Aktivierung 4-Wege Lautsprecher mit Pulseaudio Crossover Rack und BruteFIR

[SomeDude]

Hallo liebe Freunde des guten Tons,

ich möchte hier den Weg , inklusive aller Irrwege, der (Teil-) Aktivierung meiner neuer Lautsprecher dokumentieren. Bei den Lautsprechern handelt es sich um Selbstbau-Lautsprecher, welche ich hier im Forum vom User EMP erstanden habe:





Ein Lautsprecher besteht aus einem 18" Subwoofer, von einem mir unbekanntem Hersteller. EMP konnte mir folgende Messung zeigen:



Oberhalb des Subwoofers spielen zwei parallel geschaltete Dayton RS225-8. Den Mittel-Hochton Teil übernimmt eine KEF Uni-Q Chassis aus einer KEF LS-50, bei der die Trennung des Hoch- und Mittel-Töners durch eine passive Frequenz-Weiche ( siehe hie: http://www.hifi-forum.de/viewthread-104-26095.html ) realisiert wird . Die Lautsprecher befinden sich in einem ca. 25qm großem Raum mit 3m hohen Decken:



Die Lautsprecher sollen sowohl für Musik als auch Filme Serien verwendet werden, wobei der Schwerpunkt bei guter Musikwiedergabe liegen soll. Als Vorstufe verwende ich einen Media-PC auf dem Kodi, Spotify und der Webbrowser als Medienquelle dienen, CD werden entweder gerippt oder über einen alten Denon DCD-1460, der per Glasfaser an eine exteren Soundkarte angeschlossen ist, abgespielt. Auf dem Media-PC läuft ein Ubuntu 18.04 LTS. Ich bin großer Befürworter von Open Source Software und möchte, soweit es geht, nur diese einsetzten. Als Mehrkanalendstufe steht ein Denon AVR-4520 zur Verfügung, der per HDMI angeschlossen ist.

Die Trennung der einzelnen Wege soll mit IIR Filtern realisiert werden, ich benutze hierzu Pulseaudio Crossover Rack (siehe: http://https://t-5.eu/hp/Software/Pu...ssover%20Rack/ ) . Später würde ich gerne eine Über-Alles Entzerrung und die Korrektur der Impulsantwort mit BruteFIR (siehe: https://www.ludd.ltu.se/~torger/brutefir.html ) umsetzen. Langfristig ist auch geplant die Uni-Q Chassis aktiv zu befeuern und die Dayton und KEF Chassis in eine zur Breite des Subwoofer-Gehäuses passenden Schallwand einzubauen, , aber eins nach dem anderen. Ich hätte auch gerne verschiedene Presets für Heimkino, elektronische Musik und Musik...

Als Messequipment steht mir ein UMIK-1 und REW zur Verfügung. Provisorisch und ohne Messungen habe ich mit Pulseaudio Crossover Rack folgende Linkwitz-Riley Filter gesetzt:



Das Ganze hört sich nicht schlecht an... Zumindest ist meiner besseren Hälfte kein Unterschied zu meinen alten Lautsprechern (ALR Nummer 4) aufgefallen. Jetzt soll das Ganze aber etwas empirischer ein-gemessen werden. Ich orientiere mich dabei am White-Paper der Grimm Audio LS1 (siehe: http://www.grimmaudio.com/site/asset...8/speakers.pdf ) Dafür will ich erst die Lautsprecher mittels IIR Filter jeweils 2 Oktaven über ihren Arbeitsbereich hinaus Linearisieren, dann die IIR Filter setzen, dann am Hörplatz die Lautsprecher mit BruteFIR auf die gewünschte Zielkurve falten.

Für die Linearisierung der einzelnen Chassis bräuchte ich ja eigentlich Freifeld Messungen oder ich messe im Raum im Nahfeld und fenstere die Messung um Reflexionen der Umgebung auszublenden. Für den Uni-Q habe ich ca, 15cm von der Membran das Mikrofon platziert und folgende Messung erhalten:



Sieht das einigermaßen plausibel aus? Wie soll ich den die parallel geschalteten Dayton Treiber messen, bzw. bei welchen Abstand? Was wäre das weiter Vorgehen, mittels REW dann entsprechende EQs basteln und die dann im Pulseaudio Crossover Rack einbauen? Die Messung der Subwoofer kann ich ja gar nicht im Nahfeld machen, wie ist hier vorzugehen? So sieht das übrigens auf Ohrhöhe am Hörplatz aus:



Danke schon mal für eure Hilfe.

