Beamforming - Alternative zur Nahfeld-Messung

[Buschel]

Hi Uli,

ich erinnere mich noch an Messungen von Harald (Jupiter), bei denen ich den Direktschall von 0 (aka 30) / 90 Grad Messungen verglichen habe. Es wurden dabei 0 / 90 Grad Korrekturfilter benutzt. Im Ergebnis gab es aus meiner Erinnerung bei der 0 (30) Grad Messung einen Höhenabfall von etwa 1 dB. Aus meiner Sicht ist dann eine 30 Grad Korrektur sinnvoll und richtig.

Grüße,
Andree

[Hornguru]

Moin

Die Diskussion entstand wohl eher aus dem "Glauben" es müsste dramatischer ausfallen.
Habe ich auch geglaubt. Aber Glauben ist nicht Wissen. Lerne ich jeden Tag erneut
Letztendlich scheint der Einfluss aber unterhalb der Messgenauigkeit.

Was auch zum Thema führt... der 1dB Unterschied kann aus anderen Gründen entstehen.
War die Mikrofonspitze an exakt der gleichen Position?
Wurde eventuell unterschiedlich viel Diffusschall aufgenommen, und die daraus resultierenden stärkeren Kammfilter führen bei Glättungen zu unterschiedlichen Ergebnissen....?

Richtig bewerten kann man die Mikrokalibrierung sicher nur unter Reflektionsarmen Bedingungen. Sprich Nahfeld+Beamforming+Umgebung bedämpft+Sliding <1/3O.

Nicht am 3 Meter entfernten Hörplatz.

[Buschel]

Hallo,

das sehe ich nicht so. Wenn sich nach Fensterung (Ausblenden der Reflexionen, also wie im RAR) eine im Hochton breitbandige Absenkung ergibt, ist das systematisch.

Miss doch mal nach.

Gruß,
Andree

[uli.brueggemann]

Andree,

gib jemandem ein analoges Voltmeter und ein Poti und sag ihm, er soll 3 Volt einstellen. Der guckt auf den Zeiger, stellt 3 Volt ein und fertig.
Gib ihm ein Digitalvoltmeter und er dreht dann solange am Poti, bis dann 3,000 Volt angezeigt werden. 2,999 Volt bzw. 3,001 Volt passt ja nicht.
Wobei der Mensch dann nicht bedenkt, dass das Digitalvoltmeter einer Genauigkeitsklasse entspricht und dann auch noch die Anzeige mit +- Digits danebenliegen kann.

Schau ich mir nun die Verläufe von Mikrofonfrequenzgängen unter unterschiedlichen Winkeln an, stellt man fest, dass die so ab einer gewissen Frequenz zu fallen beginnen. Umso mehr, je größer der Winkel des Mikro ist. Vergleichsweise entspricht die Differenz (bei verschiedenen Winkeln) einer Zielkurve, deren Neigung man z.B. oberhalb 1 kHz variiert.
Und nun macht man ja üblicherweise Zielkurven für die Korrektur die entsprechend abfallen. Die Neigung ist nicht gottgegeben fix. Selbst wenn man nun eine 100% perfekte Messung mit optimalster Mikrofonkalibrierung hat, die Zielkurve dazu ist nicht durch ein Eichamt vorgegeben. Man erstellt sie und dann muss man sich das Ergebnis anhören. Und dann sollte man spielen und die Neigung verändern und wiederum hören. Und wenn das Ergebnis passt, dann genau ist es ok, egal ob die Neigung der Kalibrierkurve nun perfekt ist oder eben auf 1 dB ungenau.
Ich denke, so wird ein Schuh draus.

Grüsse
Uli

[Buschel]

Hi Uli,

sicher zählt am Ende das Hörergebnis. Da bin ich bei dir. Ich bevorzuge allerdings, dass die einzelnen Schritte dahin präzise kontrolliert sind und nicht durch Überlagerung mehrerer mMn nicht irrelevanter unkontrollierter Effekte "irgendwie" entstehen: vom Mikro abhängiger Höhenverlust, zum Teil kompensiert durch Höhenbetonung bei der Auswertung durch Makro 1..

Btw, mal ne andere Frage zum Threadthema: Ist eine Addition der Impulsantworten wirklich richtig? Oder sollte man lieber die Amplitudenfrequenzgänge mitteln? Bei der reinen Addition der IR geht ja auch das veränderte Zeitverhalten der Chassis zueinander ein, das sich durch die räumliche Variation der Mikroposition ergibt. Löscht sich da nicht evtl. etwas aus, was sich nicht auslöschen sollte?

Grüße,
Andree

[uli.brueggemann]

Btw, mal ne andere Frage zum Threadthema: Ist eine Addition der Impulsantworten wirklich richtig? Oder sollte man lieber die Amplitudenfrequenzgänge mitteln? Bei der reinen Addition der IR geht ja auch das veränderte Zeitverhalten der Chassis zueinander ein, das sich durch die räumliche Variation der Mikroposition ergibt. Löscht sich da nicht evtl. etwas aus, was sich nicht auslöschen sollte?

