Wie sieht eine ideale Sprungantwort aus?

Ulis Mess- und Korrekturprogramm

Beitragvon Hans-Martin » 18.05.2019, 22:01

Sigi M. hat geschrieben:bin leicht irritiert, machst Du Spaß ? :D Ich nehme natürlich ein Schiebedreieck mit quadratisch gerundeten Flanken. . :cheers:

Hallo Sigi,
ich grüble gerade über ein ähnlich geartetes Problem bei einem HT-Horn an einer Passivweiche...
da hatte ich glatt übersehen, dass es hier nur um Acourate geht.
Grüße
Hans Martin
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Beitragvon uli.brueggemann » 18.05.2019, 22:26

Sigi M. hat geschrieben:Ein Gedanke noch: Wenn die Pegel beider Weichenzweige genau gleich sind, dürfte doch die 6 kHz Vorschwingung nicht erscheinen, egal wo das delay liegt? Also sie müssen dafür doch nicht synchron / in Phase nach sinusconvolution laufen?

Zwei Weichen müssen ja nicht nur elektrisch (oder digital) zusammenspielen. Am Ende zählt das was akustisch rauskommt. Da kommt also das Chassisverhalten mit dazu.
Wenn man sich aber nun linearphasige Weichen genauer anschaut, sieht man, dass sich da jeweilige Anteile gegenphasig verhalten, idealerweise also zu Null addieren. Ob da nun also in der "akustischen" Addition Null rauskommt, hängt natürlich schon mal davon ab, ob denn jeweils die Amplituden und/oder Phasenlagen zusammenpassen. Dass hier die Realität nicht notwendigerweise der Theorie entspricht sollte klar sein.
Ebenfalls sollte man erwarten, dass die Wahrscheinlichkeit umso mehr dagegenspricht, je steiler die Weichen sind (bzw. je schärfer die Knicke). Naturgemäß dauert dann nämlich das Ringing länger (egal, ob linear- oder minimalphasig). Und desto höher ist damit die Chance, dass da zwei Chassis auseinanderlaufen.

Grüsse
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Beitragvon KSTR » 18.05.2019, 23:01

Yep! Und dieses Ringing durch Imperfektion der Addition ist auch bei lin-phase Trennung da, bloß weniger sichtbar bzw hörbar weil nach dem Sprung anstatt davor (und danach).
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Beitragvon Daihedz » 19.05.2019, 08:03

KSTR hat geschrieben:Yep! Und dieses Ringing durch Imperfektion der Addition ist auch bei lin-phase Trennung da, bloß weniger sichtbar bzw hörbar weil nach dem Sprung anstatt davor (und danach).

Jetzt bin ich etwas verwirrt - bezieht sich Deine Aussage wirklich die lin-phase Trennung, oder aber nicht viel eher auf die min-phase Trennung?

Und darf ich da nochmals mit meiner Frage nachhaken: Gibt es analoge Weichentypen, resp. 3- bis 5-Mehrwegsysteme (die sind doch vorwiegend min-phase mit dem Vorteil des vom Nutzsignal "übertönten" Ringings), bei welchen die Sprungantwort annähernd ideal ist - ev. auch erst nach einer ditigalen Vorentzerrung?

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Beitragvon Daihedz » 19.05.2019, 08:03

KSTR hat geschrieben:Yep! Und dieses Ringing durch Imperfektion der Addition ist auch bei lin-phase Trennung da, bloß weniger sichtbar bzw hörbar weil nach dem Sprung anstatt davor (und danach).

Jetzt bin ich etwas verwirrt - bezieht sich diese Aussage wirklich die lin-phase Trennung, oder aber nicht viel eher auf die min-phase Trennung?

Und darf ich da nochmals mit meiner Frage nachhaken: Gibt es analoge Weichentypen, resp. 3- bis 5-Mehrwegsysteme (analoge Trennungen sind doch vorwiegend min-phase mit dem Vorteil des vom Nutzsignal "übertönten" Ringings?), bei welchen die Sprungantwort annähernd ideal ist - ev. auch erst nach einer ditigalen Vorentzerrung?