[db7mk]

Hallo Mike,

leider kann ich Dir bei der Fragestellung nicht helfen.
Aber ganz vielen Dank für deinen Beitrag. Ich habe jetzt eben in 10min mit den T5 Pugins eine funktionierende Zweiwegeweiche, dies sich problemlos mit pulsaudio ansteuern lies.
Mit ecasound habe ich bereits einige Stunden verbraten, ohne die Anbindung an das Audiosystem von linux hinzubekommen (ich will halt nicht nur mp3 abspielen....).

Noch einmal vielen Dank für diesen Beitrag .

viele Grüße

Markus

[db7mk]

Hallo Mike,

ich bin gerade als Anfänger dabei einen aller simpelst und billich 2 Wege Lautsprecher zu aktivieren.
Das ganze mache ich unter den reinem Aspekt wie funktioniert dat denn und wie kann ich weshalb und wie messen.

Im Forum verteilt sind viele gute aktive Lautsprecherentwicklungen beschrieben worden. Dabei hat sich meiner Meinung nach folgender Workflow etabliert:

Filter, Chassis, Schallwand sind ein stark gekoppeltes System, was Einfluss auf Frequenzgang, Bündelung und Dynamik hat.
Ziel ist es nun in vielen kleinen Schritten dieses System zu optimieren.

Messung
Simulation
Bewertung
Optimierung der Filter.


Im Detail:

Messungen zur Vorbereiten der Simulation:
- Aufnahme der einzelnen Chassis unter verschiedenen Winkeln horizontal (REW)
Übergang in die Simulation
- Übernahme der Kennlinien in ein Simulationsprgramm (z,B, VituxCAD)
- Aufbau des Filtersystems
- Bewertung der Auswirkung auf FG und Abstrahlverhalten unter Winkel
- Variation der Filter
- Hören


Schleife wiederholen


@Forum: Hab ich dat so richtig verstanden ?

Wenn ich mir Dein Setup mit den Lautsprechern anschaue, ist dass ein ganz schöner Klopper für den Anfang (imho).
Ich würde versuchen die Optimierung auf Subsysteme zu starten

- Den Sub erstmal weglassen
- Kef Koax als gegeben betrachten.
- Ankopplung der Dayton als erstes versuchen

Hm, dann Appolito oder quasi Appolito, da kommen dann wahrscheinlich noch die Besonderheiten hinzu.
Im Forum sind einige Appolito Lautsprecher entwickelt und besprochen worden.

https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/...light=appolito
https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/...light=appolito

Interressant war dabei auch folgender Beitrag zum Abstrahlverhalten:
https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/...light=appolito

viele Grüße

Markus

[SomeDude]

Hey Markus,

freut mich das ich dir mit meinem Verweis auf Pulseaudio Crossover Rack helfen konnte. Vom Entwickler gibt es auf diyaudio einen Thread (siehe https://www.diyaudio.com/forums/pc-b...ion-linux.html ), vielleicht ist das auf fuer dich von Interesse.

Zurueck zum Thema: Ob Pseudo D'Appolito oder D`Appolito ist ja nur einer Frage ob die Phase des KEF Koaxial-Treiber 90 Grad versetzt zur Phase der Dayton Tiefmitteltoener ist. Da ich momentan aber Linkwitz-Riley Filter vierter Ordnung benutze handelt es sich momentan um ein Pseudo D'Appolito mit Hauptvorteil mehr Wirkungsgrad und Membranflaeche. Durch umschalten auf Butterworth Filter dritter Ordnung koennte ich ein D`Appolito System realisieren, dass werde ich die Tage spasseshalber ausprobieren, wobei die Trennfrequenz schon im Bereich der Schroederfreqenz liegt und somit der Raumeinfluss Messungen im Raum stark verfaelscht.

Mir geht es jetzt eher um das prinziepielle Vorgehen, wie ich den KEF Koaxial Treiber mittels Messungen am unteren Ende und die beiden Dayton Tiefmitteltoener ein bis zwei Oktaven ueber ihren Arbeitsbereich linearisiere.
Nochmal die Trennfrequenzen zusammengefasst:

• Subwoofer, die zwei untersten Oktaven, 20 - 80 Hz
• Tiefmitteltoener von 80 - 320 Hz
• KEF Uni-Q von 320 Hz - 20kHz

Sollte ich Freifeld Messungen benoetigen, waere das auch kein Problem, ich habe nen Garten...ist halt sehr muehsam und Wetter abhaengig. Auch werde ich die Tage mal mittels VituixCAD mal ein Model der Lautsprecher erstellen.

