Group Delay - eure Meinung?

[josh_cpct]

Abend Thomas

"Drücken" ist falscher Gedanke
Wir leiden an dem Marketing aller Firmen und stellen uns vor dass die zeitliche Verschmierung per FIR zurückgequetscht werden kann. Auf einen kürzeren zeitlichen Intervall.

Ein FIR wie von Grimm kann aber nur "Rücken" (ohne D). D.h. die ziehen die sich langsam aufschwingenden Tiefpässe zeitlich vor.
Der Tieftöner schwingt quasi schon vor dem Hochtöner an.
Und trifft dann später auf den sofort anfangenden Hochtöner, in Phase.
Das kann man in Maßen machen und zur Verbesserung führen.

Es bleibt je niedriger die Filtersteilheit desto kürzer das Einschwingen.

Gruß
Josh

[fosti]

Abend Thomas

"Drücken" ist falscher Gedanke
Wir leiden an dem Marketing aller Firmen und stellen uns vor dass die zeitliche Verschmierung per FIR zurückgequetscht werden kann. Auf einen kürzeren zeitlichen Intervall.

Ein FIR wie von Grimm kann aber nur "Rücken" (ohne D). D.h. die ziehen die sich langsam aufschwingenden Tiefpässe zeitlich vor.
Der Tieftöner schwingt quasi schon vor dem Hochtöner an.
Und trifft dann später auf den sofort anfangenden Hochtöner, in Phase.
Das kann man in Maßen machen und zur Verbesserung führen.

Es bleibt je niedriger die Filtersteilheit desto kürzer das Einschwingen.

Gruß
Josh

Moin Josh,

ich finde nichts, was an Deinen Gedanken richtig sein könnte :dont_know:

Viele Grüße,
Christoph

[FoLLgoTT]

Ein FIR wie von Grimm kann aber nur "Rücken" (ohne D). D.h. die ziehen die sich langsam aufschwingenden Tiefpässe zeitlich vor.

Was du beschreibst ist eine frequenzkonstante Verzögerung und keine Phasenentzerrung. Bei einer Phasenentzerrung schwingt das Summensignal tatsächlich verkürzt ein (und summiert sich perfekt), nur eben insgesamt mit der konstanten Verzögerung des FIR-Filters. Dieser muss ja immer kausal sein, er kann ja nichts in die Vergangenheit schieben.

[sonicfury]

Doch nils. Fir Filter und waveguide ergeben zusammen eine Zeitmaschine und retten die Menschheit so konnte Valen Babylon 4 zurückholen :p

[josh_cpct]

Hi Nils

Das "Summensignal" jain.

Der Tieftöner selbst allerdings garnicht. Der wird verschoben.
Schwingt nach wie vor genau so lange ein und aus wie ohne FIR.

In der Summe "hofft" man auf gegenphasige Auslöschung der Ein- und Ausschwingvorgänge zwischen Hoch- und Tieftöner.

Dass dies von 2 unterschiedlichen LS an unterschiedlichen Orten im Raum bestenfalls zu ca. 20-30dB an einer ganz bestimmten Sitzposition mit Schraubzwinge am Kopf gelingt ist ja wohl hoffentlich klar.

Damit die 20dB unter Nutzpegel Schwinger jetzt nicht nerven dürfen sie nur sehr kurz sein. Mit anderen Worten, sanfte Filter. Sprich, genau das was auch das GroupDelay auf rein analoger Basis verbessert.

Mit anderen Worten: FIR bekämpft Symptome der analogen Unzulänglichkeit und erzeugt dabei selbst noch schlimmere anderer Sorte. Verhindert man dies, geht man die gleichen Kompromisse wie auf analoger Seite ein.

Es gibt sich also nicht viel. Ein bischen was von beidem bringt ein bischen was ja. Aber der Zauberstab bäm alles glatt kein Einschwingen dank FIR ist Marketing mit Blub.

