Gruppenlaufzeit, Phase, Allpass und Delay

[fosti]

Ja, diese "schauderhafte" Sprungantwort kann ja nicht "klingen"

[walwal]

Die erschreckende Realität. Nur aktiv getrennt, am Hörplatz ohne EQ.



Wie klingt es (mit PEQ):

...in Auflösung und Klarheit konnten nur die Backes und Müller mithalten...

....Zum Klang: Wahnsinn! Ich habe meine ...zu diesen hier "umgebaut" und die Klang ist sooo viel geiler :-D. ... Detail, Volumen, Druck! im Hochton. Stimmen hauen einen vom Hocker. Der Bass ist Staubtrocken und präzise, viel besser als mit der ... Ich kann diesem Umbau definitiv empfehlen!.....unbeschreiblich genial! Hauptgrund für den Umbau war ursprünglich der Bass, da ich mir mal ein paar Klipsch RF 7 ausgeliehen habe und mir dachte das kann es nicht sein.
Aber was jetzt da steht übertrifft wirklich alles. BEI WEITEM. Diesen Druck im Hochton kannte ich bisher nur von Horn Hochtöner, einfach genial.

....Erster Klangeindruck: Sehr gut! Hoch und Mitteltoneinheit klingen sehr ausgewogen! Hier stehen die ... IMHO meinen alten Neumännern (hatte ich kurzzeitig) in nichts nach. Und das soll was heißen...Der Klang ist phänomenal...
Und bin auch ein paar mal fremd gegangen.... was diese ....einen Sound raushauen,ist der absolute Wahnsinn! Für mich der bisher bisher Beste Kompromiss zwischen Dynamik.. und Präzision (...wie ein Neumann Studio Monitor).

Für mich ist die Suche nach DEN Lautsprechern erst mal beendet und ich bin hochgradig zufrieden mit meiner Abhörsituation. Solch brilliante (Kauf-) Lautsprecher muss man erst mal finden, und sich leisten können!

.... (beste Entscheidung ever)....

...Der Klang vor der Teilaktivierung war schon hervorragend gewesen , aber das letzte I Tüpfelchen
kam wirklich durch den aktiv Betrieb.
Ich war selbst sehr erstaunt gewesen wie sich die Ortbarkeit und die Transparenz sich von LS gelöst hat. ...es hört sich alles viel entspannter an.

...nachdem sie nun fast vier jahre in rohbauoptik im alten wohnzimmer standen, habe ich .. nun endlich das finish verpasst "nur weiß versteht sich" (bud spencer) und sie in das neue wohnzimmer integriert.
vom klang bin ich nach wie vor begeistert, wie auch sämtliche testhörer.....

Auch mit PEQ ist die GLZ bei 100 Hz noch bei 15 ms.

[fosti]

Kriterien zur GLZ nach Blauert&Laws:

[JFA]

Man könnte das Diagramm auch wörtlich beschreiben: GLZ unterhalb von 2 Perioden ist nicht hörbar.

Und dann praxisbezogen: kein wichtiges Optimierungskriterium

[fosti]

Man könnte das Diagramm auch wörtlich beschreiben: GLZ unterhalb von 2 Perioden ist nicht hörbar. ....

Die Beschreibung gefällt mir!

[phase_accurate]

Ich frage mich, ob Blauert und Laws der Weisheit letzter Schluss ist wenn es um die Beurteilung der Gruppenlaufzeitverzerrungen von mehrwege Lautsprechern geht.

Zum einen wies ja die Testvorrichtung schon von Grund auf Gruppenlaufzeitverzerrungen im Mittelton auf (Hochpassfilter bei 200 Hz). Zum anderen haben die GLZ Verzerrungen von Frequenzweichen einen anderen Verlauf als diejenigen, mit welchen B&W testeten.

Gruss

Charles

[walwal]

, fosti Zitat von JFA
Man könnte das Diagramm auch wörtlich beschreiben: GLZ unterhalb von 2 Perioden ist nicht hörbar. ....



