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A project to be ..

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  • 02.01.2023, 20:00
    SimonSambuca
    Wie immer super interessant! Vielen Dank :prost:
    Ich freue mich schon auf weitere Updates :)
  • 02.01.2023, 20:22
    stoneeh
    Danke für die netten Worte Simon :prost:. Wenn wer den Content nutzen bzw. ihm Wert abgewinnen kann, freut mich das. Bis demnächst.
  • 02.01.2023, 23:39
    Christoph Gebhard
    Danke für deinen Erfahrungsbericht.

    Interessant wäre jetzt wirklich mal, ob man mit dem Sperrkreis auch die "Klangsignatur" von typischerweise heftig aufbrechenden (Alu)-Hartmembranern etwas entschärfen kann. Oder anders gesagt: Kann man Alu dann so neutral wie Beryllium klingen lassen? Gerade die baugleichen Bliesmas würden sich für so einen Test anbieten. Allerdings könnte man so einen Test - streng genommen - nur unter reflexionsfreien Bedingungen durchführen, da sich das Abstrahlen der Membranmaterialien auch etwas unterscheidet....
  • 03.01.2023, 00:21
    kwesi
    Geile Sache, Danke für die Messungen! :thumbup: Schön, wenn die Theorie auch funktioniert! :prost:


    Zitat:

    Zitat von stoneeh Beitrag anzeigen
    Ich wurde gewarnt, dass diese Schaltung zu hohen Frequenzen einen Kurzschluss verursache. Ganz nachvollziehen kann ich das nicht;

    Ich auch nicht - im Gegenteil, durch die Spule in Reihenschaltung wird bei höheren Frequenzen die Impedanz am Verstärker ja immer größer...

    Zitat:

    Zitat von stoneeh Beitrag anzeigen
    Höreindruck und sonstige Praxisüberlegungen: rein durch den Vorwiderstand beschaltet konnte ich keinen Unterschied wahrnehmen. Die Schaltung zur Bedämpfung der Membranresonanzen, insb. kombiniert mit Vorwiderstand, hat jedoch einen signifikanten Unterschied bewirkt.

    Mmh, inwiefern hat der Vorwiderstand dann doch einen positiven Einfluss auf die Kombination mit der Schaltung bzw. der Spule?

    Zitat:

    Zitat von Christoph Gebhard Beitrag anzeigen
    Interessant wäre jetzt wirklich mal, ob man mit dem Sperrkreis auch die "Klangsignatur" von typischerweise heftig aufbrechenden (Alu)-Hartmembranern etwas entschärfen kann. Oder anders gesagt: Kann man Alu dann so neutral wie Beryllium klingen lassen? Gerade die baugleichen Bliesmas würden sich für so einen Test anbieten. Allerdings könnte man so einen Test - streng genommen - nur unter reflexionsfreien Bedingungen durchführen, da sich das Abstrahlen der Membranmaterialien auch etwas unterscheidet....

    Ich zitiere mich mal selbst:

    Zitat:

    Zitat von kwesi Beitrag anzeigen
    Bzgl. der Diskussion zur Wirksamkeit eines Sperrkreises auf die Membranaufbruchsresonanz ausserhalb des Hörbereichs hatte ich noch eine schöne Erläuterung von Neumann/Klein&Hummel finden können, welche in die gleiche Richtung zielt und die zumindest mich etwas erhellt hat: https://www.google.com/url?sa=t&rct=...G4gJG9ohgC-nPv

    Zitat:

    Zitat von kwesi Beitrag anzeigen
    In dem Fall werden die Resos halt durch Klirr im Hör-/Nutzbereich angeregt, und die potentielle Lösung ist hat ein Sperrkreis, um bei der Resonanz auf "Stromsteuerung" zu gehen und den Effekt zu bedämpfen.
    Ich meine auch das zu hören, speziell beim Messen das nackten Treibers mit "schnellen" Sinussweeps (allerdings bis >40kHz also voll angeregt, 96kHz Abtastfrequenz). Ohne Sperrkreis ist da für mich was "scharfes/spratzliges" im "Abgang", mit Sperrkreis ist das weg. Beim Bliesma erahnbar, beim Seas DXT z.B. für mich eindeutig. Beim Seas sind die "Vorechos" im Klirr dann (gemessen) auch verschwunden...

    Viele Grüße
    Peter
  • 04.01.2023, 16:42
    stoneeh
    Hallo kwesi, Christoph.

    Peter, nochmal vielen Dank für deine Unterstützung. Erstmal hätte ich diese Maßnahme ohne dich gar nicht auf dem Radar gehabt, zweitens, selbst wenn, wäre die Implementierung für mich aktuell nicht möglich gewesen.

    Kurz zu deinen Anmerkungen / Fragen: die Kurzschluss-Warnung hatte ich wohl ich mit einer anderen Schaltungsvariante (der mit zum anderen Pol rübergeschalteten Kondensator; 2nd Order Lowpass) verwechselt gehabt. Ja hast recht, seh ich auch in der Simu, Impedanz wird mit Spule & Vorwiderstand zu höheren Frequenzen größer. Somit hat die Kombination mit der aktiven Trennung hier zmd. den weiteren Vorteil, dass die Spule obenrum nicht soviel Leistung wegfiltern muss (-> geringere Belastung / Erwärmung des Bauteils).
    Zum Höreindruck Vorwiderstand in Kombination mit Spule - ich hatte mehrere Schaltungsvarianten probiert, und die, über die ich berichtet habe, die halt auch nen Vorwiderstand drin hat, macht sich aktuell am besten. Das ist alles, was ich damit sagen wollte - was sich und ob sich was von der subjektiv empfundenen Verbesserung auf den Vorwiderstand zuweisen lässt, kann ich nicht beurteilen.
  • 04.01.2023, 16:50
    stoneeh
    Liste der Anhänge anzeigen (Anzahl: 11)
    Weiter geht's.

    Wie zu Beginn des Threads, als auch im Verlauf, zu erlesen, war (ist?) dieser Build keine fixe Sache. Der Plan steht eigtl. schon seit ca. einem Jahrzehnt; die Umsetzung kann aber nicht garantiert werden. Aber, angenommen es wird durchgezogen, hatte ich angekündigt es würde sich so nach und nach herauskristallisieren, was genau es wird.

    Der Zeitpunkt für eine weitere Offenlegung ist gekommen: das System wird in keinem Weg, pro Seite, nur 1 Chassis beherbergen. Konkret wird die Mittelhochtonsektion ein (Quasi-?)Linienstrahler.


    Designziele:

    a) Erhöhung des Wirkungsgrads, als auch Hand in Hand des Maximalpegels, durch Vervielfachung der Chassisanzahl
    b) ggfalls. weitere Erhöhung des Pegels durch Nahfelderweiterung
    c) breite horizontale, enge vertikale Abstrahlung

    Details / Background: grundsätzlich ergibt die Verdoppelung der Anzahl von (an der Hör-/Messposition) phasengleich spielenden, mit je der gleichen Leistung angesteuerten Punktschallquellen identer Übertragungsfunktion eine Pegeladdition von 6 dB SPL; +3 dB für die Verdoppelung der schallabstrahlenden Fläche, +3 dB für doppelte zugeführte Leistung. (Anm., das habe ich in der Vergangenheit an anderen Testobjekten bereits messtechnisch überprüft / verifiziert; d.h. Tatsache, nicht unbelegte Behauptung / Spekulation.)
    Ob der mit steigenden Frequenzen immer kürzer werdenden Schallwellen wird es allerdings immer schwieriger, diese Phasengleichheit zu gewährleisten - sehr geringe bis gar keine Abstände und Winkel der Schallquellen zueinander werden Voraussetzung. Damit landet man zwangsweise beim Linienstrahler; bzw., bei den Mitteltönern wäre in der Praxis auch noch horizontales Clustering möglich, was aber die horizontale Abstrahlung einschränkt.

    Die Nahfelderweiterung findet laut Literatur (zB: Link) frequenzabhängig statt. Im Nahfeld beträgt der Pegelverlust 3 dB, im Fernfeld 6 dB SPL pro Entfernungsverdoppelung.
    Deswegen ist es im Public Address wichtig, dass sich das gesamte Publikum entweder im Fernfeld oder Nahfeld befindet - ansonsten wären Frequenzgangänderungen über die zu beschallende Distanz die Folge. Aufgrund der eher geringen Länge dieses Builds ist hier ersteres das Ziel.
    Für den wie gesagt ebenso angepeilten Heimbetrieb würde dann schlicht aktiv auf eine fixe Hörposition entzerrt werden; die Verteilung der restlichen in den Raum eingebrachten Energie ist dann bei mir nicht mehr so kritisch, da gut bedämpfte Hörumgebung.

    Enge vertikale Abstrahlung wird prinzipbedingt durch die Linienquelle gewährleistet - (gleichmäßig verlaufend) breite horizontale Abstrahlung durch entsprechend kleine Schallquellen & Schallwand, plus passend gewählte Trennfrequenzen.
    Diese Eigenschaften bedingen eine Positionierung des Lautsprechers auf oder geringfügig oberhalb Ohrhöhe, nicht oder nur leicht zum Hörer / Publikum angewinkelt.


    Praxisüberprüfung:

    Insb. die Koppelung der Schallquellen nach Distanz / Winkel dieser zueinander, als auch die Nahfelderweiterung bei Linienquellen nach Frequenz, soll untersucht werden. Zu diesen Fragestellungen finde ich in der einschlägigen Literatur zwar Angaben / Formeln, jedoch keine bis lediglich rudimentäre empirische Untersuchungen (Messreihen). Selbst wenn, ist die Übertragbarkeit von einem Testobjekt aufs nächste nicht immer 100% gegeben, bzw. finden sich Feinheiten, die der Autor, oder man selbst, nicht bedacht hat, also überprüfe ich so oder so nochmal für mich selbst.

    Es wird also, wie üblich, ein Prototyp gebaut, gemessen, und gehört.

    Skizze Testobjekt, fast entsprechend der finalen Mitteltonsektion, Frontansicht. Vier Stück 6" Chassis in Linienanordnung sind verbaut, in einer Schallwand, die kaum über die Korbmaße hinausgeht. Als Kreise eingezeichnet sind die Membrane, gemessen von Sickenmitte zu Sickenmitte (-> effektive schallabstrahlende Fläche). Der Durchmesser dieser ist 130mm, die Distanzen der Zentren zueinander je 164mm. Die Skizze ist exakt - 1 Pixel entspricht einem mm Realmaß:

    Anhang 68915


    Testaufbau #1, Skizze, Seitenansicht. Die Membranen sind wieder von Sickenmitte bis Sickenmitte eingezeichnet. Die roten Linien stellen die jeweiligen Positionierungen des Mikrofons dar. Die horizontale Positierierung ist realgetreu, die vertikale aus Darstellungsgründen nicht - es wird nämlich deutlich weiter weg, in ca. 1m Distanz, gemessen. Ums in Worte zu fassen, es wird einmal in der Mitte des Arrays, einmal zwischen den äußeren beiden Chassis, einmal ganz am oberen / unteren Ende des Gehäuses der Frequenzgang abgenommen:

    Anhang 68916

    Testaufbau #1, Lichtbild (Chassis aus den in Post #35 genannten Gründen "anonymisiert"):

    Anhang 68917

    Testaufbau #1, Ergebnis; schwarz Differenz von Position Mitte zu "leicht seitlich", rot Differenz Mitte zu "ganz seitlich":

    Anhang 68918

    Kommentar: einwandfreie Koppelung (Frequenzgänge unabhängig von Abnahmepunkt ident) bis ~500 Hz, entsprechend 1/4 Lambda Distanz der Membranmitten. Akzeptable Koppelung (leichter Abfall zu den Seiten) bis ~1 kHz, entsprechend 1/2 Lambda Distanz der Membranmitten.


