Subwoofer - Anpassung und Delay

Fujak
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Beitrag von Fujak »

Hallo zsuammen,

das Bild von Winfried zeigt ein 3-Wege System, die drei Pulse sind gut zu erkennen. Hier wird auch deutlich, dass der TT-Pulse den flachsten Anstieg besitzt. Der HT kommt nach 3,8ms, der MT bei 4,2ms, der TT bei 5,6ms (alles Circa-Angaben, da die Skalierung nur grob ist). Aus diesen Daten kann man ablesen, dass der HT gegenüber dem Sub um 2,8ms verzögert werden muss, der MT dagegen nur um 1,4ms.

Das ist aus meiner Sicht kein Hexenwerk. Schwieriger ist es, das ohne klangliche Verluste zu realisieren. Wer Acourate hat, hat da kein Problem (sei es mit einer Überalles-Korrektur oder mittels XO-Filter). Macht man es elektronisch wie z.B. einem Behringer oder anderen elektronischen Delays/DSPs im HT- und MT-Weg, kommt es nach meiner Erfahrung je nach Qualität der Elektronik zu mehr oder weniger starken hörbaren klanglichen Einbußen im HT-/MT-Weg.

Grüße
Fujak
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Longwood
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Beitrag von Longwood »

Hallo Fujak,

da gebe ich dir recht aber war das nicht nur ein Beispiel einer Sprungantwort.

Grüße
Karsten
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Fujak
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Beitrag von Fujak »

Hallo Karsten,

natürlich, das war nur ein Beispiel. Wie Winfried schon schrieb, sind das die durch Dirac-Puls zu ermittelnden notwendigen Größen (am Hörplatz), um daraus die Verzögerungswerte für HT und MT (oder auch Hauptlautsprecher) gegenüber dem Subwoofer berechnen zu können.

Grüße
Fujak
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wgh52
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Beitrag von wgh52 »

Hallo Freunde,

danke für's mit Einspringen :cheers:

Ich gehe mit allem d'accord, bis auf ein Detail:
Fujak hat geschrieben:...Schwieriger ist es, das ohne klangliche Verluste zu realisieren. Wer Acourate hat, hat da kein Problem (sei es mit einer Überalles-Korrektur oder mittels XO-Filter). Macht man es elektronisch wie z.B. einem Behringer oder anderen elektronischen Delays/DSPs im HT- und MT-Weg, kommt es nach meiner Erfahrung je nach Qualität der Elektronik zu mehr oder weniger starken hörbaren klanglichen Einbußen im HT-/MT-Weg...
Geräte wie DEQX, Trinnov und andere hochwertige dürften hier kaum mehr Klangqualitätseinbußen erzeugen als die restliche oder ansonsten eingesetzte Digital- und Wandlungselektronik.

In den digitalen Kette werden ja (hier im Forum) viele, auch sehr aufwendige, Modifikationen gemacht um den Klang der Digitalgeräte zu optimieren - Netzteile, Kabel und was weis ich... Diese könnte man bei Bedarf auch auf DSP Geräte anwenden (was ich z.B. mache)... :wink: 8)

Grüße,
Winfried

PS: So Nebenbei... Delayerzeugung ginge auch analogelektronisch, als Teil des analogen Weichenkonzeptes (siehe z.B. Linkwitz/Riley Weichen bzw. B&M AFB Serie). Ja, das ist recht aufwendig.

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Fujak
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Beitrag von Fujak »

Hallo Winfried,

natürlich gehören Trinnov und DEQX zu den hochwertigeren Korrektursystemen, auch da liegen wir nicht auseinander. Ich wollte damit eher zum Ausdruck bringen, dass man die Verzögerungswerte für Hauptlautsprecher bzw. HT/MT leichter ermitteln kann als dies dann klanglich gelungen umzusetzen. Bei letzterem braucht es m.E. mehr Hirnschmalz als bei ersterem.

