FIR Filter - Druckversion

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RE: FIR Filter - walwal - 07.02.2026

Zitat daraus:

Die Frage, ob sich die Linearisierung des Phasengangs durch eine FIR-Filterung
rentiert, kann nach der die Lautsprecherentwicklung und den Hörtests mit ei-
nem „Jein“ beantwortet werden. So zeigte zwar der AB-Hörversuch, dass es
Klangunterschiede gibt, allerdings wurden diese nur unter aufwendigen Be-
dingungen, wie schnellem Schalten der Stimuli und einer guten Raumakustik,
nachgewiesen. So beeinflusst ein Lautsprecher mit einer linearisierten Phase
durch FIR-Filterung das Ergebnis einer Musikproduktion nur kaum. Allerdings
sollte der Lautsprecher als letztes Glied der Audiosystemkette und Schnittstel-
le zwischen Mensch und Maschine so detailgetreu wie möglich arbeiten. Es ist
zu empfehlen den Vorteil der FIR-Phase in Betracht zu beziehen soweit hohe
Latenzen für bestimmte Anwendungsbereiche z.B. „Musik hören“ oder Maste-
ring akzeptabel sind

RE: FIR Filter - Dexan - 07.02.2026

Naja, der Unterschied kann dramatisch sein wenn der Lautsprecher dahingehend entwickelt wurde. FIR kann entscheidende Vorteile bringen, je tiefer es angewendet wird, unso schlechter ist das Ergebnis. Der Lag ist zB bei Stage Monitors oder generell live nicht akzeptabel. Wohlgemerkt bei tiefer frequenz, idR sind IIR Filter + Delay besser.

FIR Filter haben immer lag und haben IMMER pre-ring.

RE: FIR Filter - Kasimir - 07.02.2026

(07.02.2026, 10:55)TomBear schrieb: Was man schon hat und wieder vergisst.

Hatte ich mal gefunden und abgespeichert, aber nie gelesen:

https://www.static.tu.berlin/fileadmin/www/10002020/Dokumente/Abschlussarbeiten/Wirth_MasA.pdf

Ist eine Masterarbeit über einen Monitorlautsprecher mit DSP. FIR kommt da auch drin vor.
Einer der Gutachter ist Anselm Goertz, dürfte also interessant sein.

Viel Spass beim lesen, Tommi

P.s.: Wegen Lipp-Sync. Hab kein AVR.

Danke für den Link

Lehrreicher Stoff Cool

Grüße Thomas

RE: FIR Filter - Micha_HK - 07.02.2026

Vielleicht eine Anmerkung bezüglich FIR Latenz: Für Musik-Liveauftritte ist das natürlich nix aber für live TV oder Filme von Bluray oder Streaming bedeutet das nicht notwendigerweise Nachteile, da oft das Visuelle durch die Bildverbesserer in den Geräten bereits einige zig Millisekunden verzögert wird.

RE: FIR Filter - Darakon - 07.02.2026

Hier noch die Impulzantworten zu den in Beitrag #63 gezeigten Simulationen.

Leider kann ich Impulzantworten nicht gut Interpretieren.
Meine Aussagen unter den Bilder sind von daher mit Vorsicht zu lesen.

Impulse Response (blau) und Step responce (rot)

Für alle gilt
Trennung HT und MT @ 3000 Hz mittel Bessel 24 und Bessel 18

1) IIR Filter ohne Zeitkorrektur
HT inverted

Man sieht am ersten Ausschlag nach unten, dass der HT verpolt ist (was hier natürlich so soll). Verpolte HT werden je nach Frequenzweichen-Auslegen häufig eingesetzt und ich konnte bisher keine klanglichen Nachteile feststellen. Auch die Harbeth P3esr hat einen invertierten Hochtöner und der Hochton klingt gut und natürlich.
Der erste Überschwinger kommt wohl, weil nicht HT und MT nicht zeitlich alligned (meine Vermutung)

2) IIR Filter mit Zeitkorrektur HT zu MT
HT inverted

Sieht ähnlich aus wie 1) aber ohne Überschwinger

3) FIR-Filter für x-over: linear Phase Filter für x-over HT und MT
HT not inverted

Der negative Ausschlag durch den invertieren Hochtöner ist weg (bei linear Phase Bessel Filter keine Invertierung notwendig)
Dafür sieht man jetzt leicht das Pre-Ringing. Es scheint mir allerdings minimal, da die Filter relativ Hochfrequent angesetzt sind.

