Hörbarkeitsschwelle von (Gruppenlaufzeit) Group Delay

[Zweck0r]

Bevor Du nicht geklärt hast, wo die 180° Phasendrehung herkommen

Was käme denn da noch in Frage, außer, dass schlicht irgendetwas verpolt war oder ein Verstärker invertiert hat? Der Unterschied zwischen "weitgehend" und "vollständig" ist das bestimmt nicht

der wie auch immer gewonnenen Impulsantwort

Steht doch da:

MLS

wie das tatsächliche Phasenverhalten des Systems ist

An der Stelle hättest Du z.B. einfließen lassen können, welche Messmethode Du hier für angebracht hältst und welche Unterschiede Du erwartest. Ich habe leider auch keine Ahnung.

An der Stelle noch Dank an Herrn Nubert für die interessanten Erfahrungswerte. Zwischen den Zeilen lese ich (bitte um Korrektur, falls ich da komplett daneben liegen sollte) da so etwas wie eine Entwarnung:

im Blindtest ist die reproduzierbare Erkennunsqote erfahrener Hörer bis etwa 800 Hz hinauf bei annähernd 100%.

Dann erkenne ich das wahrscheinlich sowieso höchstens bis 400 Hz

Wesentlich schwieriger werden die Hörtests, wenn keine delay-freien Lautsprecher zur Verfügung stehen und mit zusätzlich eingebrachtem delay (wie man es mit durchstimmbaren Allpass-Filtern erzeugen kann) gemacht werden. Aber auch solche Tests bringen hörbare Unterschiede.

Ist die Phas' erst ruiniert, filtert sich's (fast) völlig ungeniert

Grüße,

Zweck

[Inder-Nett]

Was käme denn da noch in Frage, außer, dass schlicht irgendetwas verpolt war oder ein Verstärker invertiert hat?

Phasenfehler oder Rechenfehler...
Unter normalen Umständen hätte ich's auch als Verpolung abgetan, aber an dieser Stelle stellen sich mir irgendwie die Nackenhaare hoch, wenn jemand selbst generiertes "Beweis-Material" hervorkramt und dann nicht mal 'ne Verpolung korrigiert.

Andererseits ist der Phasenverlauf (wie auch Amplitudengang und Sprungantwort) insgesamt wenig plausibel. Wenn diese Plots tatsachlich einem real existierenden System entsprechen, dann wären sie zumindest in meinen Augen Anlass für eine umweltschonende Entsorgung. Der Phasenverlauf wird zumindest bei diesem System weniger durch die Hochpass-Charakteristik an der unteren Grenzfrequenz, als vielmehr durch das ausgeprägte Resonanzverhalten bestimmt.

An der Stelle hättest Du z.B. einfließen lassen können, welche Messmethode Du hier für angebracht hältst und welche Unterschiede Du erwartest.

Ich hätte bei so eigenartigen Ergebnissen, wie sie Thilo hier schon wiederholt präsentiert hat, mal mit Sprungantworten und Amplituden/Phasen-Verhalten im eingeschwungenen Zustand direkt gemessen/aufgezeichnet und das dann mit den rechnerischen Ergebnissen der MLS-Messung abgeglichen. Ggf. hätte ich das Verfahren auch erstmal mit einfacheren Filter-Anordnungen verifiziert, um die Plausibität der Rechenergebnisse zu prüfen und für die verschiedenen Kennwerte erst einmal ein praktisches Verständnis zu entwickeln.

Andererseits habe ich den Eindruck, dass wir hier ohnehin die ganze Zeit sehr gründlich aneinander vorbeireden.
Hat einfach keinen Wert, wenn man eine akademische Diskussion mit umgangssprachlicher Vermischung von Fachbegriffen führt, über die Relevanz von Kennwerten diskutiert, noch bevor man deren Bedeutung für die Signalverarbeitung überhaupt verinnerlicht hat etc...

Ist irgendwie ein Fluch der Zeit, dass es zu einfach ist, am Computer per Tastendruck seitenweise Diagramme zu generieren, ohne sich ein einziges Mal über die Relevanz und Plausiblität der Ergebnisse und die Zweckmäßigkeit der verwendeten Verfahren Gedanken machen zu müssen.

Ist die Phas' erst ruiniert, filtert sich's (fast) völlig ungeniert

Ich glaube, der Satz fasst's recht gut zusammen...

