Einbinden eines Subwoofers

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sdz
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Einbinden eines Subwoofers

Beitrag von sdz »

Moin!

Ich bin mittelmäßiger Laie und baue mir grade ein Tapped Horn, dass meine aktiven Bullfrogs (dezent) unterstützen soll.

Kann mir jemand in kleinen Schritten erklären, wie ich den Sub am besten in das System integriere? Die Bullfrogs laufen mit Fusion-Amps. Der Sub wird über ein Mini-DSP HD angesteuert. Ich habe außerdem ein UMIK und REW zur Verfügung. Ich habe leider keine externe Soundkarte und kein echtes Mikro, um per Loopback echte Sprungantworten zu messen.

Wie bekomme ich den Sub in Zeit und Phase vernünftig eingestellt? Geht das überhaupt?

Bin für jede Hilfe dankbar,
Seb
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planetti
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Beitrag von planetti »

Hi Seb,

als "mittelmäßiger Laie" beginne mal mit diesen Übungen, um sich auf die Grundlagen einzustimmen:
https://www.youtube.com/watch?v=RNzcRTTZt5M
https://www.youtube.com/watch?v=5vL2KdUjqiQ
https://www.youtube.com/watch?v=kC693eaxL64
https://www.hifizine.com/issues/bass-integration-guide/
https://www.heimkinoverein.de/forum/thr ... /?pageNo=1

Das miniDSP 2x4 HD hat 4 Ausgänge. Wenn Du die Phase der Subwoofer ganz korrekt zur Sprungantwort einstellen möchtest, sollte der Hauplautsprecher auch durch das miniDSP laufen, ansonsten wird dir der Subwoofer immer nur hinterherlaufen. Außerdem hat das miniDSP so viele IIR-PEQs zur Verfügung, so dass eine meist sehr wirksame Raummoden"korrektur" auch gleich erledigt werden kann. Das Ganze stellt man leider nicht einfach ein, sondern es wird ein längerer Weg werden, wenn es am Ende gut werden soll.

Da das miniDSP idealerweise alle Freiheiten bezüglich IIR-Frequenzweichen und Delay in Echtzeit bietet, kannst du die Einbindung völlig frei an die Tiefbasseigenschaften des Hauptlautsprechers anpassen und ausprobieren, d.h. du bist nicht an die oft empfohlenen 80Hz Übergangsfrequenz oder die Abstände zu den Hauptlautsprechern gebunden. Da die Anzahl der FIR-Taps leider sehr gering ist, wird es schwierig, eine phasenneutrale FIR-Weiche (mit z.B. Rephase) auszuführen. So wird die Abstimmung der Übergangsfrequenz (und damit der Lautstärke) mit dem Delay bei IIR-Weichen eine gewisse Herausforderung.

Einen echten Bezug bei der Sprungantwort kann man damit erreichen, indem man einen immer gleichen Hochtöner als Referenz im Logsweep mitlaufen lässt.

Also, viel Spass beim Trainieren,
Uli
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sdz
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Beitrag von sdz »

Vielen Dank schonmal! Ich werde mich in Ruhe mit den Videos beschäftigen. Da die Lautsprecher ja aber vom Hersteller bereits mit den Hypex Fusion Amps aktiviert sind, wird es wohl nicht möglich sein, sie auch über das MiniDSP laufen zu lassen. Das heißt ich muss das Delay der Hauptlautsprecher an den Fusion Amps einstellen, die Übergangsfrequenz an beiden DSPs und die Entzerrung des SW am MiniDSP. Wird kompliziert.

Ist es zum Beispiel möglich, dass ich den rechten Hauptlautsprecher mit seinem DSP erstmal unangetastet lasse und als (Zeit)-Referenz benutze und die Anpassung des Sub mit dem linken LS vornehme? Gibt es die Möglichkeit in REW so eine Kalibrierung vorzunehmen/Kurven übereinanderlegen?

LG Seb
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atmos
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Subwoofer einstellen

Beitrag von atmos »

Hi,
einen SW einstellen, ist einfach:
Die Phase ist immer 0 oder 180 Grad.

Ich bin wie folgt vorgegangen:

Musik mit Tiefbass abgespielt.

In der Phantomschallquelle den Tiefbass verortet.

Dann SW aktiviert, wenn 0 oder 180 stimmt, taucht der Tiefbass an der zuvor verorteten Stelle auf.

Dann den Pegel des SW einstellen.

Je nach Frequenz kann der Lautstärke Pegel schwanken.

Aus dem Grund habe ich 2 SW laufen, weil die einfacher im Pegel einzustellen sind.