4) FIR-Filter für x-over + FIR Bessel Phase linearization Filter 4th order über HT und MT
HT not inverted

Gleizeitigeres Ein- und Ausschwingen über einen breiten Frequenzgang. Dafür mehr Pre-Ringing. Nichts ist umsonst.

Ich denke, man sollte nicht versuchen "klanglich" zu viel in die Impulse Response Bilder rein zu interpretieren.
Der größere klangliche Einfluss der verschiedenen Settings ist aus meiner Sicht in den Bilder in Post #63 im Energiefrequenzgang und im Bündelungsverhalten 'sichtbar'.

RE: FIR Filter - walwal - 07.02.2026

Danke. Ist doch aufschlussreich und so, wie es sein sollte bei FIR. Und ja, aus der Sprungantwort kann man keinen Klang interpretieren. Es gibt grauslige Sprungantworten durch einen Filter 4. Ordnung, was aber absolut unhörbar ist. Leider verleitet so eine Messung, da was rein zu interpretieren.

RE: FIR Filter - Azrael - 07.02.2026

(06.02.2026, 13:59)walwal schrieb: Latenzen kann doch der AVR ausgleichen mit Lip.Sync, oder reicht das nicht?

Meines Wissens nach dient LipSync dazu, den Ton ans durch diverse Bildverschlimmbesserer eines modernen TVs verzögerte Bild anzupassen. LipSync kann also Audio verzögern, aber nicht das Bild.

Nach ein bisschen KI-Befragung scheint es allerdings z.B. mit VLC möglich zu sein, für den Ton ein negatives Delay für den Ton anzugeben, wobei technisch gesehen dann tatsächlich das Bild verzögert wird.

RE: FIR Filter - JFA - 07.02.2026

(07.02.2026, 11:36)Dexan schrieb: FIR Filter haben immer lag und haben IMMER pre-ring.

Nein, haben sie nicht. Man kann ein herkömmliches Analog- oder einen IIR-Filter samplen und die daraus gewonnen Taps als FIR Filter verwenden. Kein Lag, kein Pre-Ringing. Erst die Linearphasigkeit bringt das rein,das Lag kann zusätzlich noch durch die Implementierung hinzukommen.

RE: FIR Filter - Micha_HK - 07.02.2026

Gerade entdeckt: https://github.com/VilhoValittu/CamillaFIR ‎<- Schaut ganz nett aus.

RE: FIR Filter - josh_cpct - 10.02.2026

Hallo in die Runde,
ich würde gerne meinen Senf dazu geben – nicht als Pro- oder Contra-Position und nicht als „Meinung“, sondern als repräsentative praktische Erfahrung. Die Einleitung ist nur dazu da, dass ihr seht, dass ich das ernst meine. Wer will, kann direkt zur Schlussfolgerung springen.

1) Vorgeschichte (warum ich mich damit überhaupt so lange beschäftigt habe)
2007 fing ich an, mich für das Thema zu interessieren. Damals noch analog. Sprungantworten störten mich schon immer. Breitbänder klangen für mich aber „falsch“. Ich wollte Mehrwege mit korrekter Sprungantwort – unbedingt.
Ich versuchte alles auf Brechen und Biegen: Filter erster Ordnung, Annäherungen per analoger Technik, aktiv mit IIR, und diverse Kompromisse nach Lecleach oder Kreskovsky. Dazu hier ein Beispiel:
https://www.audiosciencereview.com/forum/index.php?attachments/a-new-high-slope-linear-phase-crossover-using-the-subtractive-delayed-approach-pdf.251100/
Am Ende debattierte ich sogar mit Entwicklern. Und nach einem Jahr manischen Krampf an Versuchen (intensiv!) gab ich auf. Vorerst. Ich wollte es real, messbar, im Raum – nicht nur theoretisch („schaut, meine Weiche hat 6dB“).
2007 traf ich Uli Brüggemann. Er schien das Thema zu beherrschen. Aber seine Software war mir damals zu kompliziert und zu teuer für meine Junggesellenressourcen.
2015 begann ich, mich intensiver in FIR einzuarbeiten. Ich kaufte eine Acourate-Lizenz und fuchste mich manisch hinein – beinahe täglich bis nach Mitternacht. Meine Freundin (ja, hatte ich trotzdem) hielt mich schon für verrückt (blieb aber vorerst). Nach ca. 1 Jahr verstand ich grob, worum es geht. Und nach 5 Jahren konnte ich es sauber in der Praxis umsetzen. Ich behaupte mal: Das Thema ist für mich „abgehakt“. Positiv wie negativ.