Grüße
Fujak
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dsdommi
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Beitrag von dsdommi »

Hi @ all.
Vielen Dank für das rege Interesse.
Wird sehr spannend das ganze.
Da ich noch keine vollständige Messung posten kann und mich eben vorher erkundigen wollte finde ich es super das hier so anregend diskutiert wird.
Am Ende des Projektes wird natürlich auch der BB und der HT einzeln angesteuert und dann wird natürlich auch hier eine Anpassung der delays nötig.
Rein aus meiner Theorie dürfte dies aber weniger kompliziert sein weil die Impulse sehr schnell und kurzweiliger sind als bei einem Sub.
Die Übernahmefrequenz dürfte bei ca 100 bis 120Hz liegen. Filter weiß ich noch nicht genau habe aber gelesen dass der linkwitz die Phase nicht dreht. Da muss ich aber noch ein wenig lesen und experimentieren :lol:
Die Grundsätzliche Frage die sich mir jetzt stellt ist folgende :
Wenn ich das Delay mit der Sprungantwort Messe und einstelle ist klar dass ich dann für genau die max amplitude den richtigen Wert habe. Jetz spielen ja aber Bass und MT über einen größeren Frequenzbereich parallel je nach Steilheit des Filters.
Da die Wellenlängen ja unterschiedlich sind kann es mir doch passieren dass bei genau 100Hz alles stimmt, aber bei 110Hz Herz sich die Signale nicht mehr addieren sondern subtrahieren.
Oder liege ich da komplett falsch ?
Deshalb war die Idee eben den kompletten Frequenzgang am Hörplatz zu messen und das Delay vom Sub so einzustellen dass hier über den kompletten Parallelen Frequenzganz der MT und Sub die maximale amplitude entsteht.
Daraus ergibt sich für mich noch folgende Frage.
Wenn ich das per Impulsmessung machen würde könnte ich das Delay doch auch am Bass einstellen oder ?
Wenn ich das Delay beim Sub einstelle ist es doch im Ergebnis das gleiche als wenn ich die Phase verstellen würde oder ?
Wenn ich also den Bass um es erst mal einfach zu erklären um eine Halbwelle verspäte kommt halt die nächste amplitude an. Oder passt das dann mit der Musikdarstellung nicht mehr ?
Ihr seht ich habe noch viel aufzuholen und bin deshalb froh um jede euerer Unterstützung.
Lieben Gruß
dadommi
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Hornguru
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Beitrag von Hornguru »

Hallo

Leider versteht die Mehrheit dieses Thema noch falsch.
Ich empfehle dieses geniale Doc von Uli unters Kissen zu legen :
http://www.acourate.com/XOWhitePaper.pdf

Auch gillt Timing für Hochton genauso wie für Subwoofer. Der Grundsatz bleibt gleich.
Auch war mein Ortsversatz nur ein Beispiel. Wie gesagt kann man ja auch Samples Delay schieben wenn Sub-Ort fix ist... bitte nochmal lesen :)
Wenn man kein Acourate hat, fehlt eventuell Rechenbeispiel 3 (sorry!):
1/1000= x Sekunden Delay dem Main oder Sub hinzufügen (oder Hochtöner oder Blumentopf, egal)

In Ulis schöner Doku sieht man auf Seite 8 was passiert wenn man „naiv“ am Delay dreht.
Die von Winfried dargestellte Sprungantwort zB kann durchaus auch bei einem rein minphasig analog aufgebautem Mehrweg LS so aussehen obwohl der Versatz zwischen allen Treibern perfekt eliminiert wurde!!!
Was man in Winfrieds Beispiel sieht ist 3.9 ms TOF. Dann ein mindestens 3 Wege System welches zwischen den Treibern eine Exzessphasenverzerrung hat. Diese sind oft Weichenbezogen. Wie vorher erwähnt.
Bei 2kHz verschiebt man eine Periode zB um 17cm. Da muss man schon Hörner haben um solche riesen Versätze zu verursachen. Im Bass reden wir von Metern. Also ist die Phase weitaus problematischer und euer Hauptproblem.
Deswegen reicht imho die grobe Methode wie von mir vorgeschlagen.

