Verzögerung durch Tiefpass?

Keiner?
Wo finde ich ne Anleitung zu nem Delay, das mehrere ms lang mein Signal verzögert? oder geht das nur Digital?

Grüße M.

Hallo Micha,

grundsätzlich verursacht jedes Filter Phasenverschiebungen, die wiederum zu einer Erhöhung der Gruppenlaufzeit führen. Schon ein Lautsprechergehäuse ist ein solches Filter (hier akustischer Hochpass n-ter Ordnung). Elektrische Filter haben eine GLZ abhängig von ihren Filterparametern.

Du kannst das sehr schön mit WinISD alpha pro (linearteam.org) simulieren. Entwerfe ein beliebiges Gehäuse mit einem TT-Chassis aus der Datenbank, füge einen elektr. Tiefpass hinzu und beobachte mal die GLZ (group delay). Im Tiefbassbereich steigt sie schnell auf >20ms. Das lässt sich durch die geschickte Wahl des Systems Chassis/Gehäuse positiv beeinflussen.

Analoge Allpässe (Phasenschieber) verzögern ein Signal um einige µs - um im ms-Bereich zu verzögern, greift man besser zu digitalen Delays.

Und messen kannst Du das mit ARTA, steht im Handbuch beschrieben (Phasenmessung). Die GLZ ist dann die 1. Ableitung des Phasengangs.

;-) Detlef

Hi,

Achtung:
die durch (Analog-)Filter verursachte sog. "Gruppenlaufzeit" http://de.wikipedia.org/wiki/Gruppenlaufzeit
ist nicht identisch mit "echter" Laufzeit (Delay), die z.B. der Schall benötigt um eine Wegstrecke zurückzulegen.

Bei (Mehrwege-)Lautsprecher-Systemen treten meist beide auf und sind in Messungen nicht immer leicht zu unterscheiden...

Gruss,
Michael

Hi Micha,

das mit den ca 6ms kommt hin. Jeder klassische Tiefpass (egal ob elektrisch oder mechanisch) führt zu einer Signalverzögerung.
Du kannst das mit klassischen Methoden nicht ausgleichen, du kannst höchstens noch weitere Verzögerungen erzeugen. Du kannst aber keine Schaltung bauen die schon mal ein (richtiges) Ergebnis liefert bevor sie ein Eingangssignal hat.
Wenn du die Laufzeitverzögerung durch den Tiefpass ausgleichen möchtest, dann musst du den Mittel-Hochton-Bereich verzögern. 6ms im Mittel-Hochton-Bereich sind mit analogen Mitteln kaum umsetzbar, das geht nur digital.

Danke für die Antworten.

Ich hab mal ne Messung gemacht. (das war vor euren Antworten):

R

Gelb ist die Sprungantwort des vollaufgedrehten Subs.

Bei Rot nehme ich den Sat wesentlich leiser als er tatsächlich spielt, mit dazu, der sub bleibt gleichlaut

Dass die erste Welle bei gelb so klein ist liegt wohl am BL-Horn. Im Hornmund, oder direkt am Treiber gemessen ist der erste Anstieg lauter.

Kann ich jetzt davon ausgehen, dass das Sat-Signal um den Abstand der beiden Wellen zu früh kommt. Also sich um das "Gewurschtel" (den Anstieg den die Sats verursachen, der bei Gelb noch nicht da war)

Das sind aber nur knapp 1ms (hinzu kommt freilich das Horn... (ca 15ms)

Ist das Ergebnis nun Aussagekräftig oder nicht? (sorry hab das Arta-Buch noch nicht gelesen)

Dass es nur "digital" geht, hat mich jetzt dazu bewogen die Sache ruhen zu lassen. Es klingt gut und wenn da ein paar ms im Bass nicht richtg sind, seis drum..

Wenn ich das jetzt richtig verstehe, gehts hier aber nur um theoretische Perfektion und weniger um grobe Fehler die den Sound versauen oder? (wenn ich mir Visaton BVS anschau is das Problem ja auch nicht gelöst - z.B. Vox-Woofer - und die klingen prima)

Würde ein 24db-Filter den Sat verzögern? Oder ein CR-Glied, das den 12db Filter zum 18db Filter erweitert? (Dass ich hier nicht mit Spulen und großen Kondensatoren gearbeitet habe, sonder aktiv, ist aber angekommen oder? )

