Schnelligkeit von Subwoofern

[blindrabbit]

Es soll ja in dem Thread um Schnelligkeit von Subwoofern gehen. Bei der Suche nach den Effekten, die dieses subjektive Empfinden erzeugen, steht der Raum ganz oben, aber danach eben auch Parameter des Subwoofers. Wenn ich das nach Lektüre der hier verlinkten Artikel halbwegs verstanden habe: es läuft auf das Einschwingverhalten (nicht nur) des Subwoofers hinaus. Das kann man mit dem Einschwingen auf einen Sinus Burst veranschaulichen. (wenigstens für mein Verständnis) Die ersten Halbwellen werden in Amplitude und Frequenz nicht richtig wieder gegeben. Unser Gehör erkennt das dann im Kontext des wiederzugebenden Impulses als falsch/verzögert/langsam. Verursacht wird das schlechte Einschwingverhalten durch die wirkenden Filter. Hoffe das stimmt jetzt einigermaßen.

Das spräche dann prinzipiell für weniger Wege, oder?
Die Aussage, dass Subwoofer nicht schnell können, stimmt dann auch ganz prinzipiell, weil jeder Subwoofer von zwei nahe beieinander liegenden Filtern beeinflusst wird.
Also ist "schneller Subwoofer" eher auch ein Oxymoron, könnte man meinen.

[Kay*]

Also ist "schneller Subwoofer" eher auch ein Oxymoron, könnte man meinen.

es wurde oben schon angesprochen,
es geht um den Eindruck "grösserer Geschwindigkeit" durch weniger Tiefbass,
ggf. durch eine höhere untere Grenzfreq./Hochpass-Filterung
(auch wegen der Raumresonanzen).
Richtig tiefe Freq. klingen ohnhin nicht "schnell"

Wenn ich einen idealen Rechteck per Tiefpass in der Bandbreite begenze,
ist das Ergebnis bei idealer Filterung ein idealer Sinus.

Es gibt aber nix ideales,
dennoch ist Filtern mitunter notwendig.

z.B. filtert man das Signal, wie es in jedem CD-Player/Soundkarte/usw. gemacht wird,
wird erst durch Filterung das gewünschte Signal erreicht (Rekonstruktionsfilter)
und es verbesseren sich Störabstand, Klirr, Intermodulation.

Bei einem Ls ist es immer die Abwägung,
wird's durch Filtern (Mehr-weg) besser oder schlechter,
oder besser,
ich entscheide, wo ich die (nicht verhinderbaren) Kompromisse mache.
z.B. nehme ich einem BB die tiefen Freq. weg, arbeitet er i.d.R. besser,
obwohl ich mit

Filterung einen Subwoofer ergänze.

[Fosti]

......Das kann man mit dem Einschwingen auf einen Sinus Burst veranschaulichen. (wenigstens für mein Verständnis) Die ersten Halbwellen werden in Amplitude und Frequenz nicht richtig wieder gegeben. Unser Gehör erkennt das dann im Kontext des wiederzugebenden Impulses als falsch/verzögert/langsam. Verursacht wird das schlechte Einschwingverhalten durch die wirkenden Filter. Hoffe das stimmt jetzt einigermaßen......

Nein! Aber so langsam verliere ich hier die Lust was zu erklären, wenn der Zusammenhang zwischen Zeit- und Frequenzbereichdarstellung eines Subwoofers nicht verstanden werden will....

[blindrabbit]

Fehlender Wille ist nicht das Problem, denke ich. Das interessiert mich sehr, aber schon im Studium hatte ich damit Schwierigkeiten.
Was genau ist denn jetzt daran falsch? Ich finde halt, dass sich das Verhalten leichter begreifen lässt, wenn man nur eine Eingangsfrequenz betrachtet.

[walwal]

Bei nur einer Frequenz gibt es aber per Definition keine Gruppenlaufzeit.

[Bernd]

Wieso?

Die Gruppenlaufzeit ist doch eine Eigenschaft des Systems und könnte mit einem Impuls theoretisch ermittelt werden. Wenn nun nur eine Frequenz übertragen wird, ist sie doch genauso vorhanden. Wenn ein Sinusburst mit aufschwingender Amplitude rauskommt, ist das System eher ein Resonanzkreis als ein Bandpass und der schwingt langsam auf. Als Subwoofer natürlich vollkommen ungeeignet.

