Lautstärkeregelung vor DA Wandler?

[ALler]

Hallo zusammen,

mal eine Zwischenfrage von einem, der sich noch nicht näher mit DSP-Weichen usw. beschäftigt hat:

angenommen, man entzerrt jede der beiden Boxen individuell auf den Hörplatz. Die eine mehr, die andere weniger.

Ergeben sich dann nicht theoretisch unterschiedliche Latenzen für jede Box ?

Grüße

ALler

[hreith]

Jein,

die Latenz ergibt sich zum einen aus der Filterstruktur und der verwendeten Technik, ist zu diesem Anteil also halbwegs konstant.
Zum anderen Teil ist sie aber von den Filterparametern abhängig denn diese sollen das Signal ja gerade beeinflussen - und das tuen sie auch.

Wenn der Hörplatz z.B nicht genau in der Mitte ist und der Abstand zu den Lautsprechern ungleich ist, dann ist es sehr von Vorteil den einen solange zu verzögern bis sein Signal wieder zeitgleich mit dem anderen ankommt. Ohne dsp ist das kaum zu schaffen.

Die Durchlaufzeit ist aufgrund der Filterparameter aber keine Konstante. In der Theorie hat man die Grupenlaufzeit (als schwankender, vom Frequenzbereich abhängiger Wert) plus die Latenz (als Konstante) und kann so beide Einflüsse getrennt betrachten.

Problematisch wird es, wenn man in der Entzerrung Dinge "kompensieren" will die sich so nicht kompensieren lassen oder wenn die Kompensation eher von den Messfehlern als vom Lautsprechereinfluß geprägt ist. Dann kann eben die Zeitbeziehung zwischen den Kanälen verschoben werden.

Beispiel:
Ich habe eine Reflexion von der Rückwand hinter dem Hörplatz. Der Lautsprecher sendet einen Impuls, den ich am Hörplatz messe. Kurz später kommt auch die Rückwandreflexion die ich ebenfalls messe.
Eine übliche FIR-Entzerrung wird nun die Rückwandreflexion damit ausgleichen, indem sie einfach einen "Gegenimpuls" um die Laufzeit verzögert aus dem Lautsprecher sendet. Wir haben dann also zuerst denn Hauptimpuls, kurz später dann die Reflexion und den "Gegenimpuls" der diesen genau aufhebt => wir sind glücklich ?
Nein. Denn der "Gegenimpuls" wird ja auch an der Rückwand reflektiert und kommt dann nochmal.
Und wenn wir unser Ohr minimal bewegen, dann stimmen die Laufzeiten nicht mehr und wir werden: den Hauptimpuls, die Reflexion, den Gegenimpuls, die Reflexion des Gegenimpulses zu uinterschiedlichen Zeiten hören könne.
Es hätte ein Impuls sein sollen
Ohne Kompensation werden es 2
Mit Kompensation sind es 4

Bitte nicht missverstehen, das war jetzt nur ein Beispielchen um grob zu beschreiben was man besser nicht tuen sollte.

[ALler]

Hallo H. Reith,

danke für die Ausführungen - ích möchte da aber nochmal nachfragen anhand folgendem Beispiel:

- 2 Boxen mit gleicher DSP-Filterung,
- Hörgeometrie = Stereodreieck, aber,
- bei der einen Box ergibt sich am Hörplatz eine Senke bei xy-Herz wegen anderer Beschaffenheit der seitlichen Begrenzungsfläche neben der Box.

Diese Senke wird jetzt mit einem EQ aus dem DSP angehoben.

Verändert sich damit nun die Latenz der Wiedergabe dieser Box ?

Da auf diesem Kanal ja mehr Rechenarbeit nötig ist, schätze ich mal, die Latenz erhöht sich. Warscheinlich aber kaum so stark, daß es der Rede überhaupt wert wäre.

Wenn die eine Box nun aber viele solche EQ-Eingriffe benötigt, wie sähe es dann aus ?

Was zu einer weiteren Interesse-Frage führt, ob solche DSP-Softwares allgemein eine Funktion besitzen, die die Laufzeiten der Berechnung getrennt für linken und rechten Kanal (per einer Art internem Test) ausweisen können?

Wenn ja (so meine Überlegung) hätte man dann einen Wert um den der "schnellere" Kanal (der mit weniger EQ`s) verzögert werden könnte, damit für beide Kanäle gleiche (rechenzeitverursachte) Latenz hergestellt ist.

(Habe wie gesagt noch nie mit so einem DSP gearbeitet, von daher mögen die Frage etvtl. etwas einfälltig erscheinen).