    Testaufbau #2: es wird eine Bodenmessung (GPM) in verschiedenen Distanzen vom Array, als auch einzelnen Chassis in separatem Gehäuse, auf Achse und leicht vertikal gewinkelt, durchgeführt, und verglichen. Messumgebung ist Outdoor, (rauer) Asphalt - Höhendämpfung ab ca. 5-10 kHz zu erwarten (siehe hier & hier).

    Als Referenz zuerst das einzelne Chassis; schwarz Differenz 2m zu 8m (skaliert), rot 8m 0° vs. ~15°:

    Anhang 68919

    Interessanterweise wird der Lautsprecher im Mittelhochton auf Distanz ein Eck lauter. Insg. ist aber im beurteilbaren Frequenzbereich zwischen allen Messungen nicht riesig was um; insb. die Winkeländerung bewirkt bis 5 kHz, weit außerhalb des angepeilten Einsatzbereichs, quasi gar nichts.

    Line Array; v.l.n.r. Differenz 1m zu 2m, 2m zu 4m, 2m zu 8m; auf Achse, skaliert:

    Anhang 68920 Anhang 68921 Anhang 68922

    Im geplanten Einsatzbereich, 200-2000 Hz, spielt das Mitteltonarray essentiell ab 1m im Fernfeld - kaum Unterschied von 1 auf 8m.

    Differenz Single Chassis vs. Array, 8m. Vorweg, das Array hat pro Chassis etwas weniger Gehäusevolumen, was einen Teil des Unterschieds ausmacht. Siehe dazu als Anhaltspunkt eine WinISD Simu links - blau Single, rot Array; rechts die Messung (skaliert):

    Anhang 68923 Anhang 68924

    Bis ~100 Hz tritt der erwartete Pegelverlust durch das kleinere Gehäusevolumen ein.
    Von 100 bis 500 Hz zeigt sich ein Wirkungsgradgewinn des Arrays, der den auf die Volumensdifferenz zurückzuführenden klar übersteigt - gibt es in diesem Frequenzbereich, in welchem die einzelnen Schallquellen perfekt koppeln, doch eine leichte Nahfelderweiterung, d.h. Wirkungsgradgewinn auf Distanz ggüber der Punktschallquelle?
    Ab 500 Hz verschwindet die Differenz im groben Schnitt wieder, der Verlauf wird jedoch wellig - was indiziert, dass die Chassis im Array hier wieder einzelne Punktschallquellen werden, die a) sich aufgrund der selbst auf diese Messdistanz noch vorhandenen leichten Laufzeitunterschieden nach Frequenz / Wellenlänge abwechselnd marginal addieren / auslöschen b) wie die einzelne Punktschallquelle keine Nahfelderweiterung aufweisen.
    Ab ~7 kHz tritt starke Bündelung und Phasing ein.

    Zu guter Letzt, Line Array 8m 0° vs. vertikal ~15°:

    Anhang 68925

    An der oberen Trennfrequenz fast schon kritisch "einschnürende" Abstrahlung. Vertikale 15° Winkel zur Hörposition wird das Array eh nie sehn - eher max. 5-10° - somit vollkommen akzeptabel.


    Erste Hörtests lassen auf nähere Distanz ein gewisses Phasing, was ja auch messtechnisch so festzustellen war, erkennen. Angesichts dessen kann's sein, dass der Plan des Einsatzes auch als Home-HiFi-System verworfen wird, und ich mir stattdessen zusätzlich klassische Punktschallquellen bastle, welche bei ~100 Hz getrennt mit je zmd. einem der Subs gut harmonieren, und ich zusätzlich als Highest-End-Kleinbeschallung oder Monitoring verwenden kann. Chassisrecherche preliminär, die ich diesmal offen nenne, weil's a) eh noch in Schwebe steht b) es mir in dem Fall sch...egal ist, ob's mir wer nachahmt: Purifi PTT8.0X08-NAB-02, Mundorf AMT25CM1.1R.


    Na dann. Wieder ein Eck klüger geworden. Aktuell warte ich, nachdem der alte seinen Geist aufgegeben hat, auf meinen neuen DSP, als auch einen der (hofftl.) finalen Hochtöner; dann kann auch mal halbwegs amtlich probegehört werden. Die ganzen Erkenntnisse gut und schön, aber die sind um so schöner wenn man ihre Anwendbarkeit in der Praxis erlebt - auf Deutsch, ich möchte mir mit der Kiste schön langsam mal high-fidel die Ohren wegblasen :D:D:D
    Aktuell leidet das Testsystem im Hochton noch unter entweder der im Threadverlauf zu sehenden Audax Kalotte, die ganz okay Pegel macht, dafür klanglich nix kann, oder alternativ einem inzwischen zum Spaß / Neugier angeschafften Dynavox AMT-2, welcher gut klingt, aber unübertrieben ca. 30 dB früher ins Limit geht als das Mitteltonarray :)
  • 07.01.2023, 17:42
    stoneeh
    Liste der Anhänge anzeigen (Anzahl: 3)
    Die letzte Zeit war dicht gespickt mit Aktivität und Erkenntnissen, und ein paar Feinheiten sind dabei im Bericht auf der Strecke geblieben. Holen wir diese kurz nach:


    Zitat:

    Zitat von stoneeh Beitrag anzeigen
    Differenz Single Chassis vs. Array, 8m. Vorweg, das Array hat pro Chassis etwas weniger Gehäusevolumen
    ...
    Von 100 bis 500 Hz zeigt sich ein Wirkungsgradgewinn des Arrays, der den auf die Volumensdifferenz zurückzuführenden klar übersteigt - gibt es in diesem Frequenzbereich, in welchem die einzelnen Schallquellen perfekt koppeln, doch eine leichte Nahfelderweiterung, d.h. Wirkungsgradgewinn auf Distanz ggüber der Punktschallquelle?

    Bafflestep (Einfluss der verschiedenen Schallwandgrößen) gab's genau genommen noch zu berücksichtigen. Macht zwischen zwei Lautsprechern dieser Größenordnung das Kraut nicht fett; <1 dB im Frequenzbereich in Frage. Die gemessene Differenz erklärt es also nicht; aber trotzdem eine Erwähnung wert:

    Anhang 68960 Anhang 68961


    Zitat:

    Zitat von stoneeh Beitrag anzeigen
    Konkret wurde also ... beim Mitteltöner eine elektrische Bedämpfung der Membranresonanzen, umschrieben in der entsprechenden Purifi Tech Note, jedoch in abgewandelter Form, als auch ein Vorwiderstand zum verringern des Einflusses der Schwingspulenerwärmung, umfangreich getestet (vermessen & gehört).

    Anbei noch ein genauerer Klangeindruck: Die subjektive Verbesserung war weniger dass der Mitteltöner mit der Beschaltung beim gleichen Pegel weniger "spitz" klingt, was ich eher Klirr zuordnen würde (harmonische addieren sich zur fundamentalen -> Tonalität wird heller / höhenlastiger). Davon merkt man eigtl. generell, unabhängig von Pegel, bei dem Chassis wenig.

    Vorteil ist eher, dass das Chassis bisher bei hohen Pegeln tendenziell "kratzig" wurde. Ich dachte offen gesagt schon an einen leichten Defekt aufgrund Volllastbetrieb in der Vergangenheit. Aber, dem nicht so.
    Ein Beispiel - bei Creed - Who's got my back now?, 4:35, wurde das laute / geschriene "NOOOW" ziemlich kratzig / unklar / nervig. Das hat sich mit der Schaltung deutlich verbessert; allgemein wird das Chassis subjektiv, tonal, klanglich nun erst etliche dB später nervig / aufdringlich. Insb. für (anspruchsvollen) PA-Betrieb ist das natürlich ein großer Mehrwert.


    Zu guter letzt standen neben den vorangegangenen qualitativen noch quantitative Messungen des Mitteltonarrays aus. Somit wurde vorgestern noch ein mal, das letzte mal für diesen Schritt des Projekts, "ausgerückt" - d.h. an meine Weingartenlocation am örtlichen Berg / Hügel gefahren, um diesmal echt 4pi, DUT & Mic auf Stativ, zu messen. 4pi (Vollraum) Daten sind für die Mitteltonsektion schlussendlich am wichtigsten / aussagekräftigsten, da das Top ja nicht auf dem Boden betrieben wird, sondern auf Höhe gebracht.

    Anbei, weil's eh schon so viel war, nur die lauteste der bis jetzt durchgeführten Messungen. Gemessen auf 2m Höhe, 4m Distanz, zurück skaliert auf 1m. Inkl. passiver Beschaltung plus aktivem Bandpassfilter 200-2000 Hz, plus Entzerrung auf flachen Frequenzgang innerhalb dieses. Graph smoothed, zur Rausmittelung der Bodenreflexion:

    Anhang 68962

    Es floss für die Messung, Anregung mit Sinussweep, um 1 Kilowatt Verstärkerleistung, d.h. je 0,5kW an Vorwiderstand und Treiber - was schon Richtung elektrisch-thermische Belastbarkeit der Komponenten geht. Musiksignal weist jedoch im Mittelton eine vielfach niedrigere Energiedichte als ein Sinus auf - also in der Praxis, bei Musik, ist das noch etliche dB vor dem Limit.
    Die Verzerrungswerte liegen hier auf jeden Fall noch im entspannten Bereich - anerkannt amtliche, teure, größere und schwerere Beschallungswaffen wie zB ein d&b V10P erreichen im Vergleich bei ~130 dB im Mittelton bereits um 10% THD (Test PP, Goertz).

    Zielsetzung für die Mitteltonsektion, steht fest, wurde also mehr als erreicht. Es darf weitergehn.
  • 07.01.2023, 18:41
    kwesi
    Nette Schallkanone, 130dB in "glasklar" ist schon ne Ansage! :eek: :D :ok:

    Wollt ihr jeweils eine von den Kisten pro Seite betreiben, oder sind längere "Bananen" aus mehreren solcher Modulen geplant?

    Und was ist eigentlich "obenrum" angedacht? 5 Stk. von den "üblichen" Line Array Waveguides mit Kompressionstreiber neben den TMTs??