Es geht beim Beamforming ja gerade um die Auslöschung oder besser Unterdrückung von Reflektionen (im Messergebnis) aufgrund zeitlicher Mittelung. Und natürlich kann es dabei auch unerwünschte Nebeneffekte geben. Die Frage ist in welcher Größenordnung. Nimm einenen Zweiwegerich an und einen Messabstand von 2.5 bis 3.5 m. Rechne dazu die Geometrie, also die präzisen Abstände der beiden Chassis zum Mikro. Und dann die Differenz der Laufwegdifferenzen zwischen den Chassis für den Fall 2.5m und 3.5m. Wenn das Ergebnis in derselben Größenordnung liegt wie die Schallumwegsdifferenz für eine Reflektion, dann wird es kritisch.

Grüsse
Uli

[Hornguru]

FDW macht noch lange kein RaR

Auslöschung kann durch Addierung passieren ja. Aber bei den Reflektion. Das will man ja. Amplitenmittelung und Impulsaddierung liefert nicht das Gleiche aber ähnlich.
Man sollte darauf achten dass die Impulse genau übereinander liegen. Geht der Sweep bis >20khz ist das zu 99.999% der Fall und kann ignoriert werden.

Habe auch mal Beamforming für Subwoofer gemacht. Hier ist ganz große Vorsichtgeboten. Das Impulsmaximum kann hier Raumabhangig hinter dem Lautsprecher liegen. Dann kommt grande merde raus.

Dann muss man von Hand zeitlich schieben bis alle übereinander liegen. Hier hat sich Vorschwingen (durch zb Sweep 30-300Hz) als visueller Helfer sehr nützlich gezeigt.
Ist erst kürzlich bei Harald aufgetreten.

Hier sieht man die Stärke des Beamformings. Im Bass kann die Reflektion direct eine Wellenlänger hinter dem Impuls lauter als der Lautsprecher sein. Bei 10 fach Addierung wächst der Lautsprecher langsam über die Reflektion hinaus. Während die Reflektion sich durch Auslöschung reduziert.
Hier braucht man aber größere Abstände als 10cm. Im Bass verschiebt sich die Phase erst ab 34cm relevant... Imho(!). Da schiebe ich gerne Meterweise das Mikro.

[Buschel]

Ich habe ja auch nicht von FDW geschrieben, sondern von einer Fensterung, die alle Reflexionen ausblendet -- z.B. ein 1,5 ms Fenster, das bei mir bereits die erste Reflexion (vom Boden) sowie alle folgenden wegnimmt. Das entspricht dann RAR mit geringerer Frequenzauflösung, für den Hochton aber hinreichend.

Wenn ich 2,5 -3,5 m Messabstand und den HT als Fixpunkt annehme, bekomme ich Laufzeitunterschiede von 1/100 bis 1/7 ms (0,25 m bis 1 m Chassisabstand). Auslöschungen können je nach Chassisanordnung und abgestrahltem Frequenzbereich auftreten. Bei sinnvoll aufgebauten Anordnungen (MT mit geringem Abstand zum HT) würde ich das aber auch eher als wenig einflussreich bewerten.

Dennoch würde ich die Messungen nur über einen kleineren räumlichen Bereich von vielleicht +/- 20 cm anordnen.

Grüße,
Andree

[Hornguru]

1,5 ms ... das macht ca 600Hz Auflösung. Für eine halbwegs gute 12tel Oktavdarstellung wird erst ab >10kHz gut dargestellt

Die Abstandsfehler sind jetzt complex. Da müsste man mal über Dreiecksberechnung schaun.
20cm ist schon sehr wenig. Das entspricht ja dem Abstand zwischen meinen Ohren. Und das auch nur wenn ich den Kopf nicht bewege.

Also ich glaube (ja = ich weiß nicht aber fühle ) dass dies erst relevant wird wenn man eine große 3 Weg Box mit 20cm Distanz zwischen den Chassis - Mittelpunkten auf 2 Meter Abstand hört. Dann mit Beamforming noch einen Meter vor zu gehen wird schlecht. Aber 2,5 bis 3,5 .... hmm.

Wenn die meisten Menschen bei spätestens 3-4kHz trennen, ergibt dies eine Wellenlänge von 8,6 cm.
Sprich bis 2,15cm hat man max 45° Phasenverschiebung, was garnichts ausmacht.
So nah ranzugehen dass der Hochtöner tatsächlich um 2,15cm zeitlich im Verhältnis zu anderen Chassis versetzt wird... riecht für mich eher nach Vergleich 3 Meter zu 0.5 Meter.

Müsste man mal testen.

[Stanley]

Hallo Josh

Danke für die Antwort.
Deine Angabe betreffend meinem aktuellen Hördreieck verstehe ich jedoch nicht.

2 Meter Hördreieck ist nicht so arg groß ja. Mit kleiner Regalbox sollte es aber noch ok sein. (zentren der Treiber ca. 10 Distanz -> relative klein im vergleich zur Distanz).

Es sind Standboxen 140cm, Appolito, und noch 2 separate aktive Subs (je 1x10" und 1x Passivmembran). Bin im Moment am Ausprobieren wie ich das ganze Geraffel am besten in dem Raum hinstelle.