Grüße
ALler

[hreith]

Hi ALler ,

in der Regel kann man deine Frage mit nein beantworten.

dsp's haben einen speziellen Befehlssatz und sind darauf getrimmt, bestimmte Operationen in genau berechenbaren und immer gleichen Zeiten auszuführen - völlig unabhängig vom Ergebnis.
2*3 dauert also genauso lange wie 0*0 oder 245*1235 unterschiedlich ist lediglich das Ergebnis.
Da auch das Programm als solches immer das gleiche ist dauert die Berechnung also auch immer genauso lange.

Wird nun ein normaler PC mit normalem uP an Stelle eines speziellen DSP verwendet, kann es im Einzelfall auch anders aussehen. Wird z.B in der Berechnung ein Überlauf erzeugt, oder eine Diffision durch 0 ausgeführt .... so wird das Programm
- entweder Käse liefern
- oder abstürtzen
- oder in eine Ausnahmebehandlung verzweigen
Und dann wäre die Berechnung von den Parametern und von den jeweiligen Werten abhängig.
Typischerweise wird das aber auch abgefangen in dem am am Eingang und Ausgang der jeweiligen Routinen Softwarebuffer hat. Wichtig für die Durchlaufverzögerung ist dann nur, wie die Buffer gefüllt und weitergeschoben werden, was aber wieder von anderen Processen erledigt wird.
Wenn z.B für die Berechnung 100us reserviert werden und das Ergebnis erst nach 100us weitergeschoben wird, dann ist es egal, ob die Berechung nun 10 oder 15us gedauert hat.

[agossi]

Das ist gerade einer der grössten Vorteile der digitalen Signalverarbeitung, dass man Messwerte zwischenspeichern kann. Ein Filter besteht im grundegenommen auch nur aus ständigem Zwischenspeichern mit "etwas" Mathematik in der Pause zwischen 2 Abtastwerten...

Ein FIR-Filter hat immer die gleiche Durchlaufzeit, nur abhängig von der Filterlänge. Egal wie die einzelnen Filterkoeffizienten dazu aussehen. Auch ein EQ verändert also nichts an der ganzen Sache.

Bei einem IIR steigt die Gruppenlaufzeit im Bereich der gefilterten Frequenzen, in etwa gleich wie bei einem analogen Filter.

Noch was zu der ganzen Diskussion PC oder dezidierte HW: Hubert hat es richtig gesagt, dass aus Sicht einer normalen Verkäufer-Kunden-Beziehung an erster Stelle steht, dass der Kunde ein Produkt so anwenden kann, wie ich es als Verkäufer ihm verkaufe. Müsste der Kunde sich zuerst in eine sonst semesterfüllende Dokumentation über digitale Signalverarbeitung einlesen (und es auch verstehen), würde man nie was verkaufen können.

Und sind wir ehrlich, 90% aller Leute sind mit "Baumarktqualität" des Klangs zufrieden, können eine Symphonie nicht von einer Oper unterscheiden und kaufen HiFi-Anlagen ab der Stange inkl. Lautsprechern für 200.-€ gerade dort (im Baumarkt).

Dann gibt es 9% sehr anspruchsvolle Kunden, von denen aber keiner von Elektronik, geschweige denn von PC-Technik eine Ahnung hat (und es auch nicht braucht).

Dann gibt es uns 0.9% Bastler, die sehr versiert, anspruchsvoll und auch ein recht gutes Hintergrundwissen haben. Von denen sind einige bereit, sich auch sehr tief mit der Materie herumzuschlagen. Dazu gehören auch die (wie ich) zum Beispiel im Selbstdesign einer digitalen Lösung sehr kreativ und auch bereit sind, sich Nächte um die Ohren zu schlagen oder auch mal Stoff aus dem Ingenieurstudium wieder hervorzukramen, das (wie bei mir) 20 Jahre zurückliegt und mit dem man sich wegen mangelnder beruflicher Notwendigkeit kaum mehr befasst hat.

Und für genau solche Freaks ist eine solche PC-Convolver-Geschichte vermutlich ideal

Und dann gibt's noch den Rest, 0.1% völlig vergeistigte "Spinner", die sich mit Kabelklang von Ethernet-Kabeln und mit Stereowiedergabe über Mono-Breitbandboxen beschäftigen. Die kaufen aber nie was von Hubert und werden auch nie einen Convolver (dessen Name allein bei denen schon Hautausschläge verursacht) in einem PC zum Laufen bringen, sondern wissen schon eher, welche Weihrauchstäbchen die Schallwellenausbreitung im (verkifften) Wohnzimmer optimieren.