Die Beschreibung gefällt mir!

Loriot würde sagen "Ach was"



"....Ein Anstieg der Laufzeit im Bass ergibt sich oft zwangsläufig durch die niedrigen Frequenzen. Die Anzeigeoption "...Laufzeit*Frequenz" skaliert darum die Laufzeit auf die Periodendauer der Signalfrequenz, was bei der Beurteilung der Verhältnisse im Bass und Grundton sehr hilfreich sein kann. Im Mittel- und Hochtonbereich ist diese Darstellung allerdings wenig hilfreich, die normale Laufzeitanzeige entsprechend aussagekräftiger...."

https://hifiakademie.de/?id=6.3.6.3&si=MTYxMDk3MTU4MC45MzMxfDc5LjE5Mi4xMzI uMTcwfCA

Ich meine, es gibt wichtigeres als die GLZ, wie man sieht, verbiegt der Raum einiges. Wenn man Abstrahlung, Frequenzgang und nicht hörbaren klirr/IM beim geforderten Pegel erreicht hat und die Raummoden/Aufstellug optimier that, dann kann man sich um die GLZ kümmern - oder auch nicht.

[fosti]

Jürgen, Du hast ja völlig recht....."nicht kranke" Filter z.B. bei einer 3.Weg Konstruktion mit LR24 (oder wegen mir auch LR48) @400Hz und 2500Hz lassen die Sprungantwort total schauderhaft aussehen......aber wenn die High-Ender meinten sie könnten das hören

[Darakon]

Hallo Christoph,

vielen Dank für die ausführliche Beschreibung inklusive Diagramme!
Ich werde mir das ganze jetzt mal in Ruhe durchlesen.

Hab wie gesagt die letzten Monate auch einiges linear-phasigen Filtern und Phasenkorrektur gemacht (Vituix -> rephase -> Apo EQ).
War viel ergebnisorientes Ausprobieren. Die Ergebnisse konnte sich allerdings (sehen und) hören lassen.
Jetzt sehe ich zu, dass ich auch die Hintergründe und Zusammenhänge besser verstehe.


Vielen Dank
Matthias

[Darakon]

So, feritg!
Nochmals vielen Dank! Mit den Diagrammen ließ es sich gut nachvollziehen.
So ist das ganze fundierter.

Zur Praxis:
Ich habe letztens bei einer TMT-HT-Kombi versucht die Phase zu entzerren.
Hier einmal ohne Entzerrung, nur mit klassischen IIR-Filtern:


Und hier mit vorgeschalteten FIR-'Phase-Linearization':


Die FIR-Filter habe ich schnell mit rephase erstellen und sie lassen sich sogar in APO direkt reinladen!
Mit einem Knopfdruck kann ich jetzt die Phasen-Linearisierung ohne Verzögerung ein- und ausschalten.

Ergebnis:
Ja, es ist definitiv ein Unterschied hörbar! [Trotz nicht optimierter Abhörsituation]
'Mit' klingt etwas differenzierter und klarer.
'Ohne' klingt es etwas in-sich-geschlossener; nicht unbedingt schlechter.

Nachdem ich mehrere Songs immer wieder miteinader verglichen habe, habe ich mich für 'mit' entschieden.

Als nächstes ist dann die Entzerrung des Bassbereichs an der Reihe.
Allerdings bin ich mir hier noch nicht sicher, wegen des pre-ringing-Effektes.
Ich habe ihn zu meiner Recording-Zeit schon deutlich selbst nachvollziehen können; auch ohne extreme Filter-Einstellung.
Jeder Studio-Ingenieuer wird von Linear-Phase-Filtern im Bass abraten.

Naja, ich probiers einfach aus.
Der Aufwand ist überschaubar.

