Diffusschall-Korrektur möglich?
Verfasst: 04.08.2009, 20:28
Hallo Raumkorrektur-Kollegen!
Bin hier neu im Forum und habe mit Spannung die bisherigen Beiträge zur Raumkorrektur gelesen.
Beschäftige mich jetzt seit gut 3 Jahren mit dem Thema Raumkorrektur und höre nur noch "mit". Verwende dabei bis jetzt die Software von Dennis Sbragion DRC3.01 mit dem Convolver Plugin für den Windows Media Player um eine selbst gebaute 3-Wege Aktivbox anzusteuern. Nach viel Arbeit funktioniert das jetzt mit sehr gutem Ergebnis und ich überlege mir gerade Ulis Acourate Audio Toolbox ergänzend zuzulegen.
Soviel zum Einstieg. Nun etwas zu meinen aktuellen Überlegungen/Fragen zum Thema Raumkorrektur.
Mich beschäftigt die Frage, wie man die erste Wellenfront korrigieren kann (den Impuls) und gleichzeitig das Abklingverhalten über alle Frequenzen harmonisiern kann.
Soweit ich das verstanden habe ist die Verwendung eines frequenzabhängigen Zeitfilters einer der Schlüsselkomponenten um den Frequenzgang richtig zu analysieren, da hiermit bestmöglich zwischen dem reflektierten Schall und dem Direktschall unterscheiden werden kann. Bei dem Zusammenhang zwischen dem Lautsprecherfrequenzgang und dem Raumfrequenzgang und der gemeinsamen Korrektur habe ich jedoch noch Verständnisprobleme. Mir ist auch nicht klar, warum es einfach besser klingt, wenn der Frequenzgang am Hörplatz leicht abfällt (was ich durch eigene Versuche jedoch ganz klar bestätigen kann). Diese möchte ich an folgenden Beispielen deutlich machen.
Fall 1: Der Lautsprecher steht in einem schalltoten Raum, der nichts reflektiert. Es existieren nur direkte Schallanteile.
Der gemessene Frequenzgang müsste hier unabhängig von der Zeitfensterung sein, sofern das Zeitfenster lange genug ist, um die tiefsten Frequenzen zu erfassen. Mittels FIR-Filtern kann jetzt der Lautsprecher in seinem Zeit- und Frequenzverhalten korrigiert werden. Frequenz und Phasenverhalten „stimmen“ danach sowohl bei der ersten Wellenfront als auch im gesamten weiteren Zeitbereich der abklingenden Schwingungen.
Fall 2: Der Lautsprecher steht in einem Raum, der alle Frequenzen gleichermaßen teilweise absorbiert und den Rest gleichermaßen diffus reflektiert.
Auch hier müsste der gemessene Frequenzgang unabhängig von der Zeitfensterung sein (Ist das richtig?) oder zumindest das gleich Verhalten wie in Fall 1 aufweisen. Neben dem Direktschall kommen aber noch die Reflexionen dazu und erhöhen die wahrgenommene Lautstärke und geben einen typischen – in diesem Fall neutralen - Raumeindruck dazu. Wieder kann mittels FIR-Filtern der Lautsprecher so korrigiert werden, dass Frequenz und Phasenverhalten sowohl bei der ersten Wellenfront als auch im gesamten weiteren Zeitbereich stimmen und einen ausgeglichenen Verlauf aufweisen. Das wäre m.E. das optimale Ergebnis in einem Hörraum.
Fall 3: Ausgehend von Fall 2 treten jetzt im Bassbereich Raummoden auf. Bei den Resonanzfrequenzen baut sich der Schalldruck erst langsam auf und klingt auch langsam wieder ab (siehe das Beispiel von Uli).
Der gemessene Frequenzgang ist hier stark abhängig von der Zeitfensterung. Zumindest muss das Zeitfenster recht lange sein um das Aufbauen und langsame Abklingen des Schalldrucks zu erfassen.
