Lautsprecher im Wohnzimmer messen

[wiesonich]

Da hab´ ich keinen Vergleich. Die Box war von vorn herein aktiv geplant. Ich glaube aber, dass ein aktiver Lautsprecher nicht zwangsläufig besser klingt als passiver. Die Technik steht und fällt mit dem Entwickler.

Als Laie habe ich die Aktivtechnik gewählt, weil es das Ausprobieren und Einstellen einfacher macht. Alles mehr oder weniger auf Kopfdruck. Bringt so einfach mehr Spaß, finde ich. Der Aufwand, so eine Anlage aufzubauen, ist natürlich nicht ohne. Das hab´ ich ehrllich gesagt auch unterschätzt. Diesen Aufwand muss man aber nur einmal treiben. Danach kann man auf die Spielwiese rennen und herum probieren.

[frogger]

Das glaub ich dir gerne.

Hast du denn die Boxen schon mit einer passiven Weiche betrieben ? Wenn ja würde mich dann mal deine ehrliche Meinung dazu interessieren wie groß du den Klanggewinn einschätzt.

Der Aufwand den man dazu betreiben muss ist ja nicht unerheblich.

Sollte ich aber wirklich mal den Schritt in die Aktivtechnik machen wird das wohl was mit dem DSP von Hubert Reith werden da ich schon einen HA-Amp habe.

Gruß Udo

[wiesonich]

Ja, für solche Experimente íst die DCX wirklich ideal. Deshalb gefällt mir dein Vorschlag mit der 18 dB Abstimmung auch sehr. Allerdings ist es wirklich noch zu früh, an dieser Stelle über die Vorzüge dieser Abstimmung zu diskutieren. Lass´ mich erstmal Schritt für Schritt mit der hier geplanten Abstimmung zurecht kommen. Da bin ich sehr froh über eure Hilfe.

@frogger: Kauf´ dir so´n Ding! Ich sag´ dir, das macht richtig Spaß!

[fabi]

na also. Jetzt kommt noch der Bass dazu und der Summenequalizer begradigt den Rest. Ein falsches Delay und schlechte Addition hört man. Anhören!!

[wiesonich]

Stimmt, die Pegel scheinen nicht wirklich zu passen. Aber wie angleichen, wenn die Messung unterhalb 1 kHz eigentlich nur wenig über den tatsächlich abgestrahlten Pegel des Mitteltöners aussagt?

In meiner Hilflosigkeit habe ich den Mitteltöner deshalb in fünf verschiedenen Abständen vom Nahfeld (2,5 cm) bis ins Fernfeld (65 cm) auf Achse gemessen und durch Übereinanderlegen der Kurven versucht, die Messungen "optisch" zu mitteln. Dafür habe ich zunächst nach Gemeinsamkeiten in den Kurven gesucht, die als Referenzpunkte dienen könnten. Denn - falls es Gemeinsamkeiten in den Kurven gibt - dann müssten diese Geimensamkeiten einigermaßen unabhängig sein sowohl von den Reflektionen des Raumes im Fernfeld als auch von den Ungenauigkeiten der Nahfeldmessung.

Kurzum, eine Gemeinsamkeit habe ich gefunden. In jeder Messung findet sich ein recht ausgeprägter "Zipfel" bei etwa 1,5 kHz. Dieser Zipfel befindet sich immer an der selben Stelle und weist immer die selbe Größe und Breite auf. Er dürfte meiner Meinung nach also weder vom Raum noch von der Nahfeldmessung "eingestreut" worden sein, sondern müsste aus dem Mitteltöner kommen. Nicht, dass mich dieser Zipfel jetzt freut (sieht nach ´ner fiesen Resonanz aus), aber als Referenzpunkt zum Übereinanderlegen müsste er durchaus geeignet sein. Den Hochtöner hab´ich dann einfach soweit im Pegel angehoben (rote Kurve, + 2 dB), dass er einigermaßen mit dem "optischen Mittel" des Mitteltöners auf einer Höhe liegt.