Stellt sich dann nur noch die Frage, ob ein FIR-DSP die "Wunderpille" dagegen ist

Wenn ich diese Diskussion so Revue passieren lasse, dann schwant mir Schlimmstes, was die zu erwartende Qualität der ggf. demnächst verfügbaren "DSP-Wunder-Boxen" in den heiss umkämpften Blöd-Markten angeht...

[StefanB]

Könnte man sagen :

Ist es ein Zweiwegerich und liegt die Trennfrequenz z.B. bei 1700 Hz, wie bei der Nubox 380, dann ist man vom problematischen Phänomen befreit ?

gruß Stefan

[Thilo Maurer]

Schöne bunte Bilder!

Wenn du möchtest kann ich dir ne schwarz-weiss-Variante schicken.

Ohne genauere Information über die Hintergründe, "Mess"-Bedingungen, Messwert-Aufbereitungen, Normalisierungen etc. hat das ungefähr die Beweiskraft eines selbst ausgestellten Zeugnisses...

Normalisierungen: Sehr kleine Amplituden. Welche Auswirkungen hat bitteschön die Amplitude auf die Phase?
Messwert-Aufbereitungen: keine.
"Mess"-Bedingungen: Ultra-Nahfeld. In Raum, 4x4x2m.
Mikrofon: 60 Euro.
DA/AD: FIR linearisierte Soundkarte.
Ausserdem ist mir sehr wohl bekannt, dass lediglich vor dir durchgeführte Messungen irgendeine Art von Beweiskraft tragen könnten.

180° Phasendrehung herkommen

Verpolt. Verrechnet? Wo bitte taucht bei der Dekorrelation (Ent-Faltung) ein Minuszeichen auf?

Unter normalen Umständen hätte ich's auch als Verpolung abgetan, aber an dieser Stelle stellen sich mir irgendwie die Nackenhaare hoch, wenn jemand selbst generiertes "Beweis-Material" hervorkramt und dann nicht mal 'ne Verpolung korrigiert.

Wozu sollte ich mir die Mühe machen etwas derart triviales zu korrigieren?

Zum Thema "weitgehend" solltest Du Anselm Goertz verhören, der hat dieses Wörtchen (mit Sicherheit nicht ohne Grund) eingebaut. Ich habe lediglich darauf aufmerksam gemacht.

Das bedeutet dann wohl, du hast selbst keinerlei von Irgendwelchen Ahnungen oder gar Vermutungen hierzu.

Das Thiele-Small Modell sagt einen Abfall von 12dB pro Oktave ab einer Resonanzfrequenz f mit einer Güte Q voraus, dessen Übertragungsfunktion formal mit der eines analogen Hochpasses identisch ist.

Keine Kritik dagegen? Na, vermutlich hast du es übersehen. Ich denke, es wird so sein, dass das Modell von Thiele und Small eine völlig unzureichende Approximation an das Verhalten eines Chassis ist, was, wenn ich mir das mal angesehen hätte, mir wohl auch bewusst wäre.

x mal in aller Deutlichkeit

x=0.

Ich hätte bei so eigenartigen Ergebnissen, wie sie Thilo hier schon wiederholt präsentiert hat, mal mit Sprungantworten und Amplituden/Phasen-Verhalten im eingeschwungenen Zustand direkt gemessen/aufgezeichnet und das dann mit den rechnerischen Ergebnissen der MLS-Messung abgeglichen. Ggf. hätte ich das Verfahren auch erstmal mit einfacheren Filter-Anordnungen verifiziert ...

Welche einfachere Anordnung als ein Bandpass steht denn zur Verfügung? Richtig. Keine. Sicherlich könnte man die oberere Grenzfrequenz nach weit ober verschieben. Aber woher nimmt man so ein Chassis?
Bei den geringen verwendeten Amplituden ist mein ein Chassis System mir Sicherheit linear und MLS funktioniert.

Wenn diese Plots tatsachlich einem real existierenden System entsprechen, dann wären sie zumindest in meinen Augen Anlass für eine umweltschonende Entsorgung.

Sehr provokant!

... und für die verschiedenen Kennwerte erst einmal ein praktisches Verständnis zu entwickeln.

nochmals, Vielen Dank!

