Delay einstellen

Hornguru
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Beitrag von Hornguru »

Hallo Nils

Linkwitz bezieht sich aber nur auf eine Quelle.
Ein Mehrweg Lautsprecher ist da ausgenommen.
Jeder hat sein eigenes Filterband und damit resonierts in der Exzessphase als verzögertes ein- und Ausschwingen. Wie das Filterbank Klingeln von MP3.

Gruß
Josh
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FoLLgoTT
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Beitrag von FoLLgoTT »

Hallo Josh,
Hornguru hat geschrieben:Linkwitz bezieht sich aber nur auf eine Quelle.
Ein Mehrweg Lautsprecher ist da ausgenommen.
Genau, er hat das an einem rein minimalphasigen System gezeigt. Ein Mehrweger ist das zwar nicht, aber die Regeln für den komplexen Frequenzgang bezüglich des Ein-/Ausschwingverhaltens gelten genauso. Nur, dass man aus dem Amplitudengang alleine nicht mehr die Phase ableiten kann.

Gruß
Nils
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Hornguru
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Beitrag von Hornguru »

Hallo Nils

Sind wir uns wieder fast einig :cheers:
Eins fehlt noch:

dass man aus dem Amplitudengang alleine nicht mehr das Ein-/Ausschwingverhalten ableiten kann

Gruß, Josh
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wgh52
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Beitrag von wgh52 »

Hallo Freunde,

so langsam komme ich nicht mehr mit. Die Eingangsfrage war doch eigentlich einfach:
HornJunkie hat geschrieben:Hallo zusammen,

ich hätte mal eine Frage bezüglich dem Delay.
Wie stellt ihr das Delay zwischen einzelnen Treibern ein?
Wie geht ihr hier vor?
Mit welchen Messprogrammen arbeitet ihr?

Ich hoffe man kann hier weiterhelfen.


Beste Grüße,

Florian
Diese wurde soweit ich sehe von Einigen beantwortet. Worum geht es jetzt? ...noch ums eigentliche Thema oder um welche Dinge...?

Danke und Grüße,
Winfried

4690
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uli.brueggemann
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Beitrag von uli.brueggemann »

FoLLgoTT hat geschrieben:Die Impuls- und Sprungantwort (und damit auch Transienten und Einschwingverhalten) sind nur andere Darstellungen des komplexen Frequenzganges. Ist der linear (sowohl Amplitude als auch Phase), ist auch das Einschwingen gut.
Nils,

mein Verständnis ist genau andersherum. Basis ist die Impulsantwort. Die Sprungantwort ergibt sich als Integral der Pulsantwort über der Zeit. Der komplexe Frequenzgang folgt aus der Fourier-Transformation. Der Amplitudengang (Frequenzgang) enthält dabei keinerlei zeitliche Information mehr, die Amplituden gelten für einen eingeschwungenen Zustand, also mit Dauersinus als Eingangsignal.

Wer sich den Spaß macht und reale Impulsantworten (also nicht nur die netten Linkwitz-Beispiele, weil noch händisch zeichenbar) mit einem Sinus oder einem gefensterten Chirp faltet, der kann erkennen, dass man am Thema Einschwingen arge Kopfschmerzen bekommen kann.

Ein Beispiel meinerseits ein Einschwingen auf einen 72 Hz Chirp, einmal als Sollsignal
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und dazu die Wirklichkeit
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Was ist denn nun die Verzögerung? Man erkennt schön, dass bei Zeit 0.175 sich die Phase (z.B. wegen Reflektion) dreht. Soll man nun das Delay nach dem tatsächlichen Beginn der Antwort oder nach dem Peak der Reflektion oder nach einem eingeschwungenen Zustand (Dauersinus anstelle Chirp) bestimmen?

Was hilft mir hier ein komplexer Frequenzgang?

