Raummoden Entzerrung: mittels DSP/AM oder Equalizer Software APO

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julez45
Schaut ab und zu mal vorbei

#1 erstellt: 27. Apr 2019, 20:17

Nabend Leute,

ich habe seit kurzem einen neuen Subwoofer (Canton AS 85.2 SC) der meine Teufel M200 untenrum (Crossover auf 80Hz) unterstützt. Ich bin momentan dabei die Akustik im Bass-Bereich zu optimieren.

Bisher habe ich auf meiner Couch, sobald ich mich einen halben Meter in eine Richtung wegsetze, ein ganz anderes Klangerlebnis von Nicht-Dröhnen zu Viel-Dröhnen, was ja bei tiefen Frequenzen häufig der Fall sein kann.

Um euch ein Bild von meinem Raum zu machen, ist hier eine Skizze mit LS und Sub-Aufstellung :

Hierbei habe ich darauf geachtet den Sub auf ca. 1/4 der Raumlänge/breite zu positionieren.
Der Hörerplatz (Couch) ist sehr nah an 2 Wänden, das geht allerdings leider auch nicht anders.

Um mir ein Bild von dem Spektrum am Hörplatz zu machen, habe ich mir ein Messmikrofon besorgt und in REW (Room EQ Wizard) den Laden mal durchgesweept (bis 200 Hz).
Dabei habe ich stets nur einen Lautsprecher mit Sub gemessen und mal mehrere Positionen auf der Couch in ca. 50cm Abständen betrachtet.

Da ich nun in etwa weiß, welche Frequenzen(36Hz, 100Hz) Probleme machen, habe ich sie mittels der Software "Equalizer APO" in Windows gedämpft. Aber das funktioniert dann nur für eine Hörerposition. Ich habe versucht auch mit dem Phasenregler am Sub ein paar Auslöschungen (Sehr extrem bei 80Hz,110Hz) zu entfernen, was auf den Messungen teilweise zu klappen scheint, aber im Hörtest dann doch sehr kacke klingt.

Ich habe mal ein paar Screenshots der Messungen gemacht, einmal ohne Filterkorrektuer in Equalizer APO und einmal mit:

Vergleich Frequenz-Amplituden-Gang mit/ohne Filter, an Hörposition (s. Skizze):
grün: ohne Filter , rot: mit Filter

Frequenz-Amplitude Vergleich mit/ohne Filter

Screenshot REW

Phasengang bei aktiven Filtern:

Screenshot REW

Filtereinstellungen in Equalizer APO:

Screenshot Equalizer APO
Peaking Filter @ 100Hz , -10dB, Q:8
Peaking Filter @ 35Hz , -8dB, Q:5

Meine Frage ist erstmal:
Taugt diese Software (Equalizer APO) überhaupt etwas, um mein Problem anzugehen? Und wenn nein wieso nicht? Ich vermute mal, dass die digitalen Filter mein Zeitsignal verrunzen und Phasenverschiebungen verursachen, die dann zu (weiteren) Auslöschungen führen, ein bisschen Licht hier ins Dunkle würde mir sehr helfen. Grob weiß ich wie man einen Phasengang deutet bzw. ich hatte es mal in einer Vorlesung, aber das ist ein bisschen was her.

Eine Alternative die Problem-Frequenzen zu behandeln, wäre dann vermutlich Filter mithilfe eines DSP-Systems zu setzen. Dazu habe ich gelesen, dass sich der miniDSP gut eignet.
Was ist hier der Unterschied zu der oben genannten Software?Im Prinzip setze ich damit doch auch nur digitale Filter, oder?

Mir wurde bzgl. dieses Themas in einem anderen Thread ein Anti-Mode System ans Herz gelegt (8033), allerdings sind knapp 300€ etwas viel für mich, zumal der Sub nicht mal die Hälfte gekostet hat... Ich werde trotzdem versuchen an eins dran zu kommen, um es einfach mal zu testen, aber ich kann mir nicht vorstellen, dass ich auf meiner Couch an !mehreren! Positionen damit einen linearen Bassgang erreiche (zumal die Couch vermutlich einfach zu nah an der Wand steht).

