenzabhängig, in dem fall von Jürgen bei 480hz, arbeitet. Die Verschiebung der Phase ist ja nicht Chassibedingt(durch die unterschiedlichen SEOs) sondern kommt durch den Tiefpass der Weiche. Deshalb ist ein Allpass mit passender Einsatzfrequenz auch besser.

[Violoncello]

Hier wird grade was durcheinandergebracht.

Ein Allpass ergibt sich z.B. wenn man Linkwitz-HP und einen Linkwitz-TP 4. Ordnung bei identischer Grenzfrequenz wieder zusammenmischt.

Mit anderen Worten: Ein Allpass 2. Ordnung verzögert das Signal deutlich über der Grenzfrequenz nicht, bei der Grenzfrequenz um eine halbe Periodendauer der Grenzfrequenz (i.e. hier 180°) und deutlich unter der Grenzfrequenz um zwei Periodendauern der Grenzfrequenz (das geht für sehr tiefe Frequenzen wieder gegen 0°).

Als Beispiel: Allpass 2. Ordnung bei 1000 hz (mit "vernünftiger" Güte):
Verzögerung bei 100 kHz: ~0ms = ~0°
Verzögerung bei 1000 hz: 0,5ms = 180°
Verzöherung bei 10 hz: ~1 ms = ~0°

Die Güte bestimmt, wie scharf der Übergang ist: Für Q=unendlich wäre die Verzögerung bei 1001 hz noch bei 0 ms und für 999 hz schon bei 1 ms.


Für Q=0 (walwal aufgepasst) ist der Übergangsbereich unendlich groß, Sorry, was jetzt kommt ist Blödsinn, böser Denkfehler! Ich werde das richtigstellen sobald ich wieder klar denken kann . Bis hierhin stimmt aber alles soweit.
ich kriege also einfach über den gesamten Frequenzbereich die 0,5ms. Ein Allpass mit Q=0 ist also nichts anderes als ein Delay um eine halbe Periodendauer der Grenzfrequenz (abgesehen von Rundungsfehlern)!

Ich bin leider im falschen Land am falschen PC, sonst würde ich dazu Diagramme liefern...

Und noch eine Sache: FIR-Filter sind nicht automatisch besser. Man hat mit FIR mehr Möglichkeiten, da an Phase und Amplitude getrennt voneinander manipuliert werden kann. Zur Entzerrung von Lautsprecherchassis ist das aber gar nicht wirklich notwendig, weil hier so oder so alles weitgehend minimalphasig ist. Erst bei Raumentzerrung wird FIR interessant.

@Arthur Dent: Magst du uns verraten, wie das Setup denn nun aussah, das dich erstmal zufrieden stellt?

[frogger]

Hier wird grade was durcheinandergebracht.

Ein Allpass ergibt sich z.B. wenn man Linkwitz-HP und einen Linkwitz-TP 4. Ordnung bei identischer Grenzfrequenz wieder zusammenmischt.

Mit anderen Worten: Ein Allpass 2. Ordnung verzögert das Signal deutlich über der Grenzfrequenz nicht, bei der Grenzfrequenz um eine halbe Periodendauer der Grenzfrequenz (i.e. hier 180°) und deutlich unter der Grenzfrequenz um zwei Periodendauern der Grenzfrequenz (das geht für sehr tiefe Frequenzen wieder gegen 0°).

Mag sein das du recht hast soweit ich mich aber noch erinneren kann hatte ein Delay nicht die selbe wirkung bei Jürgens speziellen Fall(das hatten wir erst probiert). Damit hab ich mich aber auch nicht wirklich weiter beschäftigt.

Und noch eine Sache: FIR-Filter sind nicht automatisch besser. Man hat mit FIR mehr Möglichkeiten, da an Phase und Amplitude getrennt voneinander manipuliert werden kann. Zur Entzerrung von Lautsprecherchassis ist das aber gar nicht wirklich notwendig, weil hier so oder so alles weitgehend minimalphasig ist. Erst bei Raumentzerrung wird FIR interessant.

