Sensorregelung: Verfahren, Messung und Hörbarkeit

O.Mertineit
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Beitrag von O.Mertineit »

Hallo Ralph,
Ralph Berres hat geschrieben: Und wie man damit Raumresonanzen ausregelt, wie dort behauptet , ist mir schleierhaft. Vielleicht kann mich jemand von dem Gegenteil überzeugen.
... das dürfte schwer werden :wink: :

Ich werde in dieser Hinsicht sicher keinen Versuch unternehmen ...

Jedoch kann man den Text - mit viel gutem Willen - so interpretieren, daß durch das "Coaxial Horn" ein erhöhtes Bündelungsmaß erreicht wird, welches "Raumeinflüsse minimiert".

Daß dies aufgrund der Dimensierung der verwendeten Schallführungen erst ab dem "obersten" Bass bzw. unteren Mittelton eintritt und den Tiefton praktisch dort nicht betrifft, wo Raumaunflüsse sehr dominant sind
- ledigliglich die Anordnung "verteilter" Bodenwoofer könnte man für die Raumanregung als "relativ günstig" verkaufen, diese ist aber nicht neu-
das wird der durchschnittliche Adressat dieser Aussage nicht einschätzen können.

Das Wort "geregelten" in die Nähe des Wortfolge "reduziert so Einflüsse des Abhörraums" zu stellen ist entweder eine

- billigende Inkaufnahme des von Dir angesprochenen (Trug-) Schlusses, der eine fachlich falsche Aussage darstellen würde

oder schlicht

- Unwissen der Werbegestalter über die realen Produkteigenschaften (z.B. in Bezug auf "Regelung" und "Raumeinflüsse" ). Dies hätte jedoch keinen Einfluss darauf, daß Aussagen (auch Werbeausagen) grundsätzlich (auch fachlich) verantwortet werden müssen.

Bei Menschen mit Fachwissen im Bereich Elektroakustik bzw. Raumakustik erzeugt diese "billigende Inkaufnahme" einer fachlich falschen Interpretation über den Gegenstandsbereich und die Möglichkeiten von Regelung jedenfalls ein Unwohlsein. Dies um so mehr, da es sich nicht um Einzelfälle handelt.

Die Sachlichkeit von Diskussionen ist durch "überdehnte" Werbeaussagen grundsätzlich gefährdet: Das ist aber immer und überall in techn. Diskussionen so ... ganz egal, um welche Produkte es geht.


Grüße Oliver
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O.Mertineit
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Beitrag von O.Mertineit »

Hallo Ralph,
Ralph Berres hat geschrieben: Aber die Geschwindigkeitsgegenkopplung regelt ja die Differenz zum Geschwindigkeits-Sollsignal ( also das intergrierte Signal welches von der Frequenzweiche kommt ) gegen Null.

Ich bin mir jetzt nicht sicher, ob das bei einem Bassreflexsystem hilfreich und gewollt ist.
... nein man kann sicher nicht 1:1 vorgehen, wie bei einem geschlossenen Gehäuse.

Ich habe ja bereits vorläufige Gedanken in die Richtung geäußert. Die "Soll Geschwindigkeit" der Membran nimmt zwischen "oberer Resonanz" und Fb stark ab.

Natürlich müsste dies in der Gestaltung einer (noch fiktiven) Regelung für BR-Gehäuse berücksichtigt werden. Aber das allein klingt jetzt für mich noch nicht nach "Hexenwerk": Ein wenig Neuland vielleicht.

Grüße Oliver
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Ralph Berres
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Beitrag von Ralph Berres »

Hallo Oliver

Da ja die Regelung die Geschwindigkeit konstant hält, müsste demnach das Eingangssignal unterhalb der oberen Resonanz mit einer bestimmten Steilheit abfallen? Mit 6db/ Oktave oder 12db/ Oktave?

Das könnte man durch einen zweiten Integrator in der Frequenzweiche hinter dem ersten Integrator erreichen, dessen Eckfrequenz auf der oberen Resonanzfrequenz liegt.