Ausserdem fände ich esauch etwas langweilig, einfach eine Kiste zu kaufen, die alles automatisch für mich erledigt, ich tüftel ganz gerne und würde mich auch ins Thema DSP einarbeiten, wenn nötig, ausserdem ist der finanzielle Aspekt hierbei vermutlich erheblich günstiger für mich :-)

Ich bin auf eure Antworten gespannt und freue mich über jede Rückmeldung, die mir weiterhilft.

Ansonsten schönes Wochenende und Prost

Grüße,
julez

BassTrap
Inventar

#2 erstellt: 27. Apr 2019, 21:15

julez45 (Beitrag #1) schrieb:

Ich vermute mal, dass die digitalen Filter mein Zeitsignal verrunzen und Phasenverschiebungen verursachen, die dann zu (weiteren) Auslöschungen führen

Ich kenne mich mit EQ-APO auch nicht wirklich aus, aber warum sollte ein digitaler Filter, der eine Pegeländerung bewirkt, etwas am zeitlichen Verlauf des Signals ändern?
Mit der Aufstellung des Subs, einen dreiviertel Meter hinter den beiden Fronts, erzeugst Du selbst eine Phasenverschiebung.
Mir würden die Senken (= Auslöschungen) im Frequenzgang mehr Sorgen bereiten als die Überhöhungen. Letztere lassen sich digital wegbügeln, erstere durch die Aufstellung oder auch nur durch massiven Absorbereinsatz verringern.
Wie sind die drei Lautsprecher womit verkabelt? Canton hat offenbar 5 Verstärkermodule für den Sub.

julez45
Schaut ab und zu mal vorbei

#3 erstellt: 27. Apr 2019, 21:50

@BassTrap:
Ich gebe dir Recht, eigentlich sollten keine zeitlichen Änderungen auftreten, aber der Phasengang sah teilweise unterschiedlich aus , je nach Filterkonfiguration, und die Auslöschungen fielen anders aus, mal mehr mal weniger ausgeprägt und auch die Frequenz änderte sich leicht.
Deswegen frage ich mich, wie die Software arbeitet und ob sie schlicht und einfach ausgedrückt, einfach schlecht ist. Anderes Beispiel: ich habe versucht den Buckel bei 50Hz zu glätten (Peakfilter mit -3dB, Q:10) dabei habe ich dann auf einmal eine heftige Absenkung bei 54 Hz gehabt, die vorher überhaupt nicht aufgetaucht ist.

Mit den Absenkungen gebe ich dir Recht, das ist sehr unschön.
Die Auslöschung bei 80Hz habe ich übrigens nicht, wenn ich mit dem Messmikrofon etwas mehr in den Raum gehe (ca. 100cm statt 50cm von der Rückwand hinter der Couch).
Allerdings müsste ich mich dann sehr weit nach vorne beugen und das mache ich ja nicht, wenn ich auf der Couch gemütlich sitzen möchte

Also gerne hier nochmal Tipp, falls vorhanden.

Die Auslöschung bei 110Hz habe ich eigentlich überall auf der Couch (habe 4 Positionen gemessen).

Angeschlossen sind die M200 an einem HK AVR 2550 und der Sub hängt am Pre-Out.

[Beitrag von julez45 am 27. Apr 2019, 21:57 bearbeitet]

BassTrap
Inventar

#4 erstellt: 27. Apr 2019, 23:01

julez45 (Beitrag #3) schrieb:

eigentlich sollten keine zeitlichen Änderungen auftreten, aber der Phasengang sah teilweise unterschiedlich aus , je nach Filterkonfiguration, und die Auslöschungen fielen anders aus, mal mehr mal weniger ausgeprägt

Wenn Du "stets nur einen Lautsprecher mit Sub gemessen" hast, dann kann EQ-APO nicht für Auslöschungen durch Phasenverschiebung verantwortlich sein, denn für solche Auslöschungen braucht es zwei Signale, die EQ-APO gegeneinander phasenverschiebt.