...über die Relevanz von Kennwerten diskutiert, noch bevor man deren Bedeutung für die Signalverarbeitung überhaupt verinnerlicht hat etc...

zu freundlich...

Ist irgendwie ein Fluch der Zeit, dass es zu einfach ist, am Computer per Tastendruck seitenweise Diagramme zu generieren, ohne sich ein einziges Mal über die Relevanz und Plausiblität der Ergebnisse und die Zweckmäßigkeit der verwendeten Verfahren Gedanken machen zu müssen.

das hatten wir doch schon mal...

[Inder-Nett]

Könnte man sagen :
Ist es ein Zweiwegerich und liegt die Trennfrequenz z.B. bei 1700 Hz, wie bei der Nubox 380, dann ist man vom problematischen Phänomen befreit ?

Jein...
Mit dem Zweiwegerich und Trennfrequenz z.B. bei 1700 Hz und Filter vergleichweise geringer Steilheit (wie sie Nubert verwendet) ist das problematische Phänomen auch noch da, sollte aber unterhalb der Wahrnehmbarkeits-Schwelle liegen.
... wenn man den Tests von Herrn Nubert vertraut.
Nicht dass ich unterstellen möchte, dass man ihm nicht trauen kann, was mich nur wundert ist die Tatsache, dass die verschiedenen Tests, allesamt von kompetenten und hoch motivierten Fachleuten durchgeführt, z.T. recht unterschiedliche Ergebnisse liefern (was die konkreten Schwellwerte der Wahrnehmbarkeit angeht) und dass dann auch jeweils recht unterschiedliche Schlussfolgerungen gezogen werden.
Ich habe auch schon Dreiwegerich-Entwickler dozieren hören, dass die Phasendrehung so mitten drin (also um die 2 kHz) keinesfalls "unhörbar" wäre, im Gegenteil, dass es wesentlich ausgewogener klingen würde, wenn man eine bei 400 Hz und eine weit über 4 kHz hätte...

Gibt ja andere Probleme in der elektroakustischen Wiedergabe-Kette, da setzt man die Grenzwerte deutlich unterhalb der Wahrnehmbarkeits-Schwelle... weil die Grenzwete einfach mit geringerem technischen Aufwand zu unterbieten sind.

Leider bin ich z.Z. beruflich ziemlich im Stress und habe keine Zeit, die Problematik selbst nochmal etwas gezielter und fundierter anzugehen. Das Thema steht aber definitiv noch bei mir auf der Liste, vorher ist allerdings erst mal Raummoden-Bekämpfung angesagt... und weil meine Ansprüche bzgl. Funktionalität und Design recht hoch sind wird es wohl noch etwas dauern.

[Zweck0r]

Ich habe auch schon Dreiwegerich-Entwickler dozieren hören, dass die Phasendrehung so mitten drin (also um die 2 kHz) keinesfalls "unhörbar" wäre, im Gegenteil, dass es wesentlich ausgewogener klingen würde, wenn man eine bei 400 Hz und eine weit über 4 kHz hätte...

Die Idee des möglichst breitbandigen Mitteltöners habe ich auch schon oft gelesen, leider wurden als Begründung immer nur "ganzheitliche" Hörtests dargeboten, die keinen Rückschluss auf Phasendrehung oder Phasenverschiebung als ausschlaggebende Ursache für den Missklang zuließen.

Grüße,

Zweck

[Inder-Nett]

Irgendwie schon ironisch, dass du Phasenfehler am unteren Ende des Übertragungsbereichs für unwichtig erachtest, die Phasenverschiebungen bei der HT/MT (2kHz) Übernahme dagegen für sehr wichtig.

Mich würde eigentlich eher das Gegenteil wundern, nämlich dass eine Phasenverschiebung unterhalb der unteren Grenzfrequenz ... relevant sein soll, während eine 180° Phasendrehung ... mitten in dem Frequenzbereich ... völlig irrelevant sein soll.

Nachdem ich noch 'ne Nacht drüber geschlafen habe würde ich sogar noch einen Schritt weiter gehen und von der Kompensation von Phasenfehlern an der unteren Grenzfrequenz völlig abraten, vor allem dann, wenn die Grenzfrequenz innerhalb des Hörschallbereiches liegt!!! - und wenn ihr eure Hausaufgaben gemacht hättet, dann hättet ihr diese Idee auch längst verworfen.
Man bewerte einfach mal die Sprung-/Impuls-Antwort eines solchen Korrektur-Filters!!!
Stichwort: preringing!

