Hörbarkeitsschwelle von (Gruppenlaufzeit) Group Delay

[BlueDanube]

[teite]

Hallo,

Entschuldigung. Ich habe versucht die Ettikette zu währen um eine Eskalation zu vermeiden. Soll nicht wieder vorkommen.

Ich bitte doch darum, nicht mit Sie angesprochen zu werden.

Ich vermute aber, das nicht ich, sondern Inder-nett angesprochen war?

cu,
Stefan

[Inder-Nett]

...meine Verallgemeinerung sollte eigentlich nur ein kleiner Seitenhieb auf das geniale Bassmanagement gängiger AV-Receiver sein.

OK, das ist tatsächlich ein heikles Thema, allerdings immernoch eleganter gelöst, als z.B. 3- oder 4-Wege-Boxen, die faktisch sowas wie einen passiven Subwoofer eingebaut haben und das an sich schon schwer lösbare Problem der sauberen Bass-Abtrennung dann noch im Leistungszweig zwischen Endstufe und Lautsprecher lösen.

Und... die Receiver haben einen großen Vorteil: Der Digital-Teil kann sauber verzögern, sodass man in diesem Falle durch eine angemessene Verzögerung der anderen Kanäle gegenüber dem Subwoofer einen besseren Kompromiss aus Impulstreue und Frequenzgang hinbekommt, als dies mit einfachen analogen RLC-Gliedern (also z.B. mit passiven Frequenzweichen im Lautsprecher) möglich wäre.

Boomy oder? Aber das Prinzip sollte klar sein.

Was'n Scheiss Beispiel
Diese Messung scheint mir etwas suspekt und ist auch nicht gerade dazu geeignet, Deine Theorie zu untermauern.
Da wären z.B.
- Bei 40 Hz ist die Gesamt-Abstrahlung höher als die Summe der einzel-Abstrahlungen.
- Die BR-Resonanz liegt ausserhalb des Arbeitsbereiches der Box.
- Bei der Resonanz ist die Gesamt-Abstrahlung exakt gleich der Abstrahlung durch das BR-Rohr (was Deiner 360°-Phasen-Theorie widerspricht).

Da lässt sich beim besten Willen nichts hineininterpretieren.

D.h. wenn das Group Delay zwischen 20kHz und 20Hz identisch ist, reden ich von einem linearphasigem Lautsprecher.

Hier drehen wir uns im Kreis!
Sätze mit nicht erfüllbarem Konditionalteil braucht man nichtmal zuende zu schreiben und erst recht nicht kommentieren.

[Thilo Maurer]

Wir wäre es denn damit:


Fig.3 B&W DM603 S3, acoustic crossover on tweeter axis at 50", corrected for microphone response, with the nearfield responses of the midrange unit (black), woofer (red), upper port (blue), and lower port (green).


Fig.4 B&W DM603 S3, anechoic response on tweeter axis at 50", averaged across 30° horizontal window and corrected for microphone response, with the complex sum of the nearfield midrange, woofer, and port responses, taking into account acoustic phase and distance from the nominal farfield point, plotted below 300Hz.

[Kingping]

bitte hörts auf mit diesen b&w messungen... bei dem anblick wird einem ja schlecht.

[teite]

Hallo,

- Bei der Resonanz ist die Gesamt-Abstrahlung exakt gleich der Abstrahlung durch das BR-Rohr (was Deiner 360°-Phasen-Theorie widerspricht).

Jo hab nochmal nachgelesen und die Phasendrehung durch den Helmholzresonator ist bei der Resonanzfrequenz auch 90Grad. Allerdings dreht sich die Phase im Bereich um die Reso relativ schnell. Unterhalb der Reso läuft man dann in Bereiche bis 180Grad, was den akustischen Kurzschluss erklärt.

Wenn ich jetzt nur wüsste, wo ich das mit den 360Grad gelesen hab...

D.h. wenn das Group Delay zwischen 20kHz und 20Hz identisch ist, reden ich von einem linearphasigem Lautsprecher.

Hier drehen wir uns im Kreis!
Sätze mit nicht erfüllbarem Konditionalteil braucht man nichtmal zuende zu schreiben und erst recht nicht kommentieren.

Du hast gesagt:

Auch wenn es *dich* nicht interessiert ist die Phasendrehung zwischen Grund- und Oberwellen eines breitbandigen Signals bereits eine Verfälschung, welche (je nach Charakteristik des Signals) durchaus wahrnehmbar sein kann.

Darauf bezog ich mich mit obigem Zitat, bitte nicht ausweichen.

