Diskussion zur Sprungantwort

[fosti]

Bin immer wieder schwer beeinduckt von Leuten, die anhand einer Sprungantwort einen LS analysieren können.....die Leute schaffen nämlich "visuell" die Ableitung der Einheitsprungantwort, gefolgt von der Fouriertransformierten dieses Ergebnisses und anschließend noch die Aufspaltung in Betrag und Phase.....

P.S.: Wenn man gleich die Impulsantwort nimmt wird's einfacher: dann kann man sich die Ableitung der Sprungantwort sparen

P.P.S.: Sprung-/Impulsantworten zu interpretieren ist reine Kaffesatzleserei.....nicht umsonst wird sie so gerne für die Beurteilung von Laustprechern in edlen High-End-Gazetten herangezogen.....na eher missbraucht. Natürlich steckt in ihnen dieselbe Information wie im Betragsfrequenz- und Phasengang, aber um sie zu interpretieren muss man schon die oben genannten Operationen in die Wiege...also ins Hirn gelegt bekommen haben

[dieterschneider]

ich kenne nur die Regel, dass man die Erregerspulen aller
Lautsprecher in einer Box
vertikal auf ein und die selbe Ebene bringt.

Oder es so macht...


mfg Dieter

[Diskus_GL]

Hallo Dieter,

das macht wenig Sinn!

Es kommt ein rein "zweidimensionales" Signal in die Box - Spannung über Zeit. Die einzige "veränderliche" Grösse ist die Spannung. Diesen zeitlichen Spannungsverlauf sollte die Box möglichst unverändert in einen (zeilichen) Schalldruckverlauf umwandeln,... denn auch an Dein Ohr kommt nur ein zeitlicher Luftdruckverlauf (also auch nur ein zweidimensionale Signal).

In der gesammten Signalkette bleibt das Signal immer zweidimensional - nur in der Box (übliche Mehrwege-Systeme) wird dieser zeitliche Zusammenhang quasi auseinandergerissen. Das allerdings nicht nur durch die geometrische Anordnung der Chassis, sondern wesentlich mehr durch die Frequenzweichen.

Um nun zu sehen wieviel und in welcher Form das eingehende zweidimensionale Signal durch die Box "zerstört" wird - hilft eben der direkte Vergleich eines bekannten Eingangssignals (möglichst einfach) mit dem Schalldruckverlauf der Box (dem einzigen was man ja bezüglich Schall bei einer Box wirklich messen kann!!!) - und das ist die sog. Sprungantwort:
Ein einfaches Eingangssignal (ein steiler Druckanstieg) - und dann das was ich am Mikro (das ja auch nur den sich zeitlich ändernden Luftdruck misst) erfasse grafisch darstelle - Luftdruck über Zeit!
Der rein optische Vergleich zeigt dann was meine Box am Eingangs-Signalverlauf ändert.

Da alle (!!!) Informationen, also Räumlichkeit, Tonalität und was wir sonst noch so hören, in diesem zeitlichen Luftdruckverlauf ist, finde ich diese Information schon ausgesprochen wichtig.
Sicherlich schafft es unser menschliches Hörsystem (Ohr, Gehirn) aus diesen rein zweidimensionsionalen Infos erstaunlich viel zu analysieren (Art, Grössenordnung, Richtung, tonale Zusammensetzung etc.), aber je unverfälschter das Eingangssignal reproduziert wird, desto weniger Arbeit hat unser Ohr/Gehirn-System…

An Hand der Sprungantwort kann man z. B. auch direkt den zeitlichen Versatz der einzelnen Wiedergabewege der Box ablesen… und hiermit z. B. die Chassisabstände korrigieren um den zeitlichen Versatz zu eliminieren (zumindest in Grenzen…).