Grüße

Michael

Hi Michael,

ich weis nicht, was du wo gemessen hast, von daher möchte ich die Messung nicht interpretieren.
Zwischen laut und leise ist nur ein Pegelunterschied, der Rest muss gleichbleiben. Bei leisen Messungen hat man ein Problem mit dem Rauschen, der Wert schwankt also. Bei sehr lauten Messungen könnte etwas übersteuern oder mitschwingen, auch das ist zu vermeiden. Ansonsten ist eine Messung bei unterschiedlichen Pegeln nicht nötig. Warscheinlich ist deine leise Messung etwas verrauscht und darum hast du den Start nicht so genau hinbekommen. Wenn ich mir das Rauschen wegdenke, dann müssten beide aufeinander liegen. Deine 1ms ist nur eine "optische Täuschung" aufgrudn des leicht anderen Startzeigers, das ist kein Effekt des Lautsprechers.
Die gelbe Linie hat einen kleinen Anstieg, dann eine Pause, dann beginnt der kräftige Schwinger. Das ist warscheinlich eine verzögert einsetzende Bassresonanz welche sich durch Laufzeiteffekte (Wandabstand, Raumeinflüsse, ....) ausprägen könnte.

Ob du aktiv oder passiv filters ist für die Laufzeitbetrachtungen egal. Jeder Tiefpass verzögert, je steiler umso mehr.
Du kannst den Sat NICHT mit einem einfachen 12 oder 24dB.Filter verzögern. Wenn du etwas tuen willst, dann müsstest du das komplette Signal des Sat verzögern und nicht nur einen kleinen Bereich. Das geht eben nur digital oder mechanisch. Mechanisch in der Art, dass du den SAT einfach deutlich hinter den Sub stellst - oder den Sub deutlich vor den Sat. Wenn du 6ms ausgleichen willst, dann wären das 2m.

Zur Messung: Die Einstellung "Impulse Response" misst doch, wie der Lautsprecher sich nach annähernd unendlich kurzem weißen/pinken Rauschen in Bezug auf die Zeit verhält. Wann er anspringt, wann er ausschwingt, wann die Phase oben wann sie unten ist.. Sprich wenn ich zwei Lautsprecher hintereinader im Abstand von 2m stelle und beide mit einem Mal messe das Mic auf Höhe des ersten LS, dann hab ich in meinem Graphen doch zwei Peaks (der zweite minimal leiser) im Abstand von 6ms. - Das stimmt so doch oder?

Dabei war mir nur nicht klar ob das Programm sofort also mit drücken des Rec-Buttons misst oder erst mit Ankommen des Signals am Mic.

Um nun den Anteil des Subwoofers im Signal hervor zu heben hab ich diesen erstmal alleine gemessen- um zu sehen wie das überhaupt ausschaut und dann hab ich ihn mit dem Sat gemessen - aber diesen eben sehr leise weil ich von dem ja nur wissen will wann er einsetzt. Bei beiden Messungen war das Mic ca. 40-60cm von der Box entfernt zwischen den Treibern.

Wenn jetzt das Subwoofer-Signal erheblich später gewesen wäre, hätte man das nicht sehen müssen? Also dass da zuerst das Sat-Signal (die weit ausschlagenden eng zusammenliegenden Höhen) und erst viel Später die langen tiefen Sub-Wellen? (ähnl. Wie beim Fallbeispiel oben wo die LS 2m entfernt platziert gemessen werden.)

Geclipt hat es übrigens bei keiner der beiden Messungen, und dass der Sat unhörbar leise war, war auch nicht der Fall.

Die gelbe Linie hat einen kleinen Anstieg, dann eine Pause, dann beginnt der kräftige Schwinger. Das ist warscheinlich eine verzögert einsetzende Bassresonanz welche sich durch Laufzeiteffekte (Wandabstand, Raumeinflüsse, ....) ausprägen könnte.

Oder der Hornweg? Wobei ich auch ne stehende Welle bei 60hz im Zimmer hab.

Nochmal GD gemessen:

ca 70cm :



und Nahfeld:



Heisst das jetzt ganz konkret, da wo die Peaks sind, ist das Schallereignis verzögert, und da wo ich auf der Nullinie bin ist alles OK?

Nur was ist wenn die Kurve runter in den - Bereich geht? Stehende Welle?

Und wenn ich durch die Weiche was verbessern wollen würde, käme die Reduzierung von 24 auf 12db Steilheit in Frage? Mal schaun...

Bei 24db/Okt. gilt annähernd:
Verzögerung in s= 1/Trennfrequenz !

Bsp: 50Hz Trennfrequenz : 1/50=20ms
100Hz: 1/100=10ms
heißt also je höher die Trennfrequenz, desto geringer die Gruppenlaufzeit.
Zusätzlich darf nicht vergessen werden, dass der Bass selber durch sein Hochpassverhalten Verzögerung verursacht.
Konkret: Wenn der Bass eine Grenzfrequenz von 50 Hz hat und einen Abfall von 24dB/Okt unter 50Hz, dann gilt die obige Formel, also zusätzlich zu den 20ms der Frequenzweiche noch die "natürliche" 20ms, macht also insgesamt 40ms. Na denn prost, und man wundert sich, warum Subwoofer verpönt sind.

