Hörbarkeitsschwelle von (Gruppenlaufzeit) Group Delay

Thilo Maurer · Beitrag von **Thilo Maurer** » Fr 28. Apr 2006, 13:47

Inder-Nett hat geschrieben:
Thilo Maurer hat geschrieben:Hier zum Beweis der Richtigkeit meines Bildes:

Annahmen...
Annahmen sind keine Beweise, das ist genau Das, was ich meinte.
Die von teilte verlinkte Software baut offensichtlich auf dem gleichen Formelsatz auf.
Da würde ich an eurer Stelle erst nochmal darüber nachdenken...

!!Falls!! es sich bei dir um einen überaus pedantischen ex. Mathematikstudenten handelt, nenne ich gerne mein Wörtchen "Annahmen" in "Voraussetzugen" um.
Ausserdem darf man (als normaler Mensch) sicher gewisse Voraussetzungen als gültig ansehen (Annahmen), um sich nicht im der unendlichen Tiefe einer (vollständigen) Beweisführung selbst zu ersticken. Niemand kann alle jemals bewiesenen Sätze/Theoreme innerhalb seiner Lebenzeit nachvollziehen. Schießlich gehst bestimmt auch du jedesmal wieder davon aus, dass 1+0=1 ist...

Ja, die Formel.
Da man ja heutzutage scheinbar nicht einmal dem Professor XY mehr trauen kann:
1. Die Software LSP-CAD Pro baut auf den gleichen Formel(n) auf.
2. Siegfried Linkwitz (http://www.linkwitzlab.com/filters.htm) verwendet die gleiche Formel (bis auf das globales Minuszeichen der Sallen-Key Topologie [Invertierender OP], welche ein Phasenverschiebung um Pi verursacht, das GD aber nicht verändert)
3. Im Übrigen kann die Herleitung der Formel in jedem beliebigen Buch gefunden werden.
4. Im Übrigen kann die Herleitung der Formel dort: http://www.daycounter.com/Filters/Salle ... ions.phtml gefunden werden.
5. Ich habe nirgendwo eine andere Formel gefunden.
6. Dies alles reicht für mich als "Beweis" aus.

Inder-Nett hat geschrieben:Wäre ja auch denkbar, dass die Thesen von Herrn Prof. XY völlig korrekt sind, aber von Euch (genau wie einzelne Sätze aus meine Beiträgen) einfach nicht verstanden bzw. im flaschen Kontext gesehen/verwendet werden.

Das scheint das zu sein was du eigentlich sagen willst. Dummerweise verbaust du scheinbar absichtlich den Weg zu einer einfachen Erkenntnis dessen und dessen Lösung durch vortreffliche Irreleitungen, anstatt die Situation anhand eines einzelnen kurzen Satzes aufzulösen.
Bild

Inder-Nett hat geschrieben:...mathematisch anspruchsvolle Filtertheorie...

teite · Beitrag von **teite** » Fr 28. Apr 2006, 14:10

Hallo Thilo,

Die Seite von Linkwitz hat eine schöne Grafik die auch genau meiner Erwartung entspricht.

Bild

Hier stellt S. Linkwitz dar wie sich ein geschlossenes Gehäuse als Hochpass samt Phasengang und Gruppenlaufzeit verhält und wie eine Entzerrung (Linkwitz Transformation) darauf wirkt.

cu,
Stefan

Thilo Maurer · Beitrag von **Thilo Maurer** » Fr 28. Apr 2006, 14:18

Ja, kenne ich, schöne Seite... Habe diesen Linkwitz Transform auch in meinen geschlossenen Woofer eingebaut. Und er scheint wohl laut meinen Messungen auch sehr gut zu funktionieren....... Sofern uns nicht der nette Inder belehrt, das das alles Humbug sein und in einem völlig falschen Zusammenhang steht... was durchaus plausibel klingt.... vielleicht hat er ja auch recht...

Inder-Nett · Beitrag von **Inder-Nett** » Fr 28. Apr 2006, 21:17

teite hat geschrieben:Hier stellt S. Linkwitz dar wie sich ein geschlossenes Gehäuse als Hochpass samt Phasengang und Gruppenlaufzeit verhält und wie eine Entzerrung (Linkwitz Transformation) darauf wirkt.