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Beitragvon KSTR » 19.05.2019, 09:43

Ähm ja, sorry, "min-phase" meinte ich.

Zur anderen Frage:

Globale Phasenvorausentzerrung geht immer, ändert aber nichts. Es zieht das praktisch immer vorhandene Ringing zwangsläufig vor den Puls, je steiler die Trennung umso deutlicher.

Analoge Trennungen die linearphasig sind in der Summe gibt es, auch höherer Ordnung. Die meisten (inbes. alle ohne Delays/Allpässe) haben aber den Nachteil der extremen Gegenphasigkeit (destruktive Summierung) und breiten Überlappung im Trennbereich, also effektiv unbrauchbar, erst recht unter Winkeln bzw mit den üblichen Ungenauigkeiten. Je höher die Ordnung umso schlimmer (deswegen ist nur 1ste Ordnung, und assymmetrisch 1ste und 2te, üblich).
Mit Laufzeiten, echte wie über Verzögerungsallpässe, und mit weiteren Allpässen als Phasenschieber bis zur Emulation der Phasenvorausentzerrung durch eine Kaskade von Allpässen mit peakenden Gruppenlaufzeiten (also teilweise ansteigende GLZ) kann man bessere linearphasige Trennungen schaffen wo sich die Wege trotzdem kohärent addieren (also Linkwitz-Riley-Verhalten). Ist halt meist ein Riesenaufwand und mit vielen Beschränkungen behaftet.

Deshalb bleibt die einfachste Lösung für ein sprungidealen LS: Man nehme einen LS der in allen anderen Aspekten gut designt ist, und v.a. sauber phasenparallel laufende Wege hat (mit 0° offset bis -40dB links und rechts von der Trennung, oder wenigstens konstantem Offset bis maximal 90° wenn dies von der Abstrahlung her erforderlich ist, bei D'Appolito, zB). Und vorausentzerre ihn dann mit einem *analytisch* erstellten Korrekturkern (Impulsantwort eines entsprechenden Summen-Allpassganges der idealisierten bzw kurvengefitteten Trennungen, rückwärts verwendet). Gutes Beispiel: Grimm LS1, da ist der analoge Teil halt durch IIR ersetzt, was natürlich etwaige Laufzeitkompensationen einfacher macht).
Das Ringingproblem bleibt aber immer. Das ist prinzipbedingt. Weil selbst 0°Phasendifferenz der Wege nicht bedeutet, dass sich im Sprungsignal die Wege überall konstruktiv addieren, sondern auch stückweise subtraktiv, immer (nur bei mehr Phasenoffset halt noch mehr). Mag unintuitiv sein, ist aber ein Grundsatz der Signaltheorie. Jeder Hochpass geht auch unter die Nulllinie, das Intergral muss halt Null sein. Nichtsdestotrotz gibt es Trennungen bei denen ein positiver Hochtöner-Sprung an einer Stelle des Tieftönersprungs startet wo dieser ebenfalls positiv und relativ groß ist, ggf. sogar auf dem Maximum, und sich damit alles sehr konstruktiv addiert im Summenschalldruck. Ist nicht linearphasig, klingt aber sehr prägnant, mitten-attacklastig.
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Beitragvon Sigi M. » 19.05.2019, 13:48

Hans-Martin hat geschrieben:Hallo Sigi,
ich grüble gerade über ein ähnlich geartetes Problem bei einem HT-Horn an einer Passivweiche...

Hallo Hans Martin,
ich bin recht fit mit Boxsim und Vituix CAD, wenn Du magst, kann ich mir das Problem mal unverbindlich anschauen. Dazu benötige ich die Impedanzmessungen und Schalldruckmessungen auf Achse der beiden Treiber. Vielleicht ergeben sich daraus Anregungen für Dich.
Mit einem Saugkreis alleine wird's sicher nicht steil genug, der Sperrkreis liegt halt blöderweise immer in Reihe, eine Kombi daraus wird sicherlich auch noch nicht steil genug sein, aber vielleicht reicht es für dein Problem.
Man wird sich sicherlich aber eher darauf beschränken das Übernahmeverhalten beider Treiber zu justieren. Das was ich da mit Acourate gemacht habe, wird in der Form analog ja nicht umsetzbar sein.
Schwierig auch, weil ich den Effekt von hier nicht messen kann ;-) Deshalb sprach ich von Anregungen.
VG
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Beitragvon Sigi M. » 19.05.2019, 14:04