    Viele Grüße :prost:
    Peter
  • 07.01.2023, 19:20
    stoneeh
    Ich war offen gesagt auch überrascht von den Werten, Peter. Ein Modul hat grad mal die Membranfläche eines 12" einzelnen Chassis. Aber gut, im Mittelton kommt's halt viel weniger auf Membranfläche / Verschiebevolumen an als die Wertigkeit des Antriebs.
    Die Klirrmessung ist jetzt aber mal mehr ein Anhaltspunkt zum Stand der Dinge - d.h. ob das Ziel grob erreicht wurde, und es in der Entwicklung weitergehen darf, als eine finale Bewertung. Diese erfolgt dann zusätzlich via Multiton-Verzerrungsmessung, und natürlich am wichtigsten, Hörtest. Aber ja, man kann trotzdem definitiv bereits festhalten, dass sich die paar hundert Stunden, die rein in Konzept und Chassiswahl der Mitteltonsektion geflossen sind, schonmal gelohnt haben :)

    Ein Modul pro Seite reicht, vom Pegel her. 130 dB @ 1m sind 100 dB @ 30m. Als RMS-Wert (merke: die Klirrmessung erfolgte mit Anregung durch Sinus, entspricht also einem RMS-Mittel) ist selbst der 30m-Wert noch verdammt laut. Auf eine quadratische Fläche gerechnet, mit den üblichen im Schnitt bis 5 Personen pro m², kommt das auf eine mittlere vierstellige Personenanzahl. Unsere VAs gehen aber bis dato über mittlere dreistellige Personenanzahlen nicht hinaus, und werden es wohl auch in Zukunft nicht.
    (Vertikale) Abstrahlung ist ein anderes Thema, aber auch eins das mit einem Modul pro Seite klappen sollte. Im Moment sehe ich den Mittelpunkt der Tops 50-100cm über Ohrhöhe vor, wahrscheinlich leicht nach unten gewinkelt; durchschnittlicher Winkel zum Publikum, Ohrhöhe, über die gesamte zu beschallende Distanz, im niedrigen einstelligen °-Bereich. Das sollte nur marginal Phasing und Höhenabfall produzieren - aber mal schaun.

    Hochtonsektion wird bzw. werden was mit Folie ;) Stichworte zur Machbarkeit: Crestfaktor von Musik im Hochton, Energieverteilung nach zB EIA-426B.

    Schönen Abend & WE.
  • 13.01.2023, 22:56
    stoneeh
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    A project to be, a project is... weiter geht's ;)


    Paar Gedanken noch zur Linienquelle und Abstrahlung; bei der Mitteltonsektion hab ich nach dem messen noch bisl herumsimuliert:

    Anhang 69088 Anhang 69089 Anhang 69090

    Deckt sich recht gut mit den Messungen bzw. meiner Interpretation dieser - bis ~1000 Hz sind die einzelnen Membranen essentiell Kugelstrahler, und koppeln dementsprechend, wenn direkt angrenzend in der Schallwand montiert, nahezu perfekt. Bei 2000 Hz ist bereits deutlich Bündelung / Keulenbildung zu erkennen, was erklärt warum in den Messungen a) Phasing innerhalb der Länge / Höhe des Arrays b) Auslöschung / Abfall zur Seite zu sehen ist.

    Abstrahlung der Hochtonsektion wird eine hochkomplexe Aufgabe. Kommentar dazu spare ich mir für später; Lösungsansätze sind aber zmd. bereits im Kopf.


    Ansonsten, wie kürzlich lamentiert war ich ohne DSP und mit einem zu leisen Hochtöner gestrandet. Beides hat sich inzwischen geändert.

    DSP:

    Anhang 69093 Anhang 69094

    Hochtöner:

    Anhang 69091

    Was soll man sagen - die Weirdness setzt sich fort. Der Tieftöner war zB ein absoluter Treffer ins schwarze ohne viel Recherche - ist mir so quasi in den Schoss gefallen und hat von Anfang an gepasst - feinzeichnend, straff, knackig, punchig, druckvoll, laut, nicht irre schwer und darüber hinaus noch preislich absolut i.O. Und den abgebildeten Hochtöner hatte ich im vorhinein anhand penibler Recherche, d.h. Studie / Vergleich einer zwei- bis dreistelligen Anzahl an Messungen Dritter (Klirr, Ausschwingverhalten, Frequenzgang, ...) als meinen Favoriten auserkoren, und was soll man sagen - der wird's nicht. Quantität vorhanden, aber auch nicht so souverän, wie ich es erhofft hatte, und qualitativ okay, aber keinesfalls was ich mir erwartet hätte.

    Kein Drama aber. Ist ein Langzeitprojekt. (Material-)Alternativen gibt's zuhauf. Ich bin nach intensiver Recherche der letzten Zeit sowieso von der Fixierung auf Folie abgekommen. Die langen bieten als Faustregel guten Tiefgang und Verzerrungswerte, aber dafür katastrophales vertikales Verhalten bereits einzeln, geschweige denn im Array. Die kleineren AMTs sind da weniger kompliziert, als essentiell Punktschallquellen, bieten aber dafür weder ausreichend Tiefgang noch tolle Verzerrungswerte.


    Unabhängig davon hab ich jetzt aber trotzdem mal halbwegs angemessen probehören können. Eindrücke: erstmal, Peter hat die Mitteltonsektion sehr treffend als "Schallkanone" bezeichnet. Ich hab nie mehr als -10 dB dieser gefordert, und bei dem Pegel ist das schon das akustische Äquivalent davon, was Zeugen von Atombombentests berichten, dass das Licht Fleisch und Knochen durchdringt - man wird quasi vom Schall "durchleuchtet". So blumig diese Beschreibung wirken mag, sie ist keine Übertreibung - so fühlt sich's an. Angesichts dessen weiß ich auch echt nicht ob ich mir die finale Version ins Zimmer stellen mag - wenn, dann nur an einstelligen Watt Verstärkerleistung.
    Positiv sonst, dass mit mittig angebrachtem Hochtöner Phasing bei geringen Änderungen der Hörposition kaum mehr auszumachen ist. Evtl. für diesen Zweck noch ein bisl tiefer getrennt, sagen wir bei 1,5 statt 2 kHz, wär's in der Hinsicht absolut wohnraumtauglich.
    Die Mitteltonsektion spielt zudem mit der Tieftonsektion wunderbar aus einem Guss.


    Klirrmessung Gesamtsystem aktueller Stand; ein 15" Sub, ein 4x6" Array, und der neue (provisorische) AMT-Hochtöner; Trennfrequenzen 200 & 2000 Hz; Indoor, Stativ 1m, auf Achse; ~110 dB:

    Anhang 69095


    So weit mal.
  • 15.01.2023, 01:42
    stoneeh
    Liste der Anhänge anzeigen (Anzahl: 1)
    Der neue DSP ist, wie der Name schon sagt, FIR-fähig. Ich glaube man muss anhand des Threadverlaufs nicht explizit erwähnen, dass weder quantitativ noch qualitativ Potential liegen gelassen werden soll; dementsprechend wird auch die Möglichkeit einer phasenlinearen Trennung / Entzerrung mitgenommen.

    Gute, praxisnahe Erörterungen der Thematik von Forenmitgliedern:
    http://hannover-hardcore.de/infinity...Mehrwegern.pdf
    Phasenverzerrungen durch Frequenzweichen und wie man sie (nicht) behebt (diy-hifi-forum.eu)

    Das t.racks FIR DSP 408 (welches übrigens Testsystem-exklusiv bleibt - im Produktbetrieb sind "Chinaböller" keine gute Idee) bietet laut BDA 4096 Taps - welche aber die gesamte Rechenleistung des DSP umfassen, mit welcher auch IIR Filter und sonstiges berechnet werden müssen. In der Praxis ist man daher auf 2048 Taps begrenzt. Gottseidank wird zmd., wenn die gleiche Filterfunktion auf mehrere Kanäle angewendet wird, keine zusätzliche Rechenleistung fällig.
    Als Filter Designer habe ich RePhase verwendet.

    Resultate von heute; beide Varianten grundsätzlich mit IIR (akustisch je LR24 beidseitig bei ~200 und 2000 Hz) getrennt, in schwarz zusätzlich mit Phasenentzerrung via FIR:

    Anhang 69124

    Mit den zur Verfügung stehenden 2048 Taps war also Phasenentzerrung bis in den oberen Bassbereich möglich. Ich hatte auch noch die untere Flanke probiert gehabt, aber da war mit dieser eingeschränkten Rechenleistung dann Ende im Gelände.

    Höreindruck: im Schnitt entsprechend denen, die man online zur Thematik findet - ein marginaler Unterschied, wenn überhaupt hörbar. Ich bilde mir ein, dass die Musik nun etwas schlüssiger, ehrlicher, "selbstverständlicher" wirkt - aber im Blindtest könnte ich das auch an meinem besten Tag nicht heraushören. Wie dem auch sei, viele für sich alleine wenig relevante Kleinigkeiten addieren sich auf ein großes ganzes.

    Gedanken zur Latenz: die FIR-Berechnung, als auch die dadurch erreichte Phasenverschiebung, geht zu Kosten der Latenz des Gesamtsystems. Ich hatte bei der gezeigten Entzerrung ein plus von um die 10 ms ermittelt. Bei Musikwiedergabe von Datenträger ist Latenz natürlich egal, bei Film / Kino und Livemusik, d.h. Bands oder DJs, kann es mitunter ein Problem werden. Die meiste Latenz fällt für die Entzerrung im Bassbereich an, d.h. in kritischen Anwendungen würde man tendenziell nur den Mittelhochton phasenentzerren.
  • 15.01.2023, 07:55
    Micha_HK
    Hallo Marcus,

    schön und danke, dass du uns deine Entwicklung hier vorstellst.
    Eine Anmerkung zur FIR- Latenz:
    Zitat:

    Gedanken zur Latenz: die FIR-Berechnung, als auch die dadurch erreichte Phasenverschiebung, geht zu Kosten der Latenz des Gesamtsystems. Ich hatte bei der gezeigten Entzerrung ein plus von um die 10 ms ermittelt. Bei Musikwiedergabe von Datenträger ist Latenz natürlich egal, bei Film / Kino und Livemusik, d.h. Bands oder DJs, kann es mitunter ein Problem werden. Die meiste Latenz fällt für die Entzerrung im Bassbereich an, d.h. in kritischen Anwendungen würde man tendenziell nur den Mittelhochton phasenentzerren.
    Bei TV/Film stellt das meist auch kein Problem dar, wenn man eine Vorstufe bzw. AVR benutzt, die Bild und Ton einstellbar verzögern kann. Vielleicht können das auch manche TVs (einstellbar). Denn die Bildverbesserer, die heutzutage in den Geräten werkeln, verursachen eine nicht unerhebliche Bild-Latenz, die sowieso ausgeglichen werden muss. Die Frage ist nur, ob eine Lipsync Einstellung verfügbar ist.