Bei allem was man „misst“ sollte man bedenken, das immer nur ein zeitlicher Luftdruckverlauf gemessen wird!!! Alles Andere (Amplituden-Frequenzgang, Phasengang, etc…) sind Berechnungen und statistische Auswertungen eines gemessenen zeitlichen Luftdruckverlaufs…. Diese Ergebnisse hängen also auch von den Parametern dieser Berechnungen ab!!! – z. B. Fourierblock-Grösse, Anzahl der gemittelten Rechenergebnisse, Art des Messignals, etc… das alles muss schon aufeinander abgestimmt sein und für die gewünschte Betrachtung passen um „verwertbare“ Aussagen zu „messen“… und hierbei finde ich es schon interessant wie das einfache Eingangsignal von der Box wiedergegeben wird, das hilft auch oft bei der Interpretation der berechneten Ergebnisse….

Grüsse Joachim

[fosti]

....nur in der Box (übliche Mehrwege-Systeme) wird dieser zeitliche Zusammenhang quasi auseinandergerissen. Das allerdings nicht nur durch die geometrische Anordnung der Chassis, sondern wesentlich mehr durch die Frequenzweichen.

...

Das ist - wenn man es richtig macht - erwiesenermaßen Humbug und nicht hörbar!
Mir liegt es hier fern irgendwen zu bekehren, aber wenn interessierte Forenteilnehmer die nicht so sehr in der Theorie stecken quasi xxxxxxxx so ein Quatsch anerzogen soll, mache ich mir die Mühe hier zu widersprechen!

[Diskus_GL]

... so ein Quatsch anerzogen soll, ...

Hey, (xxxxxxxxxxxxx), ich möchte niemanden erziehen..ich hoffe doch Du auch nicht ;-)

..aber was ist denn sachlich an meiner Darstellung falsch???
...unabhängig von dem was wer auch immer hört.. da gibts ja wohl auch persönliche und menschliche Unterschiede... und diese Diskussion ist nun wirklich müssig...

Gruss Joachim

[Kripston]

Hallo,

nehmem wir mal an, wir messen einen Mehrwegelautsprecher von 20-20000 Hz, egal, ob nun "zeitrichtig" konstruiert oder nicht.

die 20 Hz haben eine Wellenlänge von 17,2 m oder eine Periodendauer von 0,05 Sec.

die 20000 Hz haben eine Wellenlänge von 0,0172 m oder eine Periodendauer von 0,00005 Sec.

Der Hochtöner hat also 1000 mal früher seinen Maximalpegel erreicht als der TT

Mit anderen Worten:
bevor irgendwas sinnvolles vom TT zu sehen ist, hat der HT schon seine erste komplette Periode abgeliefert.......
Daher muß man selbstverständlich den HT zuerst im Diagramm sehen, dann den MT und dann den TT.

Daran ändert auch ein horizontaler Versatz zur Herstellung der "Zeitrichtikeit" nicht viel, da es dem Ohr recht wurscht ist, ob in der Zeit, in der das 20 Hz-Signal eine Periode schafft, der HT bei 20000 Hz nun 1000, 999,5 oder 1000,5 Perioden abgeliefert hat.

Oberhalb ca. 1000 Hz funktioniert die Ortung des Ohres ohnehin nur noch über Pegelunterschiede, da ist der absolute Phasenverlauf so was von egal........

Es sollten lediglich keine Phasenunterschiede zwischen den Lautsprechern herrschen, das war es dann aber auch.

Gruß
Peter Krips

[Diskus_GL]

Hallo,

...also ich höre vornehmlich Musik, Stimmen und Geräusche und keine einzelnen Sinustöne - und dabei hat Zeitrichtigkeit und Signalreprodultion durchaus auch hörbare Auswirkungen... schließlich hat Schall physikalischnichts mit Sinusfrequenzen zu tun. Die Fourier-Representanz eines zeitlichen Schalldruckverlaufs ist eine rein mathematische Betrachtung!