Die Idee des möglichst breitbandigen Mitteltöners habe ich auch schon oft gelesen, leider wurden als Begründung immer nur "ganzheitliche" Hörtests dargeboten, die keinen Rückschluss auf Phasendrehung oder Phasenverschiebung als ausschlaggebende Ursache für den Missklang zuließen.

So abwegig ist der Gedanke auch nicht, für die Begründung muss man auch die "Phase" nicht bemühen, da genügen die anderen Problemchen von passiven RLC-Filtern im Leistungszweig und die Abstrahlungs-Probleme, welche durch Mehrwegesysteme an und nahe der Übergabefrequenz grundsätzlich auftreten.
Der Bereich von 400Hz bis 4kHz ist nun mal der allgemein anerkannte Bereich der höchsten Sensiblität unseres Gehörs.

Dass das Thema "Phase" (oder Group Delay) dabei gemieden wird ist ganz klar, schließlich sind Dreiwegeriche diesbezüglich auch nicht sauberer, verschieben das Problem nur in andere Bereiche, bei der Tief/Mittelton-Übergabe sollte es (wenn wir die von Herrn Nubert genannten Grenzwerte zugrunde legen) sogar noch deutlicher wahrnehmbar sein.
Und: Das Phaseproblem ist nur mit hohem konstruktiven Aufwand (z.B. tiefengestaffelte Lautsprecher-Anordnung) einigermaßen zu kompensieren, eine wirklich phasensaubere Übergabe ist nur per FIR-DSP möglich.

[teite]

Moin,

Nachdem ich noch 'ne Nacht drüber geschlafen habe würde ich sogar noch einen Schritt weiter gehen und von der Kompensation von Phasenfehlern an der unteren Grenzfrequenz völlig abraten, vor allem dann, wenn die Grenzfrequenz innerhalb des Hörschallbereiches liegt!!!

Uhm, du hast also nochmal nachgedacht und festgestellt das wir recht haben? Nun gut.

Nun muss natürlich noch schnell eine Nebelkerze gezündet werden:

- und wenn ihr eure Hausaufgaben gemacht hättet, dann hättet ihr diese Idee auch längst verworfen.
Man bewerte einfach mal die Sprung-/Impuls-Antwort eines solchen Korrektur-Filters!!!
Stichwort: preringing!

Also Klein-Hummel macht deiner Meinung seine Hausaufgaben nicht, weil sie eine Phasenlinearierung per FIR des akustischen Hochpasses an der Grenzfrequenz vornehmen? Das ist ja wirklich schlimm, schlimm schlimm.

Gruppenlaufzeit Phasenentzerrung:
rot: linearphasig
grün: Bass- minimalphasig; Mid, High- linearphasig
blau: minimalphasig

Wie problematisch das Preringing der FIRs ist, maße ich mir nicht an, zu beurteilen. Auf Grund der grossen notwendigen Latenz für eine Phasenlinearierung im Bass wird darauf wohl meistens verzichtet und nur Hoch- und Mittelton phasenentzerrt.

cu,
Stefan

[StefanB]

So abwegig ist der Gedanke auch nicht, für die Begründung muss man auch die "Phase" nicht bemühen, da genügen die anderen Problemchen von passiven RLC-Filtern im Leistungszweig und die Abstrahlungs-Probleme, welche durch Mehrwegesysteme an und nahe der Übergabefrequenz grundsätzlich auftreten.
Der Bereich von 400Hz bis 4kHz ist nun mal der allgemein anerkannte Bereich der höchsten Sensiblität unseres Gehörs.

Frei nach OTTO :

Da waren sie wieder, meine drei Probleme....

Dreht man an der einen Schraube, ändert sich an 27 anderen Baustellen etwas. Jetzt heißt es die wichtigsten? gegeneinander abzuwägen :

Directivity-Sprungstellen und Diffusschallgestaltung vs. Phasenschweinereien.

gruß Stefan

[raw]

Hey Ginder-Nettzer und andere Phasen-Streitrösslein!

Hier habt ihr etwas zum Spielen:

http://wetnt7.elektro.uni-wuppertal.de/ ... Applet.htm


Phasenverzerrungshörbarkeit anhand von phasenverschobenen Oberwellen. Mal hören!