    VG
    Michael
  • 15.01.2023, 12:47
    Azrael
    Das man bei AVRs den Ton verzögern kann, war mir bekannt, aber geht das tatsächlich auch mit dem Bild? Ich bin ein bisschen raus aus der aktuellen AVR-Materie, darum weiß ich es wirklich nicht. Bei meinem jetzigen AVR (Yamaha RX-V665) geht das jedenfalls nicht, allerdings kam der auch 2009 auf den Markt.

    Meines Wissens nach kann auch Lipsync lediglich den Ton verzögern, um wie gesagt die Bildlatenz eines Fernsehers mit zugeschalteten DSP-Bildverbesserern auszugleichen. Ok, dann nimmt man statt Lipsync eben FIR.....:D

    Viele Grüße,
    Michael
  • 15.01.2023, 13:20
    Micha_HK
    Liste der Anhänge anzeigen (Anzahl: 1)
    Hi,

    wie oben geschrieben verzögern die TVs das Bild von alleine. Siehe z.B:
    Anhang 69174
    aus:
    https://www.cnet.com/tech/home-enter...est-gaming-tv/
  • 15.01.2023, 16:24
    Azrael
    Ja, dass die Latenz bei einem TV je nachdem recht hoch sein kann, ist mir auch klar.
    Zitat:

    Zitat von Micha_HK Beitrag anzeigen
    Bei TV/Film stellt das meist auch kein Problem dar, wenn man eine Vorstufe bzw. AVR benutzt, die Bild und Ton einstellbar verzögern kann.

    Die Frage war, ob es tatsächlich Vorstufen bzw. AVRs gibt, die auch das Bild verzögern können. Könnte ja auch mal sein, dass man FIR je nach vorhandener Rechenleistung auch noch bei deutlich tieferen Frequenzen verwenden möchte und dann die Latenz eines TVs vielleicht nicht mehr reicht, erst recht, wenn man die diversen Bildverbesserer mglw. gar nicht nutzen will. Da wäre so ein Bildverzögerer ja sehr hilfreich. Gibt es sowas also tatsächlich?

    Viele Grüße,
    Michael
  • 15.01.2023, 17:06
    Micha_HK
    Hi,

    für ne Bildverzögerung brauchst du viel Speicher, also eine PC-Lösung in der Art von http://videoprocessor.org (zusammen mit nem passenden Videorenderer).

    Ist in Marcus' Thread aber total OT…
  • 15.01.2023, 17:33
    Azrael
    Zitat:

    Zitat von Micha_HK Beitrag anzeigen
    Ist in Marcus' Thread aber total OT…

    Nicht ganz, weil im Zusammenhang mit dem hier verwendeten FIR Bildverzögerung ja zu einem Feature werden kann. :)

    Aber meine Frage ist ja beantwortet: Vorverstärker oder AVRs mit Bildverzögerung gibt es denn also eben wohl doch (noch? :rolleyes:) nicht.

    Viele Grüße,
    Michael
  • 15.01.2023, 19:31
    stoneeh
    Also ich find's grad viel schlimmer dass man mich mit c statt k schreibt :rolleyes:

    Ernsthaft aber, hallo und thx für den Tipp Micha! Kino ist derweil eher ein Randgedanke bei dem System, aber ja, ist nicht auszuschließen dass es sowohl bei mir zuhause als auch öffentlich mal Filme abspielen wird. Ich hab jetzt gegooglet - der von mir dafür bevorzugte VLC Player kann positives als auch negatives Audio Delay - also mit genug Taps könnte man prinzipiell sogar das System komplett phasenentzerren, d.h. vom Infraschall an 0° Phase und konstanter Gruppenlaufzeit, mit gewährleisteter Synchronisation zwischen Ton und Bild.

    Pre-Ringing ist ein weiterer Aspekt der Sache, welcher meiner Recherche bis jetzt nach hauptsächlich bei "extremen" Einsatz von FIR, d.h. zB sehr steilflankingen Filtern und PEQs hoher Güte, zum (hörbaren) Problem wird. Aber da bin ich erst am Anfang, und die Thematik wird im Laufe der Zeit sicher noch klarer werden, und wohl dann mit den gewonnenen Erkenntnissen die Trennung und Entzerrung optimiert. Ressourcen gibt's auf jeden Fall zuhauf; selbst in diesem Forum, seh ich grad, scheint das Thema schon x-mal abgehandelt worden zu sein.
  • 15.01.2023, 19:50
    Micha_HK
    Oh, sorry Markus, hatte mir irgendwie eingebildet du würdest mit c geschrieben. :(
    :prost:
  • 15.01.2023, 19:59
    stoneeh
    Kein Thema, bin's gewohnt :)
  • 15.01.2023, 20:42
    Slaughthammer
    Zitat:

    Zitat von stoneeh Beitrag anzeigen
    Pre-Ringing ist ein weiterer Aspekt der Sache, welcher meiner Recherche bis jetzt hauptsächlich bei "extremen" Einsatz von FIR, d.h. zB sehr steilflankingen Filtern und PEQs hoher Güte, zum (hörbaren) Problem wird.

    Wenn man nur die Hoch/Tiefpässe mit symmetrischen FIR-Filtern realisiert und notwendige Delays im Signalpfad vor den FIR-Blöcken platziert löscht sich das Preringing gegenseitig aus. Wenn man hinterher über alles nur die Laufzeit entzerrt kann man das nicht mitnehmen. Bei LR48 Filtern und deren FIR-Inversen konnte ich aber bisher kein Preringing hören.

    Gruß, Onno
  • 15.01.2023, 22:15
    stoneeh
    Dankeschön. Erst vorhin bin ich über ähnliche Ausführungen von Nils / Follgott gestolpert -> Link. Wie du schon anmerktest, "symmetrisch", gilt die Auslöschung offensichtlich nur für beidseitig ident ausgeführte FIR-Trennfilter. Das Problem dabei ist dann, dass man elektrisch nicht immer beidseitig gleiche Trennfilter (Hoch- und Tiefpass) einsetzt, um das akustisch gewünschte Ergebnis zu erreichen. Ich schrieb zB vorhin bewusst bei meinem Beispiel "akustisch LR24 getrennt"; elektrisch kommen verschiedene Filter zwischen 12 und 18 dB / Okt. Steilheit zum Einsatz, die sich dann mit der Response des Treibers auf akustisch LR24 addieren / summieren.

    Wenn du schreibst bei LR48 beidseitig Phasenentzerrung via "FIR-Invers" ist es für dich nicht hörbar, sollte bei mir die LR24-Phasenentzerrung auch okay sein. Wird aber wohl auch auf andere Variablen wie Frequenz, Anzahl der verwendeten Taps, etc. ankommen.

    Wie würde sich Pre-Ringing anhören? Dazu nehme ich gerne Praxiserfahrungen entgegen. Ich habe bisher selbst zB dieses Soundbeispiel gefunden:

    https://www.youtube.com/watch?v=vosxeF33upQ

    Für mich klingt das ähnlich Mikrofon-Feedback. Bei meiner provisorischen FIR-Entzerrung hab ich sowas nicht ansatzweise feststellen können. Im Gegenteil, war grad vorher noch ne Runde draußen probehören, und das hört sich für mich, trotz dass der nicht ideale Hochtöner das Klangbild noch etwas negativ beeinflusst, schon sehr richtig an - einfach "on point". Aber falls noch wer Tipps aus der Praxis hat, wie sich Pre-Ringing klanglich, zB bei welchen Instrumenten auf welche Art und Weise auswirkt, werd ich definitiv nochmal genauer hinhören.

    Unabhängig davon fließt wie gesagt sicher noch einiges an Hirnschmalz in die Thematik. War ja gestern grad mal "mein erster Tag mit FIR".
  • 17.01.2023, 04:41
    stoneeh
    Inhalt zurückgezogen.
  • 17.01.2023, 06:28
    Micha_HK
    Hi Markus,

    so ganz kann ich dir bei deiner Ausführung zur Phase nicht folgen.
    Wenn man bei den Wegen erst linearphasig die Amplituden eine Oktave drunter und drüber gerade zieht und dann die Trennfilter auch linearphasig berechnen lässt, ergibt sich doch eine phasendifferenz von Null am Übergang. Preringing ist nicht hörbar hast du ja geschrieben. Oder missverstehe ich hier was?

    VG Michael
  • 17.01.2023, 06:56
    stoneeh
    Oha. Hab nochmal in die Simu geschaut und ich glaube ich habe unter den minimalphasigen Filtern eine Möglichkeit übersehen. Mit einem Lowshelv sollte die "Vorentzerrung" der Flanke für den danach folgenden FIR Trennfilter gehn. Ich habe den letzten Post jetzt mal rauseditiert und verfasse ihn nach Überprüfung neu. Vielen Dank derweil für den Hinweis!
  • 18.01.2023, 05:23
    stoneeh
    Liste der Anhänge anzeigen (Anzahl: 9)
    FIR Pre-Ringing Optimierung, die zweite:

    Trennfrequenzen und, in meinem Fall, Filterwahl/steilheit (akustisch LR24 beidseitig für beide Trennungen), können beibehalten werden. Die Methode umfasst, wenn von Haus aus nicht gegeben, die IIR-Entzerrung (auf möglichst flach) der Amplituden- und somit Phasenfrequenzgänge der jeweiligen Wege über einen breit überlappenden Bereich um die Trennfrequenz - wie Micha es gerade sagte, und wie's auch in diversen Lehrbüchern steht, um 1 Okt unter und über der gewählten Trennfrequenz.

    Das ganze geht unter "Brute Force" durch. Um die Phase 1 Okt unter der Trennfrequenz glatt zu kriegen, musste zB die Amplitude des Hochtöners, der normal bei etwas unter 2 kHz abfällt, auf bis ~500 Hz runter flat entzerrt werden... Wenn man diese "Vorentzerrung" einmisst, was zu empfehlen ist bzw. über reine Simu zu bevorzugen, muss man aufpassen bei dieser Entzerrung ganz leise zu messen, denn sonst läuft man Gefahr sowohl elektrisch-thermisch als auch mechanisch den Lautsprecher zu beschädigen.
    Die IIR-Vorentzerrung hat so ziemlich das gesamte Filterkontingent meines DSPs belegt - Lowshelvs, Highshelvs, PEQs, Allpass, alles was er hergab kam zum Einsatz.

    Das Resultat - links Phasen der Wege unentzerrt, rechts IIR-entzerrt:

    Anhang 69214 Anhang 69215


    Als nächster Schritt folgt die Trennung mit symmetrischen phasenneutralen FIR-Trennfiltern.
    Schaun wir uns diese an. Grün die Impulsantwort des Tiefpasses des Tieftöners, blau die des Bandpasses (Hoch- & Tiefpass) des Mitteltöners, rot die des Hochpasses des Hochtöners; alles je LR24:

    Anhang 69216

    Es fällt auf, dass die Impulsantworten nicht bzw. nur teils übereinander liegen. Erklärung: um DSP-Ressourcen zu sparen, und Latenz zu minimieren, wurden für die jeweiligen Filter nur die notwendige Anzahl an Taps verwendet. Je danach verursachen FIR-Filter eine unterschiedliche hohe Latenz.