Die Ueber-Alles Entzerrung mit BruteFIR soll erst spaeter eingesetzt werden, das Vorgehen dabei ist mir klar. Ich habe mir rePhase schon angeschaut.

[db7mk]

Hallo Mike,

da habe ich unwissentlich Eulen nach Athen getragen .
Ich werde mal meinen Klappstuhl , ich meine natürlich meine Schulbank hier aufstellen und mitlauschen.


viele Grüße

Markus

[Yogibär]

Hallo Mike,

Glückwunsch zum Kauf der Lautsprecher. Besseres Material findest Du selten.
Die Kernfrage ist, soll die Aktivierung dieser LS Deine einzige Beschäftigung mit dem Thema DIY sein oder möchtest Du auch selbst Lautsprecher entwickeln.
Im ersten Fall würde ich mir hier im Forum Hilfe suchen. Die Aufgabe ist ja überschaubar.
Im zweiten Fall würde ich mir diverse gute Anleitungen, u.a. Im HiFi-Selbstbau Forum, verinnerlichen und dann entsprechend vorgehen. Das kostet etwas Zeit, hat aber den Vorteil, dass man versteht, was man macht und welche Auswirkungen das hat.
Ansonsten ist die Anleitung von Markus schon in Ordnung, aber durch die Simus auch aufwändig. Das wichtigste ist das Hören, hören, hören.

viele Grüße

Thomas

[krama1974]

...zu meinen alten Lautsprechern (ALR Nummer 4) aufgefallen.

Ich habe die ALR Nr. 4 im Vergleich gehört mit den Nomex 164 von Troels. Das war wie Ente gegen Porsche - und die Nomex sind nun wirklich nicht teuer, aber m. E. sehr guter Durchschnitt. Die ALRs haben ein perfektes Holzfinish; sehr hübsche Möbel! Als Sound-Referenz sind sie äußerst fragwürdig (das ist die wertschätzende Beschreibung).

RU - krama

[SomeDude]

Hallo Thomas,

also verstehen will ich auf jeden Fall was und wie die Zusammenhaenge sind. Ich werde naechste Woche mal den Lautsprecher auf mein Teleskop-Stativ befestigen und im Garten Winkelmessungen machen. Leider bin ich ueber Ostern verreist.

Habe gesehen, dass man in Pulseaudio Crossover Rack auch Messungen importieren kann.

Danke fuer den Tipp bezueglich Hifi-Selbstbau, da melde ich mich gleich mal an.


Schoene Feiertage wuensche ich.

[kasbc]

Hallo Mike,

bzgl. der Meßentfernungen:

- deine erste Entfernung (so um die 20cm) auf Achse pro Chassis passt. Bei der geht es darum nur das Chassis ohne weitere Einflüsse zu messen. DAnn kannsr du es mit nem PEQ linearisieren und die gewünschten Weichenfilter anwenden.
- dann gehst du etwas weiter weg (50cm) und misst die Übergänge zwischen den Chassis (mittig zwischen den beiden) und gleichst dann Schallwandeinflüsse, Überlagerungen und Lautstärkeunterschiede aus.
- zum Schluss Messung am Hörplatz der ganzen Box. Jeweils eine Box und nur grob eingreifen, also nicht mehr versuchen Details wegzubügeln. Hier stellst du letztlich deine Zielkurve im Raum her.

Das kannst du alles im REW vorbereiten und nur die Parameter manuell in Puls Audio Crossover Rack übertragen. Das klingt dann schon mal recht gut und könnte auch schon reichen. Geht vlt. auch PA-Xover-Rack, wenn das mit dem FRD-Import gescheit funktioniert.

Wenn du es schaffst die "über alles Korrektur" mit brutefir zu integrieren, dann reicht die Linearisierung der Chassis plus die Hörplatzmessung für brutefir. Allerdings bin ich gespannt ob das mit der Kombination brutefir und Pulse Audio Crossover Rack so klappt. Du musst den jeweiligen Player erst mal zu brutefir lenken und dann in brutefir nach Pulseaudio schreiben. M.W. kann brutefir das nicht. Man kann allerdings Pulseaudio als Alsa-Device definieren und sogar als Standard-Alsa-Device. Das könnte gehen. Aber bei mir hat brutefir grade im Output -Device schon oft gezickt. Aber das mag mangelnden Eintauchtiefe in Linux liegen. Ich probier da nur ab und zu was aus.

Wenn du dich bei Hifi-Selbstbau angemeldet hast, studiere den Artikel "DSP-Weichen richtig einstellen". Mit dem was da drin steht hast du genügend Stoff.

Viel Erfolg.