Lautsprecher Entwicklung mit FIR Filter Einsatz

[Sodele]

Hallo zusammen,

Ich bin aktuell ein wenig am überlegen Lautsprecher in Zukunft mit FIR Filter statt passiv oder mit nur IIR zu entwickeln.
Dabei sind mir 2 Themen spontan in den Kopf gestiegen die mir auf den ersten Moment nicht logisch beantwortbar sind, bzw. keine Erfahrung damit habe

1. Verzögerung Hochtöner oder andere Treiber

In den meisten Fällen muss irgendeiner Form eines der Chassis verzögert werden, da der 8'' TMT deutlich tiefer ist und einen weiteren Weg zurücklegen muss, als der Hochtöner, da dieser meist auf Achse ist und nicht so tief.
Das wird ja bei FIR Filter vermutlich noch genauso sein oder habe ich da einen Knoten im Kopf?

2. FIR Frequenzweiche oder normale IIR Frequenzweiche:

Man kann ja hergehen und direkt eine FIR Frequenzweiche implementieren oder man macht eine normale Linkwitz Riley oder sonst was Trennung und entzerrt danach die Phase wieder.
Ist das überhaupt unterscheidbar? Hat eines Vorteile dem anderen gegenüber?
Meine logische Erklräung wäre hier, dass der Mix IIR+FIR geringere Latenzen aufweisen dürfte, da hier nicht ganz so viele Taps von Nöten sein sollten wie für eine komplette Amplituden und Phasengang-Entzerrung.

Ich freue mich auf eure Antworten.

Gruß
Moritz

[rkv]

Hi,

zu 2):
m.E. ist die Option zuerst mit IIR zu filtern und dann per FIR die Phase wieder in die gewünschte Richtung zu ziehen ein wenig von hinten durch die Brust ins Auge. Da kann ich auch gleich alles per FIR machen. Für die Latenz macht das keinen Unterschied.
Ein Mix von IIR und FIR macht eigentlich nur dann Sinn wenn man z.Bsp. die Trennung zwischen Sub und TMT in IIR ausführt und die Trennung zwischen TMT und HT dann in FIR oder so. Dadurch kann man die Latenz in Zaum halten, in den höheren Frequenzbändern können die FIR-Filter kürzer ausfallen als im Tiefbass. Gleichwohl ich mich hier zunächst nur auf Trennung bezogen habe gilt Gesagtes analog zur Über-alles-Entzerrung.

zu 1):
Den Ausgleich von Laufzeitunterschieden macht man idealerweise mit einem Delay-Glied, das die meisten DSPs ja sowieso bieten. Es würde auch mit FIR-Filter gehen, ist aber nicht ganz so trivial wie mit einem einfachen Delay.

Raphael

[Sodele]

Für die Latenz macht das keinen Unterschied.

Aber das macht ja nur keinen Unterschied, wenn man dieselbe Anzahl an Taps verwendet richtig? Heißt man benötigt dann genauso viele Taps für die Phasenentzerrung wie für Amplitude UND Phase?

Den Ausgleich von Laufzeitunterschieden macht man idealerweise mit einem Delay-Glied, das die meisten DSPs ja sowieso bieten. Es würde auch mit FIR-Filter gehen, ist aber nicht ganz so trivial wie mit einem einfachen Delay.

Würde was gegen ein normales Delay Glied sprechen?

Vielen Dank schon mal für die ersten Antworten

[MK_Sounds]

Würde was gegen ein normales Delay Glied sprechen?

Nein, das ist einfach nur ein Delay.