Aber mal eine ganz andere Frage. Wie sieht es denn mit den Gruppenlaufzeitverzerrungen bei einer BR-Box aus?

Ich weiß zwar dass es auch hier zwei verschiedene Lager gibt. Die einen behaupten, das Ohr kann das nicht wahrnehmen, die behaupten, das es sich sehr wohl bemerkbar macht.

Auf das Thema gekommen war ich, alsich den Faden über die Subtraktionsweiche gelesen habe. Dort wurde eine analoge Subtraktionsweiche diskutiert, die (fälschlicherweise) als Vanderkoyweiche bezeichnet wurde. Sie hat zwar in allen Wegen einen exakt deckungsgleichen Phasenverlauf aber wenn man die Wege summiert, einen katastrophalen Gruppenlaufzeitverhalten.

Roman hat dann für mich eine digitale Weiche entwickelt, welche eine echte Vanderkoyweiche ist (konstantes Gruppenlaufzeitverhalten, aber dafür nicht deckungsgleich in der Phase zwischen den Wegen).
Ich habe bei mir eine analoge Linkwitzweiche 2ter Ordnung und eine digitale Vanderkoyweiche 4ter Ordnung drin, und kann direkt zwischen beiden umschalten. Im Forum November letzten Jahres hat sich die digitale Weiche einstimmig als die bessere Variante gezeigt. (Es gibt hierzu ein Thread "schon immer wollte ich meine BM76 zersägen". Es zeigt chronologisch den Hürdenlauf des Umbaues ).

Ich würde gerne mal deine Meinung und Erfahrungen dazu hören.

Ralph
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KSTR
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Beitrag von KSTR »

Ralph Berres hat geschrieben:Aber mal eine ganz andere Frage. Wie sieht es denn mit den Gruppenlaufzeitverzerrungen bei einer BR-Box aus?
Zum Glück ganz normal, d.h. so wie es die entsprechende Übertragungsfunktion vorgibt, als echtes analoges minimalphasiges System. Da man zur Hubbegrenzung unterhalt der Reso noch einen Hochpass setzt, haben wir also eine ÜF mindestens 5.ter Ordnung, ggü mindestens 3ter Ordnung im Falle einer geschlossen Box (mit ebensolchen Hochpass zum selben Zweck, wenngleich dort nicht ganz so wichtig). Je nach Güte gibt das einen entprechend hohen Höcker in der GLZ am unteren Bereichsende. Das kann man durch eine FIR-Phasenentzerrung sehr gut aushebeln und erreicht auch mit einer BR einen Phasengang einer CB oder auch einen noch besseren (mit leichten Kompromissen).

Regelung einer BR (oder eines jeden anderen Bauprinzips) ist an sich problemlos möglich: wir ermitteln den FG des Sensors in einer dem Target entprechenden Testabstimmung ohne Regler (per massivem EQing) und haben damit den späteren Istwert und müssen nun "nur" noch den zukünftigen Sollwert so modellieren aus dem Eingangssignal dass er das gleiche Verhalten hat und damit später als richtiger Sollwert des Reglers dienen kann.

EDIT: Um die 'zu harte Wand' die das Chassis durch Regelung für den Helmholtzresonator darstellt, muss man sich akustisch kümmern damit die Portgüte nicht beliebig hoch wird und die Reso extrem schmalbandig (auch für Ereignisse von aussen), durch Bedämpfung und gezielte Verluste ... und da wird der Haken in der Realisierung der Regelung einer BR liegen ...
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Speedy
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Beitrag von Speedy »