[fosti]

Gerne!
Die Frage ob es sich anders anhört stelle ich gar nicht in Abrede. Das eine oder andere kann besser gefallen. Die Frage ist: Welche Einstellung ist neutral? Und von da angefangen kann man es so drehen wie man möchte. Aber egal, wenn das so oder auf die andere Einstellung besser gefällt

[ArLo62]

Hi!
Bin begeistert. Danke an Euch!!!
Ich habe mal gegoogelt und nach pre-ringing gesucht.
Ich finde die Beispiele super weil man hier unmittelbar den Zusammenhang zwischen Filtersteilheit und Phase wiederfindet.
Ich muss auch mal mit der Simulation rumfummeln.
"Wie linearphasige Equalizer funktionieren | thomwettstein.com" https://thomwettstein.com/linearphas...izer-funktion/
Gruß
Arnim

[JFA]

"....Ein Anstieg der Laufzeit im Bass ergibt sich oft zwangsläufig durch die niedrigen Frequenzen. Die Anzeigeoption "...Laufzeit*Frequenz" skaliert darum die Laufzeit auf die Periodendauer der Signalfrequenz, was bei der Beurteilung der Verhältnisse im Bass und Grundton sehr hilfreich sein kann. Im Mittel- und Hochtonbereich ist diese Darstellung allerdings wenig hilfreich, die normale Laufzeitanzeige entsprechend aussagekräftiger...."

Schau an, zwei Dumme ein Gedanke...

[Dale]

"Wie linearphasige Equalizer funktionieren | thomwettstein.com" https://thomwettstein.com/linearphas...izer-funktion/

Sehr schöner Link! Danke..

[fosti]

.......
"Wie linearphasige Equalizer funktionieren | thomwettstein.com" https://thomwettstein.com/linearphas...izer-funktion/
......

Ja schöner Link, aber ich muss im Zitat kräftig hervorheben, wo das Problem liegt! Ich versuche mit IIRs und deren Phasendrehungen (Gruppenlaufzeiten) auszukommen, welche unterhalb der Hörschwellen liegen (egal wie schrecklich die Sprungantwort aussieht). Auch bei einer Grimm LS1 wird das linearphasige Filter (FIR) nur bei der Trennfrequenz zum HT eigesetzt um den resultierenden Allpass eines LR4 Filters zu kompensieren. Im Bass wird nur mit IIRs "gearbeitet".

[FoLLgoTT]

"Wie linearphasige Equalizer funktionieren | thomwettstein.com" https://thomwettstein.com/linearphas...izer-funktion/

Danker für den Link.

Dazu muss man aber einiges anmerken. Denn der Anwendungsfall ist bei uns ein anderer. Wenn wir einzelne Zweige linearisieren, verändern wir minimalphasige Systeme. Da gibt es keinen Grund FIR-Filter zu benutzen. Im Gegenteil, IIR-Filter ziehen ja Amplitude und Phase gerade und erzeugen kein Preringing. Daher sind die zu bevorzugen.

Bei der Trennung per FIR haben wir auch einen Vorteil. Das Preringing zweier benachbarter Zweige wird nämlich auf Achse ausgelöscht, da es von beiden Zweigen invertiert zueinander ist. Unter Winkeln muss das natürlich nicht zwingend passen. Aber ob man das bei Steilheiten bis 100 dB/Okt hört, bezweifle ich ganz stark.

Hier jeweils ein linearphasiger Tief- und Hochpass bei 1 kHz mit 48 dB/Okt. Wie man sieht, ist das Preringing gegenläufig. Addiert man beide Impulse, ist es verschwunden.


Allerdings klappt das nicht, wenn man erst per IIR trennt und dann "über alles" die Phase entzerrt. Denn dann gibt es kein "Gegen"-Preringing, mit dem sich das des FIR-Filters auslöschen könnte. Das FIR-Filter zur Phasenkompensation sieht dann so aus:


Das heißt, es ist zu bevorzugen, die Wege per IIR zu linearisieren und dann mit FIR zu trennen, wenn man Linearphasigkeit haben möchte. Der Hardwareaufwand ist natürlich höher als bei einen fertigen Lautsprecher im Nachhinein die Phase zu linearisieren.

