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Steile Filter ohne Phasendrehungen u. delay in Signalsumme

Grundlegende Fragen und Antworten zu Lautsprechern
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ramses
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Beitrag von ramses »

elchhome hat geschrieben:
ramses hat geschrieben:Und was machst du mit den schon vorhandenen Frequenzweichen?
... die kann ich ganz einfach im AVR deaktivieren, indem ich alle LS im Setup auf "large" stelle. ;-)

PS: hoffentlich sind die Lizensgebühren bei der NSF nicht so hoch
Du kannst die Frequenzweiche in deiner Box über den AVR ausschalten ? 8O :wink:

So ne Funktion will ich auch! :D

Gruß

Hannes
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Beitrag von elchhome »

Ich glaube, du redest wirr! :lol:
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Beitrag von ramses »

elchhome hat geschrieben:Ich glaube, du redest wirr! :lol:
Na, hier gehts doch um Frequenzweichen für Lautsprecher? Oder wieso sonst Grafiken von Impulsantworten eines 3-Wege-Systems?

Gruß

Hannes
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Beitrag von elchhome »

ramses hat geschrieben:Na, hier gehts doch um Frequenzweichen für Lautsprecher? Oder wieso sonst Grafiken von Impulsantworten eines 3-Wege-Systems?
Wenn der Subwoofer nun der 3. Weg ist?
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Beitrag von ramses »

Ich kann mir das wirklich noch nicht so recht vorstellen.

Wenn eine 2 Wege Box an einen Subwoofer angekoppelt werden soll, mit der Weiche, dann muss der Bandpass + Hochpass so wie hier ausgeführt schon in der 2 Wege Box implementiert sein, sonst geht die Ankopplung ja schlecht, oder nicht?

Gruß

Hannes
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G. Nubert
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Beitrag von G. Nubert »

Hallo,
Rank hat geschrieben: Was wohl die meisten hier interessieren dürfte, ist die Frage, in wie weit diese neuen Filter bereits in den neuen nuVero's verwirklicht wurden?
In Hörtests wurden hochwertige 2,5-Wege-Lautsprecher und 3-Wege-Lautsprecher ohne und mit DSP-Prozessoren verglichen.
Dabei hat sich herausgestellt, dass z.B. eine nuWave 125 im Mittenbereich durch FIR-Filter-DSP-Prozessoren gehörmäßig nicht nennenswert verbessert werden kann, obwohl die Messergebnisse von Frequenzgang, Phasendrehung und group delay "atemberaubend gut" sind.

Zu den Mess-Diagrammen:
Die leichten Welligkeiten zwischen 3,5 und 7 kHz wären natürlich ebenfalls ganz leicht auf "lineal-gerade" zu setzen, doch das hätte deswegen gehörmäßige Nachteile zur Folge, weil bei Ohr- oder Mikrofonpositionen unter anderen Abstrahlwinkeln dann kleine Überhöhungen im Frequenzgang auftauchen würden, die gehörmäßig schädlicher wären als die kleinen "Einbrüche" zwischen 3.5 und 7 kHz in der gewählten Filtereinstellung.

Bild
Bild

Nun zurück zu den Hörtests:
Bei den (teils extrem teuren) 3-Wege-Lautsprechern war das aber anders als bei den 2,5 Wege-Lautsprechern.
Hier konnten die Einfärbungen im Mittenbereich (für die ich persönlich allerdings extrem sensibilisiert bin) durch das "Glattbügeln" von Phase und delay praktisch komplett "herauskompensiert" werden.
Fast alle dieser Lautsprecher hatten "umgepolte" Mitteltöner, die auch mit einfachen Frequenzweichen recht lineare Frequenzgänge ermöglichen, aber große Gruppenlaufzeiten und verzögerte Impulsverarbeitung aufweisen. Ein Hersteller hatte so komplexe Weichen, dass es schon fast an die "Materialschlacht" einer nuVero erinnerte.
Hier waren die Unterschiede "mit und ohne Prozessor" teilweise sehr deutlich. - Erstaunlicherweise auch dann, wenn die Gruppenlaufzeiten durch den Prozessor nicht "auf 0", sondern auf 30% des Original-Wertes reduziert wurden (die Latenz-Zeit der FIR-Filter natürlich nicht mitgezählt).
Das erscheint insofern auch "als logisch", weil ja die gehörmäßige "Erkennungsschwelle" von typischen Hoch- und Tiefpass-Filtern 4. Ordnung zwischen ca. 1,2 und 1,5 kHz liegt. (Demzufolge könnte also diese "Erkennbarkeits-Schwelle" bei unter 500 Hz Trennfrequenz liegen, wenn man die typischen Verzögerungen auf ein Drittel verkleinert.)