Bei entsprechend langen Filtern können nun die Überhöhungen korrigiert werden. Wird die Resonanzfrequenz vom Filter einfach abgesenkt, so wird die erste Wellenfront zu klein im Verhältnis zur Gesamtlautstärke. Ein kurzer Impuls klingt deutlich leiser als ein langer Ton. Hilft hier die Berücksichtigung der excess-phase? Ist es möglich, dieses raumbedingte langsame Einschwingen zu korrigieren? Kann darüber hinaus das langsame Ausschwingen eines Raummodes elektronisch beschleunigt werden, um so wieder zu Fall 2 zu kommen? (Ich habe den Eindruck, dass das geht)
Fall 4: Der Lautsprecher steht in einem Raum, der die hohen Frequenzen übermäßig absorbiert. Der Anteil der in den Mitten reflektierten Energie ist deutlich größer als der im Frequenzbereich darüber.
Auch hier ist der gemessene Frequenzgang stark abhängig von der Zeitfensterung. Analysiert man mit sehr kurzen Zeitfenstern, wird dies gar nicht bemerkt, da die Reflexionen ausgeblendet werden und man nicht misst, ob diese stark oder schwach sind. Es erfolgt keine Korrektur. Analysiert man mit längeren Zeitfenstern, wird der Höhenabfall erkannt.
Wird dem Höhenabfall durch ein Anheben des Frequenzgangs entgegen gesteuert, so wird der Direktschall, die ersten Wellenfronten, angehoben und es ändert sich nichts an dem zu raschen Abklingen. Es besteht die Gefahr, das der Klang zu aggressiv wird (kann es sein, dass aus dieser Überlegung der starke Abfall des Zielfrequenzgangs zwischen 10 kHz und 20 kHz bei Rudolfs Filter resultiert?).
Wäre es möglich, die in diesem Frequenzbereich fehlenden Raumreflexionen durch einen genau passenden Anteil im Direktschall auszugleichen, d.h. den fehlenden Raumhall zu berechnen und mittels FIR-Filter zu generieren, um so das zeitliche Abklingverhalten im Raum zu harmonisieren? Gelänge dies, wäre man wieder bei Fall 2 und der resultierende Verlauf ist wieder unabhängig vom Zeitfenster). Dies wäre m.E. ein zusätzlicher Korrekturmechnismus, der mit FIR-Filtern möglich wird.
Uli, was meinst du? Gelingt es mittels FIR-Filtern nicht nur die erste Wellenfront(en) zu korrigieren, sondern auch das Abklingverhalten zu harmonisieren?
Vieler Grüße
Markus
Bin hier neu im Forum und habe mit Spannung die bisherigen Beiträge zur Raumkorrektur gelesen.
Beschäftige mich jetzt seit gut 3 Jahren mit dem Thema Raumkorrektur und höre nur noch "mit". Verwende dabei bis jetzt die Software von Dennis Sbragion DRC3.01 mit dem Convolver Plugin für den Windows Media Player um eine selbst gebaute 3-Wege Aktivbox anzusteuern. Nach viel Arbeit funktioniert das jetzt mit sehr gutem Ergebnis und ich überlege mir gerade Ulis Acourate Audio Toolbox ergänzend zuzulegen.
Soviel zum Einstieg. Nun etwas zu meinen aktuellen Überlegungen/Fragen zum Thema Raumkorrektur.
Mich beschäftigt die Frage, wie man die erste Wellenfront korrigieren kann (den Impuls) und gleichzeitig das Abklingverhalten über alle Frequenzen harmonisiern kann.
Soweit ich das verstanden habe ist die Verwendung eines frequenzabhängigen Zeitfilters einer der Schlüsselkomponenten um den Frequenzgang richtig zu analysieren, da hiermit bestmöglich zwischen dem reflektierten Schall und dem Direktschall unterscheiden werden kann. Bei dem Zusammenhang zwischen dem Lautsprecherfrequenzgang und dem Raumfrequenzgang und der gemeinsamen Korrektur habe ich jedoch noch Verständnisprobleme. Mir ist auch nicht klar, warum es einfach besser klingt, wenn der Frequenzgang am Hörplatz leicht abfällt (was ich durch eigene Versuche jedoch ganz klar bestätigen kann). Diese möchte ich an folgenden Beispielen deutlich machen.
Fall 1: Der Lautsprecher steht in einem schalltoten Raum, der nichts reflektiert. Es existieren nur direkte Schallanteile.