Welche Verfälschung gibt es durch eine Phasendrehung ausserhalb des Hörbereichs?
Wie ist das wahrnehmbar?

cu,
Stefan

[Inder-Nett]

Jo hab nochmal nachgelesen und die Phasendrehung durch den Helmholzresonator ist bei der Resonanzfrequenz auch 90Grad. Allerdings dreht sich die Phase im Bereich um die Reso relativ schnell. Unterhalb der Reso läuft man dann in Bereiche bis 180Grad, was den akustischen Kurzschluss erklärt.

... was allerdings die zuvor zelebrierte Theorie der Wirkung der BR-Box irgendwie zsammenbrechen lässt ...

Und Übrigens:
Oberhalb der Resonanz ist die Phasendrehung höher, unterhalb geringer (denn nur eine geringere Phasendrehung führt zum akustischen Kurzschluss)...

Wenn ich jetzt nur wüsste, wo ich das mit den 360Grad gelesen hab...

Welchen Sinn solte es haben, auch noch die fehlerhaften Quellen zu erinnern

Welche Verfälschung gibt es durch eine Phasendrehung ausserhalb des Hörbereichs?
Wie ist das wahrnehmbar?

Auch Kinder, ist denn das soooo schwer zu verstehen?
Wie kommst Du immer wieder auf Phasendrehung ausserhalb des Hörbereichs?

Deine Annahme vom linearphasigem Lautsprecher (mit konstantem Group Delay zwischen 20kHz und 20Hz) ist einfach unrealistisch (von aktiven FIR-DSP-Boxen mal abgesehen).
Analoge und IIR-DSP-Filter erzeugen grundsätzlich Phasen-Fehler an der Trennfequenz (also mitten im Hörbereich), je höher die Filter-Ordnung, desto höher die Phasenfehler.
Nur mit FIR-DSPs lassen sich trennscharfe, weitestgehend phasenneutrale Filter bauen (dann allerdings mit einem konstanten Delay).
Bei der Konstruktion einer FIR-DSP-Box wiederum ist die ursprüngliche Fragestellung irrelevant, weil man mit dem FIR-DSP (ohne nennenswerten Mehraufwand) eine linearphasige Anordung programmieren kann.

Die FIR-DSP-Box wiederum ist für "zuhause" nur bedingt geeignet, weil sie
1. sündhaft teuer und
2. nurnoch bei "FIR-DSP-Vollausstattung" (d.h. rundum alles Boxen mit gleicher Verzögerung) sinnvoll einsetzbar
wäre.

[bony]

Auch Kinder, ist denn das soooo schwer zu verstehen?
Wie kommst Du immer wieder auf Phasendrehung ausserhalb des Hörbereichs?

Deine Annahme vom linearphasigem Lautsprecher (mit konstantem Group Delay zwischen 20kHz und 20Hz) ist einfach unrealistisch (von aktiven FIR-DSP-Boxen mal abgesehen).
Analoge und IIR-DSP-Filter erzeugen grundsätzlich Phasen-Fehler an der Trennfequenz (also mitten im Hörbereich), je höher die Filter-Ordnung, desto höher die Phasenfehler.
Nur mit FIR-DSPs lassen sich trennscharfe, weitestgehend phasenneutrale Filter bauen (dann allerdings mit einem konstanten Delay).
Bei der Konstruktion einer FIR-DSP-Box wiederum ist die ursprüngliche Fragestellung irrelevant, weil man mit dem FIR-DSP (ohne nennenswerten Mehraufwand) eine linearphasige Anordung programmieren kann.

Sorry, wenn ich mal wieder dazwischendillettiere und das Niveau nach unten ziehe. Aber hat teite nicht genau das gesagt? Also, dass man Mehrwegelautsprecher ohne Phasen-Fehler nur mit FIR-DSPs verwirklichen kann.
Nun war die hier "bisher herrschende Lehrmeinung", dass man Phasen-Fehler bei Frequenzen oberhalb von XX Hz (ich glaub, ich habe irgendwas um den Dreh von 800 Hz in Erinnerung) sowieso nicht hören kann. Dein Satz

Auch wenn es *dich* nicht interessiert ist die Phasendrehung zwischen Grund- und Oberwellen eines breitbandigen Signals bereits eine Verfälschung, welche (je nach Charakteristik des Signals) durchaus wahrnehmbar sein kann.

könnte vermuten lassen, dass du da andere Informationen hast. Wäre interessant, welche.