In der nuVero 14 und 11 haben wir die Gruppenlaufzeiten im Mitteltonbereich nicht auf null, aber unter "meine persönliche" Hörschwelle drücken können.
ramses hat geschrieben: In dem Mathematischen Beispiel wird "nur" mir 1. und 2. Ordnung gerechnet, was 6dB/Oktave (Bandpass) bzw. 12dB/Oktave (Tiefpass, Hochpass) entspricht.
Es war ja der Sinn der Umformung der Übertragungsgleichungen, dass sie sich dann auch auf höhere Ordnungen verallgemeinern lassen.
ramses hat geschrieben: Oder lässt sich das für jede weitere Ordnung einfach so fortsetzen wird dann nur "komplexer" (nicht Komplex!!!) zu rechnen?
Wäre der nächste (logische?) Schritt dann:

TP 4. Ordnung + Bandpass 3. Ordnung + HP 4. Ordnung
Der nächste Schritt (von dem auch das Diagramm der Step-Funktion aus meinem Beitrag von heute Nacht stammt) ist TP 3. Ordnung + Bandpass 2. Ordnung + HP 3. Ordnung
bony hat geschrieben: Ich schätze, dass dieses "kleine Filterkästchen" aktiv realisiert wird und sich DXD-Modul nennen wird (bzw. AW-1200).
Hm - wir fühlen uns "ertappt"! - Ja, das war einer der Gründe für die Verzögerung dieser beiden Entwicklungen.


Hier ein Infoblatt zu group delay (mit Messungen Frequenzgang, delay und den Unterschieden der step Funktion) bei Subwoofer-Weichen:

Woofer_frq_u_delay


Gruß, Günther Nubert
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Vinylman
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Beitrag von Vinylman »

Hallo Herr Nubert,

ich finde das ganz toll, dass Sie uns hier den neuen Filter so ausführlich erklären. :D Vielen Dank.

Bei uns hier im Haushalt stehen auch zwei "klassische" 3-Wege-Boxen mittlerer und hoher Preisklasse, beides deutsche Produkte. Seit ich mit NuWave höre, fällt mir bei beiden anderen Lautsprechern ein verfärbter Mitteltonbereich auf. Ich kann da jetzt nicht genau sagen bei wieviel Hz, aber es klingt einfach im Vergleich zu den Nubert-Lautsprechern falsch, Stimmen klingen irgendwie "reduziert" (in Nuancen).

Ich vermute, dass diese Effekte wohl genau das sind, was Ihre Erfindung eben nicht mehr macht und eben fast vermeidet.

Laienhaft gefragt: Sind diese Verzögerungseffekte (neben anderen Konstruktionsfehlern) auch dafür mitverantwortlich, das bisher viele klassisch, aber seriös konstruierte 3-Wege-Boxen zwar räumlich, aber doch sehr diffus klangen? Bisher hatte ich nämlich immer die Hörerfahrung gemacht, dass kleine 2-Wege-Monitore wesentlich präziser und ortungsschärfer abbildeten als größere 3-Wege-Standboxen.