@Uli, Klaus & Simon

Das ist insgesamt sehr interessanter Input! (vor allem das eine Phasenvorentzerrung nicht zielführend ist, das war nämlich eine meiner Überlegungen) Wie sieht es mit Linearisierung MP aus?
Ich werde mit einer sehr steilen Weiche, verschiedenen Werten für die Phasenjustierung (delay) und ideal gleichem Pegel an der Übernahmefrequenz austesten, wann ich mit einer linearen Weiche das geringste Preringing bekomme.
Im Anschlussschritt dann die Weichensteilheit reduzieren, bis das ringing akzeptabel ist. Aufgrund meiner offensichtlichen Empfindlichkeit bei 6 kHz werde ich das wohl beurteilen können. An der Stelle könnte man dann nochmal mit dem delay die Feinjustierung vornehmen / kontrollieren. Da kann ich aber (noch) nicht beurteilen, ob sich das ringing nochmals wahrnehmbar verbessern würde.

Wäre das ein gangbarer Weg?

Danke & viele Grüße
Sigi
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Beitragvon uli.brueggemann » 19.05.2019, 14:12

Sigi,

schau Dir doch mal das Ringing von LBessel bzw. RBessel an. Das ergibt auch bei steilen Weichen das geringste Ringing. Vermutlich willst Du ein LBessel mit Hochpass x-ter Ordnung, dabei ist dann der zugehörige Tiefpass immer 2. Ordnung.

Grüsse
Uli
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Beitragvon Sigi M. » 19.05.2019, 14:44

Hallo Uli
Danke für den Tip aus dem Nähkästchen :wink:
Das werde ich mir zu Gemüte führen!
VG
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Beitragvon Sigi M. » 21.05.2019, 14:07

moin
ja es macht Sinn mal über den Tellerrand hinauszuschauen, es gibt nicht nur NT :wink: Weichen. Thx Uli.
… und mich interessiert nun, inwiefern die Wahl der richtigen Weiche sich auf die Sprungantwort auswirkt.

Für meine Treiber habe ich mich nun zu einem Test mit Linkwitz 7 entschieden. Die Bessel schienen mir doch ein wenig zu flach zu trennen. Dafür habe ich nicht die passenden Treiber.
Das scheint mir momentan der beste Kompromiß aus Sprungantwort (ähnlich smooth wie Bessel) und Ähnlichkeit im Frequenzgang (verläuft nahe den Treiberkennlinien) zu sein.

Der Weg für den Sub ist nicht abgebildet
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Bild

Ich werde nach erfolgter Einmessung die sich daraus ergebende Sprungantwort mit dem Fokus auf's Ringing hier posten.
Bin schon sehr gespannt.

VG
Sigi

PS: Die Treiber sind nicht so schlecht, wie es sich hier darstellt, das ist aus 3,8 m Entfernung gemessen.
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Beitragvon Hornguru » 21.05.2019, 21:33

KSTR hat geschrieben:
(Impulsantwort eines entsprechenden Summen-Allpassganges der idealisierten bzw kurvengefitteten Trennungen, rückwärts verwendet).


Moin Klaus. Du meinst du entzerrst die einzelnen Wege möglichst nah an ein gewisses Minphasiges Übertragungsverhalten, wie zB LR4 Bandpässe?
Und abschließend erstellst du eine Exzessphasen-Inverse eines künstlich nachgebildeten / idealen LR4-Mehrwege Systems?