Grüsse
Uli
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FoLLgoTT
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Beitrag von FoLLgoTT »

Hallo Uli,
uli.brueggemann hat geschrieben:mein Verständnis ist genau andersherum. Basis ist die Impulsantwort. Die Sprungantwort ergibt sich als Integral der Pulsantwort über der Zeit. Der komplexe Frequenzgang folgt aus der Fourier-Transformation.
Von welcher Seite man auch immer kommt, mir geht es um die Äquivalenz. Beides kann ja ineinander überführt werden.
Der Amplitudengang (Frequenzgang) enthält dabei keinerlei zeitliche Information mehr, die Amplituden gelten für einen eingeschwungenen Zustand, also mit Dauersinus als Eingangsignal.
Mit "komplexem Frequenzgang" meine ich immer Amplituden- und Phasengang. Dass der Amplitudengang alleine keine Zeitinformationen enthält, ist mir klar.
Wer sich den Spaß macht und reale Impulsantworten (also nicht nur die netten Linkwitz-Beispiele, weil noch händisch zeichenbar) mit einem Sinus oder einem gefensterten Chirp faltet, der kann erkennen, dass man am Thema Einschwingen arge Kopfschmerzen bekommen kann.
Wie gesagt, das habe ich vor fast 10 Jahren mal an einem 3-Weger gemacht. Allerdings mit einem Rechtecksignal. Hier ist der Thread dazu.

Man sieht, dass nicht nur die (eingeschwungene) Messung zeigt, wie sich das Zeitverhalten verbessert, sondern auch das mit einem Wave Editor aufgenommene Rechtecksignal. Und das enthält eben echte Transienten, die nicht durch eine Transformation berechnet werden.
Was ist denn nun die Verzögerung? Man erkennt schön, dass bei Zeit 0.175 sich die Phase (z.B. wegen Reflektion) dreht. Soll man nun das Delay nach dem tatsächlichen Beginn der Antwort oder nach dem Peak der Reflektion oder nach einem eingeschwungenen Zustand (Dauersinus anstelle Chirp) bestimmen?
Ein Einstellen mit Reflexionen ist relativ sinnlos, das schrieb ich ja oben schon. Deswegen der Hinweis auf eine reflexionsfreie bzw. gefensterte Messung zum Einstellen der Verzögerung.

Übrigens habe ich die Impulsantwort (oder ein beliebiges zeitliches Signal) noch nie als verlässliche Quelle für irgendeine Einstellung gesehen. Phasendrehungen machen die für Menschen quasi unleserlich und die Gewichtung der Frequenzen entspricht nicht unserer Wahrnehmung (die oberste Oktave bestimmt 50% der Erscheinung der Impulsantwort). Der komplexe Frequenzgang der Einzelzweige und deren Überlagerung ist deutlich sprechender.

Gruß
Nils
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Hornguru
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Beitrag von Hornguru »

Hallo Nils

Ich glaube ihr redet marginal aneinander vorbei.
Uli, du hattest doch mal so ein tolles PDF mit deiner jüngsten Methodik zur Sinusfaltung zwecks Delay-Optimierung. Verlink das nochmal, das machts deutlicher.
FoLLgoTT hat geschrieben: Ein Einstellen mit Reflexionen ist relativ sinnlos, das schrieb ich ja oben schon. Deswegen der Hinweis auf eine reflexionsfreie bzw. gefensterte Messung zum Einstellen der Verzögerung.
Ich glaube das gillt nur bei kompakten Systemen und hohen Frequenzen (3k XO Regal-Monitor).
Da mischen sich die Wellen zwischen den Treibern lange bevor deren Einheit auf Reflektionen trifft.
Bei größeren (1k XO Horn) wird die Summe am Ohr immer stark je nach Raum variieren.
FoLLgoTT hat geschrieben: Einzelzweige und deren Überlagerung ist deutlich sprechender.
Genau darauf will Uli ja hinaus. Hier die Überlagerung der einzelnen Treiber auch mit individueller Phase zu betrachten und die Summe zu Optimieren.
Das Wavelet Transform sollte am Ende des Tages schlanker werden. Der Einschwingvorgang schneller.

Beispiel:
Angenommener Idealfall: Einschwingen dank Filter+Raum+Chassis liegen 90° out-of-phase zwischen Hochtöner / Mitteltöner. Der linearphasige Filter wird so Prering haben. Übliche Sache. Im SteadyState kann es sich trotzdem auf 0° perfekt addieren.

Ziehe ich nun den Hochtöner eine viertel Periode vor, würde sich das Prering perfekt aus-knocken.
Der eingeschwungene Zustand hätte aber 3 (??) dB Pegelverlust.