Gruß
Josh

[FoLLgoTT]

Der Tieftöner selbst allerdings garnicht. Der wird verschoben.
Schwingt nach wie vor genau so lange ein und aus wie ohne FIR.

Das ist so nicht richtig. Die beiden Filter (also FIR und Tieftöner) addieren sich zu einem Gesamtfrequenzgang. Und der schwingt eben nicht genauso lange nach wie ohne das FIR-Filter.

In der Summe "hofft" man auf gegenphasige Auslöschung der Ein- und Ausschwingvorgänge zwischen Hoch- und Tieftöner.

Dass dies von 2 unterschiedlichen LS an unterschiedlichen Orten im Raum bestenfalls zu ca. 20-30dB an einer ganz bestimmten Sitzposition mit Schraubzwinge am Kopf gelingt ist ja wohl hoffentlich klar.

Du sprichst vom Preringing. Ja, das ist klar, dass sich das vertikal nur unter 0° komplett auslöscht. Die Phasenverzerrungen der einzelnen Zweige sind davon aber unabhängig. Das Preringing ist quasi nur ein weiteres Artefakt, das unter Winkeln hinzugefügt wird.

Mit anderen Worten: FIR bekämpft Symptome der analogen Unzulänglichkeit und erzeugt dabei selbst noch schlimmere anderer Sorte.

Wobei zu klären wäre, welches Artefakt in welcher Stärke und in welchem Frequenzbereich hörbarer ist. Ich konnte Preringing jedenfalls nur bei sehr steilen Filtern (mehrere hundert dB/Okt) und speziellen Testsignalen hören. Bei normalen Flankensteilheiten (bis z.B. 100 dB/Okt), konnte ich das überhaupt nicht hören. Und das wohlgemerkt nur mit einem Zweig, also ohne die Auslöschung des anderen.

[josh_cpct]

Hallo Nils

Das sehe ich anders.

Klar Treiber + Filter in der Summe. Immer. Getrennt macht das keinen Sinn zu Betrachten.

idR wird der FIR aber den Bandpass des Treibers weiter beschneiden und nicht oben und unten "anheben". Somit kann das Ein-/Aus-Schwingen nur länger werden.

Je breiter der Bandpass desto kürzer schwingts.
Da macht FIR oder nicht FIR keine Ausnahme.

Ob du das jetzt Prering oder Postring oder wie auch immer nennst ist eigentlich egal.
Ein Bandpass schwingt verzögert ein und aus.

Ein FIR schiebt den Einschwingvorgang des Tiefpasses vor den Peak des Hochpasses. Das ist der Zauber.

Klar kann man ein paar kleine Tricks in Maßen zur Impulsbereinigung verwenden. Das wird aber langsam Off Topic.


Worauf ich eingangs hin wollte:
Der Ursprung eines Group Delays (Thema) ist Bandbreitenbeschränkte Mehrwege in Kombination.
Das Problem Bandbreite ist Naturgegeben.
FIR ändert dies nicht.
Die Mindestdauer eines Transienten mit Bandpass XY ist immer gleich.

Gruß
Josh

PS: Zur Hörbarkeit kann man sich auch wieder zoffen
Ich hatte schon Prering hörbar obwohl die Sprungantwort am Hörplatz gut aussah. Darauf hin mein Verdacht die Y-Achse der Sprungantwort in linearer Volt Skalierung ist unbrauchbar.
Eine logarithmische dB Skalierung wäre wesentlich sinniger.
Dagegen kann manch "hässliche" Sprungantwort wiederrum (auf Anhieb!) unhörbare Artefakte haben. Verstehen tu ich das noch nicht ganz woran man das fest machen kann.