Hallo Ralph,
Ralph Berres hat geschrieben: Wobei ich bei der BM30 aber kein Bassreflexsystem erkennen kann.
unter "Technische Daten" findet sich folgendes :
Backes & Müller hat geschrieben:Im Bass sorgt die Backes & Müller eigene Bass-Sensor-Regelung DMC™, erstmalig in einem 12"-Hochleistungs-Chassis, das mit bis zu 500W (pro Chassis) angetrieben wird, für eine druckvolle, nachschwingungsfreie Basswiedergabe. Attribute wie Impulsschnelligkeit, Ortbarkeit und deutlich bessere Anpassung an den umgebenden Raum werden dieser Technik seit Jahren auch von der Fachpresse attestiert. Eine weitere Entwicklung in der BM Line 30 kombiniert diese Wiedergabe mit den Vorteilen der Bassreflextechnik, ohne die Nachteile dieser zuzulassen. Durch ein digitales Signalprocessing wird die Bassreflexabstimmung exakt kontrolliert unterhalb der DMC™-Regelung angesetzt und erweitert diese in Dynamik und unterer Grenzfrequenz („Digital Controlled Tuning” DCT™-Verfahren).
Ralph Berres hat geschrieben: Und wie man damit Raumresonanzen ausregelt, wie dort behauptet, ist mir schleierhaft.
Mir auch, aber darum geht's hier ja auch nicht.
Ralph Berres hat geschrieben: Aber mal eine ganz andere Frage. Wie sieht es denn mit den Gruppenlaufzeitverzerrungen bei einer BR-Box aus?

Ich weis zwar das es auch hier zwei verschiedene Lager gibt. Die einen behaupten, das Ohr kann das nicht wahrnehmen, die behaupten, das es sich sehr wohl bemerkbar macht.
Der einzige, mir bekannte, messtechnisch nachweisbar zeitrichtige Fullrange-LS ist die K&H O500C. Also ein BR-System, allerdings Firtec und mit einer Latenzzeit von 80ms.

http://www.neumann-kh-line.com/klein-hu ... teill1.PDF

Aber ich bin der Meinung das gehört hier nicht rein, hier geht's um Regelung, sonst wird's unübersichtlich.

Beste Grüße
Speedy
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Ralph Berres
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Beitrag von Ralph Berres »

Hallo Speedy

Was B&M in ihren technischen Daten schreiben
Backes & Müller hat geschrieben:Eine weitere Entwicklung in der BM Line 30 kombiniert diese Wiedergabe mit den Vorteilen der Bassreflextechnik, ohne die Nachteile dieser zuzulassen. Durch ein digitales Signalprocessing wird die Bassreflexabstimmung exakt kontrolliert unterhalb der DMC™-Regelung angesetzt und erweitert diese in Dynamik und unterer Grenzfrequenz („Digital Controlled Tuning” DCT™-Verfahren).
wirft für mich nur weitere Rätsel auf.

Ich war bisher der Annahme das eine Bassreflexabstimmung über die Gehäusekonstruktion erfolgt.

Wie da ein DSP eingreifen kann? Hmm.

Vielleicht kann der Oliver besser einschätzen, ob das wieder einer der Werbegags ist, die sich seit Neuestem bei Backes & Müller offenbar breitmachen.

Was die Gruppenlaufzeitverzerrungen betrifft, bin ich schon der Meinung dass man die nicht einfach unter den Tisch fallen lassen sollte.

Ralph
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cay-uwe
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Beitrag von cay-uwe »

Ralph,

für mich heißt es nichts anderes als dass eine Entzerrung des Sensors und Schallpegels mittels DSP geschieht.

Für meine Versuche mit der Regelung über einen Doppelschwingspulen-TT habe ich auch die Weiche und Regelkreis (Integrierer) mit DSP abgebildet.

Legt man bei einen BR Lautsprecher die Tuningfrequenz sehr niedrig, sind im musikalisch wichtigen Bereich so ab 40Hz die Gruppenlaufzeiten vergleichbar. Entzerrt man den Bass, dann fallen diese nochmals, genauso wie bei CB. Eine Methode, die ich im Übrigen gerne benutze, wenn es die Chassisparameter es zulassen.
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O.Mertineit
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BR geregelt ?