So und für das gibt's einen schönen Spruch: "Jedem das Seine"... und so sollten wir es hier auch halten

[hreith]

Hi Andi,

"Bei einem IIR steigt die Gruppenlaufzeit im Bereich der gefilterten Frequenzen, in etwa gleich wie bei einem analogen Filter."
==> und genau die bei analogen Filtern kann die Gruppenlaufzeit auch mal negativ sein

Aus meiner Sicht ist es für die Anwendung bei Lautsprechern extrem praktisch, IIR zu benutzen. Die mit Abstand meisten Effekte sind in dem Bereich eben quasi Minimalphasig und die, die es nicht sind, sollte man meist sowieso eher mit Vorsicht kompensieren.
Wenn die Aufgabe aber eine quasi Minimalphasige ist, dann ergibt sich bei der Verwendung eines IIR zwangsweise, dass bei einer Kompensation des Pegels auch die Phase spiegelbildlich kompensiert wird.

Das ist auch nicht neu, das hat dei alte Vorrausregelung des Pfleid schon vereinfachen können.

Hier mal eine Messung am B200 mit der Entzerrung des groben Verlaufes:


und dazu dann die Sprungantwort ohne und mit IIR-Kompensation:


Man erkennt, dass die Kompensation alleine am Pegel auch zwangsweise die Phase optimiert - wie praktisch.

Mit einem FIR kann man das natürlich genauso gut hinbekommen - wenn man kann. Da hier aber Pegel und Phase getrennt bearbeitet werden, ist es stark von den Meswerten und der gewählten Zielfunktion abhängig, ob die Kompensation der Phase wirklich passend ist oder nicht. Beim IIR ergibt es sich prinzipbedingt.

[raphael]

Hier mal ein Bild aus einer Entzerrung mit FIR.
Das Ganze schöpft nicht alles aus, weil die Zielapplikation keine HiFi-Lautsprecher-Raumentzerrung ist. Soll lediglich mal als Anhaltspunkt dienen.
Verwendet wurde ein FRS8M, Meßsignal: Rosa Rauschen ab 200Hz. 8k-taps FIR-Filter, Entzerrung Quick&Dirty. Das Ganze war in 15min gemacht: Mikro aufgestellt, alles mit dem MacBook verkabelt, auf Startknopf gedrückt und abgwartet. Am FIR Filter habe ich keine Handarbeit weiter angelegt, sondern einfach das genommen, was mir meine Software ausgespuckt hat und in den DSP übertragen, anschließend Messung zur Verifizierung gemacht. Normalerweise würde man auch nicht auf einen schnurgerade, horizontale Linie hin entzerren, sondern einen leichten Höhenabfall hinzufügen.
Käuflich erwerbbare (z.Bsp. KRK) oder frei verfügbare Software ist ähnlich einfach zu bedienen. Oftmals wird man Schritt für Schritt geführt, was man tun soll.
Ich erwähne das auch nur, um darauf hinzuweisen, das IIR-Lösung nicht pauschal einfacher anzuwenden sind.

Raphael

P.S. Vielleicht find eich auch noch die Impulsantwort nach der Entzerrung. Die Daten liegen noch irgendwo auf der Festplatte.

[frogger]

Hallo Hubert

Wo wir grad bei Bildern sind. Hier mal ein Beispiel von meiner Concorde.



Gemessen am Hörplatz ca. 2,20m entfernung.
Die Erstellung des Filters hat ca. 10min gedauert mit Acourate. Nicht das man das nicht auch mit IIR-Filtern hinbekommen hätte nur der weg dahin ist deutlich einfacher da man mit Zielkurven arbeiten kann.

Problematisch wird es, wenn man in der Entzerrung Dinge "kompensieren" will die sich so nicht kompensieren lassen oder wenn die Kompensation eher von den Messfehlern als vom Lautsprechereinfluß geprägt ist. Dann kann eben die Zeitbeziehung zwischen den Kanälen verschoben werden.

Acourate arbeitet deswegen mit frequenzabhängiger fensterung um eben genau das zu vermeiden. Dadurch wird verhindert das z.b. im Mittelhochtonbereich jeder kleine Buckel versucht wird zu kompensieren da ja , wie du selber schon gesagt hast, ein paar cm daneben es schon wieder ganz anders aussieht. Man kann das natürlich auch mit Acourate auf die spitze treiben dann muss man aber den Kopf in den Schraubstock stecken

Aber wie schon gesagt, jeder muss hier selber wissen wieviel Zeit und Geld er investieren will. Mein Hauptgrung auf Acourate umzusteigen liegt bei der Aktivierung und der tatsache das eh schon ein PC im spiel ist.

Ich würde aber gern noch mal auf die Pegeleinsellung zurückkommen. Würdest du digital regeln oder analog hinter dem DA-Wandler ?
Ich vermute mal das beides klanglich kaum zu unterscheiden ist oder ?
Für eine 6-Kanal Pegelstellung brauchts dann den Pre-Amp und 2 Extensions ?