Wundert mich nur, dass Du Dich in den Darstellungen von Linkwitz bestätigt fühlst, denn mit den von Dir eingebrachten Einwürfen hat das wenig zu tun.

Das geschlossene Gehäuse verhält sich (insbesondere bzgl Phasengang) grundsätzlich anders, als das ventilierte unterhalb der Helmholz-Resonanz, auch der von Dir eingebrachte direkte Vergleich mit einem Hochpass ist nicht angebracht.

Linkwitz entzerrt auch nicht mit einem Tiefpass, sondern mit einem EQ aus zwei Resonanz-Kreisen (bzw. deren Nachbildung), anders könnte er nämlich die gewünschten Phasengänge nicht realisieren.
Bleibt die Frage offen, welches Impulsverhalten eine solche Anordnung letzten Endes hat...

In den Grafiken wird auch sehr deutlich, dass sich durch den gewählten EQ negative Phasenverschiebungen ergeben, welche letzten Endes auch in einem teilweise negativen GroupDelay des EQ resultieren (so rein mathematisch, ohne dass mal Einer darüber nachgedacht hat).

Noch deutlicher wird an den Grafiken aber, dass Linkwitz nicht nach minimalem GroupDelay optimiert, sondern einen möglichst ausgeglichenen Frequenz- und Phasengang anstrebt, dafür sogar einen erhöhten GroupDelay an der unteren Grenzfrequenz in Kauf nimmt.
Alles in allem wird genau das deutlich, was ich immer wieder vorgebetet hatte:
Der GroupDelay ist eine Rechengröße, welche bei breitbandigen Filtern relativ nutzlos und ohne anschaulichen Wert ist.
Insbesondere konkrete GroupDelay-Werte bei bestimmten Frequenzen suggerieren eine Anschaulichkeit, welche sie nicht haben.

Und ganz nebenbei bemerkt: Linkwitz optimiert hier den eigentlich unkritischern Pfad, nämlich die untere Grenzfrequenz.

Bei der Übergabe-Frequenz zu einem anderen Lautsprecher wird es wesentlich kritischer, weil zueinander korrespondierende Frequenz- und Phasengänge von jeweils einem Hochpass und einem Tiefpass gefunden werden müssen, was mit analoger Filtertechnik nur unter Vernachlässigung von 360° Phasendrehung (also nur scheinbar) möglich ist.

Thilo Maurer hat geschrieben:Habe diesen Linkwitz Transform auch in meinen geschlossenen Woofer eingebaut. Und er scheint wohl laut meinen Messungen auch sehr gut zu funktionieren.

Na klar, der funktioniert auch bei Leuten, die ihn nicht verstanden haben

Wäre ja bitter für die Menschheit, wenn es nicht so wäre

teite · Beitrag von **teite** » Fr 28. Apr 2006, 21:59

Hallo Indy,

auf zum nächsten Gefecht

Inder-Nett hat geschrieben:
teite hat geschrieben:Hier stellt S. Linkwitz dar wie sich ein geschlossenes Gehäuse als Hochpass samt Phasengang und Gruppenlaufzeit verhält und wie eine Entzerrung (Linkwitz Transformation) darauf wirkt.
Wundert mich nur, dass Du Dich in den Darstellungen von Linkwitz bestätigt fühlst, denn mit den von Dir eingebrachten Einwürfen hat das wenig zu tun.

Doch es legt sehr nahe, das der Hochpass durch die untere Grenzfrequenz von Chassis und Gehäuse eine Phasenverschiebung inkl. Group Delay bewirkt. Was du vorher abgestritten hast.

Das Beispiel war nicht optimal aber da ich es grade auf der Seite gesehen habe und ich finds auch recht anschaulich.

Das geschlossene Gehäuse verhält sich (insbesondere bzgl Phasengang) grundsätzlich anders, als das ventilierte unterhalb der Helmholz-Resonanz, auch der von Dir eingebrachte direkte Vergleich mit einem Hochpass ist nicht angebracht.

Ein letztes Ablenkungsmanöver? Es ist soo ...[1]... mit dir, statt auf direkte Fragen zu antworten kreierst du irgendwelche Nebenschauplätze. Aber erklären willste natürlich nix.