2) Erste objektive Praxisprüfung im Raum (2021): Umschalten „Phase korrekt“ vs „Phase fehlerhaft“
2021 wollte ich das Ganze objektiv prüfen. Ich hatte einen 5-Wege-Lautsprecher recht nah an der Idealphase und die Frequenz-Raum-Antwort sauber.
Mit Acourate kann man relativ schnell die gesamte Korrektur in quasi-IIR (minphasig) wandeln. Man erhält so eine Korrektur mit Phasenfehlern, aber ohne Frequenzgangveränderung oder Abstrahlveränderungen (durch Weichen-Änderungen). Dadurch kann man sofort umschalten.
Das Ergebnis war für mich überraschend: Ich konnte keinen Unterschied hören in der räumlichen Darstellung der Bühne (Breite, Tiefe, Größe, Holografie, Differenziertheit etc.) – in gar keinem Aspekt. Alles stand 1:1 wie festgenagelt. Und gerade bei Räumlichkeit sagt man der Phase ja oft die größten positiven Einflüsse nach. Warum dieses Vorurteil so populär ist, erschließt sich mir nicht. Schließlich sind Weichenfehler und Korrektur links und rechts identisch.
Wesentlich wahrscheinlicher wäre für mich ein Einfluss auf die Impulswiedergabe, weil Phasenfehler das Ausschwingen beeinflussen. Verzögerung ähnlich wie Bassmoden im Raum, als Beispiel. Aber auch das konnte ich nicht raushören. Vielleicht, weil der Raum es 1000-mal schlimmer überdeckt? Wäre technisch logisch…

3) Der finale Test: Kopfhörer statt Raum (damit wirklich nur „Phase“ übrig bleibt)
Man könnte natürlich einwenden: Vielleicht waren meine Umstände nicht gut genug (LS, Raum, Gesamtqualität). Also wollte ich einen Test, reduziert auf das Wesentliche.
Dazu nutzte ich hochwertige Kopfhörer: Beyer 990 und Stax SR700. Kein Raum, keine Moden, kein Nachhall, der maskieren könnte. Auch Verzerrungen (IMD, harmonisch) sind i. d. R. deutlich geringer. Lediglich oberhalb 6kHz wird der Frequenzgang bei Over-Ear unzuverlässig -> liegt aber ausreichend hoch, um nicht ins Wesentliche zu fallen.
Wichtig: Die Sprungantwort eines Kopfhörers ist nahezu ideal – eine extrem breitbandige 1-Kanal-Quelle ohne Exzessphasen-Fehler, bis auf marginale Streuung im winzigen Bereich des Hochtons. Nicht aber im Bereich, wo das Ohr phasenempfindlich ist: unterhalb 1000Hz quasi nie.
Für den objektiven Vergleich müssen wir also nur die Phasenfehler in den Kopfhörer hineinbringen, richtig?
Das ist mit Acourate ziemlich einfach. Man kann marginale bis surreal aggressive Fehler von 10-Wege-Weichen 10ter Ordnung simulieren, bei Ausgabe einer einzigen (verzerrten) Impulsantwort, die trotzdem einen perfekt linearen Frequenzgang durchreicht – von 0Hz bis „unendlich“ hoch.