Wobei ich es insofern einfacher habe, weil mein AVR ein sehr gutes Bass-Management hat.

An deiner Stelle würde ich auf Anti Mode setzen.

Gruß
Günther
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planetti
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Beitrag von planetti »

Hi Günther,

Seb hat ein selbstgebautes Horn, REW, ein Fusion Amp und ein miniDSP 2x4 HD zur Verfügung. Damit ist eine viel genauere Anpassung in Phasenkongruenz und Übergang möglich als mit einem 0-180° Polungsschalter und vorgegebener Subwooferweiche, insbesondere bei Selbstbaukomponenten. Wozu denn noch ein Antimode?

Ich nehme an, dass sich Seb an uns gerichtet hat, um seine Komponenten optimal aufeinander abzustimmen. Sonst könnte er einen primitiven Subwooferverstärker nehmen und dementsprechend den einfachen Einstellanleitungen (quick and dirty) folgen. Oder ein Antimode kaufen.

Die zu erledigenden Schritte ergeben sich erst dann, wenn Seb vernünftige Messungen machen kann und mit seinen Hörerfahrungen zusammenbringt, und seine DSPs (Weichen, Delays, PEQs) danach anpasst. Die Einstellmöglichkeiten sind ja vorhanden.

Viele Grüße
Uli
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sdz
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Beitrag von sdz »

Soooo, es ist vollbracht ! Das Horn ist gebaut, alles ist eingemessen. Es ist bombastisch. Ich meine den Klang. Die Ausmaße allerdings auch.

Ich musste eine fette Mode bei 27 Herz mit dem Mini-DSP einfangen. Die Trennung findet irgendwo um 80hz statt.

Bilder würden aber viel mehr sagen. Wie bekomme ich die denn hier rein?
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Rudolf
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Beitrag von Rudolf »

Hallo Sebastian,

Gratulation!

Hinweise zum Einstellen von Bildern findest du hier:

viewtopic.php?f=1&t=18

Viele Grüße
Rudolf
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planetti
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Mögliche Anleitung mit REW

Beitrag von planetti »

Hallo Seb,

schön, dann lass mal sehen. Als Tips noch:


1) Frequenzgang pur eines Hauptlautsprechers Tiefton (=TT) (ohne Weiche/DSPs) und Subwoofers (=Sub) (ohne Weiche/DSPs):

Messabstand ganz nah an der Schallentstehung und Windowing nur ganz wenige Zyklen, kein Smoothing -> Frequenzgang der Schallquellen (unter Ausblenden der Raummoden)
Dies zeigt auf, ab welcher Frequenz der Hauptlautsprecher Unterstützung vom Subwoofer gebrauchen könnte und welche Resonanzen beim DIY-Subwoofer-Horn mit leichten PEQs korrigiert werden sollten.


2) Frequenzgang am Hörplatz beider TT und des Subs:

Messung mit mehreren Zyklen im Windowing, kein Smoothing, langer Sweep -> Frequenzgang inklusiv Raummodenanregung für jede Schallquelle.
Zuerst Verrücken/Wandabstände der Schallquellen, so dass die Anregung der 1.Ordnung in alle 3 Richtungen des Raums für jede Schallquelle relativ gering ist - sofern räumlich möglich,
dann die Moden-Peaks mit den PEQs der DSPs (punktuell mit hohem Q und gemäßigter Amplitude) absenken, für jede Schallquelle einzeln, in REW am besten sichtbar über das Wasserfalldiagramm 15-150Hz - eine 27Hz Mode ist ja schon gefunden.
(Es gibt zwar einen "automatischen EQ", mit dem ich aber noch keine optimale Einstellung gefunden habe.)
Iterativ Ergebnismessungen und Hörtests, sowie ungefähre Abstimmung der gemessenen Lautstärken in den gewünschten Übertragungsbereichen.


3) Einstellen der gewünschten Übergangsfrequenz und der Weichensteigungen/-flanken in den DSPs:

Abhängig von der TT-Qualität der Hauptlautsprecher kann man diese manchmal ohne Weiche betreiben, der Subwoofer setzt dann erst ab einer tieferen Frequenz ein - und den mit einer flachen Weiche einblenden (z.B. 12dB/Okt, das ist in der Regel günstiger für alle Parameter Ortung, verteilte Bassanregung, Zeit- und Phasenverzerrungen). Die oft verwendeten 24dB/Okt finde ich etwas stark abfallend, ist deshalb manchmal wahrnehmbar und ist bei der folgenden Anpassung des Delays schwieriger. Dies kann man aber selbst bestimmen, auf welche Einstellungen man sich letztendlich festlegt.*

Abschließend die Lautstärkenverhältnisse ebenfalls der Zielkurve/Hörempfinden anpassen.