Die FIR-DSP-Box wiederum ist für "zuhause" nur bedingt geeignet, weil sie
1. sündhaft teuer und
2. nurnoch bei "FIR-DSP-Vollausstattung" (d.h. rundum alles Boxen mit gleicher Verzögerung) sinnvoll einsetzbar
wäre.

Da bin ich fast ein wenig gespannt, was die Zukunft bringt.
1. werden FIR-DSPs vielleicht genauso rassant billiger wie vieles andere im "Datenverarbeitungs-Bereich"
2. Für die Bildkorrektur in Plasma- und LCD-Fernsehern sind jetzt schon recht hohe Rechenzeiten nötig. Wenn ich Frank Klemm (der auf dem Gebiet glaub schon entwickelt hat) richtig verstanden habe, ist zu erwarten, dass diese Rechenzeiten in Zukunft über den Filterdurchlaufzeiten von ca. 80 ms bei FIR-DSP-enzerrten Lautsprechern liegen. Je nachdem, wie die Synchronisierung von Bild und Ton in Zukunft passiert, gäbe es da ja evtl. Möglichkeiten, diese Synchronisierung zu missbrauchen. Oder ist das gar zu blauäugig???

[Inder-Nett]

Aber hat teite nicht genau das gesagt?

So hatte ich seine Beiträge nicht interpretiert, nur deshalb habe ich widersprochen.

Nun war die hier "bisher herrschende Lehrmeinung", dass man Phasen-Fehler bei Frequenzen oberhalb von XX Hz (ich glaub, ich habe irgendwas um den Dreh von 800 Hz in Erinnerung) sowieso nicht hören kann.

Was ich immer mal wieder gelesen habe ist die Bemerkung, dass Phasenfehler oberhalb 3kHz nicht mehr wahrnehmbar sein sollen.
Problem ist nur, dass dieser Grenzwert auch bei einem 24dB-Filter mit 3kHz Trennfrequenz nicht einzuhalten ist, da es bereits unter der Trennfrequenz deutliche Phasenverschiebungen produziert.

Weiteres Problem ist, dass die Bass-Abtrennung bei 80...120Hz noch wesentlich kritischer ist und sich auf dem derzeitigen Stand der Technik mehr schlecht als recht nur zurechtmogeln lässt (und da sind 3-Wege-Boxen keinesfalls besser als die Sub-Abtrennungen in AVR's).

Da bin ich fast ein wenig gespannt, was die Zukunft bringt....

Die Filterdurchlaufzeiten resultieren nicht aus der Rechenzeit, sondern daraus, dass ein phasenneutrales Filter (zumindest der Tiefpass) "vorausschauend" arbeiten muss, aber nicht wirklich in die Zukunft sehen kann.
Dies lässt sich nur durch eine Grund-Verzögerung realisieren, welche vordergründig abhängig ist von der gewünschten Trennfrequenz des niederigsten Tiefpasses und der dort gewünschten Filter-Kurve.
Insgesamt sollte dieses Delay auch kein Problem sein, solange man sicherstellen kann, dass alle Boxen einheitlich mit dem gleichen Delay laufen.
Für Lip-Sync ist es wesentlich störender (weil unnatürlich), wenn der Ton vor dem Bild kommt.
Eine leichte Ton-Verzögerung hingegen ist eine Erscheinung, wie man sie bei einem etwas größeren Betrachtungsabstand auch in der Natur hat (30ms wären für ein FIR-DSP realistische und entsprechen gerade mal 10 Metern).

Die Preisentwicklung von FIR-DSP-Boxen muss man etwas differenzierter sehen.
Eine K+H O 500 C geht für knapp 9000 Euronen über den Tisch, soviel bezahlen Andere für klassisches HiFi-Blendwerk ohne echten Nutzen.
Dabei ist der Preis des DSP sicherlich nicht allein das Problem, vielmehr die Tatsache, dass da für jeden Zweig extra Endstufen drin sein müssen und dass man mit sowas keine marktgerechten Stückzahlen umsetzen kann.

Für mich wäre sowas erst interessant, wenn solche Boxen unter die 1000€-Grenze rutschen.

[Kingping]

Problem ist nur, dass dieser Grenzwert auch bei einem 24dB-Filter mit 3kHz Trennfrequenz nicht einzuhalten ist, da es bereits unter der Trennfrequenz deutliche Phasenverschiebungen produziert.

der springende punkt ist allerdings, dass dies unhörbar ist, selbst wenn man mit 48db trennt, weil das gehör für innere phasendrehungen nunmal weitgehend taub ist.
die hörschwellen wurden bereits untersucht und sind schon lange zeit bekannt.