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Liebe Mitleserinnen, Mitleser, Foristinnen und Foristen,

wer sich von Euch in letzter Zeit mit dem Gedanken getragen hat, Mitglied unseres wunderbaren IGDH-Forums zu werden und die vorher an dieser Stelle beschriebene Prozedur dafür auf sich genommen hat, musste oftmals enttäuscht feststellen, dass von unserer Seite keine angemessene Reaktion erfolgte.

Dafür entschuldige ich mich im Namen des Vereins!

Es gibt massive technische Probleme mit der veralteten und mittlerweile sehr wackeligen Foren-Software und die Freischaltung neuer User ist deshalb momentan nicht mit angemessenem administrativem Aufwand möglich.

Wir arbeiten mit Hochdruck daran, das Forum neu aufzusetzen und es sieht alles sehr vielversprechend aus.

Sobald es dies bezüglich Neuigkeiten, respektive einen Zeitplan gibt, lasse ich es Euch hier wissen.

Das wird auch für alle hier schon registrierten User wichtig sein, weil wir dann mit Euch den Umzug auf das neue Forum abstimmen werden.

Wir freuen uns sehr, wenn sich die geneigten Mitleserinnen und Mitleser, die sich bisher vergeblich um eine Freischaltung bemüht haben, nach der Neuaufsetzung abermals ein Herz fassen wollen und wir sie dann im neuen Forum willkommen heißen können.

Herzliche Grüße von Eurem ersten Vorsitzenden der IGDH

Rainer Feile
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  1. #61
    Vollaktiv per DSP Benutzerbild von Slaughthammer
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    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
    wissen ist macht. nicht wissen macht auch nichts.

  2. #62
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    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:



    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".

  3. #63
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    Inhalt zurückgezogen.
    Geändert von stoneeh (17.01.2023 um 07:53 Uhr)

  4. #64
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    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

  5. #65
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    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!

  6. #66
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    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:

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    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:

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    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:

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    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:

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    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:

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    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:

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    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.

  7. #67
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    Hi,

    vielleicht eine kleine Anmerkung bezogen auf:
    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"

  8. #68
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    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.

  9. #69
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    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:

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    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:

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    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:

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    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

  10. #70
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    Da stecken ein paar sehr gute Überlgungen drin. Sehr schön.

    Ein paar Anmerkungen:

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    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)

    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

    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.

    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

  11. #71
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    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.

  12. #72
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    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

  13. #73
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    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.
    Geändert von stoneeh (06.02.2023 um 18:36 Uhr)

  14. #74
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    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

  15. #75
    Vollaktiv per DSP Benutzerbild von Slaughthammer
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    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
    wissen ist macht. nicht wissen macht auch nichts.

  16. #76
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    (@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:

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    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.

  17. #77
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    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:

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    Falls jemand Verwendung dafür findet, der Filter als in ARTA ladbares Format befindet sich im Anhang:
    Angehängte Dateien Angehängte Dateien

  18. #78
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    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
    Geändert von JFA (07.02.2023 um 08:53 Uhr)

  19. #79
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    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:

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

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    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.

  20. #80
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    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.

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    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.


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    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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