Erklärung / Abgrenzung: EQ, Digitaler Raum Korrektur - REW, Frequenzw., Aktivfilter

[Christoph Gebhard]

Problem ist nur, dass das verzögerte Ausschwingen über die Intermodulationsverzerrungen in den Übertragungsbereich "streut". Diese kann man mit der Weiche nicht unterdrücken. Nach meinen - zugegeben spärlichen - Erfahrungen sollte man mindestens eine, und wenn man ganz sicher gehen will sogar zwei Oktave(n) Abstand halten.

Ich habe mal versucht, das ganze messtechnisch zu belegen.

Versuchsobjekt ist der Omnes Audio BB4.AL, eigentlich ein Breitbänder, aber für den Versuch aufgrund seiner harten Alumembran sehr gut geeignet.
Er bricht bei 8kHZ heftig auf und hat darüber noch mehrere kleine Resonanzen:



Nun habe ich das Chassis mit Multitone ab 100Hz - also ähnlich eines breitbandigen Mitteltöners - angeregt.
Einmal breitbandig (rot), bis kurz vor die Membranreso (letzte Anregung bei 6,3kHz (grün)) und mit 1,5 Oktaven Abstand (letzte Anregung 2,5kHz (türkis)):



Wie man sieht "verunreinigt" die Membranreso im breitbandigen Einsatz den gesamten Hochtonbereich (erkennbar an den verbreiterten Spitzen).

Wenn man knapp unter der Membranreso trennt, bleiben diese Störungen unterhalb von 8kHz, also im Übertragungsbereich, mit vollem Pegel stehen, obwohl die Membranreso bei 8kHZ elektrisch NICHT angeregt wird und die Membran in diesem Bereich unterhalb des Reso eigentlich sauber arbeitet.

Erst eine Trennung mit ausreichendem Abstand stellt die Membran ruhig.

Gruß, Christoph

[Uli.Brüggemann]

Ich versteh's nicht ganz. Multitone-Anregung. Also Anregung mit mehreren Frequenzen? Bei der roten Kurve über 8 kHz hinaus, die Spitzen zeigen doch die jeweilige Frequenz im Multitone-Signal?
Bei der grünen Kurve liegen die Spitzen über 6.3 kHz doch schon mal 60 dB unter den roten Spitzen.
Was meinst Du genau?

[Kripston]

Hallo,
Metallmembran-Skeptiker (wie auch ich) haben in der Vergangenheit oft genug darauf hingewiesen, daß eine Materialresonanz auch durch Subharmonische angeregt werden kann. Da helfen somit auch Sperrkreise auf der Resonanz recht wenig.
Wirklich hilft nur, den Tiefpass deutlich unter die erste Subharmonische zu legen und steil zu trennen.
In der von Christoph gezeigten Messung mit der ersten Reso bei ca. 7000 Hz also mit der Trennfrequenz deutlich unter 3500 Hz gehen, damit die Subharmonische 3500 Hz durch entsprechenden Filter möglichst nicht mehr angeregt wird.
Da landet man aber schon bei Trennfrequenzen von 2000 Hz oder tiefer bei z.B. 24 dB-Filter....., um die Reso möglichst nicht mehr anzuregen....

Viele Grüße
Peter Krips

[Christoph Gebhard]

Hallo Uli,

ergänzend zur Aussage von Peter zeige ich die Diagramme mal einzeln und ab 100Hz. Dann wird`s vielleicht klarer.

Allgemein gilt: Die langen Spitzen im 1/3 Okt-Abstand, die alle so bis 80dB gehen, sind die Anregungsfrequenzen, die das Messsystem raus gibt. Die niedrigen Spitzen dazwischen sind die unerwünschten Modulationsverzerrungen, die das Chassis fälschlicherweise produziert.

Einmal breitbandig angeregt von 100Hz bis 20kHz:



Im Mittelton produziert das Chassis sehr wenig IMD (um 30dB, entspricht 0,3%).
Im Hochton liegen die Verzerrungen dagegen deutlich höher. Die kommen nach meiner Erfahrung von den Membranresonanzen der Hartmembran.
Speziell die 10dB hohe Membranreso bei 8kHz "streut" in die direkte Umgebung. Auch bei 1,5kHz, wo die Membran aufhört kolbenförmig zu schwingen, gibt es erhöhten IMD. Das aber nur am Rande.