    Manuell zeitlich skaliert, um Überlagerung zu erreichen:

    Anhang 69217

    Sieht erstmal sinnvoll / wie gewünscht aus - jeder Filter hat sein jeweiliges, inverses Gegenstück.


    Diese FIR-Filterung angewendet sieht die Impulsantwort erstmal so aus; eigtl. drei nacheinander folgende Impulsantworten (von mir mit roten Pfeilen markiert) der jeweiligen Wege, versetzt aufgrund der erwähnten unterschiedlichen Filterlaufzeiten:

    Anhang 69218

    Ich habe zuerst per Hand und Trial & Error auch eine quasi perfekte Anpassung hingebracht, schlussendlich aber doch noch auf 2kanaliges Messsetup umgestöpselt und die jeweiligen Laufzeiten messtechnisch ermitteln lassen. Danach habe ich am DSP die Delays der Wege für zeitrichtige Überlagerung der jeweiligen Peaks der Impulsantworten angepasst. Details bzw. weitere Grafiken erspar ich mir / uns; interessiert eh hier bereits wahrscheinlich niemanden mehr :)

    Resultat - schwarz Amplitude, türkis zur Überprüfung mit verpoltem Mitteltöner (-> es müssen sich Auslöschungen in den Bereichen der Trennungen zeigen), gelb Phase; Indoor-Fernfeldmessung, nur im Hochton fensterbar, d.h. keine aalglatten Kurven erwarten:

    Anhang 69219

    Erstmal alles pico bello.


    Nun der Sinn der ganzen Rumtuerei der letzten Tage / Posts - Pre-Ringing. Zur Veranschaulichung dieser anbei die gemessenen Impulsantworten links IIR-getrennt ohne FIR, Mitte IIR-getrennt mit nachträglicher FIR-Phasenentzerrung (s. Post #51), rechts die besprochene (vermeintliche) Pre-Ringing-Optimierung, d.h. IIR-entzerrt mit nachfolgender Trennung der Wege mit FIR; was ich als Pre-Ringing erkenne rot umrandet:

    Anhang 69220 Anhang 69221 Anhang 69222

    Die Abwesenheit von Pre-Ringing beim reinen Einsatz von IIR ist ersichtlich. Zwischen den beiden unterschiedlichen FIR-Varianten erkenne ich in dem Aspekt aber keinen relevanten Unterschied.


    Mit Stand aktuell bleibe ich auch ohne die erhoffte Verbesserung bei der aktuellen / neuen Variante, da sie mir etwas cleaner / eleganter wirkt, und ich zudem mit etwas weniger Taps und somit weniger Gesamtlatenz auskam.
    Falls jemand einen Fehler findet, oder weiteres Optimierungspotential erkennt, oder sonstwie an weiterer Diagnose o.ä. interessiert ist, bin ich natürlich dafür offen. Ich bin wie gesagt frisch im Thema FIR drin und ahme größtenteils grad nur anderen, die ihre Erfahrungen dokumentiert haben, nach.


    Zur Hörbarkeit kurz noch: dieser Artikel mit technischer Erklärung und den entsprechenden visuellen Veranschaulichungen und Hörbeispielen hat ausreichend Aufschluss gegeben. Ich denke meine erste Intuition (s. Post #62) mit dem Mikrofon-Feedback war keine schlechte - es ist in der Tat so eine Art sich aufbauender "Hall / Echo" - nur halt einer der bereits vor dem eigentlichen Signal einsetzt. Entsprechend der eben gezeigten Messungen, die Pre-Ringing im Vergleich zur eigentlichen Impulsantwort bestenfalls erahnen lassen, kann ich bei meinem Setup allerdings auch per Ohr rein gar nichts davon ausmachen.
  • 18.01.2023, 07:02
    Micha_HK
    Hi,

    vielleicht eine kleine Anmerkung bezogen auf:
    Zitat:

    Diese FIR-Filterung angewendet sieht die Impulsantwort erstmal so aus; eigtl. drei nacheinander folgende Impulsantworten (von mir mit roten Pfeilen markiert) der jeweiligen Wege, versetzt aufgrund der erwähnten unterschiedlichen Filterlaufzeiten
    In rePhase kannst du auch vom Mittelpunkt abweichende Settings einstellen, d.h. den Impuls schieben. Stichwort: "centering"
  • 29.01.2023, 16:59
    stoneeh
    Mal wieder nach oben. FIR hatte ich nach dem letzten Bericht doch noch eine nicht kleine Stundenanzahl geschenkt; u.a. durch DSP-Loopback-Messungen (Kanäle einzeln & summiert), um die Filter für sich, ohne Variablen Lautsprecher, Raum, Messmikro etc. beurteilen zu können. Aufschlussreich, aber zu relevanten Änderungen hat's nicht geführt - darum erspar ich mir, als auch dem Leser, weitere Dokumentation.

    Aber noch ein Höreindruck: während der erste Umstieg von IIR auf FIR wie beschrieben keinen unmissverständlichen Vorteil erkennen hat lassen, war nach längerem ausführlichem hören / vertraut werden mit FIR der letzten Zeit bei einem testweise durchgeführten Wechsel zurück auf rein IIR das Gegenteil der Fall. Mit rein IIR klang's, auf die ersten Takte erkennbar, als auch für alle Musikstücke danach, weniger selbstverständlich, weniger korrekt / schlüssig. Beim danach wieder zurück schalten auf FIR war das Klangbild sofort wieder, mangels besserer Worte, richtig. Alles in allem hat sich die FIR-Phasenentzerrung für mich also nun doch als essentielles Upgrade herausgestellt.


    Nächster Schritt ist die Hochtonsektion. Ich zitiere, von vor zwei Wochen:

    Zitat:

    Zitat von stoneeh Beitrag anzeigen
    Abstrahlung der Hochtonsektion wird eine hochkomplexe Aufgabe. Kommentar dazu spare ich mir für später; Lösungsansätze sind aber zmd. bereits im Kopf.

    Konkretes Lösungskonzept, wohl sehr nahe der finalen Version, steht nun bereits. Umsetzung / Produktion muss ich wohl outsourcen. Wie dem auch sei, hier ein Teil der Überlegungen, die reingeflossen sind:


    Zur Verfügung stehende Maßnahmen zur Aufweitung der vertikalen Abstrahlung im Hochton bei Multi-Source:

    - Curving:

    Vorteile: die intuitiv offensichtlichste, als auch eine wohldokumentiert effektive Maßnahme
    Nachteile: bauliche Herausforderung - gekrümmte Schallwand und/oder Schallführung notwendig

    - Delay Curving:

    Vorteile: funktioniert genauso gut wie physisches Curving, bei simpleren baulichen Ansprüchen
    Nachteile: zusätzliche Amp- & Controllerwege notwendig

    - Bessel Array:

    Vorteile: effektive, schaltungstechnisch simple Maßnahme
    Nachteile: zu breites Abstrahlverhalten, macht aus Linien- essentiell eine Punktschallquelle; zudem afaik patentiert

    - Line Shading:

    Vorteile: (empirisch dokumentiert) effektiv zur Verbreiterung der Abstrahlung; simpel, kann mit passiven Bauteilen umgesetzt werden
    Nachteile: äußere Treiber werden relativ stark im Pegel abgesenkt, dadurch sinkt der gesamt erreichbare Pegel - genau was man in einem Beschallungssystem nicht will


    Direktstrahler vs. Schallführung:

    Vorteile Direktstrahler: simpel, keine Zusatzkosten, kein zusätzlicher Platzbedarf im Lautsprecher
    Nachteile Direktstrahler: Abstrahlung engt (pro Lautsprecher / Weg) mit steigender Frequenz ein, Abstrahlung durch Abmessungen von Membran und Schallwand bestimmt

    Vorteile Schallführung: konstante Abstrahlung (pro Lautsprecher / Weg, als auch gesamt) grundsätzlich möglich, je nach Form und Größe Wirkungsgradgewinn (auf Achse bzw. innerhalb des Abstrahlbereichs) zu niedrigen Frequenzen
    Nachteile Schallführung: komplex, mitunter langwierig zu designen / perfektionieren, je nach Auslegung groß / platzhungrig, CD fordert Treiber mechanisch als auch elektrisch zu hohen Frequenzen, ggfalls. Resonanzen u.ä. im Verlauf, etc.


    Essentiell ist natürlich die Bestückung. Von den rechteckigen Schwallwandlern bin ich wie gesagt abgekommen. Messwerte Dritter & Simulation / Berechnung suggerieren, dass ich mit Domen zum Ziel kommen können sollte. Das übliche Muster wie bei den zwei vorigen Wegen kam und kommt nun zur Anwendung: überschaubare Vorauswahl anhand einer großen Übersicht Messwerten Dritter (Zaph, HiFiCompass, Voice Coil, ...) erstellen, diese zur finalen Ausscheidung bei mir bestellen. Ein Produkt, mit dem's wohl gehen würde, hätte ich schon - gehört und gemessen tolle Signaltreue bis zum oder nahe des gewünschten (Max.) SPL, tolles P/L-Verhältnis, allerdings etwas niedriger Wirkungsgrad und großes / schweres Magnetsystem. Mal sehn, ob's noch optimaler geht.
  • 05.02.2023, 13:46
    stoneeh
    Liste der Anhänge anzeigen (Anzahl: 5)
    Seit ich diesen Thread November des Vorjahres hochgeholt hatte ging's bis dato in wechselndem Tempo, aber insg. doch fast unterbrechungslos, voran. Hier wieder mal aktuelles, in Weblog-Form.


    Die Konfigurationen wechseln derzeit ständig. Zuletzt hatte ich drei Hochtöner getestet. Ich höre dabei möglichst oft & viel, um Höreindrücke zu festigen. Üblicherweise fange ich leise an und "arbeite mich hoch". Zu Beginn einer Hörsession sind die Ohren / die Wahrnehmung recht empfindlich, auf Nuancen an Unterschieden empfänglich. Sobald es lauter wird stumpft die Wahrnehmung zunehmend ab, das empfundene wird mehr und mehr zum Brei, Verzerrungen werden irgendwann einfach ausgeblendet und als normal empfunden. Wenn ich merke dass es soweit ist beende ich die Hörsession und mache am nächsten Tag oder mehrere Tage später weiter.