Dein AVR kann nicht einmessen, oder? Denn für einen größeren Abstand des Subs zur Hörposition als die der beiden Front muß das Signal für die beiden Fronts verzögert werden, damit sie mit dem Sub phasengleich spielen. Ansonsten ergibt das im Crossover-Bereich frequenzabhängige Auslöschungen und Überhöhungen. Inwieweit man diese Phasenverschiebung mit dem Phasenregler des Subs angleichen kann, müßtest Du mit REW nachmessen.

Die Entfernungen unterscheiden sich mit 75cm(*) bzgl. der Wellenlängen im Bass nicht so gravierend, als daß es dadurch zu vollständigen Auslöschungen kommen würde. 80Hz hat eine Wellenlänge von ca. 4,25m, 60Hz 5,6m. Dennoch kommt es zu frequenzabhängigen Pegeländerungen durch die unterschiedlichen Abstände.
Die ca. 75cm würden zu einer sehr starken Auslöschung bei 227Hz führen. Dort sollte der Sub aber schon lange nicht mehr spielen.
Ich Frage mich auch, wie tief die M200 mit welchem Pegel spielen können und ob diese Crossover/Phasen-Geschichten überhaupt eine Rolle spielen.

(*) der tatsächlich Unterschied ist etwas geringer, ich hab aber keine Lust, das mit Winkeln zu präzisieren

icebaer72
Stammgast

#5 erstellt: 28. Apr 2019, 07:37

BassTrap (Beitrag #2) schrieb:

julez45 (Beitrag #1) schrieb:

Ich vermute mal, dass die digitalen Filter mein Zeitsignal verrunzen und Phasenverschiebungen verursachen, die dann zu (weiteren) Auslöschungen führen

Ich kenne mich mit EQ-APO auch nicht wirklich aus, aber warum sollte ein digitaler Filter, der eine Pegeländerung bewirkt, etwas am zeitlichen Verlauf des Signals ändern?

Doch, machen sie leider. Jeder Filter verändert die Gruppenlaufzeit und verschiebt damit auch die Phase. Das passiert umso mehr, je steiler (grosses Q) ein Filter ist.
@BassTrap: Wenn du dir den Reiter Gruppenlaufzeit in REW anschaust, solltest du das gut sehen können.

EqApo macht da also nichts schlecht. Das passiert bei allen DSPs, die IIR Filter nutzen.

FIR vs IIR

julez45
Schaut ab und zu mal vorbei

#6 erstellt: 28. Apr 2019, 09:13

@BassTrap
Ich hatte ja zwei Signale: Sub und LS, oder wie meinst du das?
Ich habe gerade den Gedanken gehabt, dass evtl. die Reflektion an der Rückwand hinter'm Sub Probleme macht. Habe gerade nachgemessen, zur Rückwand sind es doch 1,35m (statt 1,25m , habe den Abstand aber jetzt auf 1,25m korrigiert und messe gleich nochmal durch) und von da aus 2m zum LS => 3,35m .
Erste Frequenz, die sich am LS dann theoretisch aufheben könnte wäre 344 / (3,35*2) = 51,3Hz und halt dann Vielfache davon.
Da die Teufel vermutlich nicht bis 50Hz spielen, machen die da auch erstmal keine Probleme (denke ich). Nächster Gedanke ist, dass sich der Sub durch die Rückwandreflektion selber behindert.

Ich messe gleich die Frequenzgänge des Subs und der LS isoliert voneinander, um zu überprüfen, ob es noch zu den gleichen Auslöschungen kommt.
Und ich will wissen wie tief die Teufel wirklich spielen.