Gruss

Heinz

[Hornguru]

Hi!

Dapollito ist ja unkritisch solange der Hochton auf Ohr/Mess Höhe ist.

2 Subs empfehle ich mal folgendes zu probieren:

Diagonal in die Ecken.
Hinterer delay Raumlänge/344= x Sekunden Delay + Phase invertierung.

[Kawumm]

Edit 07.08.2016:
Dem Eröffnungsposting von Josh zu diesem interessanten Thema möchte ich den Link für eine detaillierte Anleitung zum Beamforming voranstellen, die vor allem unter Mitwirkung von Josh (hornguru), Uli Brüggemann, desweiteren Harald (Jupiter) und Jürgen (h0e) entstanden ist. Im Namen des Forums vielen Dank für Eure Arbeit! Hier der Download-Link zum PDF: http://www.acourate.com/freedownload/Ac ... gRev02.pdf
Grüße - Fujak

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Bonjour

S

Was aber wenn die Subwoofer in Raumecke stehen? Eckhörner lassen sich nicht im Nahfeld messen. Klipsch misst sich nah wie ein 90Hz Bandpass. Die Elektrostaten - da Dipol - ebenfalls nicht, ihr kennt ja die Bass-betonten Kurven der Zeitschriften. In meinem Fall misst sich die Capaciti wie ein 40Hz Tiefpass mit Q10 Resonanz erster Ordnung.


Gruß
Josh

Hi Josh

das allerste was ich mit meinen 18" Eckhörner gemacht hatte , sie vom Boden und angrenzenden Wänden zu Entkoppeln ,

das zweite sie gestackt 2 links und zwei rechts , verhielten sich wie eine Zylinderwelle . Der Abstand zwischen den beiden E-Hörner war mittig des Horns 6,70 m .

Die Länge des Raumes war 8,70 . Auf der jeweiligen Diagonalachse , vom E-Horn ausgehend wurden die Dipole positioniert .

Danach , gab es das Procedere des Entzerren der Hörner - was ich aber ganz schnell lies und zuletzt gab es ein Delay der Dipole zu den Hörnern . Frequenzbereich der E-Hörner von 32 - 76Hz.

Das Ergebnis ..der Bass konnte den Hörner nicht mehr zu geordnet werden. Bis heute gibt es keine DSP bei mir und die Bässe (Array) stehen jetzt jeweils neben den Dipolen
Ein Freund hat vor Jahresfrist seinen Hörraum vollkommen , neu aufgebaut ...Nachhallzeiten und eine Raummodem mit Plattenresonator korregiert ...

FANTASTISCH

G/Otto

[Hornguru]

Hi Otto

verhielten sich wie eine Zylinderwelle

Unwahrscheinlich. Bei 90Hz musst du schon 4 übereinander Stapeln. Bei 32 Hz Zylinderwelle dann schon 10.

Procedere des Entzerren der Hörner - was ich aber ganz schnell lies

Das kann ich verstehen Die Dinger sind so biestig zu entzerren. Der dreht die Phase so brutal und unlogisch. Sprungantwort sieht aus wie ne Wurst. Nachdem sie gegessen wurde.

Bis heute gibt es keine DSP bei mir

Schade. Warum nicht?
Es gibt auch einfache Einstiegsmodelle die sogar Techno-Phoben schon große Erfolge feiern lässt.

der Bass konnte den Hörner nicht mehr zu geordnet werden

Mit DSP hättest auch ne halbe bis ganze Oktave höher trennen können

Aber ich gebe dir Recht. Die Eckhörner sind schon ein kleines Wunder. Ohne Entzerrung so punchig trocken urgewaltig. Trotz der grausigen Messwerte. Bringt mich immer noch zum grübeln.

[Kawumm]

Josh

zum Thema unwahrscheinlich

die damalige Raumhöhe 2,50 , die 2 gestackte Hörner a 1,20 = 2,40 und was kommt dabei raus ?

Warum nicht eine halbe oder ganze Oktave höher ?

die damaligen 76 Hz sind mir schon zu hoch , ich ziehe harmonische Oktaven vor ( 16-32-64-128 usw.)

heute wird von 64 - 4100 Hz ( 5 Oktaven ) extra übernommen und das Befreien vom TT kommt den Treibern zu Gute und ohne eine Frequenzweiche dazwischen , die Mono's sind dafür konziepert worden

Tieffrequente Grüsse

Otto

[Hornguru]

und was kommt dabei raus ?

344/76=4.5 Meter... Eine Kugelwelle

ich ziehe harmonische Oktaven vor

Ich glaube kaum dass die instrumentale Besetzung eines jeden Musikstücks nach Frequenz selektiert wird.
Noch rechnet dein Hirn in gradzahlig unterteilten Päckchen.
Was versprichst du dir davon?

extra übernommen und das Befreien vom TT kommt den Treibern zu Gute und ohne irgeneine Frequenzweiche dazwischen , die Mono's sind dafür konziepert worden

Dein Lautsprecher ist auch ein Bandpass, keine Sorge.
Was meinst du mit die Monos? Hab dich bei dem Satz verloren.

Gruß
Josh