[fosti]

Josh,

Du bist leider nicht auf dem richtigen Weg. Von Deinen Vorstellungen von FIR mal abgesehen, ist es nicht irgendein (?) Tiefpass, der das längste Ausschwingen eines bandbegrenzten Systems verursacht (der liegt irgendwo gen 20 kHz), sondern bei einem vernünfigen(!) System die untere Grenzfrequenz. Das ist ein Hochpass! Und die GLZ hängt dort nicht nur von dessen Grenzfrequenz selber ab, sondern auch von der Steileit des Hochpasses. Dieses Phasenverhalten lässt sich mittels FIR (fast) beliebig beeinflussen, ohne den Amplitudengang des urprünglichen Systems zu beeinflussen (das geht mit FIR natürlich auch): Es geht z.B. linearphasig, was auf eine konstante GLZ hinausläuft bis zu konstantphasig, was einer GLZ von 0 entspricht. Trennungen bei Mehrwegern (wenn sie nicht unnatürlich steil sind) führen nicht zu hörbaren GLZ-Verzerrungen....hatte Nils ja auch schon erwähnt.

Viele Grüße,
Christoph

[josh_cpct]

Josh,

Du bist leider nicht auf dem richtigen Weg. Von Deinen Vorstellungen von FIR mal abgesehen, ist es nicht irgendein (?) Tiefpass, der das längste Ausschwingen eines bandbegrenzten Systems verursacht (der liegt irgendwo gen 20 kHz), sondern bei einem vernünfigen(!) System die untere Grenzfrequenz. Das ist ein Hochpass! Und die GLZ hängt dort nicht nur von dessen Grenzfrequenz selber ab, sondern auch von der Steileit des Hochpasses.

öhm... ich befürchte du musst bei dem Thema deine Einstellung ändern und dich dem Dazulernen öffnen
Bis hierhin steht nichts im Widerspruch zu dem was ich gesagt habe.

Dieses Phasenverhalten lässt sich mittels FIR (fast) beliebig beeinflussen, ohne den Amplitudengang des urprünglichen Systems zu beeinflussen (das geht mit FIR natürlich auch): Es geht z.B. linearphasig, was auf eine konstante GLZ hinausläuft bis zu konstantphasig, was einer GLZ von 0 entspricht. Trennungen bei Mehrwegern (wenn sie nicht unnatürlich steil sind) führen nicht zu hörbaren GLZ-Verzerrungen....hatte Nils ja auch schon erwähnt.

Viele Grüße,
Christoph

hier ist der Punkt was du nicht von meinem Text verstanden hast.
die Phase des eingeschwungenen Zustands interessiert hier erstmal nicht.
Der kann nach 5ms genau so wie übermorgen oder in 30 Jahren in Phase sein wenn ich bis dahin die Perioden zähle.

Was bringt mir das wenn ich ein Impulsverhalten bewerte?
Also das Zupfen an der Gitarre soll nun nicht 3 Stunden anhalten.
Zupf. Aus.
Also, wenn ein Anschlag zeitlich ausgedehnt wird, über viele Perioden obwohl er nur eine sein sollte...
dann haben wir sehr wahrscheinlich ein System mit Group Delay Problemen.
Weil absolut JEDES kausales analoges minphasiges (und linearphasiges) System sofort bei Impulsbegib. (Eingangssignal) anfängt zu spielen. Die Groupdelay oder Phase zeigt dir nur den Peak dessenn. Zeigt es den auf 5ms heißt das 5ms Einschwingen bis Maxima und idr nochmal ein paar ms Nachschwingen.
Und das ist Kaka. Und das ist schuld von Bandpass und kein FIR kann das mittels Phase behandeln.

gru


Josh

[waterburn]

Hallo Josh,

ich weiß nicht woher auf einmal die eingeschwungenen Systeme herkommen. Ein FIR Filter arbeitet doch im Zeitbereich. Es hat ein zum mechanischen System inverses Einschwingen. Solange wir uns im linearen Bereich des Treibers bewegen gibt es hier kein Preringing. Die Artefakte die du beschreibst treten bei linearphasigen Filtern auf, aber die sind hier gar nicht das Thema.


gruß

waterburn

[fosti]

öhm... ich befürchte du musst bei dem Thema deine Einstellung ändern und dich dem Dazulernen öffnen
Bis hierhin steht nichts im Widerspruch zu dem was ich gesagt habe.
.....