@Alwin: Seite 8 da ist der Buckel :) oder besser „Rampe vor der Spitze“.

Gruß
Josh
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dsdommi
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Beitrag von dsdommi »

Hallo Josh,
Danke für den Link. Werde ich mir mal zu Gemüte führen.
Von deinen Posts muss ich leider zugeben verstehe ich nur 30%.
Exzesssverschiebung Phase und tof etc sind noch mir unbekannte Begriffe und ich verstehe auch nicht was genau du uns sagen willst weil ich wie ich vermute noch nicht tief genug in der Materie bin.
Gruß
dsdommi
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Mister Cool
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Beitrag von Mister Cool »

Fujak hat geschrieben:Hallo zsuammen,
das Bild von Winfried zeigt ein 3-Wege System, die drei Pulse sind gut zu erkennen. Hier wird auch deutlich, dass der TT-Pulse den flachsten Anstieg besitzt. Der HT kommt nach 3,8ms, der MT bei 4,2ms, der TT bei 5,6ms (alles Circa-Angaben, da die Skalierung nur grob ist). Aus diesen Daten kann man ablesen, dass der HT gegenüber dem Sub um 2,8ms verzögert werden muss, der MT dagegen nur um 1,4ms.
Hi,

Lass uns das mal an einem „Real Live“ Beispiel durchspielen. Dazu habe ich ein paar REW Messdiagramme aus meinen Auto vorbereitet (das sollte aber egal sein).

Zur Info: es ist ein aktives 2-Wege System (in der Tür und Armaturenbrett) + Subwoofer (in Kofferraum). Trennung erfolgt bei ca. 45Hz Sub/TT und 380Hz TT/HT. Der HT ist de Facto eine Kombination aus MT+HT, aber sie sind passiv getrennt (bei 3.5kHz), daher die niedrige aktive 380Hz Trennfrequenz

Hier die Messdiagramme dazu (IR ungefiltert)

HT links

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TT links

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HT+TT links

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HT rechts

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TT rechts

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HT+TT rechts

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Ab jetzt wird es spannend .-)

HT+TT links+rechts

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Subwoofer

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HT+TT links+rechts + Subwoofer, also alle Kanäle zusammen

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Und hier die dazugehörigen Frequenzgänge, um die Addition in den Übernahmepunkten zu zeigen (als HT und TT Einzelkanäle habe ich nur die linke Seite eingeblendet)

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Was sagen uns diese Diagramme zu LZK. Insbesondere wäre die oben zitierte Interpretation zu dem Diagramm HT+TT links+rechts + Subwoofer interessant (also eigentlich die letzten zwei Bilder).

@Josh

dieses white Paper kenne ich schon, aber wir müssen "auf dem Teppich" bleiben. Nicht immer/jeder kann die Phasenprobleme per Acourate oder Chassisverschiebung lösen :-)

Grüsse,
Alwin
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Hornguru
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Beitrag von Hornguru »

Sorry ich neige gelegentlich zum kompliziert verquatschen :)

Ich versuche mich mal bildlich stark vereinfacht

Problem ist dass Tieftöner langsam anschwingen.
Der Hochtöner bewegt sich wie eine Fliege.
Der Mitteltöner wie ein Polo.
Und der Sub wie ein Zug.

Alle haben den gleichen Startschuss. Fahren aber unterschiedlich an.
Was ihr wollt dass alle gleichzeitig ins Ziel kommen. Dazu müsste dem Zug ein Vorsprung gewährt werden.
Das gibt aber Prering, oder den hässlichen Buckel auf Seite 8.
Das ist nicht gut und nicht richtig.

Man MUSS alle gleichzeitig losfahren lassen.
Man darf nur den Zug nicht noch zusätzlich weiter weg hinter der weißen Linie platzieren.
Das ist eigentlich Thema hier.
Nun wir sehen die weiße Linie nicht (Anfang aller Töne).
Also versucht man Naiv am Ziel zu messen (die Peaks). Nun das geht ja auch nicht wie oben erwähnt. Wir wollen nicht (zumindest hier noch nicht) dass alle gleichzeitig ins Ziel kommen sondern gleichzeitig anfahren.