Danke @icebaer72 für deinen Input, heißt also die parametrischen EQ Filter in EqAPO sind IIR-Filter und demnach nicht linear-phasig?
Ich habe im Hinterkopf, dass man versucht IIRs mit linear-phasigen FIRs zu approximieren, um eben keine Phasenprobleme zu erhalten.

Ich frage mich jetzt generell, welchen Vorteil ich mit einem DSP (z.B. miniDSP) im Vergleich zu einer Software (z.B. EqAPO) in Windows habe.
Sind DSPs einfach performanter als bspw. die CPU in einem Windows Rechner?
Gut, nicht jeder benutzt einen Windows Rechner um Musik abzuspielen, aber wenn ich das alles auch in Windows umsetzen kann, dann würde ich das gerne tun.

[Beitrag von julez45 am 28. Apr 2019, 09:20 bearbeitet]

BassTrap
Inventar

#7 erstellt: 28. Apr 2019, 11:00

julez45 (Beitrag #6) schrieb:

Ich hatte ja zwei Signale: Sub und LS, oder wie meinst du das?

Von EQ-APO kommt aber nur ein einzelnes Signal, für den linken oder den rechten Lautsprecher, wenn Du diese einzeln gemessen hast. Dieses Signal kann von EQ-APO nicht zu einem anderen phasenverschoben worden sein und Auslöschungen bewirken, da es kein anderes Signal gibt. Erst der AVR teilt dieses eine Signal auf zwei auf, eines für den Lautsprecher, ein zweites für den Sub. Erst dann kann eine Phasenverschiebung existieren. Wenn da was phasenverschoben ist, hat das der AVR bewirkt (und die Aufstellung des Subs).

Streng genommen können auch bei einem einzelnen Signal Phasenverschiebungen existieren: zwischen den Schallwellen, die die Lautsprechermembrane verlassen und dem digitalen oder analogen Signal, das der DAC oder Verstärker erhält. Hierbei kann es aber nicht zu Auslöschungen kommen, da das digitale oder analoge Signal selbst ja keine Schallwellen produziert.

Ich hab grad mal im Handbuch des AVR2550 gewälzt. Man kann zwar den Delay bei unterschiedlichen Entfernungen der Front-, Surround- und des Centerlautsprechers konfigurieren (auf eine äußerst umständliche Art), aber von einem Delay bzgl. Subwoofer ist nirgendwo die Rede. Vom AVR kann man hier also keine Unterstützung erwarten.

Aufgrund welcher Überlegungen hast Du den Sub dort aufgestellt? Nach der Kriechmethode bzw. dort den höchsten Pegel des Subs mit REW gemessen, jeweils Sub allein spielend? Das wäre in Ordnung. Dann fehlt Dir neben der Dämpfung der Überhöhungen doch eigentlich nur noch die Phasenangleichung aufgrund unterschiedlicher Entfernungen zum Hörplatz.
Gegen die Auslöschungen durch Wandreflexionen kannst Du nur zwei Dinge tun: Sub woanders hinstellen oder zig m³ Steinwolle aufstellen.
Oder auch einen 2., 3. oder gar 4. Sub an geeigneten Positionen aufstellen und ein dazu passendes Antimode/DSP.

[Beitrag von BassTrap am 28. Apr 2019, 11:02 bearbeitet]

julez45
Schaut ab und zu mal vorbei

#8 erstellt: 28. Apr 2019, 14:46

Folgende neue Erkenntnis habe ich ,die sehr ernüchternd für mich ist (wer misst misst Mist):

Mein XLR Kabel vom Messmikrofon hat 50Hz Brummen + Harmonische davon (habe den RealTimeAnalyzer von REW mal entdeckt und angeschmissen und es dann erst bemerkt), ohne Signal abzuspielen habe ich deutlich erhöhte peaks bei 50 Hz und dessen Vielfache. Habe die Stecker aufgemacht und den Masseschirm mit dem Gehäuse-Pin verlötet, leider ohne Erfolg. Werde mir die Tage ein neues besorgen müssen.