Gruss Joachim

PS.: Warum wird in den unterschiedlichsten Berichten, Zeitschriften, Foren etc. von den vermeintlich hörbaren Verbesserungen bei nachträglichen Zeitkorrekturen von Mehrwegeboxen (durch aktive Weichen und DSPs) berichtet...

Ich würde denen nicht allen unterstellen sie hören nur Quatsch...

[Harry]

Moin,

Ich würde denen nicht allen unterstellen sie hören nur Quatsch...

weil effektiv niemals alleine das "Zeit"verhalten angegangen wird, sonder gleich auch der Equalizer geschwungen wird...
Eine O500 im Blindtest ist wohl an der Hörbarkeit der FIR-Filter "gescheitert". Allerdings hat man damals nicht die amplitude korrigiert und es bereits mit einem mehr als nur erwachsenen Lautsprecher zu tun.

Harry

[Diskus_GL]

Hallo,

eine tonale Korrektur hat sicherlich einen deutlicheren Einfluss als nur eine zeitliche.
Es gab/gibt aber durchaus auch reine zeitliche Korrekturen (z. B. die Accuphase Aktivweiche, mit der seinerzeit die 5-Wege B&W Nautilus laufzeitkorrigiert wurde; ohne tonale Veränderung - angeblich brachte dies alleine merkliche hörbare Veränderungen).

Um aber wieder zum Ausgangspunkt zurück zu kommen - vielleicht erklärt uns sansuii kurz warum er (die i. M. A. sehr gelungene) Laufzeitkorrektur gemacht hat, bzw. ob er diesbezüglich Hörerfahrungen gemacht hat.

Gruß Joachim

[HIFIAkademie]

Hi Joachim,

ein klassicher 24dB/Okt Tiefpass bei 200Hz zur Abtrennung des Tieftöners erzeugt eine Durchlaufverzögerung von ca 3ms. Das entspricht einem Schallweg von ca 1m. Es spielt also keine wirkliche Rolle, ob der TT nun 10cm weiter vorgesetzt ist oder nicht - es würden immer noch 90cm fehlen. Was so eine Treppe in der Schallwand erzeugt ist aber eine andere Richtwirkung und damit eine andere Färbung des diffisen Schallanteiles der im normalen Hörraum auf normalen Abstand pegelmäßig dominant gegenüber dem Direktschall ist.
Als Hörer muss man nicht unbedingt an die Laufzeithörbarkeit glauben. Entweder der Lautsprecher gefällt einem (optisch und mit den Ohren) oder er tut es nicht. Alles andere ist ansich Aufgabe des Entwicklers und der ändert in den seltensten Fällen einen Parameter alleine ohne die anderen zu verändern.

Bei einer elektronischen Vorentzerrung der Phase (z.B. mit einem dsp) muss man genauer unterscheiden wie da was verändert wird. Bei FIR-Filtern können Vorechos entstehen die (weil der eigentliche Effekt ja später kommt) nicht vom Signal verdeckt werden. Das klingt schon anders, aber nicht unbedingt besser.

[Diskus_GL]

Hallo HiFiAcademie,

das sehe ich prinzipiell auch so.

Im TT macht Laufzeitkorrektur keinen Sinn. Im Bereich zwischen 1kHz und 10kHz denke ich schon. Und ich denke auch sansuii (der Verfasser dieses Threads) hätte den Aufwand und die Messungen für seinen weißen Riesen nicht gemacht, wenn er nicht Gründe dafür hat (oder gar Hörerfahrungen)... die wir sicherlich noch erfahren...

Ich mache ja gerade auch die Erfahrung, daß eine tonale Korrektur insb. unter Einbeziehung des Raumes (Room-Correction Systems) einen deutlichen Einfluss hat (allerdings mit Breitbändern, insofern ist eine Laufzeitkorrektur bei mir nicht nötig...- siehe meine Berichte in anderen Threads hier).

Ich denke auch, das eine Laufzeitkorrektur nur noch so das i-Tüfpelchen ist, wenn die restliche Konstruktion stimmt... wie eben auch bessere Kabel, bessere Weichenbauteile o. ä. Feintuning...