Bleibt dann noch die Raumeinmessung, wo auch gerne FIR benutzt wird. Solange die Korrekturen nicht zu stark sind (also breitbandige, leichte Korrektur), halte ich das auch für unkritisch. Und sinnvollerweise korrigiert man ohnehin nicht höher als im Grundton, da sonst die erste Wellenfront zu stark verbogen wird.


PS: die Diagramme wurden mit VACS erstellt und die Impulsantworten mit rePhase. Beides ist kostenlos verfügbar.

[Darakon]

Hallo Nils,

vielen Dank für die Ausführungen!

D.h. ich sollte meine in Post #50 gezeigte 'FIR-Phase-Linearization' besser noch mal umbauen, oder?


Grüße
Matthias

[FoLLgoTT]

D.h. ich sollte meine in Post #50 gezeigte 'FIR-Phase-Linearization' besser noch mal umbauen, oder?

Ich sage es mal so: wenn du das Preringing nicht hörst, ist es doch egal.
Ansonsten versuche doch mal, es mit steilen Filtern hörbar zu machen. Mit einem Hochpass mit 1000 dB/Okt (oder gleich Brickwall-Filter) und nur einem Zweig solltest du es sofort hören können.

[wgh52]

Zu Ergänzung gebe ich mal meine bescheiden gemeinte Erfahrung der letzten 10 Jahre mit FIR Filtern zum besten:

Die Zeit sehr steilflankiger FIR Trennungen währte damals nur ganz wenige Tage und wurde durch (je nach Treiberverhalten) möglichst flache, linearphasige FIR Filterung abgelöst. Meist nutze ich 48dB/Okt Filter mit "milder" FIR Treiberlinearisierung, inkl. über alle Wege reichende Sprungantwortoptimierung (sprich: entsprechende digitale Delays je Treiber). Im Anschluß nehme ich dann noch mit IIR PEQs eine (Moden-)Anpassung an den Raum und meinen Tonalitätsgeschmack vor. Dies alles (und mehr ) geht ziemlich einfach (nach wie vor) mit dem DEQX PDC-2.6p. Vermutstropfen ist, dass (um TV kompatible Latenz zu erhalten) die FIR Filterung erst ab ca. 300Hz einsetzbar ist.

Ach so... Edit rief gerade noch rüber, dass Preringing bei meiner Methode kaum ein Thema ist, sondern erst bei steilen Filtern und "agressiverer" FIR Glättung eintritt.

[jones34]

Bitte Aufpassen. Hier wird grad zu viel in einen Topf geschmissen.
Ein FIR Filter kann erstmal eine beliebige Impulsantwort abbilden.
Preringing ist keine allgemeine Eigenschaft eines FIR Filters, es ist eine die man wollen muss.

Oft werden mit FIR Filtern linearphasige Filter gebaut.
Hier liegt das "Problem", wie schon von fosti angemerkt.
Ob das jetzt wirklich schlimm ist, ist eine andere Frage.
Wenn man es auf die Spitze treibt vielleicht.
Die Frage ist doch eher wann ein linearphasiges Filter Sinn macht.

Der große Vorteil den FIR Filter bieten ist das man sich die Impulsantwort eben direkt aussuchen kann, nix anderes ist so ein Filter.
Hierdurch bekommt man viel Freiheit beim Design.
Deswegen machen FIR Filter eigentlich immer Sinn, man muss sie nur richtig nutzen.
Das liegt dann rein am Anwender.
Man kann ein Chassis also auch mit FIR Filtern linearphasig entzerren

"Wie linearphasige Equalizer funktionieren | thomwettstein.com" https://thomwettstein.com/linearphas...izer-funktion/

Hier werden Probleme aufgezeigt, jedoch in einem sehr extremen Beispiel.
Die Erklärung zu linearphasigen Filtern ist interessant, man muss dazu aber sagen das so normal niemand einen linearphasigen EQ implementiert.


Grüße