Ich habe den Sub nach folgender Anleitung aufgestellt :

http://www.hifi-foru...um_id=72&thread=1358

Habe aber gerade die Kriechmethode mal gesucht gelesen, dass diese völliger Humbuck zu sein scheint. Zitat : Das räumliche Verhältnis von der Schallquelle zum Zuhörer lässt sich nicht umkehren!
Und das ergibt auch Sinn.

Fange also wieder bei null an und suche mir erstmal einen neuen Platz für den Subwoofer.
Danach würde ich ein paar Messungen am Hörerplatz (wieder) durchführen und schauen welche Frequenzen dröhnen, und diese dann mittels equalizerAPO glatt bügeln. Wenn das nicht geht, würde ich gerne ein Anti-Mode testen oder ggf. einen miniDSP zum Entzerren in Betracht ziehen.

[Beitrag von julez45 am 28. Apr 2019, 15:04 bearbeitet]

BassTrap
Inventar

#9 erstellt: 28. Apr 2019, 15:46

julez45 (Beitrag #8) schrieb:

Fange also wieder bei null an und suche mir erstmal einen neuen Platz für den Subwoofer.

Ich wünsche Dir viel Erfolg.

icebaer72
Stammgast

#10 erstellt: 29. Apr 2019, 06:23

julez45 (Beitrag #8) schrieb:

Habe aber gerade die Kriechmethode mal gesucht gelesen, dass diese völliger Humbuck zu sein scheint. Zitat : Das räumliche Verhältnis von der Schallquelle zum Zuhörer lässt sich nicht umkehren!

Würde ich so nicht sagen.
Du hast in REW einen Raumsimulator. Vertausche da doch mal Sub und Hörplatz und schau dir das Ergebniss an

julez45 (Beitrag #8) schrieb:

Wenn das nicht geht, würde ich gerne ein Anti-Mode testen oder ggf. einen miniDSP zum Entzerren in Betracht ziehen.

Den Versuch mit dem MiniDSP kannst du dir eigentlich sparen, wenn du mit EqApo unzufrieden bist. Das eine ist eben eine nette kleine Kiste, an der man beliebige Quellen anschliessen kann. Das andere ein Stück Software, für das man einen PC braucht. Beide machen aber im Grunde, was das DSPen betrifft, das gleiche.
Was das AM genau macht, weiß ich zwar nicht. Vermute aber mal, dass da intern auch nicht viel anderes passiert.

Im Prinzip hast du mit EqApo schon genau das Tool, um was gegen Moden zu machen.
Ich würde nur eben keine extrem steilen Filter setzen, um jeden Buckel weg zu bekommen. Kleine Ausreisser, die mit einem Q10 weggebügelt werden müssen, hört man i.D.R. eh nicht, weil der Frequenzbereich dafür zu klein ist.
Dafür erstmal die groben Stellen mindern, mit einem Q<=4.

Auch an der Phase des Subs würde ich nichts ändern.
An sich sollen Sub und LS ja in Phase (zumindest an der Übergangsfrequenz) schwingen. Deshalb stellt man die Phase am Sub am besten auf 0. Und varriert dann am AVR die Entfernung des Subs solange, bis der Pegel an der Übergangsfrequenz maximal ist. Dann schwingen beide gleich.
Das ergibt zwar leider nicht zwangsläufig den linearsten Verlauf. Ist aber die sauberste Einstellung.

BassTrap
Inventar

#11 erstellt: 29. Apr 2019, 15:20

icebaer72 (Beitrag #10) schrieb:

Und varriert dann am AVR die Entfernung des Subs solange

Hat sein AVR leider nicht. Das geht nur bei den Fronts paarweise, den Surrounds paarweise und dem Center, und auch nur in Millisekunden umgerechnet plus Offset und Trallala. Dreht er an den Fronts, weiß niemand, was mit dem Sub-Signal passiert, ist ja nichts dokumentiert. Müßte man mal vermessen.