Linkwitz entzerrt auch nicht mit einem Tiefpass, sondern mit einem EQ aus zwei Resonanz-Kreisen (bzw. deren Nachbildung), anders könnte er nämlich die gewünschten Phasengänge nicht realisieren.

Hab ich das behauptet? Er ändert in diesem Fall das Phasenverhalten des unterdämpften (Güte>1) Hochpasses in eins mit einer Güte von 0.5. Die Linkwitztransformation ist sehr flexibel nützlich für die Anpassung eines Chassis/Gehäuse Systems an eine bestimmte untere Grenzfrequenz.

Praktisch ist mir allerdings die Schaltung zu aufwendig, ich nehme beim DEQ einfach ein low shelving Filter.

Bleibt die Frage offen, welches Impulsverhalten eine solche Anordnung letzten Endes hat...

Die Frage ist eher ob sich das System dann identisch zu einem System mit Güte 0.5 ohne Entzerrung verhält.

In den Grafiken wird auch sehr deutlich, dass sich durch den gewählten EQ negative Phasenverschiebungen ergeben, welche letzten Endes auch in einem teilweise negativen GroupDelay des EQ resultieren (so rein mathematisch, ohne dass mal Einer darüber nachgedacht hat).

Eine Bassentzerrung hat immer eine negative Phasenverschiebung samt negatives GroupDelay da es die Phasenverschiebung des Hochpasses in einen tieferen Frequenzbereich verschiebt. Ach ich vergass, der Hochpass ja kein Group Delay.

Alles in allem wird genau das deutlich, was ich immer wieder vorgebetet hatte:
Der GroupDelay ist eine Rechengröße, welche bei breitbandigen Filtern relativ nutzlos und ohne anschaulichen Wert ist.
Insbesondere konkrete GroupDelay-Werte bei bestimmten Frequenzen suggerieren eine Anschaulichkeit, welche sie nicht haben.

Gut da stimme ich dir sogar zu, man muss sich den Verlauf anschauen. Ein möglichst flacher Verlauf ist wichtiger als ein kleines GroupDelay mit grossen Sprüngen.

Bei der Übergabe-Frequenz zu einem anderen Lautsprecher wird es wesentlich kritischer, weil zueinander korrespondierende Frequenz- und Phasengänge von jeweils einem Hochpass und einem Tiefpass gefunden werden müssen, was mit analoger Filtertechnik nur unter Vernachlässigung von 360° Phasendrehung (also nur scheinbar) möglich ist.

Richtig, soll aber angeblich unhörbar sein.

Genauso wie die Verpolung von Chassis bei der Übernahme, da bin ich mir aber nicht soo sicher. Für Frequenzweichen gibts aber noch viele andere Sachen zu berücksichtigen, vor allem was die Abstrahlung, Interferenzen und den Energiefrequenzgang (Diffusschall) im Raum betrifft.

[1]: hier fällt mir kein geeignetet unwort ein, setz dir selber eins ein.

cu,
Stefan

Zweck0r · Beitrag von **Zweck0r** » Sa 29. Apr 2006, 07:11

Bleibt die Frage offen, welches Impulsverhalten eine solche Anordnung letzten Endes hat...

http://www.weidinger-online.de/

siehe URPS/Messungen. Das Ausschwingen auf der "echten" Einbauresonanz scheint die Schaltung zu verhindern bzw. ein dazu inverses Ausschwingen zu erzeugen.

Grüße,

Zweck

StefanB · Beitrag von **StefanB** » Sa 29. Apr 2006, 16:51

Ist der eine oder andere bereit, die Bedeutung seiner Ausführungen für die Praxis zu erläutern ?

gruß Stefan

Inder-Nett · Beitrag von **Inder-Nett** » So 30. Apr 2006, 16:31

StefanB hat geschrieben:Ist der eine oder andere bereit, die Bedeutung seiner Ausführungen für die Praxis zu erläutern?

Die Bedeutung des Frequenzganges sollte klar sein, da muss man sicherlich wenig erklären.