Wenn ich jetzt die Anregungsfrequenzen oberhalb von 6,3kHz kappe (also ähnlich wie bei einem sehr steilflankigen Filter)...



...bleiben die von der Membranreso hervorgerufenen Störkomponenten unterhalb von 8kHz trotzdem stehen.
Auch wenn die Resonanz elektrisch nicht angeregt wird, treibt sie trotzdem noch ihr Unwesen, einfach weil sie im "System" Chassis noch existent ist.

Das war bei den Messungen übrigens auch herauszuhören. Das Chassis klang "glockenförmig", obwohl die schrille Spitze bei 8kHz nicht mehr zu hören war.

Erst wenn man die Anregungsfrequenzen oberhalb von 2,5kHz kappt, ist Ruhe im Karton:



Solche Ergebnisse habe ich bei IMD-Messungen schon öfters gemacht. Kritisch ist meist der Bereich 1,5 Oktaven um die Störstelle herum.

Auch Timmis Aussage, eine per Entzerrung unterdrückte Resonanz, sei klanglich unschädlich, wenn sie in Amplitude und Ausschwingen nicht mehr auffindbar ist, kann damit in Frage gestellt werden.
Ich wette, an diesen Stellen gibt es IMMER erhöhten IMD. Ich habe noch kein Chassis vor dem Mikro gehabt, dass in Resonanzbereichen keine Auffälligkeiten gezeigt hat.

Gruß, Christoph

[Uli.Brüggemann]

Christoph, Peter,

danke soweit. Man lernt immer was dazu. Ich habe solche IMD-Messungen noch nicht gemacht.
Christoph, kannst Du mir das Multitone-Testsignal mal zur Verfügung stellen? So als wav oder flac?

[Christoph Gebhard]

Hallo Uli,

das sind einfach nur Sinustöne. Klingt so ähnlich wie ne Kirchenorgel, wenn man alle Tasten gleichzeitig drückt
Bei CLIO kann man die einzelen an- und abschalten und zudem im Pegel regeln. Die Option entfällt bei einer Datei natürlich.
Mein Bruder versucht da gleich etwas hinzubekommen, versprechen konnte er mir aber nix...

Gruß, Christoph

[Uli.Brüggemann]

Hallo Christoph,

hab im Clio-Handbuch gesehen, dass man da wohl etwas speichern kann. Kenne sonst keinen Multitone-Generator der bis 31 Frequenzen kann.

[Kripston]

Hallo Christoph,
toll, daß du mit deinem Messungen endlich mal das bestätigt hast, was Metallmembranskeptiker schon lange sagen.
Die unmittelbare Anregung der Resos durch Signal und die dortige Pegelerhöhung kann man wohl durchaus mit Saugkreisen minimieren, nicht aber die Anregung durch Subharmonische oder Mischfrequenzen.
Da wären auch noch klassische Klirrmessungen interessant, eigentlich müsse man ja bei 3500, 1750 Hz. etc Auffälligkeiten sehen können.

Viele Grüße
Peter Krips

[rpnfan]

Haaaalt nicht so schnell, ähm 'meine "weitermachen" super

Im Ernst, vielen Dank für die ganzen Antworten. Hab' leider nicht soviel Zeit im Moment, um komplett mitzukommen. Besonders vielen Dank an Torsten für die sehr schöne Einleitung / Zusammenfassung.

Ich werd' mich bald wieder richtig einklinken und auch schon die genannten Quellen (Wikipedia, REW-Doku) zu Gemüte führen...

Bis dann
Peter

[Matthias Gebhard]

Hallo Uli,

hab im Clio-Handbuch gesehen, dass man da wohl etwas speichern kann.

Das stimmt, hab ich auch entdeckt.

Und als ich im BIOS die FireWire-Schnittstelle aktivierte, klappte auch mein längst eingemottetes CLIOfw wieder
Ich hab mal zwei Dateien gespeichert, einmal klassisch 16bit, einmal 32; wofür auch immer man das braucht....
Multitone

Schönen Gruß
Matthias

[Uli.Brüggemann]

Hallo Matthias,

danke, das hat geklappt. Mal schauen was ich damit anfangen kann

[Christoph Gebhard]

Hallo zusammen,

toll, daß du mit deinem Messungen endlich mal das bestätigt hast, was Metallmembranskeptiker schon lange sagen.

Schön, dass wenigstens einer die Tragweite der Messungen erkennt

Die Klirrmessung reiche ich nach...