Die Gruppenlaufzeit muß für alle Frequenzen möglichst gleich sein, dann ist gehörmäßig kein Problem vorhanden. Wir hören ja meist Musik mit einer Gruppenlaufzeit von mehreren Jahren, bezogen auf die Aufnahme im Studio. Ist aber kein Problem, da alle Frequenzen gleich verzögert sind. Nur wenn z.B. der Bass mehr verzögert ist, als hohe Töne ist das natürlich schlecht. Dann hätten wir einen "langsamen" Bass.

Gruß Bernd

[walwal]

Bei einer einzigen Frequenz die Gruppenlaufzeit zu messen ist unmöglich, da die Gruppenlaufzeit quasi das Integral der Phasenverschiebung über die Frequenz ist.

Lesestoff:

https://forum.visaton.de/forum/allgemeines-diskussionsforum/22267-gruppenlaufzeit-im-tiefbass

[Bernd]

Mit einem stationären Sinuston natürlich nicht. Fosti hat ja schon versucht das erklären. Ergänzend vielleicht noch die gute Wikipedia:

https://de.wikipedia.org/wiki/Gruppenlaufzeit

Gruß Bernd

[walwal]

....wenn man nur eine Eingangsfrequenz betrachtet.

Naja, diese Frage ist schuld.

Sonst ist ja alles geklärt (aus meiner Sicht).

[blindrabbit]

Bei einer einzigen Frequenz die Gruppenlaufzeit zu messen ist unmöglich, da die Gruppenlaufzeit quasi das Integral der Phasenverschiebung über die Frequenz

ähm, nö. Die Gruppenlaufzeit ist die Ableitung des Phasengangs nach der Frequenz.
Wobei mit Gruppe eine Reihe von Wellen gleicher Frequenz gemeint ist (Trägerfrequenz) und Laufzeit ist die Verzögerung des einhüllenden Signals. Im Falle des Sinus-Burst, wäre die Einhüllende wohl ein Rechtecksignal.
Ob ein Sinusburst geeignet ist, die Gruppenlaufzeit zu bestimmen sei mal dahin gestellt (die Einhüllende sollte gem. wiki reell sein, ob das beim burst der Fall ist...?). Auswirken wird sie sich allemal.

Für mein Verständnis ist aber noch nicht alles klar. Nämlich ob und in welcher Weise die Gruppenlaufzeit der richtige Parameter für die Beurteilung des Einschwingens ist. In dem Hifi Wiki Artikel zum Einschwingen wird beschrieben, daß auch der Phasengang sich während des Einschwingens verändert und wir üblicherweise nur den eingeschwungenen Zustand betrachten. Das müsste auch aus der Sprungantwort hervor gehen. Da bin ich aber noch nicht ganz dahinter gestiegen...

[Fosti]

.......
Für mein Verständnis ist aber noch nicht alles klar. Nämlich ob und in welcher Weise die Gruppenlaufzeit der richtige Parameter für die Beurteilung des Einschwingens ist. In dem Hifi Wiki Artikel zum Einschwingen wird beschrieben, daß auch der Phasengang sich während des Einschwingens verändert und wir üblicherweise nur den eingeschwungenen Zustand betrachten. Das müsste auch aus der Sprungantwort hervor gehen. ...

Boah nochmal, ich schrob es schon in #25:

Beide Darstellungsformen sind absolut gleichwertig und ineinander umrechenbar!

Dann gäbe es noch Wasserfall, Re(ÜTF) + Im(ÜTF), etc.
ALLE haben denselben Informationsgehalt !!!!!!!!!! keine Darstellungsform "verschweigt" etwas.

.......Da bin ich aber noch nicht ganz dahinter gestiegen...

Eben!

[walwal]

Gruppenlaufzeit eines Systems


Die vorangegangenen Beispiele zeigen, dass der Phasengang für eine Verzögerung der Signale verantwortlich ist. Diese Verzögerung wird mit der sogenannten Gruppenlaufzeit beschrieben. Aus physikalischen Gründen ist sie als die normierte Ableitung des Phasengangs definiert.