Beitrag von O.Mertineit »

KSTR hat geschrieben:
Ralph Berres hat geschrieben:Aber mal eine ganz andere Frage. Wie sieht es denn mit den Gruppenlaufzeitverzerrungen bei einer BR-Box aus?
Zum Glück ganz normal, d.h. so wie es die entsprechende Übertragungsfunktion vorgibt, als echtes analoges minimalphasiges System.

...

Regelung einer BR (oder eines jeden anderen Bauprinzips) ist an sich problemlos möglich: wir ermitteln den FG des Sensors in einer dem Target entprechenden Testabstimmung ohne Regler (per massivem EQing) und haben damit den späteren Istwert und müssen nun "nur" noch den zukünftigen Sollwert so modellieren aus dem Eingangssignal dass er das gleiche Verhalten hat und damit später als richtiger Sollwert des Reglers dienen kann.

EDIT: Um die 'zu harte Wand' die das Chassis durch Regelung für den Helmholtzresonator darstellt, muss man sich akustisch kümmern damit die Portgüte nicht beliebig hoch wird und die Reso extrem schmalbandig (auch für Ereignisse von aussen), durch Bedämpfung und gezielte Verluste ... und da wird der Haken in der Realisierung der Regelung einer BR liegen ...
Hallo @KSTR, @Ralph, @Cay-Uwe ... und alle, die sonst noch nebenbei über "BR-geregelt" nachgedacht haben mögen ...

habe auf einem Waldspaziergang etwas nachgedacht. Ich modelliere meine Gehäuse (mit Chassis) (BR, CB) ohnehin u.a. in Ersatzschaltbildern nach Kraft-Strom Analogie. Ich bin ebenfalls der Auffassung, daß die Regelung eines Chassis im BR-Gehäuse problemlos möglich ist.

Voraussetzung wäre, alle techn. Probleme hinsichtlich der Sensorik wären gelöst, aber hier soll es ja vorerst nur um's Prinzip gehen: "Geht BR-geregelt ?"

Den richtigen Sollwert - nehmen wir z.B. die Membrangeschwindigkeit als Regelgröße - als Führungsgröße kann man direkt aus einer analogen oder digitalen Repräsentation des Ersatzschaltbildes gewinnen, d.h. als Spannung an dem Kondensator, der allg. als "Cmes" ("Capacitor mass equivalent speaker", u.a. nach den einschlägigen Schriften von Thiele und Small) bezeichnet wird.

BR-Gehäuse lassen sich wie geschlossene mit rel. einfachen Ersatzschaltbildern recht realitätsnah modellieren: Hier interessiert momentan nur der lineare Auslenkungsbereich bzw. das Kleinsignalverhalten.

Die Übertragungsfunktion des Ersatzschaltbildes kann u.U. wie oben schon angedeutet noch mit einem geeigneten Hochpassfilter multipiziert werden, welches den Anstieg der Membrangeschwindigkeit Vm an der unteren zur Wiedergabe nicht nutzbaren Resonanzfrequenz des BR-Systems dämpft und auch Frequenzen im Infraschall unterdrückt. So könnte ein erster Ansatz m.E. aussehen.

@KSTR: Die "harte Wand" (durch die Membran des geregelten Chassis) wird m.E. nicht eintreten (ich war auch an dem Punkt), denn auch im Ersatzschaltbild wird man mit einem Helmholtzresonator geeigneter moderater Güte arbeiten, so daß diese in das Gesamtverhalten des Modells eingeht und den richtigen Wert für die Membrangeschwindigkeit so liefern wird, so daß sie zur gewählten realen Abstimmung passt.

Eine solche Modellierung, bei der ungeregeltes "Ist-System" (reale Box mit Chassis) und Sollwert-gebendes Modell (Ersatzschaltbild) "kongruent" sind, wird sich m.E. darauf beschränken, nichtlineares Verhalten zu reduzieren, ohne aber das Übertragungsverhalten (Amplitudenfrequenzgang, Phasengang, ...) zu sehr zu modifizieren.