Doch doch: Du sprichst z.B. die ganze Zeit davon, dass der Tiefpass des Bandpasses den längsten Teil der Impuls-/Sprungantwort ausmacht.....

.....
hier ist der Punkt was du nicht von meinem Text verstanden hast.
die Phase des eingeschwungenen Zustands interessiert hier erstmal nicht.
Der kann nach 5ms genau so wie übermorgen oder in 30 Jahren in Phase sein wenn ich bis dahin die Perioden zähle.

Was bringt mir das wenn ich ein Impulsverhalten bewerte?
Also das Zupfen an der Gitarre soll nun nicht 3 Stunden anhalten.
Zupf. Aus.
Also, wenn ein Anschlag zeitlich ausgedehnt wird, über viele Perioden obwohl er nur eine sein sollte...
dann haben wir sehr wahrscheinlich ein System mit Group Delay Problemen.
Weil absolut JEDES kausales analoges minphasiges (und linearphasiges) System sofort bei Impulsbegib. (Eingangssignal) anfängt zu spielen. Die Groupdelay oder Phase zeigt dir nur den Peak dessenn. Zeigt es den auf 5ms heißt das 5ms Einschwingen bis Maxima und idr nochmal ein paar ms Nachschwingen.
Und das ist Kaka. Und das ist schuld von Bandpass und kein FIR kann das mittels Phase behandeln.

gru


Josh

Ähm, ich glaube Du hast den Zusammenhang zwischen Sprungantwort und komplexem Frequenzgang (oder dessen Aufdröselung nach Betrag und Phase bzw. Betrag und GLZ) nicht verstanden. Beide beschreiben "verlustfrei" ein und dasselbe System. Und es ist mitnichten so, dass der Frequenzgang nur für den eingeschwungenen Zustand gilt. Wo hast Du denn das her?

Viele Grüße,
Christoph

P.S.: Noch mal zur Grimm LS1: Die benutzt kein FIR im Tiefton, wie Thomas schon richtig erklärt hat. Nur der durch den TP/HP zwischen TMT und HT enstehende Allpass 2. Ordnung wird durch einen inversen Allpass zweiter Ordnung ausgeglichen. Da das ein nichtkausales Filter ist, geht es nur mit FIR. Alles Andere passiert bei der LS1 mit IIR (auch die unterschiedlichen Bassentzerrungen)! Die Impulsantwort mit inversem FIR Allpass sieht "schöner" aus für alle "Zeitrichtigkeitsfetischisten" (und man sieht die Wirkung natürlich auch im Phasengang bzw. der GLZ, aber NICHT im Amplitudengang).......aber man wird es nicht hören

[roomcurve]

Über FIR linearphasig entzerrte Lautsprecher mit dem gleichen Amplitudenfrequenzgang klingen bei dementsprechendem Audiomaterial ganz leicht anders (schon bei mehreren verifiziert wie K+H O500, KEF LS50 Wireless, Acourate oder dementsprechend gefaltete Musikstücke) aber Welten sind das bei weitem nicht, wobei bei Foobar ABX war bei den meisten die Tendenz doch eher eindeutig wenn auch wie gesagt nur mit sehr konzentriertem Hören.

[FoLLgoTT]

@Josh
Irgendwie ist dein letzter Beitrag für mich etwas unverständlich. Und ich befürchte auch, dass du die Äquivalenz von Impulsantwort und komplexem Frequenzgang nicht so ganz verstanden hast. Wir hatten für das Thema eigene Vorlesungen in der Uni ("Signale & Systeme" und "Regelungstechnik"). So ganz trivial ist das eben auch nicht.

Wenn du ein kurzes Zupfen durch einen phasenkorrigierten Lautsprecher jagst, wird es auch nur genau ein kurzes Zupfen sein. Das gilt nicht nur für den eingeschwungenen Zustand.