Die Delle im F-gang muss man per EQ hochziehen.
Die Stufe im Groupdelay via invertiertem Allpass (FIR Über Alles).
Nun ist Alles perfekt.

Wenn das in der Realität immer so klar aufteilbar wäre, wär schön :mrgreen:

Gruß
Josh
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FoLLgoTT
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Beitrag von FoLLgoTT »

Hi Josh,
Hornguru hat geschrieben:Ich glaube ihr redet marginal aneinander vorbei.
Das will ich nicht ausschließen. ;)
Ich glaube das gillt nur bei kompakten Systemen und hohen Frequenzen (3k XO Regal-Monitor).
Da mischen sich die Wellen zwischen den Treibern lange bevor deren Einheit auf Reflektionen trifft.
Bei größeren (1k XO Horn) wird die Summe am Ohr immer stark je nach Raum variieren.
Klar, je größer der gesamte Lautsprecher, je näher er an Begrenzungsflächen steht und je niedriger die Frequenz, desto mehr spielen frühe Reflexionen rein. Aber oberhalb des Grundtons sollten sich eigentlich bei praktisch allen Lautsprechern die Zweige erst überlagern, bevor eine Reflexion eintrifft. Kann man ja zur Not einfach ausmessen/nachrechnen.
Genau darauf will Uli ja hinaus. Hier die Überlagerung der einzelnen Treiber auch mit individueller Phase zu betrachten und die Summe zu Optimieren.
Ehrlich gesagt, weiß ich nicht genau, worauf er hinaus wollte. Er sprach von einem Unterschied zwischen Einstellung im eingeschwungenen Zustand und Transienten. Der existiert aber nach meinem Verständnis nicht.

Zu deinem Satz: ich bin da für die andere Seite. Erst jeden Zweig auf eine bestimmte Zielfunktion bringen, dann überlagern und die Verzögerung einstellen. Das ist einfach, verständlich und man erreicht eine optimale konstruktive Interferenz. Man bekommt auch eine nach vorne gerichtete Hauptabstrahlkeule.

Bei diesem Vorgehen...
Angenommener Idealfall: Einschwingen dank Filter+Raum+Chassis liegen 90° out-of-phase zwischen Hochtöner / Mitteltöner. Der linearphasige Filter wird so Prering haben. Übliche Sache. Im SteadyState kann es sich trotzdem auf 0° perfekt addieren.

Ziehe ich nun den Hochtöner eine viertel Periode vor, würde sich das Prering perfekt aus-knocken.
Der eingeschwungene Zustand hätte aber 3 (??) dB Pegelverlust.

Die Delle im F-gang muss man per EQ hochziehen.
Die Stufe im Groupdelay via invertiertem Allpass (FIR Über Alles).
Nun ist Alles perfekt.
...ist das nicht der Fall. Damit verschiebt man nämlich die Hauptabstrahlkeule nach oben oder unten. Das kann gewollt sein. Ist es aber in den meisten Fällen nicht.

Gruß
Nils
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Hornguru
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Beitrag von Hornguru »

Hallo Nils
FoLLgoTT hat geschrieben: Damit verschiebt man nämlich die Hauptabstrahlkeule nach oben oder unten.
Sehr scharfsinnig und umsichtig :cheers: Klasse bemerkt, da habe ich noch garnicht drüber nachgedacht.
Tolle Diskussion hier mit euch, trägt wieder wertvolle Früchte. Danke!

Die Keulen sind aber eher Mittel-Hochton Relevant. Sagen wir mal grob in der 500-5k Dekade.
Drunter verlieren Keulen die Relevanz da Wellen lang oder Direkt-Difusschall ein Mischmasch.
Drunter ist aber genau das wo Uli glaube ich grad seinen Fokus drauf hat. Weil da der Raum so Dominant ist und genau dort die meistgefragte Schwierigkeit "Wie alignen?" adressiert wird.
Thema Subwoofer zB.
Drüber scheint dein Fokus zu liegen, deswegen hier leicht unterschiedliche Betrachtungsweisen, oder ? :D

Momentan tendiere ich zum Schluss:

1. Niederfrequent (Infra, Schröder ...) lohnt sich eine Orientierung primär * an den Einschwung Perioden

2. Hochfrequent lohnt primär Orientierung am Eingeschwungenen Zustand (Steady state)

- Primär, weil immer in Maßen. Zu tiefe Bass-Kerben im SteadyState will niemand durch Peaks auffüllen. Klar.
- Zu scharf beamen die Mittelton-Keulen ja auch nicht. 5° Achsverschiebung tun niemand weh.
- Ich denke im Tiefbass darf man sich ein paar hundert Grad gönnen.
- Im Hochton 0.
- Im Mittelton liegt sicher der fließende Übergang. Bei 500Hz könnte ich mir 15° durchaus vorstellen wenn ich das Prering 6dB dämpfe und die Keule sich nur 1-2 dB verschiebt.

Gruß
Josh
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FoLLgoTT
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Beitrag von FoLLgoTT »

Hi Josh,
Hornguru hat geschrieben:Tolle Diskussion hier mit euch, trägt wieder wertvolle Früchte. Danke!
:cheers:
Drüber scheint dein Fokus zu liegen, deswegen hier leicht unterschiedliche Betrachtungsweisen, oder ? :D
Mein Fokus liegt auf dem gesamten Lautsprecher, also primär auf den Trennfrequenzen im Mittelton. Also ja, weniger für Subwoofer.

Übrigens habe ich damals bei der Entwicklung der ersten Quasikoaxe auch damit gespielt, asymmetrische IIR-Filter einzusetzen und über Verzögerung und Pegel "irgendwie" die Summe zu gestalten. Dann am Ende den Bereich auf einen linearen Amplitudengang glattgezogen (alles ohne FIR), da es ja einen leichten Einbruch gab.
Das klang irgendwie nicht. Ich kann nicht genau beschreiben, wie. Es "fehlte" irgendwie etwas im Mittelton. Ganz merkwürdig. Obwohl das Abstrahlverhalten fast identisch war, klang es mit rein konstruktiver Interferenz (später dann mit FIR) wieder richtig. Daher bin ich grundsätzlich skeptisch gegenüber solchen "Mauscheleien". :)

Gruß
Nils
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uli.brueggemann
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Beitrag von uli.brueggemann »

Nun, ich hatte hier ein Beispiel für Subwoofer im Hinterkopf. Mittel- und Hochton sind da häufig simpel dagegen.
Wenn man einen linearphasigen Tiefpass und Hochpass mit einem windowed Chirp (hier 72 Hz, 7 Zyklen) faltet ergibt sich z.B.

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Was dann in der Summe wiederum das Ausgangssignal ergibt

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Macht man das nun für die dazu gemessenen realen Pulsantworten, sieht das für Tiefpass und Hochpass so aus

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Mittels der Filter kann man nun die Amplitude beeinflussen und die Phase drehen. Dazu noch ein Delay als Zeitkorrektur hinzuziehen. Wenn man nun z.B. den zu späten Tiefpass nach vorne zieht, also eher spielen lässt, passt dann der Beginn. Dennoch erkennt man, dass sich die Signale nicht zum idealen Chirp addieren.
Würde man wie oft vorgeschlagen den Amplitudengang mit Invertierung eines Chassis auf Minimum optimieren und anschliessend die Invertierung rückgängig machen, hätte man eben auf den eingeschwungenen Zustand hin optimiert und dann würde die Addition der Chirps ebenfalls nicht passen.

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Die Realität ist nun oft komplexer als angenommen.
Wie Ihr es letztlich macht ist dann auch Geschmackssache. Ich wollte bloss drauf hinweisen, dass das Ausrichten per Chassisinvertierung nicht notwendigerweise die optimale Lösung ist.
FoLLgoTT hat geschrieben:Übrigens habe ich die Impulsantwort (oder ein beliebiges zeitliches Signal) noch nie als verlässliche Quelle für irgendeine Einstellung gesehen.
Irgendwie habe ich ein anderes Verständnis:
1. Die Impulsantwort enthält jegliche Information zum Verhalten eines linearen zeitinvarianten Systems. Verlässlicher geht nicht.
2. ein beliebiges zeitliches Signal wäre z.B. auch das Musikstück welches man gerade hört. Es soll Leute geben, die anhand dieses Signals ein Equalizing, ein Mastering oder insgesamt eine ganze Musikproduktion damit machen. Was sollte denn sonst die verlässliche Quelle für irgendeine Einstellung sein? Ich kenne keine Musik-CD auf der ein komplexer Frequenzgang als Quellinformation gespeichert ist.