Ob das Delay korrigiert werden musste, hab´ ich wieder über die Amplituden-Senke ermittelt. Die Senke hatte tatsächlich etwas an "Tiefe" verloren. Das neue Delay ist etwas größer und liegt jetzt bei 28 mm.





fabis Vorgaben zur Addition werden auch wieder recht gut erfüllt. Die blaue Summenkurve verläuft im Übernahmebereich jetzt allerdings etwas schräg, was wohl am Kurvenverlauf des Hochtöners liegt. Aus Spaß habe da ich nochmal an der Phase gedreht (Delay 44 mm), ob sich die Summe begradigen lässt, und tatsächlich, es geht (rote Kurve) - vermutlich ist das aber eher ein Symptom schlechterer Addition als ein Erfolg. Die rote Kurve liegt rechts der Übernahme auch etwas unter der Einzelkurve des Hochtöners. Ich bleibe deshalb wohl besser bei der etwas schrägen Summenkurve, da stimmt jedenfalls die Phase.





Der Kreuzungspunkt der Einzelkurven war durch das Anheben des Hochtonpegels übrigens tatsächlich verrutscht, wie ihr es voraus gesagt habt. die akustische Trennung lag etwa 200 Hz tiefer, deshalb habe ich die Trennfrequenz der Filter vor der Ermittlung des neuen Delays um diese 200 Hz vergößert auf nunmehr 2,7 kHz, so dass die akustische Trennung jetzt wieder bei 2,5 kHz liegt.

[fabi]

Der Mitteltöner ist zu laut. Entweder du machst ihn mit einem breiten Filter leiser, oder du senkst ihn komplett ab. Dabei verschiebt sich die Trennfrequenz und folglich auch das Delay wieder.

[wiesonich]

Noch möchte ich die Box nicht vom Sockel heben. Im Abstand 1m sind aber auf jeden Fall Einbrüche/Überhöhungen durch Phasenfehler zu erwarten, weil das ermittelte Delay für MT/HT nur für 0,65 m und 3,5 m passt. Dazwischen geht´s heiß her. Für 1 m Abstand müsste ich deshalb eine neue Mikroposition berechnen...

Jetzt taste ich mich erst einmal an den Übergang TT/MT ran. Falls da ein Delay für den Mitteltöner erforderlich sein sollte, müsste das auch noch in das Delay des Hochtöners einfließen. Und mit einer Summenmessung komme ich da irgendwie kaum weiter - muss einfach zu dicht ran, um die Reflektionen zu unterdrücken, da bündeln die Chassis aber schon. Knifflig alles... Vielleicht gehe ich hier über Load-Sum Funktion. Hat ja auch den Vorteil, mit Arta besser vertraut zu werden.

[frogger]

Jetzt würden mich noch Messungen von der kompletten Box interessieren.
Mess doch mal in 1m Abstand Zwischen MT-HT und auf Ohrhöhe. Das gleiche noch mal in 3m Abstand. Ohne Fensterung und mit 1/3 glättung.

Bekomme schon lust auf Aktivierung.

Gruß Udo

[wiesonich]

Gemach die Herren.

Ich habe die Summenkurve noch einmal mit verschiedenen Delays gemessen. Ziel war es, heraus zu finden, ob die Addition im Übernahmebereich einigermaßen passt und in wie weit eine zusätzliche Phasendrehung um 360° der Übernahmefrequenz den Frequenzgang verbiegt. Diese 360° entsprechen ja einer vollen Wellenlänge (Lamda) einer Schwingung, was bei fg = 2,5 kHz einer Länge von 138 mm entspricht.

Für diesen Test brauchte ich das zuvor ermittelte Delay von 24 mm für den Hochtöner also einfach nur um diese Wellenlänge von 138 mm weiter kurbeln bis 162 mm (schönes Spielzeug die DCX).