    Das in Posts #14 und #17 niedergeschriebene bewahrheitet sich weiterhin. Die Tendenz ist allerdings, dass im Mittelton gemessene Verzerrungswerte viel besser mit dem Höreindruck korrelieren. Ich nehme an, weil sich insb. die Membranform und -materialen kaum was nehmen - ich hatte unter den Mitteltönern ja nur Konuse aus Pappe (wahrscheinlich mit eingearbeiteten Fasern, zur Verstärkung) im Test.
    Bei den Hochtönern habe ich aktuell verschiedenste Bauweisen hier - einen AMT, eine Gewebekalotte, eine Alu-Kalotte - konkret Mundorf AMT U160W1.1, Audax AW025M3, SB Acoustics SB26ADC. Die nehmen sich alle von den gemessenen Verzerrungswerten wenig, da ich ja, wie mehrfach erwähnt, bereits anhand Messwerten Dritter vorauswähle. Klanglich (auf so gut wie möglich den gleichen Frequenzgang entzerrt) ganz anders - sowohl bei Kleinsignal (leise) als auch Großsignal (laut) haben alle drei ihre eigene Klangcharakteristik. Rundum schwächenlos zeigt sich aktuell nur die Alu-Kalotte - dynamisch, klar, neutral, aber nicht hart oder aufdringlich. Die Gewebekalotte näselt, der große AMT spielt nicht sonderlich "fein". Ansonsten gefiel mir zuletzt noch bei Kleinsignal ein Dynavox AMT-2, der leise echt schön feinzeichnend und dynamisch spielt - leider kann der aber, wie berichtet, nicht laut.

    Analog dazu stand ich kürzlich in Kontakt mit einem Lautsprecherentwickler, der quasi den gleichen Domhochtöner mit entweder Seide-, Alu-, Beryllium- und Diamant-Membran anbietet. (Akustische) Messwerte dazu kenne ich - die nehmen sich nicht allzu viel. Er hat mir trotzdem zu den jeweiligen Varianten klare, signifikante Klangunterschiede beschrieben.
    Plus ist es ja eigtl. die aktuelle Erkenntnis in Fachkreisen, dass Erfassung von Klirr und IMD keinen direkten Rückschluss auf die subjektiv empfundene Klangqualität zulässt - s. zB A. Voishvillo, Measurements and Perception of Nonlinear Distortion - Comparing Numbers and Sound Quality.

    Ich nehme stark an, an diesen Punkten steht man mit traditionellen akustischen Messungen an. Klippel Rub & Buzz, SCN Laserscans der Membran & Sicke in Bewegung, würden wahrscheinlich weiterhelfen. Siehe zB hier, Fig 3, oder hier ab 6:30.

    Wie dem auch sei, die letztgenannten Überlegungen sind nur der fachlichen Neugier / Wissensbegierde halber. In der Praxis bin ich mit meiner etablierten Auswahlmethode hochzufrieden. Eine Vorauswahl für Treiber/Chassis mit niedrigen linearen und nichtlinearen Verzerrungen zu erstellen macht absolut Sinn, denn während einem diese nicht alles über einen Lautsprecher mitteilen, machen sie zmd. einen großen Teil des subjektiv empfundenen aus. Weiters können sie denke ich einen guten Anhaltspunkt für die restlichen, weniger einfach zu erfassenden Qualitäten eines Lautsprechers liefern bzw. einen Proxy dazu darstellen. Die finale Feinauswahl erfolgt wie gesagt via Ohr / Wahrnehmung, welchen, entsprechend trainiert und richtig angewendet, nichts relevantes entgeht.



    Nun, da ich mich zuletzt wieder intensiver damit beschäftigt hatte, ein kleiner Exkurs zum Maximalpegel von Lautsprechern generell, als auch dieses Systems bzw. zmd. des Subwoofers. Ein nicht zu unterschätzend komplexes Thema, welches keinesfalls mit simpelsten Formeln wie "Wirkungsgrad @ 1W x Nennbelastbarkeit" abgehandelt werden kann.

    Zwei essentielle Graphen:

    Anhang 69397

    Anhang 69398

    Die erste (oben) Grafik zeigt einige Musikstücke im Spectrum Analyzer - d.h. die digitalen Daten in Software analysiert, keine akustische Messung. Es sind zwei Pop-, ein Rock/Metal, ein HipHop, ein Gesang, und zwei Techno Lieder/Tracks. Eine Farbe stellt je ein Lied dar. Die durchgezogene Linie repräsentiert die Peaks über das gesamte Musikstück, die gestrichelte die Energie.

    Wir erkennen erstmal durch die Bank einen Abfall der Energie als auch der Peaks zu hohen Frequenzen. Das entspricht ca. der menschlichen Hörempfindlichkeit, die zu niedrigen Frequenzen sehr niedrig, zu mittleren und hohen Frequenzen sehr hoch ausfällt, und dementsprechend im Musiksignal widergespiegelt wird - wäre die Verteilung anders, würde es sich für unser Ohr falsch bzw. tonal unausgeglichen anhören.
    Weiters sehen wir eine markante Differenz zwischen Peaks und Energie - dies ist die Signaldichte, oder auch "Crestfaktor".
    Wer noch genauer hinsieht erkennt, dass die Energiedichte zu hohen Frequenzen abnimmt.

    Die zweite (unten) Grafik zeigt anhand des Beispiels eines Musikstücks den Verlauf des Crestfaktors über Zeit, und sowohl Durchschnittswert als auch kurzfristige Minimalwerte.


    Was leiten wir davon ab?

    1. für übliche Musik muss ein Lautsprechersystem (bei Indoor-Nutzung Raumeinfluss berücksichtigt) in tiefen Frequenzen einen höheren Maximalpegel bieten
    2. an den Peaks / Signalspitzen ist die maximale Membranauslenkung des Lautsprechers zu bemessen
    3. die elektrische Leistungszufuhr darf natürlich ebenso nicht in einer mechanischen Überlast resultieren; abgesehen davon ist die elektrisch-thermische Belastbarkeit eines Lautsprechers grob damit erklärt, dass sowohl kurzfristig als auch langfristig Leistung, welche insb. durch die Energiedichte des Signals bestimmt wird, die Grenzen des Lautsprechers (entsprechend zB IEC 268-5 Werten) nicht überschreiten darf. Durch den wie man sieht im Schnitt sehr niedrigen Crestfaktor von Musik (im Bereich 10 dB aufwärts; d.h. Schnitt nur ein kleiner Bruchteil der Spitzenleistung) genießt man auf jeden Fall insb. bei der Dauerbelastbarkeit sehr viel Freiraum
    4. Crestfaktor im Hochton liegt extrem niedrig, im Schnitt um die 20 dB (Feldgröße Faktor 10, Energiegröße Faktor 100); elektrische Dauerbelastbarkeit eines Hochtöners ist also bei Musiksignal fast belanglos


    Das Ende der Thematik ist das allerdings noch nicht. Ein weiterer signifikanter Einfluss ist der Impedanzverlauf des Treibers im Gehäuse, insb. um die Einbauresonanz (Fc).

    Bei diesem System müsste man zB den Subwoofer in diesem Gehäuse mit ganzen 3,5 kW an Nennimpedanz beschicken, um lediglich am unteren Ende des Übertragungsbands Xmax zu erreichen:

    Anhang 69399

    Selbst Crestfaktor berücksichtigt, bzw. auf kurze Impulse beschränkt, wird das für dessen 3" Schwingspule deutlich zu viel. Auch würde es schwierig werden, überhaupt genügend Verstärkerleistung bereitzustellen.

    Impedanz im Gehäuse berücksichtigt (links) fällt die tatsächliche Leistungsaufnahme (rechts) bei unveränderter Verstärkerspannung im wichtigsten Frequenzbereich, ca. 40 bis 60 Hz (dazu nochmal Verweis auf die Spektralanalyse von üblicher Musik weiter oben), jedoch deutlich milder aus:

    Anhang 69400 Anhang 69401

    Was bei simpler Betrachtung also unmöglich scheint, entpuppt sich bei genauerem hinsehen als absolut langzeittauglicher Betriebsparameter.

    Ich werde allerdings anmerken, dass ich mich im Praxiseinsatz wohl auf ca. 60-70% der genannten Leistungswerte beschränken werde. Auf die letzten 1, 2 dB, die üblicherweise eh zu gutem Teil aus Powercompression und Verzerrungen bestehen, verzichte ich gerne, und stelle, wenn's gefordert ist, lieber etwas mehr Material auf.



    Alsdann. Demnächst kommen mir noch ein paar Hochtöner ins Haus; ein paar weitere Gewebe, Alus, Keramik und Beryllium. Rein von Datenblatt und Messungen Dritter her darf ich mir von keinem dieser Produkte deutlich mehr sauberen Output erwarten, als mein Favorit bis jetzt, die SB Acoustics Kalotte, bietet. Das soll aber keine Erwartungshaltung indizieren - wie üblich wird (im Rahmen der menschlichen Möglichkeiten) neutral und unvoreingenommen an die Sache rangegangen, und schlicht mit der Realität gearbeitet. Anders ausgedrückt, ich bin einfach mal neugierig was die nächste Zeit bringt :)
  • 05.02.2023, 16:11
    JFA
    Da stecken ein paar sehr gute Überlgungen drin. Sehr schön.

    Ein paar Anmerkungen:

    Zitat:

    Zitat von stoneeh Beitrag anzeigen

    Anhang 69397

    Anhang 69398

    Die erste (oben) Grafik zeigt einige Musikstücke im Spectrum Analyzer - d.h. die digitalen Daten in Software analysiert, keine akustische Messung. Es sind zwei Pop-, ein Rock/Metal, ein HipHop, ein Gesang, und zwei Techno Lieder/Tracks. Eine Farbe stellt je ein Lied dar. Die durchgezogene Linie repräsentiert die Peaks über das gesamte Musikstück, die gestrichelte die Energie.

    Wir erkennen erstmal durch die Bank einen Abfall der Energie als auch der Peaks zu hohen Frequenzen.

    Vergleiche das mal mit der spektralen Verteilung nach EIA-426B. Manche Dinge muss man nicht selber machen sondern es reicht nachlesen ;). Aber gut zu sehen, dass deine Analyse das bestätigt.
    Wichtiger Punkt dabei: bei solchen Nach-Norm-Spektren immer genau hinschauen, was da steht. Ganz oft wird nicht "Pegel" sondern "Leistungsdichte" oder eine andere Formulierung verwendet, und die meistens auf relative Bandbreite bezogen. Das führt dazu, dass eine waagerechte Linie einem "rosa" Verlauf entspricht (Pegel fällt mit 3 dB/8ve, Leistung bleibt pro relativer Bandbreite konstant)

    Zitat:

    1. für übliche Musik muss ein Lautsprechersystem (bei Indoor-Nutzung Raumeinfluss berücksichtigt) in tiefen Frequenzen einen höheren Maximalpegel bieten
    Aus der Sicht ist die Formulierung so richtig. Das von mir bei der Flat White angewandte Verfahren hast Du gelesen? Da argumentiere ich ganz stumpf über den Crestfaktor. Ich schreibe das aber gerade noch ein wenig besser zusammen

    Zitat:

    4. Crestfaktor im Hochton liegt extrem niedrig, im Schnitt um die 20 dB (Feldgröße Faktor 10, Energiegröße Faktor 100); elektrische Dauerbelastbarkeit eines Hochtöners ist also bei Musiksignal fast belanglos
    Niedrig? 20 dB? Bist Du sicher, dass Du das ausdrücken wolltest? Ansonsten stimmt es aber, die elektrische Leistung bei üblichen Hochtontrennungen ist marginal, was aber nicht heißt, dass die nicht doch elektrisch (bzw. thermisch) belastet werden, von wegen kleine Schwingspulen und so. Ich habe eben mal bei Seas geschaut, die geben für einen ihrer Brot-und-Butter-25mm-Hochtöner 55W bei Trennung 2,5 kHz 12 dB an. Daher muss man 11 bis 12 dB* von den 55W runterrechnen, also kommt man bei "echten" 1,3 bis 4,6 W raus.