@Matthias: Danke :ok:
Ich hab`s mir auch mal geladen. Der Sound kommt mir bekannt vor :bye:

Gruß, Christoph

[Uli.Brüggemann]

Schön, dass wenigstens einer die Tragweite der Messungen erkennt

Ich mag mich da auch anschliessen.
Hab mir demzufolge meinen eigenen Multitone-Generator gebastelt.


Das Bild stellt einen Vergleich der heruntergeladenen 16bit (rot) bzw. 32bit Daten (grün) mit den erzeugten 24bit PCM-Daten (braun) dar.
Nun kann ich da mal selbst Tests anstellen.

[Christoph Gebhard]

Die Klirrmessung reiche ich nach...

[veloplex]

Hallo

Christoph, hilf mir bitte auf die Sprünge. Kann man von einer IMD Rückschlüsse auf den Klirr anstellen?

Wie sind IMD-Messungen (die erkennbaren verzerrungen) zu interpretieren.

Ist eine herkömmliche Klirrmessung in der Lage, die "gestreuten" Verzerungen einer Resonanz darzustellen?

Sehr interessant ist das alles.

Gruß Christoph

[Christoph Gebhard]

Hallo Christoph,

mit den theoretischen Grundlagen bin ich alles andere als sattelfest. Da bist du bei Klippel und dessen Groupies besser aufgehoben

Ich messe einfach nur drauf los und suche dann nach Interpretationsansätzen.

Ein Zusammenhang zwischen IMD und Klirr ist natürlich nicht von der Hand zu weisen. Klirrarme Chassis zeigen auch meist gute IMD-Werte, aber es gibt auch Punkte, wo eine Differenzierung lohnt.

Schon wenn man sich die Messmethodik vor Augen führt, wird man feststellen, dass sich die Ergebnisse unterscheiden müssen.
Beim Klirr klappert man in einzelnen Schritten das Frequenzband ab und schaut welche Oberwellen sich bei den einzelnen Frequenzen bilden.
Beim IMD regt man das Chassis gleichzeitig mit sehr vielen Frequenzen an betrachtet dann das ganze Frequenzband in einem Moment.

Ein technologisch ausgereifter Breitbänder wird einem 3-Weger mit durchschnittlichen Chassis im Klirr überlegen und im IMD unterlegen sein.

Oder ein andere Fall:
Schau dir mal die Messungen der SFU an. Hoher Klirr um 3kHz (tief getrenntes Bändchen), keine Auffälligkeiten im IMD.


IMD steigt - oft unabhängig vom Klirr - immer in Bereich von Resonanzen, also da wo Chassis aufhören kolbenförmig zu schwingen oder wo sie in Membranresonanzen aufbrechen.
Das liegt meiner - wissenschaftlich nicht gestützen - Einschätzung nach an zwei Gründen:

- zum einen schwingt eine Resonanz länger nach. Die Energie wird nur langsam abgebaut und bleibt länger im System als andere Frequenzen. Das dürfte ein guter Nährboden für Intermodulationsverzerrungen sein.

- zum anderen ist das Chassis im Bereich einer Resonanz meist lauter. Das heisst jeder neu modulierte Frequenz, in der die "Problemfrequenz" enthalten ist, wird durch diese Tatsache im Pegel verstärkt, selbst wenn die Frequenz nicht direkt angeregt wird.

Aber ich bin in vielerlei Hinsicht noch unsicher und würde gerne mehr praktisches zu dem Thema in Erfahrung bringen. Wenn ihr Ideen habt, wie und was man messen könnte, würde ich mich über Vorschläge freuen.
Wie schon erwähnt sind die Anregungsfrequenzen alle einzeln im Pegel regel- und abschaltbar.

Gruß, Christoph

[Sleepwalker]

Hi,

definitiv eine interessante Fragestllung, die aber IMO einen eigenen Thread verdient.
Es wäre schön, wenn ein Moderator das verschiebt, und sich andere User noch an der Erstellung einer "FAQ" zum Thema beteiligen. Die Fragen von rpnfan dürten noch häufiger auftauchen. Vieleicht kann man das ganze noch ausbauen, und als kleine Einführung an ein hoffentlich bald eröffnetes Unterforum kleben.