Grüsse Joachim

[HIFIAkademie]

Hi Joachim,

es gibt genügend Leute die das genau andersrum sehen.
Alleine vom Ohrabstand lässt sich errechnen, dass ein mit den Ohren gehörtes Signal ab dem oberen Mitteltonbereich keine eindeutige Phasenzuordnung mehr ermöglicht weil diese mehrdeutig wird.
Anders im Grundton. Hier ist die Pegeldifferenz zwischen den Ohren zu gering um eine Ortung zu ermöglichen, das Hirn benutzt im Grundton darum eher die Phase.
Ob und in wieweit das einen Einfluß auf das Hören über Lautsprecher hat ist wieder eine Sache für sich. Die Probleme mit der Mehrdeutigkeit der Phase ab dem oberen Mitteltonbereich bleiben aber vorhanden.

Wenn du einen Breitbänder benutzt, dann kannst du ja den inversen Versuch machen. Benutze doch einfach mal einen vorgeschalteten Allpass der das typische Phasenverhalten einer Frequenzweiche mit Trennung im Mitteltonbereich aufweist. Höre dir das an und entscheide selbst, ob und ab wann es besser, schlechter, anders oder egal wird.

Ein echtes passives Mehrwegesystem lässt sich über eine elektronische Vorentzerrung der Phase NICHT so entzerren als ob die Phase 0 wäre. Das gelingt nur an genau einem Punkt (du hast aber 2 Ohren) und es gelingt nur für den eingeschwungenen Zustand.
Wie schon oben geschrieben, der Versatz des Hochtöners ändert auch die Richtwirkung und es ändert die Auslegung der Weiche. Man kann also gerade NICHT behaupten, dass man damit nur die "Laufzeit" ändern würde. Von daher kann man auch NICHT behaupten, dass ein gehörter Unterschied daran liegen würde. Es ist sicher möglich mit solchen Aufbauten einen sehr gut klingenden Lautsprecher hinzubekommen. Nur der Schluß, dass dies an der Laufzeit läge ist so nicht zulässig.

[Diskus_GL]

Hallo HiFiAcademie,

Zitat von Dir: "Als Hörer muss man nicht unbedingt an die Laufzeithörbarkeit glauben. Entweder der Lautsprecher gefällt einem (optisch und mit den Ohren) oder er tut es nicht."
- Glaubenssache, das sehe ich auch so!

Ich denke dieser Thread war nicht gedacht verschiedene Glaubensrichtungen oder Philosophien zu diskutieren… da gabs schon andere Threads und ich kenne genügend Untersuchungen, Berichte, wissenschaftliche Abhandlungen, medizinische Untersuchungen, Diplom- und Studienarbeiten, die alle möglichen Behauptungen hinsichtlich Hörwahrnehmung untermauern und widerlegen.

Ich finde es jedenfalls bei diesem Thread von Sansuii schon mal sehr gut, das er auch gemessene Größen (Sprungantwort, Step-Response) mit betrachtet, und nicht nur berechnete und ermittelte Größen (Amplituden-Frequenzgang, Phasengang)!
Für die Berechnung und Interpretation eines Amplituden-Frequenzgangs oder Phasengang ist m. E. schon etwas mehr Kenntnis der Mathematik und Messtechnik notwendig (…und so mathematisch und theoretisch wollen es einige hier ja nun auch wieder nicht - es scheint, als wissen manche noch nicht mal was Schall ist und wie die Darstellung eines Amplituden-Frequenzverlaufs überhaupt entsteht, geschweige denn, was sie mit dem gemessenen Schallsignal zu tun hat…)!

Seine Darstellungen liefern jedenfalls schon mal ein "vollständigeres" Bild von der Box.
Wer "glaubt", Sprungantwort und Step-response Darstellungen haben keine Relevanz, muss diese ja nicht kommentieren - betrachtet nur die berechneten Darstellungen und kommentiert dann halt nur diese (um Kommentare hat er ja gebeten…)
Sansuii hat sie nun mal gemacht und er wird seine Gründe dafür haben.