    Zitat:

    Bei diesem System müsste man zB den Subwoofer in diesem Gehäuse mit ganzen 3,5 kW an Nennimpedanz beschicken, um lediglich am unteren Ende des Übertragungsbands Xmax zu erreichen:
    Genau, meistens ist dann der Spannungshub des Verstärkers die limitierende Größe.

    * Notiz für mich: das IEC 268 Rauschen korrekt nachbilden, dann könnte ich das genauer sagen
  • 06.02.2023, 03:04
    stoneeh
    Hallo Jochen. Danke für die Blumen, und schön dass du dich beteiligst.

    EIA-426B ist bekannt, hatten wir uns ja vor nicht allzu langer Zeit in deinem Flat White Thread darüber unterhalten. Man könnte jetzt eine Reihe von weiteren Normen, Filtern und Signalen nennen, die ähnlich die menschliche Hörempfindlichkeit, und somit die spektrale Verteilung von Musik, versuchen nachzubilden. Das fängt bei einem Rosa Rauschen an, das einfach simpel stetig zu hohen Frequenzen abfällt, geht über (A-, C-, ..) Bewertungsfilter, die zB im ARTA Multitongenerator vorgefertigt anwendbaren IEC 60268-21 und CTA 2034A Filter, neulich Meyer's M-Noise, etc. Ich habe halt via meiner eigenen Analyse von Musikstücken so getan als wäre ich selbst draufgekommen :)

    Dein Verfahren zur Maximalpegelmessung lehnt sich stark an Anselm's an, was ich mich erinnere?

    Aktuell hau ich einfach einen Multiton auf das System, 12 Töne pro Oktave, unbewertet, ungefiltert, und beurteile visuell die Verzerrungen, also das "Gezappel" über dem Noisefloor. So bevorzuge ich das für mich - "raw". Wenn ich in Zukunft öffentlich Ergebnisse poste sollte ich zur besseren Vergleichbarkeit zu zB Fachmagazinen, die das auch so anwenden, aber in der Tat einen dem üblichen Musiksignal entsprechenden Filter drüberlegen.

    "Crestfaktor im Hochton liegt extrem niedrig" soll natürlich "Crestfaktor im Hochton liegt extrem hoch" heißen.. oder halt "Signaldichte extrem niedrig".
    Hochtöner kannst du grundsätzlich auch abrauchen (hab ich in 25 Jahren regelmäßig laut hören auch bereits genau 1mal geschafft), aber üblicherweise stehst du weit davor bei den Peaks mechanisch an, und das unüberhörbar ("wenn das Ohr blutet nicht weiter aufdrehen" ist eigtl. der beste Lautsprecherschutz ;))

    Zum Sub noch, ja, Spannungshub des Amps ist das Limit, aber das war jetzt nur eine Betrachtung was geht / ginge. Ich setze wie gesagt im normalen Betrieb konservativer an. Aktuell habe ich an dem einen Sub einen ungebrückten Kanal eines FP10000Q Klons (saubere 105 Vrms, oder ~2,5kW an Nennimpedanz), und ähnlich werd ich's auch beim finalen Setup halten. Maximalpegel lässt sich im Bass ja durch erhöhen der Anzahl der Lautsprecher (im Stack oder in Zahnlückenaufstellung mit entsprechendem Maximalabstand) simpel beliebig steigern, da braucht man nicht beim einzelnen Sub das letzte (ineffiziente, verzerrungsverseuchte) dB Schalldruckpegel rausquetschen.
  • 06.02.2023, 06:56
    JFA
    Moin,

    Zitat:

    Zitat von stoneeh Beitrag anzeigen
    EIA-426B ist bekannt, hatten wir uns ja vor nicht allzu langer Zeit in deinem Flat White Thread darüber unterhalten. Man könnte jetzt eine Reihe von weiteren Normen, Filtern und Signalen nennen, die ähnlich die menschliche Hörempfindlichkeit, und somit die spektrale Verteilung von Musik, versuchen nachzubilden. Das fängt bei einem Rosa Rauschen an, das einfach simpel stetig zu hohen Frequenzen abfällt, geht über (A-, C-, ..) Bewertungsfilter, die zB im ARTA Multitongenerator vorgefertigt anwendbaren IEC 60268-21 und CTA 2034A Filter, neulich Meyer's M-Noise, etc. Ich habe halt via meiner eigenen Analyse von Musikstücken so getan als wäre ich selbst draufgekommen :)

    ich weiß nicht, ob die spektrale Verteilung und die Hörempfindlichkeit so zusammenhängen, klingt aber erstmal nach einer solide These. Die Bewertungsfilter kommen bei den mir bekannten Messungen meist hinterher noch drauf, um die Lautstärke zu bestimmen. Anselm Goertz nimmt A-Filter, bei lowbeats wird ein C-Filter genommen. Der A-Filter ist etwas fordernder.

    Ich verwende einen Multiton mit spektraler Verteilung nach EIA-426B und zufälliger Phasenlage wie in 60268-21 beschrieben*, damit komme ich auf 12,1 dB Crestfaktor, Lautstärke mit A-Filter. Also wie Anselm Goertz.

    Es ist übrigens spannend, was mit dem Crestfaktor passiert, wenn man das Signal filtert. Ich habe die Tage einen Zweiweger simuliert, untere Grenzfrequenz 50 Hz in CB, Trennung 2 kHz LR4, Baffle Step bei 500 Hz entzerrt. Dann werden aus den 12,1 dB plötzlich 16,5 dB für den Tieftöner (Fehler in meinem Programm vorbehalten). Oder anders: der mittlere Pegel sinkt (um 2,8 dB), der Maximalpegel steigt (um 1,7 dB).

    * so wie ich es mir zusammengelesen habe, ich habe weder den einen noch den anderen Standard und bin auch zu geizig, mir die zu kaufen
  • 06.02.2023, 14:57
    stoneeh
    Die Kurve gleicher Lautstärke und das Spektrum üblicher Musik passt nicht perfekt zusammen, da man in ersterer einen Empfindlichkeitsabfall zu hohen Frequenzen sieht, den Musik nicht widerspiegelt.. um den zu kompensieren müsste man ja einen Lautstärkeanstieg zu hohen Frequenzen sehen. Vll. hätte in meiner vorigen Aussage "Hörvorliebe" besser als "Hörempfindlichkeit" gepasst?

    Was Anselm macht klingt schon sinnvoll. Kann ich eigtl. auch in ARTA so nachbilden. Multiton in ARTA hat eh auch so um die 12 dB Crest (afair hatte ich mal je nach Anzahl von Tönen pro Oktave 11-13 dB gemessen), die genannten, dem EIA-426B zmd. ähnlichen Filtern, sind vordefiniert und kann man laden (man könnte klarerweise auch EIA-426B anwenden - hatte eh bereits mal eine downloadbare Version, als .txt oder .csv oder whatever, gesucht, aber nicht gefunden), und (A-, C-, ...) gewichten lässt sich das Ergebnis auch. Zur Phase finde ich auf die schnelle in der BDA nur folgende Info: "Multitone test signals contain mix of sine signals with different amplitudes and phases."

    Ein nützliches Tool, und auch sicher ein guter Anhaltspunkt für die Performance eines Lautsprechers. Aber gleichzeitig auch nichts, mit dem ich mich dann am Ende hinstellen und sagen würde "mein Lautsprecher misst sich laut super, also muss er sich auch laut super durchsetzungsstark und sauber anhören" - weil eben weder Großsignalverhalten eines Lautsprechers (selbst wenn man Powercompression noch dazu nimmt) dadurch noch nicht vollumfänglich abgebildet ist, noch eine klare nachweisbare standardisierbare Korrelation zwischen Klirr und IMD und subjektiv empfundener Klangqualität / Signaltreue besteht.
  • 06.02.2023, 20:07
    JFA
    Na, ich denke schon das "Vorliebe" und "Empfinden" eng zusammenhängen. Ist aber nur Theorie, klingt aber erstmal plausibel.

    Der Crestfaktor eines dünn besetzten Multitons ist halt stark abhängig von der Phasenlage der Einzeltöne. In der IEC 60268-21 wird mWn eine Quasizufallsfolge definiert, mit Berechnungsvorschrift und Seed. Dann kommen bei EIA-426B und 60 Tönen logarithmisch verteilt halt 12,1 dB raus. Aber ich denke, es macht im Ergebnis - ab wann klingt es schäbig wenn überhaupt - nicht viel ändert, ob es 11 dB oder 13 dB sind.

    Der Vorteil ist halt, dass ja meist irgendein Maximalpegel definiert wird, bei bestimmten Prüfbedingungen. Ich musste mich zu oft mit sowas wie "100 dB bei < XYZ % Klirr" herumärgern und am Ende hatte der TT blödsinnig viel Hub die er eh nicht ausgenutzt hat. Notiz am Rande: was man bei TTs definitiv hört ist, wenn sie mechanisch am Ende sind (Sicke limitiert oder noch schlimmer: Schwingspule schlägt an). Da kann es sinnvoll sein, die Schwingspule so kurz auszulegen, dass der Fall nicht eintreten kann. Ich hatte mal einen recht günstigen Lautsprecher einer bekannten Marke aus Angelsachsen zu Besuch, den konnte ich ums Verrecken nicht dazu bringen, irgendwelche Störgeräusche zu verursachen, obwohl der mechanisch gar nicht so viel konnte. War genau das Prinzip :D
  • 06.02.2023, 21:16
    Slaughthammer
    Zitat:

    Zitat von JFA Beitrag anzeigen
    Der Crestfaktor eines dünn besetzten Multitons ist halt stark abhängig von der Phasenlage der Einzeltöne.

    Sollte sich die Phasenlage nicht von alleine randomisieren wenn man die Frequenzen schlau wählt? Für n Töne zwischen 20 hz und 20 kHz würde ich dann ein Frequenzverhältnis von z.B. 997^(1/n) wählen (Basis ist die Primzahl, die am dichtesten am Gesamtverhältnis dran ist), dann sollten sich die Phasenlagen der einzelnen Töne maximal chaotisch verhalten bzw. die Periodenlänge bis sich ein Zustand gleicher Phasenlagen wieder einstellt dicht am Maximum sein. Bei verschiedenen Tönen mit einigermaßen graden Frequenzverhältnissen, Terzbänder z.B. ist das ja definitiv nicht der Fall. Ob meine absichtlich krummen Intervalle oder ein klassisches Terzband-Signal am Ende repräsentativer für Musiksignale sind wäre da mal interessant.