Man sieht sehr schön, dass der Summenfrequenzgang ganz ohne Delay (grün) nur etwa 4 dB über der Kreuzung der Einzelkurven liegt und breit durchhängt. Mit einem Delay von 24 mm liegt der Summenfrequenzgang (blau) tatsächlich etwa 6 dB über der Kreuzung und im gesamten Übernahmebereich oberhalb der Einzelkurven, so wie fabi es als Soll definiert hat. Interessanter Weise liegt die Summenkurve mit dem zusätzlichen Delay der Wellenlänge von fg (rot) ebenfalls etwa 6dB über der Kreuzung, aber links und rechts daneben sackt die Kurve deutlich unter die Einzelkurven.

Nach diesem Test und dem Lesen des obigen Links glaube ich einmal mehr, dass das ermittelte Delay von 24 mm gut passt für den Übergang MT/HT bei 2,5 kHz und das Vorgehen über die Amplituden-Senke gut geeignet ist. Die verwendeten 24 dB Filter nehmen über ihre Laufzeitverzögerung keinen für mich erkennbaren Einfluss auf den Frequenzgang, weil sie beide Bänder gleichermaßen verzögern, nicht nur ein Band wie hier im Test. Da habe ich wie gesagt nur den Hochton weitergedreht. Wenn ich den Mittelton auch um 360° weitergedreht habe, passte es wieder. Und die Filter drehen die Phase ja in beiden Bändern.

Ob die Laufzeitunterschiede an sich durch die 360° Phasendrehung der Filter hörbar sind, beantwortet froggers obiger Link auf das diy-Hifi-Forum. Gleich oben im dortigen Threat befindet sich ein weiterer Link auf eine sehr interessante Diplomarbeit, die sich unter anderen mit der Frage der Hörbarkeit von Laufzeitunterschieden befasst, wie auch der Threat selbst. So weit ich den Autor dieser Arbeit und den Threat verstehe, werden die Hörbarkeitsgrenzen eines gewissen Herrn Blauert bestätigt, wonach selbst eine Phasendrehung um 360° bei fg 2,5 kHz mit ihren 0,4 ms eigentlich nicht hörbar sein dürfte.

[fabi]

n meinen Ohren klingt das nach guter Tiefenstaffelung, einer guten tonalen Balance ,und ordentlicher Feinzeichnung in den Mittenlagen ohne überhartes Gequäke

oweh oweh.

[fabi]

Was da immer alles gequatscht wird...

liegt die Summenkurve über den kompletten Überschneidungbereich über den Einzelfrequenzgängen und bei der Trennfrequenz genau 6dB über dem Schnittpunkt der Einzelkurven, ist die Phasenlage einwandfrei. Mehr gibt das dazu nicht zu sagen.

Irgendwelche Impulse, Zeitbereiche.... ts ts ts. Dazu braucht man nichtmal ne Zweikanalmessung. Das geht im Zweifelsfall mit nem Analyzer.

Jobst, vergiß die Sache mit +3dB. Das taucht in irgendwelchen Büchern immer wieder auf.. hast du dir soetwas mal angehört? Das klingt sowas von grausam phasig/diffus, dass mir die Meßwerte sehr egal sind.

fabi

[wiesonich]

@frogger
Dann bin ich erst mal beruhigt, dass man´s grundsätzlich so machen kann mit der Amplituden-Senke. Die Summenkurve (blau) habe ich mit dem 24 mm Delay gemessen. Das Mikrophon stand dabei 65 cm entfernt und 7 cm oberhalb der Achse des Mitteltöners (wie oben skizziert). Hoch- und Mitteltöner werden jeweils mit LR 24 dB Filter getrennt.

Danke für den Link, da werd´ ich mal reinlesen. Brauche Grundlagen, um durchzusteigen. Das Delay teste ich dann mal im FR2-Modus.

[frogger]

@Jobst

Eine (ernst gemeinte) Frage.
Wann strebt man denn eine"out of phase" Abstimmung an ?

@Wiesonich

Das mit dem verpolen ist ein ein gängiges Verfahren um die Phasengleichheit zu überprüfen(wie Jobst schon sagte). Mach ich bei passivweichen genauso.

Ich muss auch gestehen das ich mit Aktivtechnik keine Erfahrungen habe. Beschäftige mich halt seit nen halben Jahr mit Arta und bin froh wenn jemand mal seine Erfahrungen mit Arta hier postet.