Grüsse
Uli
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Beitrag von FoLLgoTT »

Hallo Uli,
uli.brueggemann hat geschrieben:Nun, ich hatte hier ein Beispiel für Subwoofer im Hinterkopf.
Ok, dann haben wir aneinander vorbeigeredet. Um Subwoofer ging es mir explizit nicht, sondern um die Einstellung eines Mehrwegers.
Die Realität ist nun oft komplexer als angenommen.
Wie Ihr es letztlich macht ist dann auch Geschmackssache. Ich wollte bloss drauf hinweisen, dass das Ausrichten per Chassisinvertierung nicht notwendigerweise die optimale Lösung ist.
Beim Subwoofer gebe ich dir da Recht. Da hilft es manchmal auch, auf die Gruppenlaufzeit zu schauen, ob man überhaupt im richtigen Bereich mit der Verzögerung liegt. Wenn man aber nicht gerade ein DBA hat, bestimmen die Moden primär die Gruppenlaufzeit und man erkennt nicht besonders viel.
Irgendwie habe ich ein anderes Verständnis:
1. Die Impulsantwort enthält jegliche Information zum Verhalten eines linearen zeitinvarianten Systems. Verlässlicher geht nicht.
Ja, aber diese Darstellung ist nicht zum Einstellen eines Mehrwegers geeignet. Die Gründe habe ich oben genannt.

Es gibt andere Darstellungen (komplexer Frequenzgang, Abklingspektrum, nichtlineare Verzerrungen, Intermodulation, Impedanzgang), die bei der Lautsprecherentwicklung bedeutend hilfreicher sind. Die Impulsantwort ist nach meiner Erfahrung meist ziemlich nutzlos und verwirrt eher als dass sie hilft.
2. ein beliebiges zeitliches Signal wäre z.B. auch das Musikstück welches man gerade hört. Es soll Leute geben, die anhand dieses Signals ein Equalizing, ein Mastering oder insgesamt eine ganze Musikproduktion damit machen. Was sollte denn sonst die verlässliche Quelle für irgendeine Einstellung sein? Ich kenne keine Musik-CD auf der ein komplexer Frequenzgang als Quellinformation gespeichert ist.
Ich kenne niemanden, der ernsthaft Lautsprecher entwickelt und ein Musikstück zur Einmessung der Zweige benutzt... ;)

Gruß
Nils
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chriss0212

Beitrag von chriss0212 »

Hallo Nils

ich hoffe Du bist noch bei uns ;)
Die genauste Methode ist folgende:

1. Reflexionsfrei messen (oder mit Fensterung im Garten auf hohem Stativ)
2. Einzelne Zweige linearphasig auf Zielfunktion entzerren
3. Einen Zweig verpolen und die Verzögerung zwischen beiden Zweigen so einstellen, dass der Einbruch im Amplitudengang maximal ist
4. Einen Zweig wieder richtig polen

Das garantiert auch bei Vielwegern eine nahezu perfekte Addition. Mit minimalphasigen Filtern ist das leider nicht so trivial. Hier muss man bei Vielwegern die Hoch-/Tiefpässe der anderen Zweige draufschlagen, damit die Phase exakt passt.
Ich habe zwar einen Vielweger, aber mit relativ steilen linearphasigen Filtern und ohne eine Vorentzerrung. Da nie mehr als 2 Wege überlappen sollte die Methode doch auch hier funktionieren oder?

Viele Grüße

Christian
bastelixx
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Beitrag von bastelixx »

Hallo Christian,

Erzeugt du deine crossover oder triffst du die crossover Einstellungen vor dem du mit der Linearisierung anfaengst?

Gruss
Stanislaw
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chriss0212

Beitrag von chriss0212 »

Hallo Stan

Ich verstehe Die Frage leider nicht. Kannst Du die noch mal weiter ausführen?

Grüße

Christian
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