    Gruß, Onno
  • 06.02.2023, 21:40
    stoneeh
    Liste der Anhänge anzeigen (Anzahl: 2)
    (@JFA: ) Mal zwischendurch: wann geht's in deinem Bericht weiter? Liegt ja schon längere Zeit brach.

    Ich habe die Methode in Frage mal so gut wie möglich nachgebildet. Anbei erste Grafik "Loopbackmessung" in Windows (Input Windows-Aufnahmegerät "What U hear"); MT 60 Einzeltöne (6 / Okt von 20 Hz bis 20 kHz), IEC 60268-21 Output Filter (entspricht nicht ganz EIA-426B, aber nahe dran), Pegelmessung A-gewichtet. Grafik darunter die CF-Analyse, 12,x dB:

    Anhang 69425

    Anhang 69426


    Ich finde für die Beurteilung des Max. SPL im Tiefton CEA-2010 am aussagekräftigsten. Viele Daten / Ergebnisse dazu gibt's auf Data-Bass.com. Nebenbei misst der Inhaber praktischerweise die Tieftöner auch ohne Verzerrungslimit, teilweise mit bis an die 300 V Verstärkerspannung ... super zum aus der Praxis lernen, was der Unterschied zwischen einem sinnvollen Limit und der Abrauchgrenze eines Tieftöners ist.

    CEA-2010 wollte / will ich ja auch unbedingt messen. REW besitzt die Funktionalität, aber die Implementierung fand ich vollkommen für'n Hugo, bzw. kam damit nicht zurecht. Derweil führ ich im Tiefton weiterhin die Max. SPL @ 10% THD Messung in STEPS durch.. das ist imo die nächstbeste Annäherung.
  • 07.02.2023, 05:26
    stoneeh
    Liste der Anhänge anzeigen (Anzahl: 2)
    Wenig später das EIA-426B Signalspektrum auch noch realisiert. Den Standard habe ich online auftreiben können. Interessanterweise ist das Spektrum mit etwas Spielraum definiert; darum sehen auch, wenn man genau hinsieht, Anwendungen bei diversen Quellen immer etwas anders aus. Meine Version, im Multiton-Generator von ARTA als Output Filter:

    Anhang 69429

    Falls jemand Verwendung dafür findet, der Filter als in ARTA ladbares Format befindet sich im Anhang:
  • 07.02.2023, 06:56
    JFA
    Zitat:

    Zitat von Slaughthammer Beitrag anzeigen
    Sollte sich die Phasenlage nicht von alleine randomisieren wenn man die Frequenzen schlau wählt?

    Die Frequenzen wählt man sowieso so, dass keine Frequenz ein Vielfaches einer anderen ist. Das funktioniert natürlich nur, wenn der Multiton recht dünn besetzt ist, sonst gibt es unweigerlich Kollisionen. Ich habe gerade ein paar Phasen-Varianten durchprobiert, Phase fix/linear ansteigend/quadratisch ansteigen, das ergibt alles einen Crestfaktor von ca. 13 dB. Mit einer Quasizufallsfolge komme ich auf 11 bis 13 dB, und die in der IEC definierte Folge macht halt 12,1 dB.

    Zitat:

    Zitat von stoneeh
    (@JFA: ) Mal zwischendurch: wann geht's in deinem Bericht weiter? Liegt ja schon längere Zeit brach.

    Sobald das Haus fertig saniert und der Umzug überstanden ist geht es weiter. Ich hoffe auf Ende März, aber bei den bisherigen Überraschungen garantiere ich für nichts.

    Hast du dein Spektrum mit Filtern erzeugt? Ich frage, weil das teilweise so "rund" ist. Ich habe in meinem Programm die einzelnen Segmente händisch drin, dazwischen wird interpoliert. Das scheint zu reichen und ist bei mir auch die bessere Variante, weil jedes IIR Filter auf endlichen Folgen zu Fehlern führen muss.

    Bei Subwoofern ist die TBM auch eine sinnvolle Methode, weil bei der geringen Bandbreite von IMD sowieso nicht die Rede sein kann. Sobald der TT aber ein einigermaßen breites Band abdecken soll (meine Rule-O-Thumb: mehr als eine Dekade) kommt man da nicht mehr drum herum.

    Nachtrag: die Flat White verschiebt so ca 230 cm³ bei BL/BLmax >= 90%*, das reicht bei 40 Hz in CB für 94 dB (97 dB Peak) in 1 m Entfernung, Freifeld. Keine Ahnung, wo die dann im TBM-Test herauskommen, dürfte aber nicht sehr herausragend sein. Mit der Multiton-Methode abgeschätzt komme ich auf geplante 98 dB im Nutzband und 107,8 dB Peak, im Gesamtlautsprecher werden es schon 100,6 dB gesamt (85 dBA @ 4m, 88,3 dBC). Das sind schon ziemlich fundamentale Unterschiede auf Grund der Herangehensweise.

    * über ein sehr fortschrittliches Nicht-Klippel-Modell qualifiziert geratener Wert
  • 07.02.2023, 15:33
    stoneeh
    Liste der Anhänge anzeigen (Anzahl: 2)
    Zitat:

    Zitat von JFA Beitrag anzeigen
    Hast du dein Spektrum mit Filtern erzeugt? Ich frage, weil das teilweise so "rund" ist. Ich habe in meinem Programm die einzelnen Segmente händisch drin, dazwischen wird interpoliert. Das scheint zu reichen und ist bei mir auch die bessere Variante, weil jedes IIR Filter auf endlichen Folgen zu Fehlern führen muss.

    Händisch. ASCII Format ist ja einfach von Hand zu editieren - eine Zeile pro Frequenz, je erste Spalte Frequenz in Hz, zweite Spalte Amplitude in dB - und EIA-426B listet ja die Absenkungen für einzelne Frequenzen dediziert (mit wie gesagt einem gewissen Spielraum). Bisl Interpolationsungenauigkeit ist aktuell bei mir drin, aber innerhalb der in EIA-426B akzeptierten Toleranz.

    Zitat:

    Zitat von JFA Beitrag anzeigen
    Bei Subwoofern ist die TBM auch eine sinnvolle Methode, weil bei der geringen Bandbreite von IMD sowieso nicht die Rede sein kann.

    Denke ich mir ähnlich; plus, wichtiger, die genannten Methoden funktionieren der Erfahrung nach einfach, d.h. liefern konsistent gute, praxisnahe Ergebnisse. Don't fix what's not broken.

    Zitat:

    Zitat von JFA Beitrag anzeigen
    die Flat White verschiebt so ca 230 cm³ bei BL/BLmax >= 90%*, das reicht bei 40 Hz in CB für 94 dB (97 dB Peak) in 1 m Entfernung, Freifeld. Keine Ahnung, wo die dann im TBM-Test herauskommen, dürfte aber nicht sehr herausragend sein.

    Max. SPL bei Xlin (nach (Hvc - Hg) / 2) Simu deckt sich idR ganz gut mit gemessenen 10% THD Werten. Da kommt für dein Build eh fast der Wert, den du grad genannt hast, raus. Angesichts dessen kann man es sich fast sparen Max. SPL einer CB im Bass zu messen; bzw. dient dies dann hauptsächlich dazu, die Herstellerangaben zu verifizieren. Resonatordesigns andere Baustelle; insb. deren Großsignalverhalten kann keine Simu so einfach nachbilden.

    Zitat:

    Zitat von JFA Beitrag anzeigen
    Sobald das Haus fertig saniert und der Umzug überstanden ist geht es weiter. Ich hoffe auf Ende März, aber bei den bisherigen Überraschungen garantiere ich für nichts.

    Alles klar. No stress. Hatte mich nur gewundert.


    Nun ein kleines Update zu meinem Build. Aktuell ist ein Beryllium-Dom mit Neodym-Magnetsystem im Test. Will noch nicht viel dazu schreiben - er hat aber definitiv eine ganz andere Klangsignatur als die Alu- und Titanmembranen, die ich kenne; und gegenüber Gewebe sowieso. Aja, und, haha, was für ein Wirkungsgradunterschied - zu der SB Acoustics Kalotte musste ich den Gain um 7,5 dB reduzieren!

    Damit's wieder mal was zu gaffen gibt, Klirr 1m 4pi (Indoor, mit Raumeinfluss) ~110 dB Prototypensystem mit 1x 15" Sub, 4x6" MT, 1x1" HT; Bestwert bis jetzt, Klirrwerte im Übergang von MT zu HT kaum erhöht:

    Anhang 69466

    Die die letzten Tage vielbesprochene Multitonmessung, 6 Töne pro Oktave, EIA-426B Output Filter, 100 dbC RMS:

    Anhang 69467

    Der %-Wert ist bei ner quick & dirty Messung Indoor, mit nicht ganz stiller Umgebung und optimiertem SNR der Messkette, zu gutem Teil Noise.. würde sauber gemessen wahrscheinlich im Kommastellenbereich liegen. Trotz dessen kloppt das Ergebnis unter diesen Bedingungen bereits einiges High-End HiFi ähnlicher Größenordnung weg :) Ziel soll in jedem Fall schlussendlich sag ich mal, Guesstimate, ähnliche Verzerrungswerte bei ~20 dB höherem Nutzpegel sein.
  • 08.02.2023, 08:09
    JFA
    Zitat:

    Zitat von stoneeh Beitrag anzeigen
    Max. SPL bei Xlin (nach (Hvc - Hg) / 2) Simu deckt sich idR ganz gut mit gemessenen 10% THD Werten.

    Ja, insgesamt, also BL(x) + Cms(x). Bei einem gut gemachten, symmetrischen Antrieb kommt man bei Xlin halt ungefähr bei 90% BL raus, das wären dann weniger als 10% BL-induziert. Die K&T hat den Bass mal bis 105 dB Halbraum bei 50 Hz gemessen, da war der Gesamtklirr über das Auge gepeilt bei 13%. Für den Pegel muss der allerdings auch 6 mm huben, Xlin ist 5,25 mm. Durch das kleine geschlossene Volumen linearisiere ich auch noch die Federsteifigkeit, d. h. deren Einfluss wird nochmal geringer. ich verspreche mir da also recht wenig Verzerrungen.

    Jetzt aber zu deinem.

    Anhang 69466

    Da kommt der Klirr aber kaum aus dem Rauschen raus, oder? Diese Spitze bei 180 Hz ist auch eher eine Überbewertung, weil der Frequenzgang dort einen Einbruch hat.


    Anhang 69467

    Das ist nichts. 100 dBC sind ungefähr 97 dBA, also etwa 85 dBA gemessen in 4 m Entfernung. Ziemlich beeindruckend. Kommst du auf den Pegel von diesem Kameraden hier als Vergleich ? https://www.fidelity-online.de/wp-co...nusmessung.jpg
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