Gruß
Josh
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Beitragvon KSTR » 22.05.2019, 11:04

Hornguru hat geschrieben:Du meinst du entzerrst die einzelnen Wege möglichst nah an ein gewisses Minphasiges Übertragungsverhalten, wie zB LR4 Bandpässe?
Und abschließend erstellst du eine Exzessphasen-Inverse eines künstlich nachgebildeten / idealen LR4-Mehrwege Systems?
Yep. Die analoge Vorentzerrung kümmert sich fast ausschließlich um die Phasengänge im Trennbereich, weil das kann man nicht über alles fixen per Vorausentzerrung. Den Amplituden- und Phasengang der Summe dagegen schon... und es ist generell immer schön, analytische Entzerrungen zu verwenden wenn es geht, das sichert 100% Artefaktfreiheit und verhindert dass man unnötige Fitzelchen entzerrt.

Der nicht-analytische Teil kommt eh von selbst sobald man dann noch echte Hörplatzentzerrung macht, und nicht von ungefähr ist der entscheidende Faktor dabei die verwendete Ist-Funktion so zu glätten und vorzubewerten dass die Korrektur noch gut wirksam ist aber maximal gutmütig bleibt. Uli hat einen Haufen Arbeit reingesteckt....
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Beitragvon Hornguru » 22.05.2019, 18:44

Hallo Klaus

Mich fasziniert ja insbesondere eine derartig "gekonnte Phasenentzerrung".
Umso enttäuschter war ich dieses Jahr in München (nun zum dritten mal in meinem Leben) dass mir die Grimm klanglich so überhaupt garnicht gefällt. Das Allein macht also noch keine Musik - überrascht vielleicht nicht, aber muss man so auch noch mal relativieren. Oft bringt solch schweißtreibende Saat wenig Ernte.

Nichts desto trotz - wissen wie mans richtig macht - nichts dagegen.

Problematik die mir oft begegnet: Hörner lassen sich schlecht weit außerhalb des Übertragungsbereiches "idealisieren" - und auch nicht messen. Zu viele Komponenten addieren sich unvorhersehbar. Ein Treiber ist nicht mehr einfach Zweite Ordnung. Oder OB 3te. Oder BR 4te.

In so fern ist die Phasenlage beim Horn oft Imho Grande Merde.
Ein Weiser Freund riet mir mal: Bei Hörnern mach BU2, Minphase-Überalles, Kaffee trinken.

Gruß
Josh
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Beitragvon Hornguru » 23.05.2019, 23:38

So hallöchen nochmal.

Ich habe der Über-Alles-Phasenkorrektur mal auf den Zahn gefühlt.
Man nehme eine Minphasen Linkwitz 4er Ordnung, triviale Angelegenheit:

Bild

Man erkennt hier schön in der Summen-Sprungantwort, was Klaus meinte mit "nicht rein additiv" (teilweise auch subtraktiv im Minphasig - Analog - Bereich!)
Nun linearisiert man das in Frequenzgang und Phase wie mit dem Macro 4:

Bild

Sieht ideal aus. Nun, diese "Über Alles Korrektur" bedeutet, jeder Treiber wird von einer Globalen-Phasenkorrektur gefüttert. Keiner bekommt eine individuelle.
Schaun wir dazu isoliert den TiefMitteltöner an.

Bild

Rot als Minphase vorher.
Grün als idealisierte Linearphase - so sollte es sein.
Und Braun ist der Rote Treiber nachdem er die Globale Korrektur erhalten hat.
Hier mal größer:

Bild

Was passiert da genau?
Die Globale Korrektur kann ja nur das Produkt aller Wege korrigieren. Das Produkt wurde aber "überwiegend" aus Einzelteilen addiert ..... aber auch ein wenig subtrahiert.

Könnte man vielleicht mit "Kasse machen" vergleichen. Abends im Laden zählt man die Münzen. Und es passt nie genau :mrgreen:

Hier sieht man wie der Rote als Grün idealisiert, und als Braun zwar irgendwie gut, aber doch knapp am Ziel vorbei schießt:

Bild

Das Braune sieht ähnlich aus wie meine Praxis-Fehlschläge im Streben nach Linearphase.
Wenn jetzt schaut dass dieser Treiber von 100-1000 vollen Pegel schießt.
Aber -40dB immerhin noch bis 30 und 3000Hz beiträgt.... Erklärt sich schon wieder wie ein wenig Prering dazu kommt.

Gruß
Josh
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