[hreith]

Wenn die Wandler ausreichend gut sind und die Signalbearbeitung sowieso mit mehr als 16bit arbeitet bzw die Pegeleinstellung im 24 oder 32bit-Bereich wirkt, dann würde ich es digital machen und mir den analogen Aufwand sparen.

[frogger]

Momentan wird alles im Player auf 24 bit 48khz gesampelt und von da aus gehts dann weiter in den Convolver. Das aber auch nur weil ich ein paar sachen in 24bit/48khz auf der Platte habe. Der überwiegende teil liegt in 16bit/44,1Khz vor was dann eben hochgerechnet wird.

Die Wandler der RME sollten wohl nicht die schlechtesten sein. Die analogen Ausgänge lassen sich auch in 3 Stufen von -10/+4/Hi Gain schalten. Bei +4dB liegen schon 2,5V rms am Ausgang an womit man wohl jede Endstufe ausgesteuert bekommt.

Problem bleibt dann aber die Fernbediehbarkeit und meine angst die Software könnte mal abstürzen und vollen Pegel in meine Endstufen blasen.
Hmm, ich muss noch mal in mich gehen.

[agossi]

Hi Udo,

ich würde probieren, den Ausgangspegel der RME so einzustellen, dass bei Vollausssteuerung ungefähr der für Deinen Wohnraum erträgliche Maximalpegel erreicht wird

So musst Du Dir weder um Auflösungprobleme, noch um Deine Endstufen oder Lautsprecher Sorgen machen (um die Nachbarn oder die liebste aller Ehefrauen/Freundin/nen schon)

Ich werde bei mir einen einfachen mehrkanaligen Stufenschalter (-30db, -20db, -10db, 0db) mit Fixwiderständen an den Eingang der Endstufen schalten. So kann man sich (sehr teure) Mehrkanalpotis sparen und halt doch schnell mal umgeschaltet, sollten mal Freunde kommen, die die Anlage "testhören" wollen

Es gibt mittlerweile recht viele Mainboards mit Anschlussmöglichkeiten eines Fernbedienungsempfängers, oder auch über USB gibt es solches Zeugs. Da kann man sogar Titelauswahl und alles mögliche "browsen" und auch Eingangskanalwahl und Lautstärke einstellen. Sehr praktisch, wenn man keinen Medien-PC mit Monitor verwenden will. Dieser befindet sich dann sozusagen auf der Fernbedienung.

Mal sehen, viele Punkte sind bei meinem Projekt noch offen. Ich entdecke beim Recherchieren immer wieder so viele interessante Dinge, dass ich das eigentliche Ziel schnell aus dem Fokus verliere oder spontan Konzepte über den Haufen schmeisse, weil mir das eine oder andere nicht wirklich 100%ig gefällt.

Und wenn ich schon (nach 20 Jahren) eine Generalerneuerung (oder "Kampfkraftsteigerung") meiner Anlage vornehme und viel Geld in die Finger nehme, sollte das auch wieder möglichst so lange halten

[hreith]

Tja, manche sind gerne am Ziel und manche sind gerne Unterwegs.
Und wer zielorientiert ist bekommt dann von den ewig auf dem Weg bedindlcihen gesagt, dass es wonaders aber eine Wiese gibt, deren Gras noch viel grüner ist - man hat es zwar noch nicht geshen, aber das ist ganz bestimmt so ....

[PeterG]

Pegelregelung

Guten Morgen,


das mach ich analog vor der Weiche.... OHNE Fernbedienung! bin eh zu wenig in Bewegung....

NAJA und wenn ich einmal alle 2-4Wochen richtig Konzertpegel hören will, geh ich hin und Regle die 4Endstufen manuell auf nen höheren Pegel. Wo is da denn das Problem???

OK, wenn ich morgens dann Frühstückslautstärke brauche krieg ich erstmaln Schreck..... wenn ich abends nicht zurückgedreht habe! Bin ick wenigstens wach!

MfG
Peter

[mariosvn]

Hallo, gehts noch um die anfaengliche Frage???

dazu faellt mir auch digital poti ein - also zw DA und Amp, z.B. mit so was da bei elv
Mit dem Bausatz kann man beliebig viele Poti chips parallel ansteuern und "im Prinzip" isses auch fernbedienbar. z.B. mit Arduino oder so was Dann koennte man aber auch gleich den Arduino Gleichspannung an einem einziges billigpoti messen lassen und alles damit erledigen - oder so.

Gruss Mario

[raphael]

Nö.
Weil die Antwort schon gegeben worden ist.