Der gemessene Frequenzgang müsste hier unabhängig von der Zeitfensterung sein, sofern das Zeitfenster lange genug ist, um die tiefsten Frequenzen zu erfassen. Mittels FIR-Filtern kann jetzt der Lautsprecher in seinem Zeit- und Frequenzverhalten korrigiert werden. Frequenz und Phasenverhalten „stimmen“ danach sowohl bei der ersten Wellenfront als auch im gesamten weiteren Zeitbereich der abklingenden Schwingungen.
Fall 2: Der Lautsprecher steht in einem Raum, der alle Frequenzen gleichermaßen teilweise absorbiert und den Rest gleichermaßen diffus reflektiert.
Auch hier müsste der gemessene Frequenzgang unabhängig von der Zeitfensterung sein (Ist das richtig?) oder zumindest das gleich Verhalten wie in Fall 1 aufweisen. Neben dem Direktschall kommen aber noch die Reflexionen dazu und erhöhen die wahrgenommene Lautstärke und geben einen typischen – in diesem Fall neutralen - Raumeindruck dazu. Wieder kann mittels FIR-Filtern der Lautsprecher so korrigiert werden, dass Frequenz und Phasenverhalten sowohl bei der ersten Wellenfront als auch im gesamten weiteren Zeitbereich stimmen und einen ausgeglichenen Verlauf aufweisen. Das wäre m.E. das optimale Ergebnis in einem Hörraum.
Fall 3: Ausgehend von Fall 2 treten jetzt im Bassbereich Raummoden auf. Bei den Resonanzfrequenzen baut sich der Schalldruck erst langsam auf und klingt auch langsam wieder ab (siehe das Beispiel von Uli).
Der gemessene Frequenzgang ist hier stark abhängig von der Zeitfensterung. Zumindest muss das Zeitfenster recht lange sein um das Aufbauen und langsame Abklingen des Schalldrucks zu erfassen.
Bei entsprechend langen Filtern können nun die Überhöhungen korrigiert werden. Wird die Resonanzfrequenz vom Filter einfach abgesenkt, so wird die erste Wellenfront zu klein im Verhältnis zur Gesamtlautstärke. Ein kurzer Impuls klingt deutlich leiser als ein langer Ton. Hilft hier die Berücksichtigung der excess-phase? Ist es möglich, dieses raumbedingte langsame Einschwingen zu korrigieren? Kann darüber hinaus das langsame Ausschwingen eines Raummodes elektronisch beschleunigt werden, um so wieder zu Fall 2 zu kommen? (Ich habe den Eindruck, dass das geht)
Fall 4: Der Lautsprecher steht in einem Raum, der die hohen Frequenzen übermäßig absorbiert. Der Anteil der in den Mitten reflektierten Energie ist deutlich größer als der im Frequenzbereich darüber.
Auch hier ist der gemessene Frequenzgang stark abhängig von der Zeitfensterung. Analysiert man mit sehr kurzen Zeitfenstern, wird dies gar nicht bemerkt, da die Reflexionen ausgeblendet werden und man nicht misst, ob diese stark oder schwach sind. Es erfolgt keine Korrektur. Analysiert man mit längeren Zeitfenstern, wird der Höhenabfall erkannt.
Wird dem Höhenabfall durch ein Anheben des Frequenzgangs entgegen gesteuert, so wird der Direktschall, die ersten Wellenfronten, angehoben und es ändert sich nichts an dem zu raschen Abklingen. Es besteht die Gefahr, das der Klang zu aggressiv wird (kann es sein, dass aus dieser Überlegung der starke Abfall des Zielfrequenzgangs zwischen 10 kHz und 20 kHz bei Rudolfs Filter resultiert?).
Wäre es möglich, die in diesem Frequenzbereich fehlenden Raumreflexionen durch einen genau passenden Anteil im Direktschall auszugleichen, d.h. den fehlenden Raumhall zu berechnen und mittels FIR-Filter zu generieren, um so das zeitliche Abklingverhalten im Raum zu harmonisieren? Gelänge dies, wäre man wieder bei Fall 2 und der resultierende Verlauf ist wieder unabhängig vom Zeitfenster). Dies wäre m.E. ein zusätzlicher Korrekturmechnismus, der mit FIR-Filtern möglich wird.
Uli, was meinst du? Gelingt es mittels FIR-Filtern nicht nur die erste Wellenfront(en) zu korrigieren, sondern auch das Abklingverhalten zu harmonisieren?
Vieler Grüße
Markus