Weichen "modellierte" und "reale" Güte des Helmholtzresonators Qb voneinander ab, so können m.E. zwei Fälle eintreten

- Güte im Sollwert-gebenden Modell ist höher als in ungeregeltem System:
Übergang vom Durchlass- in den Sperrbereich wird flacher, Membrangeschwindigkeit Vm wird bei Fb durch Regelung reduziert.

- Güte im Sollwert-gebenden Modell ist niedriger als in ungeregeltem System:
Übergang vom Durchlass- in den Sperrbereich wird betonter, Membrangeschwindigkeit Vm wird bei Fb durch Regelung angehoben.

Hier (Resonatorgüte Qb im Ersatzschaltbild als Sollwertgeber) sowie an anderer Stelle im Ersatzschaltbild, kann man nun durch einen "abweichenden" Sollwertgeber Einfluss auf die "wirksamen" Parameter des geregelten Systems nehmen.

Man kann in gewissen Grenzen sicher auch ein treibendes Chassis mit höherer oder geringerer Systemgüte "durch Regelung vortäuschen".

Selbst Abstimmverhältnisse Fs/Fb lassen sich sicherlich "per geregeltem Chassis" verschieben und somit Abstimmungen modifizieren: Allerdings darf man hier kaum an der realen Abstimmfrequenz des Resonators "vorbei" arbeiten, sonst tritt die erwünschte Reduktion des Membranhubs und die Erweiterung des "dynamic headroom" durch BR nicht ein.


Nochmal zum Fall "hohes Qb":
Grundsätzlich könnte man m.E. (geregelt oder ungeregelt) mit einer hohen Güte Qb des Resonators in einer BR-Abstimmung gut umgehen: Man stimmt Fb tiefer ab oder sorgt z.B. für eine kleine Leckage:
Selbst "für den Fall daß" so etwas eintreten sollte, sähe ich dadurch keine Hinderungsgründe.

@KSTR: Ist das für Dich nachvollziehbar oder habe ich Dich mit Deinen Überlegungen mißverstanden ?

Grüße Oliver
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KSTR
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Beitrag von KSTR »

O.Mertineit hat geschrieben:@KSTR: Ist das für Dich nachvollziehbar oder habe ich Dich mit Deinen Überlegungen mißverstanden ?
Nee, ich denke dass passt so. ;-)

Worauf ich hinauswollte ist dass der Helmholtz-Resonator mit einem geregelten Chassis die maximal mögliche Güte erreichen kann die das Gehäuse und der Port hergeben, und wenn diese sehr gut gemacht sind wäre die Güte idR zu hoch um nützlich zu sein.
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phase_accurate
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Beitrag von phase_accurate »

Da es auch bei Bassreflex einen mathematischen Zusammenhang zwischen Membranbeschleunigung und Schalldruck gibt, sollte es durchaus möglich sein, hier eine Regelung zu machen. Der Frequenzgang der Signalkonditionierung sowie der Regelkreis selber werden dann etwas komplexer sein als bei CB.

Es gibt einen AES Artikel über Versuche mit geregelten Reflex Boxen. Ich weiss nur nicht mehr, welche Grösse sie dort genau gemessen/geregelt hatten. Wenn ich mal Zeit habe, suche ich nach dem Artikel.

Die Alternative ist die Regelung des Schalldrucks (welcher ja eigentlich auch die Gösse ist, welche im Endeffekt interessiert). Hier wird es schwierig sein, einen Messumformer (sprich Mikrofon) zu finden, wlecher genug linear und langzeitstabil ist. Aber die 1% Klirr bei 120 dB Schalldruck eines Meyer X-10 sind schon eine Ansage, finde ich.

Ich werde nächstens wieder einmal eine "fette" Reflex Box bauen. Aber da ich den "Auspuff" auf der Rückseite platzieren möchte, wäre hier ein Regelungsversuch nicht opportun.