Mein Vorschlag gleicht dem Ansatz einen errechneten Ideal Abstand an der Ziellinie zu haben.
(Die absolute) Exzessphasenverzerrung ist wenn ein Offset an der Startlinie zwischen den dreien herrscht.
Die Minphasenverzerrung ist wenn durch das langsame Anfahren das Ziel später erreicht wird.

Vorsicht: hat man mehrere Rennsportler, so ist durch die Minphase bedingter Versatz zwischen den Kandidaten an der Ziellinie eigentlich auch als Exzess bezeichnet. Das wird aber komplexer, lasst uns das hier ignorieren :)

Also, Startlinie ausrichten!
Unterschiedliche Trägheit beim anfahren als gegeben hinnehmen.

Dh nochmal konkret auf euer Beispiel:

Bindfaden Differenz Main<->Hörplatz zu Sub<->Hörplatz ? Nehmen wir 1 Meter zum Beispiel (Sub weiter weg in der Ecke)

1/344= ~3ms

Also verzögern wir zB die Mains um 3ms

Sub so polen dass es Einbruch bei zb 100Hz (eure Trennfrequenz) ergibt

Delay jetzt geringfügig +- schieben bis der Einbruch so tief wie möglich wird (geringfügig heißt man fängt mit Zehntel Delay an und kann ggf bis zum hundertstel Delay feinabstimmen)

Sub zurück polen und idR gut.

Wer dem Bindfaden misstraut kann schauen ob die Sprungantwort besser aussieht wenn man Sub oder Mains mit Periodendelay versieht. Periode ist 1/XO ... hier 100Hz->10ms.
Sprich ich spiele mit 10ms vor/zurück an Main oder Sub.
Rückt die Gebirgskette der Sprungantwort näher aneinander wirds besser.
Ergibt sich der Buckel (Seite 8) wars zu viel ... der Zug mogelt und fährt zu früh los.

Gruß
Josh
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Fujak
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Beitrag von Fujak »

Hallo Domenico,
dsdommi hat geschrieben:Wenn ich das per Impulsmessung machen würde könnte ich das Delay doch auch am Bass einstellen oder ?
Da der Bass zeitlich hinterherhinkt, würde ein Delay am Sub das Hinterherhinken noch vergrößern
dsdommi hat geschrieben:Wenn ich das Delay beim Sub einstelle ist es doch im Ergebnis das gleiche als wenn ich die Phase verstellen würde oder ?
Nein, die Phasenverschiebung gibt lediglich an, um welchen Betrag (in Grad) die Phasen zweier Wellen zueinander verschoben sind. Da es sich in unserem Anwendungsfall um Wellen unterschiedlicher Frequenzen handelt ergibt sich eine relative Phasendifferenz. Bei ihr spielt der sog. Gangunterschied eine Rolle, also die Wegdifferenz / Laufzeit zweier oder mehrerer Wellen.

Daraus folgt, dass sich bei kongruenter Phase zweier Wellen unterschiedicher Frequenz ein umso größer werdender Laufzeit-Unterschied ergibt, je größer der Abstand zwischen Lautsprecher-Membran und Hörer wird. Eine kongruente Phase am Hörplatz würde bei Vernachlässigung der Laufzeitunterschiede bedeuten, dass bei einem angenommenen Ton, die erste Welle des Sub auf z.B. erst die 8. Welle (als angenommener Wert) des HT trifft, da seine Laufzeit kürzer ist. Die 1. Welle des Subs und die 8. Welle des HT mögen in Phase sein, aber eben mit einem Gangunterschied, den nur durch eine Laufzeit-Verzögerung (Delay) von HT kompensiert werden kann.