…in diesem Sinne…. ;-))

Grüsse Joachim

[sonicfury]

Ich *glaube*, dass der Einfluß der o.g. faktoren deutlich kleiner ist als zum Beispiel der einer vernünftigen Chassis- Verstärker- Paarung. Jetzt kommt wieder "Verstärker klingen nicht". Habe ich übrigens nicht behauptet. Gegenfrage- was macht eigentlich das Chassis, wenn der Bassimpuls vorbei ist!? Kein Strom kommt mehr vom Verstärker und das Chassis taumelt... ääh zieht sich kontrolliert in die Nullage zurück. Während es das tut, induziert die 75mm Schwingspule selbstverständlich keinen Strom Hier kann man einen LS zum Beispiel versauen, bevor die XX Hz überghaupts am Ohr ankommt/en Noch witziger wird es, wenn man nonchalant einfach "Entzerrung und Leistung druff" macht, also unpassendes (zu kleines) Volumen und dann 30Hz + 8dB gib ihm. Bevor jetzt wieder kommt "Klirr hört man unterhalb von 200Hz nich tund Laufzeitverzögerungen von 30ms und weniger auch net"... das stimmt schon, aber ein Chassis dem o.g. Stress auszusetzen hört man schon. parameter des Antriebs sind keine Konstanten und vor allem unter den Bedingungen ("Entzerren und Pfeffer druff") hat man die Kiste schon schlecht gemacht, bevor die XX Meter lange Welle überhaupts am Horchpfosten eintrifft. Warum Zeitrichtig bauen, wenn man mit obigen Stunts dem Chassis schonmal gar keinen Optimalen Arbeitsumgebung geschaffen hat Meint irgendwer theoretisch Phasenneutrale Anordnung plus Weiche juckt einen Tieftöner, wenn sich dessen Parameter im Betrieb ändern sodass die nette kleinsignalrechnerei und Messerei für die Weiche für die Katze sind ?! Was wird dann aus den brav angepassten Phase und so
PS ich find den LS übrigens schnieke und gehe davon aus das Sansuii die obigen Stunts nicht gemacht hat, insofern ist das generell aufzufassen nicht auf den Fall bezogen....

[Diskus_GL]

@sonicfury

...was hat Dein Beitrag mit sansuiis Box zu tun? Oder hab ich Deine Kommentare zu seinen Ausführungen überlesen...

Gruss Joachim

[fosti]

...
Wer "glaubt", Sprungantwort und Step-response Darstellungen haben keine Relevanz, muss diese ja nicht kommentieren - betrachtet nur die berechneten Darstellungen und kommentiert dann halt nur diese (um Kommentare hat er ja gebeten…)
Sansuii hat sie nun mal gemacht und er wird seine Gründe dafür haben.

…in diesem Sinne…. ;-))

Grüsse Joachim

Hallo Joachim,

wer spricht denn von "keine Relevanz". Sprung- und Impulsantworten sind nur schlechter interpretierbar als der in Betrag und Phase aufgesplittete komplxe Frequenzgang. Auch das Wasserfalldiagramm ist eine Möglichkeit......Real- und Imaginärteil des komplexen Frequenzgangs wäre auch noch eine Darstellungsform...vielleicht kommt eine High-End Gazette demnächst auf diesen Trip, wenn das Sprungantwortthema abgefrühstückt ist. Alle diese Darstellungsformen sind 1 zu 1 ineinander überführbar. Wenn Du meinst man könnte nur die Sprung- oder Impulsantwort direkt messen, liegst Du aber falsch. Man kann auch den Frequenzgang direkt messen und daraus sie Sprungamtwort berechnen. Und wenn man alles richtig gemacht hat, kommt dabei dasselbe raus.