Zum Thema Phasengang:
Der Phasenverlauf von Filtern ist in Mehrwege-Boxen und Sat/Sub-Anordnungen zuallererst wichtig, damit sich die einzenen in der Weiche getrennten Frequenzanteile später in der Luft wieder phasenrichtig mischen.
Phasenverschiebungen zwischen zwei benachbarten Zweigen der Weiche an der Übergabe-Frequenz führen zur Verfälschung der Anstrahlungs-Richtung, Phasendrehungen würden zu Auslöschungen führen.
Dies wird von den meisten Boxen-Bauern anerkannt und auch weitestgehend berücksichtigt.

Desweiteren ist der resultierende Gesamt-Phasenverlauf der Box/Lautsprecher-Anordnung wichtig für die Impuls-Treue der Box.
Fehler im Gesamt-Phasenverlauf machen sich in subtilen Verfälschungen von bestimmten Geräuschen oder Geräuschbildern bemerkbar und sind auch nur mit bestimmten, vergleichsweise aufwendigen Weichen-Anordnungen vergleichsweise geringer Flankensteilheit in den Griff zu bekommen.
Deshalb werden sie leider nicht von vielen Boxen-Bauern wirklich ernst genommen.

Meine Haltung zum Thema GroupDelay ist weiter vorn nachzulesen.

Hinzu kommt, dass die zur Berechnung verwendeten Verfahren durchweg der klassischen Vierpol-Theorie entwendet sind. Diese gilt allerdings nur für Systeme, in welchen die Laufzeit des Signals vernachlässigbar klein ist.
Dies ist bei Lautsprechern nicht der Fall, weil beim Lautprecher gerade die Schall-Laufzeit eine wesentliche Rolle spielt, d.h. das angewandte Rechenwerk stellt eine Vereinfachung dar, über deren Zulässigkeit man auch wieder trefflich streiten könnte.

Ausserdem werden Messungen der Frequenzganges und des Impuls-Verhaltens von Boxen in geschlossenen Räumen durch die Raumakustik verfälscht. Um diese Verfälschungen auszuschließen (bzw. nicht mit zu erfassen) bedient man sich eines Tricks, welcher dummerweise auch Fehler im Impulsverhalten kaschiert.

So kommt es, dass man sich Lautsprecher-Anordnungen nach Belieben schön- und schlecht-rechnen und -messen kann und mit verschiedenen Verfahrung/Randbedingungen jeweils zu erstaunlich abweichenden Ergebnissen kommen kann.

Auch individuelle Hörerlebnisse von Leuten mit viel "Hör-Erfahrung" sind immer wieder erquickend zu lesen, aber nur bedingt aussagekräftig, weil sie bestenfalls eine Wertung des Systems aufgrund der Hörgewohnheiten des Probanten darstellen ... und der Mensch kann sich an (fast) Alles gewöhnen!

Thilo Maurer · Beitrag von **Thilo Maurer** » So 30. Apr 2006, 22:05

Zweck0r hat geschrieben:Das Ausschwingen auf der "echten" Einbauresonanz scheint die Schaltung zu verhindern bzw. ein dazu inverses Ausschwingen zu erzeugen.

Finde es nicht. Wo genau steht das? Bin scheinbar blind...

Thilo Maurer · Beitrag von **Thilo Maurer** » So 30. Apr 2006, 22:18

teite hat geschrieben:Hallo Indy,
Inder-Nett hat geschrieben: Bleibt die Frage offen, welches Impulsverhalten eine solche Anordnung letzten Endes hat...
Die Frage ist eher ob sich das System dann identisch zu einem System mit Güte 0.5 ohne Entzerrung verhält.

Bin mir nicht ganz sicher, aber:

Soweit ich das verstanden habe verhält sich das Endsystem "quasi" wie ein System mit der Güte 0.5 (bzw. mit der Güte, mit der man den LWT gerade eingestellt hat). Dem (fast) minimalphasigen System Chassis/Box wird ein weiteres minimalphasiges Korrekturglied vorgeschaltet, dass den Frequenzgang geradebiegt. Da minmalph*minimalph=minimalph erhält man ein System mit der Güte 0.5 bei einer tieferen Frequenz. "Quasi" deswegen, weil alle nichtlinearen Eigenschaften nicht mitverschoben werden...

Bitte um Details...