4) Was hört man dann wirklich? (und wonach muss man überhaupt suchen)
Erstes Fazit: Normale Fehler sind quasi nicht hörbar.
Kurzer Realitätscheck: Worauf konzentriert man sich überhaupt?
Aus einem früheren Test wusste ich: Preringing ist schlimmer als Postringing (wichtig: nicht überkorrigieren, lieber ein paar Reste der Phasenfehler drin lassen). Und ich wusste auch, woran man es am ehesten erkennt: an extremer Filtersteilheit.
Bei 1000dB/Oktave -> Oh ja. Das klingt gruselig, wie ein Roboter. Der Bass macht nicht mehr „Tock“, sondern „wwwwwwwwuupp“. Lustig! Es wirkt, als ob jemand die Drums gegen einen kaputten Synthesizer ausgetauscht hätte.
Bemerkenswert: Bei klassischer Musik (weniger Transienten, mehr eingeschwungene Zustände) habe ich sogar 1000dB/Okt nicht herausgehört.
Fokus war für mich damit klar: Transienten-Schärfe bzw. -Trockenheit, wie auch erwartet. Überraschend nur, dass es im Tiefton so viel stärker auffällt als im Hochton.

5) Zurück zum eigentlichen Thema: Postringing durch Exzessphase analoger Weichen
Ab 96dB/Oktave (16te Ordnung) fing es an. Aber nur im Tiefton, unterhalb 200Hz. Und auch nur, wenn man sehr scharfsinnig konzentriert ist und viel hin- und herschaltet. Dann werden die Drums „maaaaarginal“ dicker – bei gleichem Frequenzgang. So gefühlt wie 0,5dB Bassboost. Also wirklich ein Hauch von Nichts.
Ernüchterndes Resultat. Der ganze Aufwand nur für solche Nuancen?

6) Schlussfolgerung / Empfehlung (was ich daraus mitnehme)
Muss jeder für sich entscheiden. Ich empfehle nur: Das derart objektiv, rational, vergleichbar, quasi wissenschaftlich zu erforschen. Nicht mit „ähnlichen“ Weichen, die neben „irgendwie anderer Phase“ auch noch anderes Abstrahlverhalten haben – und dann über lange Umschaltzeiten (bis zu Minuten) mit dem Bauch zu hören (samt Erwartungshaltung).
Ich mache es trotzdem gerne – aus Spaß an der Freude. Optimierungszwang. Perfektionismus. Nehm ich gerne mit, wenn’s geht. Aber wenn es nicht ins Konzept passt: kein Beinbruch.

RE: FIR Filter - timo - 10.02.2026

danke dir, josh_cpct

toller Erfahrungsbericht, ... ich habe an meiner letzten Box auch alles probiert und in naher zukunft kommt auch noch die FIR-BoxX mt einer Abstimmung. Da bin ich jetzt schon gespannt. Vielleicht auch ernüchternd, aber das möchte ich selbst in Erfahrung bringen.
Aktuell mit einer Passivweiche (eigentlich Halbaktiv, denn die untere Trennung ist aktiv), möchte ich noch eine aktivweiche stricken und danach mit der FIR-BoxX die dritte Möglichkeit. Es ist ein Dreiwegerich aus 10 Zoll Seitenbass in BR und TI100 und G25NDWG. Da bin ich enorm gespannt ob man noch mehr herausholen kann, und ob sich der Kosten(-Aufwand) lohnt.

Gruß Timo

RE: FIR Filter - walwal - 10.02.2026

Warum stört es nicht, wenn die erste Sinuswelle "zu spät" ankommt, zB bei zwei Chassis mit einer Weiche 4. Ordnung um eine Sinuswelle?

Antwort:

Hörschwelle: Ein Ton bei 1000 Hz muss mindestens etwa 10 bis 20 Millisekunden (ms) lang dauern, um als hörbar wahrgenommen zu werden.

Also erst ab 10 sinuswellen hört man den Ton

Deshalb...... [Bild: wink.png]

RE: FIR Filter - Darakon - 10.02.2026

Hallo Josh,

danke für deinen Erfahrungsbericht!

RE: FIR Filter - Gaga - 10.02.2026

Hallo walwal,

Zitat:Hörschwelle: Ein Ton bei 1000 Hz muss mindestens etwa 10 bis 20 Millisekunden (ms) lang dauern, um als hörbar wahrgenommen zu werden.

Also erst ab 10 sinuswellen hört man den Ton

hast Du eine Quelle zu dieser Aussage?