Naja man hat schon gewisse Freiheiten, auch oder gerade was die Filtererstellung angeht. Was nicht heißt das es nicht auch Nachteile gibt.
Die Summe z.b. ist immer ideal ganz egal was für Filter verwendet werden. Davon ab hab ich nicht behauptet das FIR automatisch besser ist.
Das ist jetzt aber schon zimlich OT und gehört hier nicht hin.

[walwal]

Alles muss man selber machen.

Ich habe mal das in der DSP-Software simuliert.

Ohne Chassiseigenschaften, also ideale Verhältnisse. Die kleine Delle stammt noch von den auf die Chassis angepassten Trennfrequenzen, macht man das alles auf 300, ist die Delle weg.
Zuerst Allpass 360 Grad bei 135 Hz (so passt die Phase am besten).



Dann Allpass weg, aber verpolt, auch alles prima.




Dann ohne Allpass ein Delay (etwas übertrieben, damit es deutlich wird), die Phasenverschiebung über den Frequenzbereich wird wesentlich stärker, was eigentlich nicht gut sein kann.
Auch die LaufzeitxFrequenz steigt heftig an! 10 dB entspricht 10 ms. Die normale Laufzeit nicht. Bedeutet was?

[Arthur Dent]

OT: ...Nachdem ich einigen kleine häuslichen Verpflichtungen nachgekommen war und zu Mittag gegessen hatte, öffnete ich voller Vorfreude auf einen schönen "Messnachmittag" Arta... und prompt klingelte es an der Haustür... Die liebe Verwandtschaft hat uns mit einem spontanen Osterbesuch überrascht, wie schön Nun sind alle weg und meine Frau reklamiert das Wohnzimmer nun für die Abendgestaltung für sich. Dumm gelaufen...

@Arthur Dent: Magst du uns verraten, wie das Setup denn nun aussah, das dich erstmal zufrieden stellt?

Ja klar, kommt...

[Violoncello]

walwal, du hast Recht, der letzte Teil meiner Aussage ist NICHT korrekt (siehe oben).

Um meinen Satz von oben korrekt zu beenden:
Für Q=0 (walwal aufgepasst) ist der Übergangsbereich unendlich groß, daher erhält man über den gesamten Frequenzbereich eine Phasenverschiebung von 180°, was dann einem Verpolen theoretisch gleich kommt.

ABER: Nach meinem Verständnis ist Q=0 nicht möglich. Wenn dein DSP-Programm also Q=0 anzeigt, arbeitet es in Wirklichkeit mit Q=0,01 oder so. Das erklärt, warum in deinem Allpass-Diagramm der Phasengang zu hohen Frequenzen hin gegenüber dem verpolt-Diagramm wieder um 180° verschoben ist - die Phasenverschiebung geht hier wieder gegen 0, während sie beim "echten" Verpolen bei 180° bleibt.

Eigentlich OT, nur so am Rande: Der theoretisch korrektere Weg wäre also vermutlich, einmal umzupolen, den Allpass rauszunehmen und anschließend mit einem kleinen Delay der TTs die Phase nachkorrigieren. Wird aber vermutlich kein Mensch hören .

Und natürlich ist auch logisch, dass das Delay in deinem letzten Diagramm bei höheren Frequenzen immer stärker an der Phase dreht. Ein Delay ist ein NICHTminimalphasiges Phänomen und taugt folglich nur zur Korrektur ebensolcher. Wo nichts zu korrigieren ist (i.e. räumlicher Versatz) hat ein Delay auch nichts verloren, da brauchts nix als minimalphasige Filter.

Sorry falls ich vorhin irgendwen mit meiner vorübergehenden Verwirrung angesteckt habe...

[walwal]

Dann ist ja alles klar. Danke. Ja, 24 dB. Ich habe später den M-Hton mit 0,2 ms verzögert, was ich hören konnte. Aber nur minimal.