Messen aller TTs und Subs mit Logsweeps. Wenn man die Sprungantworten einzeln vergleichen möchte, lässt man immer den gleichen Hochtöner als akustische Referenz mitlaufen.


4) Einstellen der Invertierung/Polung/Phasenschalter und der Delays an der Übergangsfrequenz:

- durch Übereinanderlegen aller Frequenzverläufe in REW kann man den Schnittpunkt zwischen TT und Sub genau bestimmen = akustische Übergangsfrequenz,
- generiere nun in REW einen Sinuston genau mit dieser Frequenz, und lese die gemessene Lautstärke ab,
- um das Einstellen zu erleichtern, suchen wir zunächst das Minimum (!), da die Auslöschung einfach sichtbar ist,
- nun langsam das Delay des einen Hauptlautsprechers/TT (in der Regel nach hinten) verschieben, bis das Minimum gefunden ist,
teste, ob die andere Einstellung der Invertierung/Polung/Schalterstellung ein kürzeres Delay ergeben würde:
die Einstellung mit dem kürzeren Delay ist die bevorzugte,
- zum Schluss muss man das Signal (nur) noch invertieren/verpolen/Phasenschalter umschalten.
Dann hat man eine brauchbare Einstellung.
Alternativ oder zusätzlich kann man auch die Sprungantworten zu Rate ziehen. Ich habe das aber nur als Überprüfung verwendet.*


* Für Fortgeschrittene:
Die Phasenverzerrungen durch z.B. die Weichen oder PEQs können aber zu messbar ungleichmäßigen Frequenzüberlagerungen führen. In REW verwende ich dazu die RTA-Messung (mehrfach Oversampling und 4-8 Average, je nach Rechenleistung) bei pinkem Rauschen von 20-200Hz am Hörplatz. Damit kann man die Veränderung der Weichenparameter Steilheit und Übergangsfrequenz (oder auch Abstände zwischen Sub und TTs) im Frequenzverlauf leicht sichtbar machen. Ihr werdet möglicherweise staunen :shock:, was sich da tut. Dies dient dann der Feinabstimmung.

Also, viel Vergnügen :cheers: beim Einbinden mit REW und Ergebnisbildchen wünscht
Uli
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sdz
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Beitrag von sdz »

Moin!

Also dann will ich mal. Uli, 1000 Dank für deine genauen Ausführungen. Das meiste scheine ich instinktiv richtig gemacht zu haben. Z.B. wusste ich einfach von diversen früheren Messungen, wo die Bullfrogs unten Probleme haben usw. Alle Bilder haben eine Spreizung von 5db und ein Smoothing von 1/12. Hier zunächst mal die Trennung, die wirklich das aller kleinste Problem war. Den Subwoofer einzubinden war easy. Viel größere Sorgen hatte ich mit den Bullfrogs oben herum, aber dazu komme ich nochmal.

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Trennung durch Hochpass und Tiefpass bei jeweils ca 90 hz. Super Easy im MiniDSP umzusetzen, intuitiv zu bedienen. 24db/Oct. aber in den Hypexmodulen ist das alles viel ärgerlicher. Da habe ich eine Steilheit von 0,550 genommen, was auch immer das heißt.

Weiter zum Delay. Das habe ich in tuition und mit Halbwissen gelöst, indem ich mir einen der Buckel im Bereich der Trennung hergenommen habe und probiert habe, wann er am höchsten wird. Das hat eigentlich ganz gut funktioniert:

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Fast Wahnsinnig geworden bin ich mit dem Hochton. Irgendwas stimmte nicht. Ich hatte gute Einzelmessungen der LS, aber Messungen mit beiden LS ergaben immer einen Bruch zwischen HT und TT den ich mir nicht erklären konnte:

Bild

Ich weiß nicht wie oft ich bei 0 wieder angefangen habe um zu versuchen das mit PEQ, Shelf und was weiß ich was für Filtern in den Griff zu bekommen. Bis ich irgendwann die Eingebung hatte einen der HT zu invertieren. Und siehe da, nun habe ich ein ordentliches Endergebnis:

Bild

Was ich noch machen möchte:

Mit einer Verpolung des subs prüfen, ob auch kürzere Delays funktionieren gemäß der Anleitung von Uli. Aber ansonsten bin ich sehr glücklich.
Der Bass ist unglaublich tief jetzt. Wie schnell oder trocken er ist...ich finde sehr, bzw ich finde nicht dass sich das durch den Subwoofer groß verändert hat und das war vorher schon sehr gut. Aber das Fundament, das der Musik hinzugefügt wird ist einfach unglaublich.
Tja und diese HT Invertierung ist ehrlich gesagt genauso eine große Errungenschaft. Ich hatte immer Probleme mit einer Differenz der Stereomitte zwischen HT und TT, die von Stück zu Stück, von Frequenz zu Frequenz unterschiedlich war. Das war zwar merkbar, aber mir nicht klar, dass es sich dabei um ein Hardwareproblem handelte. Ich hatte das immer wahlweise auf den Raum oder die Aufnahmen geschoben. Nun ist es Spot on!

Vielen Dank für die Hilfe erstmal, vor allem an Uli.

Beste Grüße, Seb
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planetti
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Beitrag von planetti »

Hallo Seb,

Gratulation zu einer zufriedenen Einbindung. :cheers:

Auch die Sache der verpolten Hardware ist ein Erfolg. Ich hatte auch mal ein solches Problem innerhalb eines DSP -ja, das kostet viele ratlose Tage bis zur Entdeckung. Das ist aber OffTopic.


Wenn Du noch noch etwas mehr aus dem Ganzen herausholen möchtest, könntest Du an folgenden Punkten ansetzen:

- Es steht bei der ersten Messung nicht dabei, an welcher Stelle gemessen wurde. Die riesige 27Hz Raummode bei den Hauptlautsprechern deutet auf den Hörplatz hin, der gesamte Verlauf auf psychoakustische Glättung und mit 1/12 Smoothing angezeigt.
Der Linienverlauf sieht zwar schön aus, vertuscht aber oft Probleme, z.B. Auslöschungen. Diese Standardmessung in REW misst überlagert die Lautsprecher und alle Raumeinflüsse am Hörplatz. Das ist zum Entwickeln von Lautsprechern/Weiche nicht zielgerichtet. Punktuelle Moden im Raum sieht man im Wasserfalldiagramm besser.

- Das Sub-Horn erzeugt eine mächtige Resonanz (Horn oder Raum?) bei ca. 92Hz. (Der Raum hat auch die Längsmode 27Hz.) Die würde ich punktuell mit einem schmalen PEQ im miniDSP behandeln.
Später das Delay nach den oben genannten Methoden neu bestimmen, weil der 92Hz-PEQ an der Übergangsfrequenz liegt.

- Du bist frei und kannst die Übergangsfrequenzen (und Steilheiten) der Weichen unterschiedlich legen. So kannst Du die Weiche der Hauptlautsprecher ganz weglassen oder zumindest tiefer als die 90Hz wählen. Dann ist die Senke bei 66Hz auch etwas geringer.
Im 2. Messdiagramm siehst Du zwischen der lila "19k" und grünen "14,5k" Delay (hoffentlich sind die Zahlenwerte nicht Millisekunden, das wäre viel zu viel!) eine riesige Veränderung des Verlaufs an einer Messposition. Das deutet hier auf (elektrische) Phasenverzerrungen hin. Die Unterschiedlichkeit scheint vorliegend möglicherweise durch die minimalphasigen IIR-Filter der Weichensteilheiten hervorgerufen. Manchmal ist da weniger mehr.
Interessant wäre an dieser Stelle auch mal der Verlauf des Groupdelays.

- Auch die Auslöschung bei 195Hz kann noch mit dem Sub zu tun haben, die bei 37Hz und 66Hz kann man durch durch Verrücken der Schallquellen, der Weicheneinstellungen und schließlich des Delays verändern. Diese Effekte sind in REW mit der RTA-Messung zu sehen.

(Die Dominanz bei 1,7 und 2,2kHz und der Abfall oberhalb 7kHz sind ein anderes Thema.)

Bin gespannt, was das optimale Endergebnis bei einem Sub, einem miniDSP und REW noch hervorbringen kann.
Gruß
Uli
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sdz
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Beitrag von sdz »

Hi Uli! Auf die Schnelle vielen Dank! Der Buckel bei 93 und die Probleme zwischen 100-200 kommen rein von den Bullfrogs in Kombination mit dem Raum (Keller, 25qm, 213cm Deckenhöhe). Ich habe da schon viel gemacht mit riesigen Absorbern usw. Viel besser wird das nicht werden.

An das Delay muss ich unbedingt nochmal ran. Das sind tatsächlich 18ms derzeit. Womöglich muss die Phase des Sub doch gedreht werden?
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