Grüße
Fujak
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dsdommi
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Beitrag von dsdommi »

Hallo,
@Fujak
OK. Verstanden, danke
@ Josh
ich habe mir das mal angeschaut und verstehe das Bild auf Seite 8 nicht wirklich.
Habe versucht es hier mal rein zu kopieren was mir leider nicht gelungen ist.
Ich versuche mal hier meine Interpretation zu Posten und bitte nicht vergessen ich bin Anfänger :-)
Wir haben eine Übernahmefrequenz die im Schnittpunkt bei -6db liegt.
Nach der Zeitkorrektur ist das Summensignal um 4 dB schlechter als vor der Korrektur .
Ok, liegt aber imho daran dass ich mit dem Delay ja auch das Phasenverhältnis verändere. Wenn ich jetz die Möglichkeit hätte die Phase des MT zu verändern würde das Summensignal wieder steigen richtig ?
Nächste Möglichkeit in meinen Augen wäre die grüne Linie einfach nach links zu verschieben also die Chassis früher parallel laufen zu lassen.Damit müsste das Summensignal doch auch wieder steigen.
Und hier liegt mein Problem mit den Beispielen.
Sie sind in meinen Augen bewusst so gewählt um das Problem eines für mich falsch eingestellten Filters zu zeigen. Ich denke man kann mit der Wahl einer anderen Übernahmefrequenz oder mit einer Phasenverschiebung hier eine Menge bewirken.
Nun zu deinen Fliege und Zug Ausführungen :D
Hast du da nicht einen Widerspruch ?
Du sagst man muss alle gleichzeitig los fahren lassen und verzögerst dann doch am Start ?
Wenn ich mir das zusammenfassend anschaue komme ich immer mehr zum Ergebnis dass nicht das Zeitgleiche Signal am Hörplatz entscheidend ist sondern der Maximalpegel also die Amplitude, was am Ende meine erste Theorie nämlich nach Frequenzgang einzustellen den richtige weg wäre.
Zu lesen ist halt immer dass ein Zeitoptimiertes Klangbild am Hörplatz ideal für die räumliche Darstellung ist.
Vielleicht kommt in der Praxis am Ende bei angepasster Übernahmefrequenz und Zeitkorrektur das ideale raus.
Oder ist es genau das was du uns sagen willst. Nämlich dass man nicht nur die Zeitverschiebung im Auge haben muss sondern nur eine Kombination aus Zeit Phase und Übernahmefrequenz zum optimalen Ergebnis führt ?
Danke Euch für die vielen Erklärungen
Gruß dsdommi
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Mister Cool
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Beitrag von Mister Cool »

Hi,

ich stehe total auf solche Beschreibunen wie Josh' Fliege/Lok gechichte :-) Sie war nur unnötig mit Minphase und Excessphase "gewürzt" (das hat die Einfachheit getrübt).

Ich versuche es zu paraphrasieren

- wir wollen das der Zug, der Polo und die Fliege gleichzeitig am Ziel ankommen
- wir wissen aber, dass der Zug, der Polo und die Fliege unterschiedlich schnell sind
- und trotz dem wollen wir, dass sie alle gleichzeitg starten -> keiner soll früher oder später starten
- dann geht es nur durch den Ausgleich der Strecken, die sie hinterlegen müssen -> der Startpunkt der Lok muß näher am Ziel als der Startpunkt des Polos und der wiederum näher als der Startpunkt der Fliege sein.

Das wäre ein theoretischer Wunschansatz, den wir leider nich umsetzen können. Denn dazu müsste man jedes einzelne Chassis in der Entfernung zum Hörer verstellen können. Das ginge vielleicht für einen HT (Fliege) und einen MT (Polo). Da reden wir von Streckenausgleich in Zentimeterbereich. Aber beim TT/Sub sind wir im Meterbereich, und das ist nicht realistisch.