Um nochmal auf Deine "Relevanz" zurückzukommen: Klar kann ich in einer Sprungantwort sehen,dass der HT z.B. in einem Mehrwegesystem vor dem TT "antwortet" und das muss auch so sein, wie meine Vorredner schon gesagt haben.

Wer glaubt, bei der Betrachtung einer "schönen" Sprungantwort eines BB's, dass wegen nur einer ansteigenden Flanke, hohe und tiefe Töne gleichzeitig erzeugt werden, hat etwas Grundlegendes überhaupt nicht verstanden!

[HIFIAkademie]

"...Klar kann ich in einer Sprungantwort sehen,dass der HT z.B. in einem Mehrwegesystem vor dem TT "antwortet" ...."
==>
nicht wirklich.
Wenn man die Summe misst dann erhält man daraus eine Aussage über die Summe, NICHT über deren Zusammensetzung. Man kann eben nicht erkennen von welchem Treiber welcher Berg erzeugt wird. Die Messung des hier besprochenen weißen Riesen zeigt das eindrücksvoll. Es ist eben NICHT direkt ersichtlich, welcher Anteil von welchem Treiber kommt.

Edit:
Für die Freunde der Sprungantwort hier eine Aufgabe:

- wieviele Wege hat dieser Lautsprecher?
- wo liegen die Trennfrequenzen?
- welcher Anteil der Sprungantwort wird von welchem Treiber abgestrahlt?
- wie "klingt" er?

[fosti]

Hallo Hubert,

schöne Aufgabe für die Liebhaber von Sprungantworten Die erste steile Flanke ist, wenn es sich um einen vernünftigen Mehrweger handelt vom HT!

Aber schön ist was man nicht sieht: wie der F-gang aussieht, geschweige denn, wo es Überhöhungen oder Einbrüche gibt, also ist mir auch diese Darstellung wichtiger.

[HIFIAkademie]

" Die erste steile Flanke ist, wenn es sich um einen vernünftigen Mehrweger handelt vom HT!"
==> deine Antwort deutet also darauf hin, dass man der Sprungantwort NICHT ansieht, ob es ein Mehrwegericht mit Hochtöner, ein Breitbänder mit angeschlossener Resonanz, ... ist.
Von daher kann man aus der Sprungantwort auch nicht ablesen, dass die erste steile Flanke vom Hochtöner kommt
Andere Dinge die man nicht sieht hast du schon angedeutet.

Eventuell gibt es Leute die sowas lesen können - bin mal gespannt was noch für Antworten kommen

[Diskus_GL]

Hallo zusammen,

ich glaube, hier geht einiges aneinander vorbei. Keiner hier hat behauptet eine Messung/Darstellungsform alleine hat eine allumfassende Aussagekraft.
Um aus der Ferne nur via Web etwas zu einer Box sagen zu können (zu kommentieren) sollten möglichst viele Messungen und Darstellungen auch mit den entsprechenden Parametern (Abstand, Messeprogramm, FFT-Einstellungen, Messignal etc, etc.) gezeigt werden - Dann kann man sich ein erstes waages Bild machen und gezielt nachfragen….
Und genau hier hat sansuii ja doch mal mehr gezeigt als nur Frequenzgangdarstellungen und Phasengange bei denen man nicht weiss wie sie entstanden sind…

Ich finde es nur betrüblich, das bisher erst zwei Kommentare zum ursprünglichen Thema Bezug hatten… und wir jetzt schon auf Seite zwei über Themen posten, für die ein eigenes Thema sinnvoller wäre.

…ich denke hier weiter zu machen macht keinen Sinn…

Grüsse Joachim

PS.: Wer über Messen, FFT, Sprungantworten, Phasengänge und der Aussagekraft dieser Dinge diskutieren will, mache doch einen neuen Thread auf… das ist dann zielführender und auf den kann man dann immer verweisen, wenn wieder Glaubensunterschiede herrschen…