Grundsätzlich finde ich die Methode, zuerst alles benötigte per IIR zu filtern und dann anschließend per FIR die Phase gerade zu ziehen sehr elegant.
Vorteile die ich dabei sehe:
1. Man kann FIR benutzen, muss aber nicht. Siehe renommierte Studiomonitore, da ist oftmals der FIR-Teil im Signalfluss abschaltbar (bypassed). Somit können Latenz-kritische Anwendungsfälle abgedeckt werden. Die Umschaltung kann man beim SigmaDSP auch leicht per Pin realisieren.
2. Wie bereits angesprochen, braucht man im Hochton sehr wenig Tabs. Man kann also selbst entscheiden, wie weit herunter man die Phase begradigt haben möchte und kann somit auch die entstehende Latenz steuern. Da eine Filterung im Bass mit FIR sowieso meist wenig Sinn macht, sehe ich hier im Entwicklungsprozess einen Vorteil.

[Sodele]

Nein, das ist einfach nur ein Delay.

....

Vielen Dnak für die Rückmeldung, ich denke ich gedulde mich dann noch eine Weile mit dem bauen und warte bis entsprechende FIR Module am Markt sind...

Grüße
Moritz

[rkv]

Vorauf willst Du warten? Es gibt doch schon alles am Markt in verschiedensten Ausprägungen.

[Sodele]

Vorauf willst Du warten? Es gibt doch schon alles am Markt in verschiedensten Ausprägungen.

Mit FIR wüsste ich da aktuell nur Minidsp.

Oder gibt es da noch weitere Anbieter?

EDIT:
Einbauverstärker vor allem.

[Lauscher]

Hallo Moritz,

für FIR Filter brauchst Du erstmal nur einen PC und eine externe Soundkarte - geht u.a. auch per normalen DSP mit digitalem Eingang.

Der PC hat aus meiner Sicht den Vorteil das Du z.B. im Umfang der Taps nicht beschränkt bist. Und Du brauchst keine spezielle DSP.

Es gibt für den PC einige freie Software aber auch kommerzielle Software mit der Du die FIR Filter (auch in Kombi mit IIR) umsetzen kannst.
Ich persönlich bin mit der Software Acourate von Ulli Brüggemann sehr zufrieden. Dafür gibt es deutsche Unterstützung und auch eine deutsche Wiki.

Viel Spaß
Jens

[Sodele]

Hallo Moritz,

für FIR Filter brauchst Du erstmal nur einen PC und eine externe Soundkarte - geht u.a. auch per normalen DSP mit digitalem Eingang.
Viel Spaß
Jens

Und das funktioniert dann auch für Kino Anwendungen?

[Slaughthammer]

Und das funktioniert dann auch für Kino Anwendungen?

Wenn du ausreichend Ausgangskanäle hast, ja. Wenn man ein vollaktives 7.1 System mit Zwei- oder Dreiwege Sats ansteuern will braucht man halt die entsprechende Anzahl Ausgänge. Wenn man nur die vorhandenen Lautsprecher korrigieren will ist das jedoch alles einfach. Für den Einstieg in FIR-Filtern kann man z.B. rephase zum erstellen der Filter und EqualizerAPO zum einbinden der Filter nutzen. Wenn man viele Ausgangskanäle braucht und dadurch mehrere Soundkarten nutzen muss, kann man mit Voicemeeter das Audiorouting gestalten, hier könnte ggf. eine signifikante Latenz auftreten.

Ggf. solltest du nochmal etwas informieren, was man am besten mit FIR und was mit IIR Filtern macht. Und was du mit FIR-Filterung gegenüber IIR Filterung erreichen möchtest.

Gruß, Onno

[Sodele]

Wenn du ausreichend Ausgangskanäle hast, ja. Wenn man ein vollaktives 7.1 System mit Zwei- oder Dreiwege Sats ansteuern will braucht man halt die entsprechende Anzahl Ausgänge.

Genau da geht ja das Problem schon los. Ich bräuchte so ca. 19 Kanäle 3 Wege untere Ebene für 5 Lautsprecher und 2 Wege für die Atmos Lautsprecher.