Grüße,
Christoph

RE: FIR Filter - Micha_HK - 11.02.2026

Das mit den 10 Sinuswellen kann man doch leicht mittels REW testen. Bilde mir ein, dass man solche kurzen Bursts sehr wohl hört, wenn sie nicht sehr leise daherkommen.

RE: FIR Filter - JFA - 11.02.2026

Hi Josh,

schöner Bericht. Und das hier:

(10.02.2026, 14:48)josh_cpct schrieb: Erstes Fazit: Normale Fehler sind quasi nicht hörbar.

sollte nicht nur das "erste Fazit" sein, sondern der erste Schritt zur Erkenntnis. Welche lautet:

- Es gibt Fehler, die man messen, aber nicht hören kann.
- Es gibt Fehler, die man messen und hören kann, aber nicht stören*.
- Es gibt Fehler, die man messen und hören kann, und die auch stören.

Dabei gibt es, je nach Fehler, unterschiedliche Grenzen der Hör- und Störbarkeit:
- Frequenzgangfehler sind sehr schnell hörbar und stören auch sehr schnell. Mein Lieblingsbeispiel ist eine übermäßige Präsenz, die zumindest mir sehr schnell auf die Nerven geht
- Fehler im Energiefrequenzgang sind auch durchaus schnell hörbar, aber im Allgemeinen nicht störend. Bühne nicht ganz so, wie sie der Tonmeister ausgedacht hat? Woher zum Henker soll ich das wissen was der sich gedacht hat? Als störendes Beispiel hätte ich einen schmalbandigen Einbruch >5 kHz auf Achse anzubieten der unter Winkeln verschwand. Eigentlich nichtmal ein störendes Problem, es sei denn, man hatte seitlich schallharte Wände (wie zB große Fensterscheiben), dann konnte man dieselbige hochkraxeln, so schlimm war das dann. Und eigentlich war das ja auch noch nichtmal ein Fehler im Energiefrequenzgang...
- Nichtlineare Verzerrungen, weder harmonische noch nicht nicht-harmonische, sind größtenteils nicht störend, weil sowieso entweder maskiert oder sie ändern nur die Klangfarbe ein wenig (anderes Verhältnis der Oberwellen zueinander). IMD wir Rauhigkeit nachgesagt, hab ich noch nicht nachvollziehen können. Vielleicht erst bei hohen Werten? Es gibt zwei Ausnahmen:
-- irreguläre Verzerrungen. Anschlagen, progressive Sicke, Strömungsgeräusche, Defekte, so etwas. Das hört man sofort und (daher) stört es auch
-- Erwärmung der Schwingspule: Dadurch verändert sich nämlich der Frequenzgang (siehe erster Punkt), und gerade bei Passivlautsprechern, mit den sich dann ändernden Lastimpedanzen, kann das schon Richtung störend gehen
- Zeitfehler: siehe Bericht von Josh, oder die Untersuchungen von Blauert und die anderen verlinkten Paper. Abgesehen von pathologischen Konstruktionen kein Problem, und wenn hörbar, dann noch lange weg von störend
- Sonderwertung: Resonanzen der Gehäusewände. Da wissen wir seit den 70ern aus den Untersuchungen von Harwood/BBC, dass die Hörschwellen erstaunlich niedrig sind. Warum, das ist mir noch nicht klar. Aber bis die störend werden ist auch das noch ein weiter weg, deswegen nicht allzu viel Aufwand reinstecken.

Das soll kein Plädoyer für "ist doch alles scheißegal, ihr könnt bauen wie ihr wollt" sein. Man muss sich halt Prioritäten setzen, und dabei ist ein hinreichend glatter Direktschallfrequenzgang die allerhöchste. Wenn man dann noch einigermaßen sinnvoll konstruiert (12" Bass mit 1" Kalotte ohne WG ist es nicht**) ist man ziemlich gut dabei.
Mit einem kleinen Mitteltöner und/oder einem HT im Waveguide ist dann das Thema Energiefrequenzgang auch abgefrühstückt. Und dann kommt man mit relativ wenig Aufwand ("gib 10€ mehr aus und das Chassis hat mehr BL und Demodulation") dahin, dass auch reguläre nicht-lineare Verzerrungen kein Thema mehr sind. Irreguläre Verzerrungen bekommt man in den Griff, wenn man die Chassis und den BR Port so auslegt, dass sie im beabsichtigten Leistungsbereich keinen scheiß machen. Thermische Verzerrungen sind schwieriger, aber lässt sich auch begrenzen (Vorwiderstände!).
Der Rest: wer will, darf es machen und dafür viel Geld ausgeben.