Also es ist schön das zu verstehen, aber dieses Wunschdenken hilft uns nicht weiter das Problem zu lösen.
Daher, um das Problem zumindest zu mildern, können wir ein Kompromis eingehen und die unerwünschte Verzögerung der Starts doch zuzulassen und die erwähnten, daraus resultierenden Verzerrungen ("Prering"?) in Kauf nehmen (da sie weniger signifikant sind, als die unzeitgleiche Wiedergabe)

Langer rede Kurzer Sinn: der Zug, der Polo und die Fliege stehen doch Schulter an Schulter an der gleichen Startlinie, aber der Zug darf als erster starten und der Polo und die Fliege später :-)

Um wieviel später? -> Delay

Am liebsten würde ich mir in Acourate so ein Tool wünschen, wie die Funktion zum Ausrichren der Lautsprecher, aber mit einer konfigurierbaren Frequenz des Dirac-Signals, konfigurierbaren Signalausgabe der Vergleichssignale auf die abzustimmenden Kanäle und mit einer Ausgabe umgerechnet auf ms und cm. Dann könnte ich die Dirac-Frequenz passend zu der Übernahmefrequenz eingeben, die Delays in ms/cm ablesen, diese ms/cm als Delay in den DSP eintragen und beobachten, ob sich die mit dem Tool gemesssenen Abstände/Delays verringert haben

Grüsse,
Alwin
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Mister Cool
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Beitrag von Mister Cool »

Hi,

da fällt mir noch etwas ein.
Durch das "theoretische" Schieben/Versetzen der Chassis zueinander würden wir das Problem des "Zeitausgleichs" lösen, aber womöglich die optimale Positionierung der Chassis im Raum (->Raummoden) zerstören.

Also, wie man auf Polnisch sagt: "egal wie man sich dreht, A... bleibt immer hinten" :)

Grüsse,
Alwin
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uli.brueggemann
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Beitrag von uli.brueggemann »

Mister Cool hat geschrieben:Am liebsten würde ich mir in Acourate so ein Tool wünschen, wie die Funktion zum Ausrichren der Lautsprecher, aber mit einer konfigurierbaren Frequenz des Dirac-Signals, konfigurierbaren Signalausgabe der Vergleichssignale auf die abzustimmenden Kanäle und mit einer Ausgabe umgerechnet auf ms und cm. Dann könnte ich die Dirac-Frequenz passend zu der Übernahmefrequenz eingeben, die Delays in ms/cm ablesen, diese ms/cm als Delay in den DSP eintragen und beobachten, ob sich die mit dem Tool gemesssenen Abstände/Delays verringert haben
Die Ziege wollte auch ein langes Schwänzchen - hat aber keins gekriegt :mrgreen:

Also, man kann mit Acourate mehr als nur die Makros.
Für das Thema Delaybestimmung gibt es da Spielmöglichkeiten. Dazu vorher eine Warnung: das kann eine echte Kopfnuss werden, weil die Realität sich oft so gar nicht nett zeigt.

Vorgehensweise:
man sollte Pulsantworten messen und zwar von den Chassis, für die man bei einer gegebenen XO-Frequenz die Delays ermitteln will. Dazu IMMER den Hochtöner als Timing-Referenz mitmessen, Acourate richtet die Pulsantwort nach dem Hochton-Impuls aus! Ebenfalls immer den ganzen Sweep durchlaufen lassen und Normalize Pulse im LSR abschalten.
Beispiel aktives 3-Wege-System:
a) Messung Pulsantwort MT + HT
b) Messung Pulsantwort TT + HT
Das gibt zwei Pulsantworten, die man nun laden kann. Dazu einen Sinus mit der Übernahmefrequenz generieren und dann mit den Pulsantworten convolven.
Es ergeben sich die Sinus-Antworten von TT und MT, die wegen des HTs zeitlich zueinander passend ausgerichtet sind. Aber nicht notwendigerweise zusammenpassen.
Das Ziel ist nun, dass die Sini in der Addition einen maximalen Wert ergeben, aber auch am besten gleichzeitig starten. Also müssen sie auf jeden Fall in Phase sein. Man kann nun durch TD-Function - Rotation jeweils einen Sinus samplegenau verschieben. Mit der Abtastrate ergibt sich dann das Delay.
Mit den Markern im Zeitdiagramm kann man dann rechts den Wert ablesen bzw. auch den zugehörigen Weg.

FF - viel Vergnügen :wink:

Grüsse
Uli
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