Ggf. solltest du nochmal etwas informieren, was man am besten mit FIR und was mit IIR Filtern macht. Und was du mit FIR-Filterung gegenüber IIR Filterung erreichen möchtest.
Gruß, Onno

Ich möchte zumindest den Lautsprecher linearphasig gestalten. Es kommen zwar wieder Phasenverschiebungen durch den Raum mit rein und auch Groupdelay... aber das sollte sich mit Raumakustikmaßnahmen wieder größtenteils legen. Der Bass wird natürlich klassisch mit IIR behandelt, je nachdem wie nötig es ist, ansonsten erhält man massives Delay und das will ich möglichst vermeiden.

Worauf ich warten möchte ist auf die Hypexmodule, die sollen nächstes Jahr auch mit FIR-Filter kommen.

Ansonsten hast wieder massig Material mit PC, Soundkarten, Endstufen.

[Slaughthammer]

Genau da geht ja das Problem schon los. Ich bräuchte so ca. 19 Kanäle 3 Wege untere Ebene für 5 Lautsprecher und 2 Wege für die Atmos Lautsprecher.

Auch dafür gibt es Lösungen: https://www.thomann.de/de/motu_24_ao.htm

Klasse externe Soundkarte

Ich verwende diese zusammen mit der MOTU 828es zur Ansteuerung meiner Vollaktiven Lautsprecher - je Kanal ein Chassis.

Die Erweiterung auf die 24AO erfolgte da ich auf Dolby D erweitere.

Es rauscht nichts und die Software ist intuitiv zu bedienen und läuft stabil.

Zugegeben nicht unbedingt eine low budget Lösung. Wobei das im Vergleich zu einem DSP mit FIR-Kapazität und 24 Kanälen schon besser aussieht.

Ich möchte zumindest den Lautsprecher linearphasig gestalten. Es kommen zwar wieder Phasenverschiebungen durch den Raum mit rein und auch Groupdelay... aber das sollte sich mit Raumakustikmaßnahmen wieder größtenteils legen. Der Bass wird natürlich klassisch mit IIR behandelt, je nachdem wie nötig es ist, ansonsten erhält man massives Delay und das will ich möglichst vermeiden.

Worauf ich warten möchte ist auf die Hypexmodule, die sollen nächstes Jahr auch mit FIR-Filter kommen.

Ansonsten hast wieder massig Material mit PC, Soundkarten, Endstufen.

Ich würde an deiner Stelle erstmal mit einem PC-Setup ein linearphasiges Stereosetup (das sollte u.U. sogar mit vorhandener Hardware und freier Software möglich sein) aufbauen und dann gucken ob für dich der Unterschied überhaupt relevant ist. Meiner Erfahrung nach ist der gehörte Unterschied zwischen linearphasig und IIR-Trennung irgendwo zwischen subtil und Einbildung.

Gruß, Onno

[Sodele]

Auch dafür gibt es Lösungen: https://www.thomann.de/de/motu_24_ao.htm
Zugegeben nicht unbedingt eine low budget Lösung. Wobei das im Vergleich zu einem DSP mit FIR-Kapazität und 24 Kanälen schon besser aussieht.

Budget ist für mich immer erstmal zweitranging, ich will mich nicht von vorne rein auf einen Kostenrahmen festlegen.
Kommt halt drauf an wie viel Hypex für die FIR Module möchte und was die können. Aber für die aktuelle IIR Variante ist es sehr lukrativ das so aufzubauen. Aktuell wäre ich da bei 3600€ für die 19 Kanäle (also DSP+Endstufe), wenn ich dafür übliche "Hifi-Endstufen" a la IOTAVX 7 Kanal nehmen würde, dann wäre ich bei 3 Stück für die 19 Kanäle auch schon bei 3600€ und ein DSP hab ich dann immer noch nicht. Klar man kann auch auf PA Endstufen gehen, aber welche Produkte nachher verwendet werden ist ja Schritt 3.

Ich würde an deiner Stelle erstmal mit einem PC-Setup ein linearphasiges Stereosetup (das sollte u.U. sogar mit vorhandener Hardware und freier Software möglich sein) aufbauen und dann gucken ob für dich der Unterschied überhaupt relevant ist. Meiner Erfahrung nach ist der gehörte Unterschied zwischen linearphasig und IIR-Trennung irgendwo zwischen subtil und Einbildung.