Gruss

Charles
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Bernd Peter
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Beitrag von Bernd Peter »

Hallo,
cay-uwe hat geschrieben:Ein „fairer“ oder objektiver Vergleich wäre nur möglich, wenn man ein und die selbe Box einmal geregelt und zum anderen ungeregelt hören könnte, wobei dann die Weichentopologien und sonstige Entzerrungen auch gleich gestaltet werden sollten – und selbst dann wird es schwierig.
vergangene Woche haben Roman und ich über einen vergleichenden Hörtest (sensorgeregelte, geschlossene Aktivbox gegen ungeregelte BR-Aktivbox) mit seiner neuen Prisma und meiner Dynaudio Focus 110A gesprochen.

Beides kompakte 2-Weger mit Konus TMT und Hochtonkalotte.

Wenn es denn mit dem Termin klappen sollte, werden wir sicher ganz genau hinhören und anschließend berichten.

Gruß

Bernd Peter
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Christian Kramer
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Beitrag von Christian Kramer »

Die BM Line 30 ist eine Box mit Bassreflextechnik!

Grüße Christian
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Zwodoppelvier
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Beitrag von Zwodoppelvier »

Hallo Bernd Peter,
Bernd Peter hat geschrieben:... vergangene Woche haben Roman und ich über einen vergleichenden Hörtest (sensorgeregelte, geschlossene Aktivbox gegen ungeregelte BR-Aktivbox) mit seiner neuen Prisma und meiner Dynaudio Focus 110A gesprochen.

Beides kompakte 2-Weger mit Konus TMT und Hochtonkalotte.

Wenn es denn mit dem Termin klappen sollte, werden wir sicher ganz genau hinhören und anschließend berichten.
Den guten Willen, zeitnah einen Vergleich zu wagen, finde ich schon mal klasse. Ein wenig skeptisch bin ich nur, ob hörbare Unterschiede nicht letztlich überwiegend durch die vielen Detailunterschiede bedingt sind.

Im Grunde müßte eine Vergleichsbox zur PRISMA mit den gleichen Chassis in gleichem Gehäuse aufgebaut sein, wobei dann der Tieftonbereich dieser ungeregelten Variante durch eine Entzerrung auf gleichen Tiefgang abgestimmt sein müßte.

Möglicherweise ist der Aufwand für diesen Alternativaufbau recht überschaubar - wenn man davon ausgeht, daß Weiche, Verstärkerteil, Hochtonzweig unverändert bleiben können, und "nur" der DSP anders programmiert werden müßte (womit ich nicht sagen möchte, daß Roman das doch ruhig mal so nebenbei machen soll ...).

Wie auch immer: würde mich freuen, wenn das angedachte Vergleichshören stattfände. :cheers:

Viele Grüße
Eberhard
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Bernd Peter
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Beitrag von Bernd Peter »

Hallo Eberhard,
Zwodoppelvier hat geschrieben:Im Grunde müßte eine Vergleichsbox zur PRISMA mit den gleichen Chassis in gleichem Gehäuse aufgebaut sein
stimmt.

Hintergrund des angedachten Meetings war und ist der Vergleich an sich - nicht zielgerichtet auf die vielleicht hörbaren Unterschiede durch die verwendete Technik.

Aber wenn man schon dabei ist, kann man auch diesbezüglich etwas bewußter hinhören.

Gruß

Bernd Peter
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cay-uwe
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Beitrag von cay-uwe »

Zwodoppelvier hat geschrieben:Im Grunde müßte eine Vergleichsbox zur PRISMA mit den gleichen Chassis in gleichem Gehäuse aufgebaut sein, wobei dann der Tieftonbereich dieser ungeregelten Variante durch eine Entzerrung auf gleichen Tiefgang abgestimmt sein müßte.
Genau das hatte ich bereits schon erwähnt, man muss die gleiche Box einmal ungeregelt entzerrt hören und dann geregelt. Dabei müsste auch die Filtertopologien identisch sein um z.B. andere Abstrahlcharakteristiken zu vermeiden, usw.
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