Hast du die Summenkurve jetzt gemessen(auf Achse?) oder durch Arta errechnet und mit welchen Filtern hast du gearbeitet ?
Dir ist schon klar das ein 12dB filter die Phase um 180°,24dB 360°, 48db 720° dreht und damit auch eine entsprechende verzögerung(Delay) erzeugt ?
Von daher würde ich bei der trennung von MT-HT nicht zu steilflankige Filter einsetzten weil große Delays durchaus hörbar sein können auch wenn die Phase im Übernahmebereich passt.
In einem anderen Forum läuft gerade eine recht interessantes Diskussion zum Thema Zeitrichtigkeit.

http://www.diy-hifi-forum.de/forum/showthread.php?t=283

Auf Seite 3 und 4 sind ein paar Beiträge zum Thema SEO und hörbarkeit von Delays.

Wie hörbar das jetzt ist muss natürlich jeder selbst entscheiden. Aber mit der DCX hast du ja alle möglichkeiten.

Hast du mal Messungen im FR2 Modus gemacht ? Da hast du die möglichkeit während der Messung das Delay oder die Mikronfonposition zu verstellen und kannst die auswirkungen sofort sehen. Bei "Frequence Axis- Oktave Smoothing" und
"Resolution-1/3 Octave" einstellen.

Das mach ich immer um die Wirkung von Saug- und Sperrkreisen zu überprüfen.

Gruß Udo

[pico]

Hi wiesonich,

wenn Du die Impulsantwort filterst verändert Du zusätzlich elektrisch die Gruppenlaufzeit -> so wird das nix!

In Boxsim wird nur die Einheit SEO + Phasenverlauf ausgewertet, beide Angaben sind also nicht absolut sondern nur als Einheit zu verstehen.

Manche kommen halt mental nicht über den Zeitbereich hinaus . . .

[wiesonich]

Also, wie ich´s auch angehe, ich komme mit der Impuls-Schieberei einfach zu keinem eindeutigen Ergebnis. Wesentliches Problem scheint doch die schlechte Auflösung des Schall-Laufwegs bei 48 kHz Samplefrequenz und die Tatsache zu sein, dass das akustische Zentrum von der abgestrahlten Frequenz abhängt. Das Verfahren der Group-Dealy-Messung im Arta-Handbuch erscheint eher geeignet, weil es zumindest die Übernahmefrequenz zwischen den Chassis berücksichtigt, aber genauer wird´s nach einigen Tests auch damit nicht.

Ich bin deshalb probeweise über die akustische Phase an die Sache heran gegangen, wie frogger es weiter oben schon vorgeschlagen hat, nur dass ich mit absichtlich falsch gepoltem Mitteltöner solange am Delay der DCX gekurbelt habe, bis der Amplituden-Einbruch bei der Übernahmefrequenz ein Maximum erreicht hat (tiefe, scharfe Senke). Durch dieses Vorgehen lässt sich die Wirkung unterschiedlicher Delays unmittelbar und sehr deutlich im Diagramm ablesen. Ich weiß zwar nicht wirklich, ob das ein sicheres Verfahren ist, um die akustischen Zentren zweier Chassis anzugleichen, aber das Ergebnis von 24 mm Versatz zwischen Hoch- und Mitteltöner erscheint mir irgendwie plausibel und die akustische Phase liegt bei der Übernahmefrequenz fg von 2,5 kHz laut Arta annähernd bei 0°, wenn ich die Einstellung für die Phase Estimation richtig ermittelt habe. Mit dem so ermittelten Delay und wieder richtig gepoltem Mitteltöner sieht auch das gemessenen Summensignal recht ordentlich aus.





Was meint ihr - lassen sich die akustischen Zentren zweier Chassis über den Amplituden-Einbruch bei Übernahmefrequenz und falscher Polung aufeinander angleichen?

Edit:
Die Phase ließ sich nur mit Fenster darstellen, ohne ist das ein einziges Zickzack.