* Im Englischen: "objectionable". Ich würde es umschreiben als "ist so scheiße, dass man es auch ohne direkten Vergleich mit einem Gutmuster heraushört und man auf jeden Fall was anderes für das viele Geld machen will".
** Wobei: auf den NDHT stand ein Modell von Rogers herum, iirc 15" Bass und (irc) 30 mm Audax-Kalotte. Selbst das klang nicht offensichtlich gruselig.

RE: FIR Filter - walwal - 11.02.2026

Quelle:

https://duck.ai/chat?q=Ein+Ton+bei+1000+Hz+muss+mindestens+etwa+10+bis+20+Millisekunden+%28ms%29+lang+dauern%2C+um+als+h%C3%B6rbar+wahrgenomme&t=newext&atb=v317-1

Das habe ich noch gefunden:

Darüber hinaus weicht bei kurzen Signalen die wahrgenommene Schallereignisdauer (Subjektice Dauer) erheblich von der physikalischen Dauer ab. Für eine gleich wahrgenommene Dauer von Impulsen und Pausen müssen letztere physikalisch etwa die dreifache Länge aufweisen.

https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-662-55436-4_4

Das bedeutet, man hört nicht das Original, sondern das Gehör macht etwas anderes daraus. Man findet auch die Info, dass die Signale kurzfristig gespeichert und verglichen und erst dann weitergeleitet werden. Das erklärt einiges.

(11.02.2026, 07:59)JFA schrieb: Hi Josh,

schöner Bericht. Und das hier:

Dabei gibt es, je nach Fehler, unterschiedliche Grenzen der Hör- und Störbarkeit:
-----
- Sonderwertung: Resonanzen der Gehäusewände. Da wissen wir seit den 70ern aus den Untersuchungen von Harwood/BBC, dass die Hörschwellen erstaunlich niedrig sind. Warum, das ist mir noch nicht klar. Aber bis die störend werden ist auch das noch ein weiter weg, deswegen nicht allzu viel Aufwand reinstecken. .....

Das kann ich bestätigen durch meine Versuche

Messungen der Dämmung von Gehäusewänden - Visaton Diskussionsforum

RE: FIR Filter - kboe - 11.02.2026

Der Link geht bei mir nicht. Ich komme nur auf die duck Startseite.

RE: FIR Filter - walwal - 11.02.2026

Ja, das klappt nicht, so sieht das aus, muss man umrechnen für die Frequenz und Anzahl Schwingungen

Die Hörschwelle bezieht sich auf die minimal erforderliche Zeitdauer, in der ein Ton gehört werden kann. Bei einem Ton mit 1000 Hz Frequenz muss dieser in der Regel mindestens etwa 10 bis 20 Millisekunden dauern, um von einem typischen menschlichen Ohr wahrgenommen zu werden.
Bedeutung der Hörschwelle
Wahrnehmung

Hörschwelle ist ein Maß für die Empfindlichkeit des Gehörs.
Die Dauer eines Tons beeinflusst die Wahrnehmung und die Möglichkeit, den Ton zu identifizieren.

Frequenz und Dauer

Höhere Frequenzen können oft kürzere Tondauern erfordern, während tiefere Frequenzen tendenziell möglicherweise längere Töne benötigen, um gehört zu werden.

RE: FIR Filter - JFA - 11.02.2026

Hört bitte auf, bei solchen Fragen KI zu benutzen, da kommt viel zu häufig nichts sinnvolles raus.

Mal folgendes: wenn man einen Ton einschaltet und macht darüber eine Wasserfall/Burstanalyse, dann ist ganz am Anfang ganz breites Spektrum (1/f) zu sehen, und erst im Laufe der Zeit kristalliert sich der 1 kHz-Ton deutlich heraus.