Ich will gar nicht drüber nachdenken was passiert wäre, wenn der Thread umgedreht gelaufen wäre. Also jemand IMD-Messungen zeigt, und dann jemand kommt der zur "Lösung" digitale Filter empfiehlt, und auch gleich noch die Frage in den Raum stellt, ob Raummoden nun minimalphasig sind. :eek:

[rpnfan]

Hallo,

meine Einstiegsfrage war ja noch sehr allgemein. Hier mal eine konkrete Frage, an der ich gerade hänge:

1) In der Doku zu REW - Signals and Measurement:

habe ich folgendes gelesen (hier mal frei übersetzt):

----------- schnipp -----------
Übertragunsfunktion des System mit

Frequenzgang _und_
Phasengang

beschrieben.

Zwei sehr unterschiedliche Systeme können gleichen Frequenzgang, aber trotzdem unterschiedlichen Phasengang haben.
----------- schnapp -----------

Frage: Klingen die Systeme in dem Fall dann einfach nur unterschiedlich _oder_ klingt eines möglicherweise auch besser? Wenn ja, wann klingt es besser?

In anderen Worten: Die Amplitude des Signals (sprich Frequenzgang) ist in erster Linie verantwortlich für den Klangeindruck. Die Phaseninformation ist dagegen nötig für ...?

Als Vergleich: Bei einem Foto hat das Bild nur noch die Amplitudeninformation der (Licht-) Welle aufgezeichnet. Die Phase geht bei der Aufzeichnung auf Film / Sensor verloren. Dadurch fehlt die räumliche Information. Im Unterschied dazu wird bei einem Hologramm die Wellenfront inkl. Phaseninformation aufgzeichnet und dadurch kann bei der Rekonstruktion der Wellenfront aus einem Hologramm der Beobachter verschiedene Bilder aus unterschiedlichen Blickwinkeln sehen -- die räumliche Information ist in der Reproduktion enthalten.

Würde das auf die Audioreproduktion übertragen bedeuten, dass das Signal mit beliebiger Phase _einen_ (möglicherweise nicht real bei der Aufnahme existierenden) Hörort repräsentiert? Während bei der Audiowiedergabe bei anderen Abhörposition andere Phasengänge, als im Sweet Spot hörbar werden, die Phasengänge an beliebigen Orten aber nicht die Rekonstruktion des ursprünglichen Phasengangs sind und damit der Klang räumlich "unnatürlich" wirkt, da die Welle in der Phase keine Ähnlichkeit mit der Aufnahmesituation hat?

2) Zur Idee eine FAQ oder so etwas zu machen. Das hatte ich auch schon überlegt, ob ein Mini-Wiki evtl. für solche Dinge sinnvoll sein könnte? Technisch machbar wäre da einiges mit sehr kleinem Aufwand -- speziell, wenn man das nicht selbst hosten kann / möchte.

Viele Grüße
Peter

[Rudolf]

Zwei sehr unterschiedliche Systeme können gleichen Frequenzgang, aber trotzdem unterschiedlichen Phasengang haben.

Gleicher Frequenzgang, aber unterschiedliche Phase - das sollte eigentlich nicht passieren. Denn dann ist eines der Systeme (oder beide) nicht minimalphasig.

Die dann vorhandene Exzessivphase kann sich aus einem Tiefenversatz der Schallorte der beteiligten Treiber ergeben. Das heißt aber auch, dass die behauptete Übereinstimmung der Frequenzgänge trotz unterschiedlicher Phase nur für einen bestimmten Winkel gelten kann. An allen anderen Winkeln unterscheiden sich dann auch die Frequenzgänge.

Das einzelne Ohr kann keine Phaseninformation hören. Diese wird nur zwischen beiden Ohren wahrgenommen - und auch da nur indirekt als Laufzeit- oder Lautstärkedifferenz. Ein guter Lautsprecher sollte daher einen möglichst linearen Frequenzgang haben und gleichzeitig minimalphasig sein. Der Rest ergibt sich von selbst.

[Uli.Brüggemann]

Ein guter Lautsprecher sollte daher einen möglichst linearen Frequenzgang haben und gleichzeitig minimalphasig sein. Der Rest ergibt sich von selbst.

Die übliche Addition minimalphasiger Wege inkl. (oder besser vor allem) der Frequenzweichen gibt immer ein exzessphasiges Resultat.

Ziel muss es dann zumindest sein, zwischen den beteiligten LS eine möglichst gute Korrelation zu bekommen, damit die Phasenunterschiede nicht zu Ortungsunschärfen bzw. Lokalisationsungenauigkeiten führen.