(8.78)

Im Allgemeinen ist die Gruppenlaufzeit eines Systems eine Funktion der Frequenz Ω und damit nicht konstant. Ist der Phasengang linear, ist seine Ableitung konstant. Damit ist auch die Gruppenlaufzeit des Systems konstant.

https://www.eit.hs-karlsruhe.de/mesysto/teil-b-zeitdiskrete-signale-und-systeme/frequenzgang-zeitdiskreter-systeme/interpretation-des-phasengangs-eines-systems-und-linearer-phasengang/gruppenlaufzeit-eines-systems.html

[blindrabbit]

Boah nochmal, ich schrob es schon in #25:

Ja, Du schreibtest, dass die Darstellungen über Zeit und Frequenz gleichwertig seien. Die Umwandlung ist allerdings nicht trivial. Das zu verstehen - zumindest für meine Wenigkeit - ebensowenig.
Mir ist schon klar, daß die Amplitudenfehler und Verzerrungen des Einschwingvorgangs in der Übertragungsfunktion zu finden sein müssen, welche wiederum mit der Sprungantwort vollständig bestimmt werden kann. Auch, dass der Amplituden- und Phasengang in diese zurückgeführt werden kann. Aber ich sehe die Unterscheidung zwischen Einschwingen und eingeschwungenem Zustand (edith: im Hifi Wiki beschrieben) halt nicht im Frequenzbereich.
Vielleicht kannst Du ja erläutern, wie man das aus dem Bode-Diagramm ablesen kann, letztlich sind das ja Datenansichten mit denen man gewohnt ist, zu arbeiten. Wäre also sehr nützlich.

Und dann dies:

Man geht zumeist davon aus, dass der Lautsprecher bei Sprunganregung derart einschwingt, dass er die Charakteristik (Frequenzgang etc.) zeigt, die er im eingeschwungenen Zustand zeigt. Das ist nicht der Fall!

und jenes

Das Wandlerverhalten eines Lautsprechers aus Frequenz- und Phasengang zu interpretieren, ist wesentlich weniger aussagefähig.

Das steht scheinbar im Widerspruch zu der Aussage, daß die Übertragungsfunktion vollständig im Frequenzgang plus Phasengang zu finden ist. Was hat das denn zu bedeuten?

Vorschlag: Es könnte bedeuten, dass ein Lautsprecher eben nur annähernd ein LZI System ist. Denn der Beschreibung nach wäre es im Einschwingen eben nicht zeitinvariant. (man beachte bitte den Konjunktiv) Wie gesagt, es ist halt nicht trivial...

[Fosti]

... Aber ich sehe die Unterscheidung zwischen Einschwingen und eingeschwungenem Zustand (edith: im Hifi Wiki beschrieben) halt nicht im Frequenzbereich.
Vielleicht kannst Du ja erläutern, wie man das aus dem Bode-Diagramm ablesen kann, letztlich sind das ja Datenansichten mit denen man gewohnt ist, zu arbeiten. Wäre also sehr nützlich.
........

Mann sieht es im Phasengang bzw. noch besser in der Darstellung des Phasengangs als Gruppenlaufzeit.

......
Und dann dies:

Zitat von Hifi-Wiki@Das Einschwingen
Man geht zumeist davon aus, dass der Lautsprecher bei Sprunganregung derart einschwingt, dass er die Charakteristik (Frequenzgang etc.) zeigt, die er im eingeschwungenen Zustand zeigt. Das ist nicht der Fall!

und jenes

Zitat von Hifi-Wiki@Sprungantwort
Das Wandlerverhalten eines Lautsprechers aus Frequenz- und Phasengang zu interpretieren, ist wesentlich weniger aussagefähig.

Das steht scheinbar im Widerspruch zu der Aussage, daß die Übertragungsfunktion vollständig im Frequenzgang plus Phasengang zu finden ist. Was hat das denn zu bedeuten?........

Man soll nicht alles glauben was irgendwo geschrieben steht, sondern lieber selber nachrechnen. Also dies und jenes ist beides Bullshit. Wer eine Sprungantwort richtig interpretieren kann, kann auch Kaffeesatz Lesen.

... .......
Vorschlag: Es könnte bedeuten, dass ein Lautsprecher eben nur annähernd ein LZI System ist. Denn der Beschreibung nach wäre es im Einschwingen eben nicht zeitinvariant. (man beachte bitte den Konjunktiv) Wie gesagt, es ist halt nicht trivial...

Dann frage ich mal dumm, was ist an einem LS nicht LZI (außer Nichtlinearitäten oder wenn FIR Filter im Spiel sind)?

Ich sagte doch schon: Beliebiges Eingangssignal mit der Sprungantwort "falten" und da hast Du Dein Einschwingen auf Dein persönliches Eingangssignal mit allem Einschwingen und Schisselawäng.....steckt aber schon in F-Gang + GLZ drin (sowie in allen anderen auch, weil -nochmal- identischer Informationsgehalt!).

[walwal]