Also, Trennfrequenz so hoch wie möglich. Wenn der Sub abseits stehen soll, max.150Hz, damit der Bass nicht ortbar wird.
Untere Flanke, also Grenzfrequenz, so tief wie möglich, damit im Nutzbereich die GLZ wieder abgeflacht ist oder flache Flanke wie bei geschlossenen Geh. Damit wird die Gruppenlaufzeit nochmal halbiert, da 12db/Okt. Abfall.
Wie vorher erwähnt, "spiele" mit WinISD, verändere Trennfrequenz, Grenzfrequenz und Gehäusearten(Closed, Bassreflex...) um ein Gefühl dafür zu kriegen.

Mein Favorit ist geschlossen mit viel Membranfläche und auf Sitzplatz mit Equalizer entzerrt. Wer diesen schnellen Bass, was z.B. früher bei Aktivboxen usus war (geschlossen, entzerrt und 500Hz Trennfrequenz), erlebt hat, wird alles andere nicht mehr mögen.

Danke!

Kann ich dann auch rechnen 12db = 0,5 / Trennfrqz. ?

Hallo? Noch jemand da?

Wieder ne Frage:

Was ist wenn ich bei 150hz trenne und dafür nen Notchfilter einzetze um die Frequenzen 100-160hz runter zu ziehen, um so die Steilheit zu verstärken (so macht das ja Krönke bei seinen Passivschaltungen )?

Hab ich dann weniger Verzögerung als mit ner 24db Schaltung die akustisch gesehen ja das selbe bewirkt?

Hab jetzt die ganze Chouse mit 12db getrennt. Klingt etwas straffer. Dafür hab ich fiese Überlagerungen bei ca. 110hz. Also mit 12db ist der Sub nicht gut genug gezähmt.
(ich möchte unbedingt den Sat bis 100Hz runter spielen lassen. 1. weil die BBs das können und im Bassbereich unschlagbar klingen 2. weil dann dann auch bis 100hz die GLZ linear ist. Fahr ich den Sub früher, verzögert es allein schon durch den Horngang, egal wie die Weiche ausschaut)

Freue mich auf Antworten!

Liebe Grüße

Micha

AudioDidakt schrieb:

...Hab ich dann weniger Verzögerung als mit ner 24db Schaltung die akustisch gesehen ja das selbe bewirkt?...

Ja.
Aber es ist eben nicht ganz das gleiche, weil >~150 Hz Filterordnung /Flankensteilheit geringer sind (wirkt sich in der Summe aber meist kaum aus).

Letztlich wirkt die Summe (Hintereinanderschaltung) aus Akustik und Elektrik.
Wenn akustisch eine Filterwirkung eintritt, kann und sollte die elektrische entsprechend reduziert werden.

Danke!

Mwf schrieb:

Ja. Aber es ist eben nicht ganz das gleiche, weil >~150 Hz Filterordnung /Flankensteilheit geringer sind (wirkt sich in der Summe aber meist kaum aus).

Das versteh ich gerade nicht. Sagst Du da "wenn die Frequenz höher wird (also alles über 150hz) wird die Steilheit von Filtern geringer?"
Meine Erfahrung mit den Aktivelementen sagt mir nämlich das Gegenteil, dass die Steilheit flacher zu werden scheint, je mehr ich mich dem Tiefbass nähere.

Mwf schrieb:

Letztlich wirkt die Summe (Hintereinanderschaltung) aus Akustik und Elektrik. Wenn akustisch eine Filterwirkung eintritt, kann und sollte die elektrische entsprechend reduziert werden.

Also Akustisch ist es sogar so, dass mein Horn bei 200hz nochmal um ca 5-7db zulegt. d.h. 24db Steilheit wären optimal. Mit nem Notchfilter der die 12db "unterstützt" komme ich denke ich hin - kann die Steilheit (jedenfalls theoretisch) genau einstellen. Ich werds ausprobieren. Die Theorie ist nicht mein Freund!

Grüße

m.

AudioDidakt schrieb:

... "wenn die Frequenz höher wird (also alles über 150hz) wird die Steilheit von Filtern geringer?"...

Oberhalb der Notch-Freq. steigt die Amplitude wieder an (Phase positiv, GLZ negativ ),
arbeitet gegen den Tiefpass.
Im Vergleich zum 4.Ordnung-Tiefpass ganz klar "schneller".
Ob es noch direkt hörbar wird, ist die Frage.
Die "echte" Laufzeit im Waveguide dürfte dominieren.
Der Filterunterschied dürfte bei 150 Hz 1 - 2 ms ausmachen, entsprechend 34 bis 70 cm Wegstrecke.