Gruß, Onno

Das ist richtig, ich würde mit meinem aktuellen Wissen sagen, dass das Group Delay einen größeren Teil beiträgt als die reine Phase, das eine bedingt das andere, aber aus einer Phasenverschiebung muss ja noch lange keine nennenswerte Groupdelaysteigerung entstehen, die man heraushören kann.
Ich würde es denke ich davon abhängig machen was Hypex oder andere Hersteller im Endeffekt dafür haben wollen. Wenn die FIR Variante weshalb auch immer nur unwesentlich mehr kosten sollte wäre es eine Überlegung wert das trotzdem zu nehmen, dann kann man auch einen guten A-B Vergleich für interessierte Besucher, vielleicht irgendwie gut umsetzen.

[MK_Sounds]

das Group Delay einen größeren Teil beiträgt als die reine Phase

Wie sich die Gruppenlaufzeit berechnet ist dir aber schon klar oder?

[Sodele]

Wie sich die Gruppenlaufzeit berechnet ist dir aber schon klar oder?

deshalb hatte ich geschrieben, dass das eine das andere bedingt.

[Slaughthammer]

ich würde mit meinem aktuellen Wissen sagen, dass das Group Delay einen größeren Teil beiträgt als die reine Phase, das eine bedingt das andere, aber aus einer Phasenverschiebung muss ja noch lange keine nennenswerte Groupdelaysteigerung entstehen, die man heraushören kann.

Ich weiß schon warum ich schrieb:

Ggf. solltest du (dich) nochmal etwas informieren, was man am besten mit FIR und was mit IIR Filtern macht. Und was du mit FIR-Filterung gegenüber IIR Filterung erreichen möchtest.

Gruß, Onno

[Sodele]

Ich weiß schon warum ich schrieb:

Gruß, Onno

Anstatt, dass man kurz schreibt was falsch ist oder irgendeine Quelle anhängt wo man verlässliche Informationen dazu bekommt....

Im Internet kann man viel lesen in 2 Artikeln stehen völlig gegensätzliche Dinge, und welcher ist jetzt richtig?

Grüße

[MK_Sounds]

Im Internet kann man viel lesen in 2 Artikeln stehen völlig gegensätzliche Dinge, und welcher ist jetzt richtig?

Wenn man ernstzunehmend recherchiert schaut man auch nicht was z.B. in Foren steht, sondern sucht verlässliche Publikation (Bücher, Konferenzbeiträge, Papers etc.) oder bedient sich namhafter Ersteller, die ihr Handwerk verstehen. Das Thema ist so fundamental, da kann es nicht sein, dass dort gegensätzliches auftaucht.
Um mal einen der ersten Google Hits zum Thema FIR/IIR zu nennen: http://www.ifaa-akustik.de/files/fir_fil...latenz.pdf

[MarsianC#]

Richtig ist meist die bekannte Physik. Zumindest hats noch keiner widerlegen können

Da es hier um ein Atmos/3D-Audio Projekt geht darf man die Problematik mit den Decodern nicht vergessen. Wenn Geld keine Rolle spielt einfach eine Trinnov Altitude nehmen :p

[Sodele]

Um mal einen der ersten Google Hits zum Thema FIR/IIR zu nennen: http://www.ifaa-akustik.de/files/fir_fil...latenz.pdf

Wenn ich das Google dann kommt das bei mir nicht, aber vielen Dank für die Verlinkung, werde ich mir gleich mal zu Gemüte führen :prost:

Wenn Geld keine Rolle spielt einfach eine Trinnov Altitude nehmen :p

In gewissen Grenzen bewegt sich das Budget dann schon Bei Trinnov wäre mir allerdings auch nicht bekannt, dass man sofort alles in FIR umsetzen kann, ich meine da wird alles via IIR gemacht und dann einmal mit FIR drüber gebügelt. Vielleicht gab es da auch schon wieder Updates.