[phase_accurate]

Alles Andere passiert bei der LS1 mit IIR (auch die unterschiedlichen Bassentzerrungen)! Die Impulsantwort mit inversem FIR Allpass sieht "schöner" aus für alle "Zeitrichtigkeitsfetischisten" (und man sieht die Wirkung natürlich auch im Phasengang bzw. der GLZ, aber NICHT im Amplitudengang).......aber man wird es nicht hören

Soviel ich weiss, passiert bei der LS1 die Phasenkompensation nicht per FIR, sondern per IIR Allpass, durch welchen das Signal "rückwärts" läuft und anschliessend wieder in der Zeitachse invertiert wird. Diese Inversionen macht man mit mehreren ringförmigen Buffern der benötigten Länge, welche in einer Richtung beschrieben und in der anderen wieder ausgelesen werden. Die Details kenne ich allerdings nicht, wie man dabei z.B. Klicks und Glitches vermeidet etc.

Gruss

Charles

[Yogibär]

Hallo Charles,

Deine Interpretation des inversen Allpass habe ich noch nie gehört.
Die Phasenentzerrung der MT/HT LR4 Filter der Grimm LS1 funktioniert nur mit einem FIR Filter. Dieses arbeitet nicht-rekursiv, d.h. es wird kein Ausgangssignal rückgekoppelt. Dadurch ist ein FIR Filter immer stabil und kann eine beliebig lange Durchlaufzeit besitzen. Diese ist zwingende Voraussetzung für die gewünschte Phasenentzerrung, bei der immer die hohen Frequenzen gegenüber den tiefen Frequenzen frequenzabhängig verzögert werden.

viele Grüsse

Thomas

[fosti]

Jepp, der Thomas weiß was er (nach-)gebaut hat :prost:

Finally, the icing on the cake. The sum of an ideal LR4
system is a second order all-pass with a Q of 0.7. In or-
der to avoid the problems associated with correcting
phase exactly, build an inverse all-pass filter based on
the theoretical ideal. This filter will be non-causal so
there’s a good reason for using FIR.

Quelle: http://www.grimmaudio.com/site/assets/fi...eakers.pdf

Auch daraus:

2.3DSP loudspeaker crossovers done right
From the above we’ve learned that

• Heavy-handed correction exacerbates acoustical problems
  
• Sharp, linear-phase filters cause pre-ringing
  
• Targeting an exact linear-phase sum can cause pre-echos.
  
  In short, brute-force correction sounds grainy and smudgy.
  When you hear cymbals go “splash” instead of
  “crash”, it’s naïve DSP at work. So:
  
• Do not shave off the hair, a nasty stubble will grow back.
  
• Do not correct beyond the very beginning of the impulse response.
  
• The gentler you correct, the wider the angle over which the
  correction still improves things.
  
• Target a minimum phase sum.
  

For the time being I would strongly recommend design-
ing the correction manually. This rules out FIR as
the main workhorse. For each bump or dip one corrects,
one should know exactly where it comes from, and make
sure that it isn’t better corrected for acoustically. Unfor-
tunately, designing DSP filters does not relieve one from
having to know one’s acoustics.

EDIT: Das sind genau die Gründe, warum ich von automatisierten FIR-Raumeinmesssystemen nicht viel halte. Es gibt User, die damit "verantwortungsvoll" umgehen. Ich finde die oben vorgeschlagene Vorgehensweise für mich aber "ausreichend" und überzeugender!

[Yogibär]

Mein Reden.
Danke für due Unterstützung Christoph.

viele Grüsse

Thomas

[phase_accurate]

Hallo Thomas

Mea Culpa.
Ist schon lange her, dass ich das White Paper von Bruno gelesen habe. Irgendwie sagte mir meine Erinnerung, dass er etwas ähnliches gemacht hätte wie z.B. Goldmund, was aber definitiv nicht der Fall zu sein scheint:

http://www.sga-ssa.ch/docs/events/081030...05adam.pdf

Gruss

Charles