Nebenbei bemerkt: irgendwie fühle ich mich durch Ihren Beitrag zum Nubert-Filter motiviert, mal wieder intensiver im Physikbuch zu lesen. Der Physik-Leistungskurs ist nun doch schon länger her und leider gab es damals keine so spannenden Themen. :wink:

Grüße

Vinylman
BlackMac

Beitrag von BlackMac »

Danielocean hat geschrieben:... auch wenn ich absolut nix gerafft hab... aber es hört sich sehr gut an :wink:
Ganz einfach gesehen: Je mehr Wege ein Lautsprecher hat, desto grösseren Einfluss hat die Frequenzweiche auf die zeitrichtige Wiedergabe - anders gesagt: Alle Chassis müssen gleichzeitig Ein- und Ausschwingen um perfekt miteinander zu harmonieren, jedoch wird dieser Idealzustand von der Frequenzweiche gestört. Je steiler mit konventionellen Weichen-Methoden getrennt wird, desto mehr entfernst du dich von einer perfekten Impulsantwort aller Treiber (also das summierte Signal in der Luft von allen Treibern gleichzeitig). Stell dir einfach ein Metronom vor, das Klackgeräusche von sich gibt und das in allen Frequenzbereichen. Das Klacken muss von jedem Treiber perfekt summiert werden. Wenn einer davon verzögert ein- oder ausschwingt, verschmierst du das Signal (bildlich: Schmutzeffekte - wenn du einen Schriftzug hast, der sozusagen aufgrund Verwacklungseffekte unscharf dargestellt wird).

Eine steile Trennung zwischen den Chassis ist aber wichtig um Interferenzen zu vermeiden, weil es kein Lautsprecher-Chassis gibt, das alle Frequenzbereiche gleich laut und präzise genug abstrahlen kann. Jedes Chassis hat sozusagen eigene Probleme abseits des idealen Frequenzbereichs, sei es die Partialschwingung bei den Tieftönern im Mitteltonbereich oder die thermische Belastbarkeit und das Klirrverhalten von Hochtönern, je grösser die Hübe werden (mit absteigender Frequenz wird der Hub grösser). Nubert hat also eine Mehrwege-Weiche mit geringen Group-Delay. Das obige Problem der zeitrichtigen Wiedergabe der einzelnen Wege ist trotz steiler Trennung gelöst.
Docma
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Beitrag von Docma »

Vinylman hat geschrieben:Hallo Herr Nubert,

ich finde das ganz toll, dass Sie uns hier den neuen Filter so ausführlich erklären. :D Vielen Dank.
Finde ich auch, bin hier neu und auch nicht lange da aber muss schon sagen dass es eines der wenigen Foren ist, in denen der Hersteller eher technisch bleibt und sich nicht zu nebulösen Äußerungen hinreissen lässt.
Bei uns hier im Haushalt stehen auch zwei "klassische" 3-Wege-Boxen mittlerer und hoher Preisklasse, beides deutsche Produkte. Seit ich mit NuWave höre, fällt mir bei beiden anderen Lautsprechern ein verfärbter Mitteltonbereich auf. Ich kann da jetzt nicht genau sagen bei wieviel Hz, aber es klingt einfach im Vergleich zu den Nubert-Lautsprechern falsch, Stimmen klingen irgendwie "reduziert" (in Nuancen).

Ich vermute, dass diese Effekte wohl genau das sind, was Ihre Erfindung eben nicht mehr macht und eben fast vermeidet.
Eher weniger, man muss schon in einem akustisch sehr optimalen Raum sitzen oder dann doch im Nahfeld um diesen Effekt überhaupt wahrzunehmen. Es gibt da nette Progrämmchen wo man sich dass mit sehr künstlichen Signalen anhören kann, ab wann man überhaupt 2 versetzte Signale hören kann.
Laienhaft gefragt: Sind diese Verzögerungseffekte (neben anderen Konstruktionsfehlern) auch dafür mitverantwortlich, das bisher viele klassisch, aber seriös konstruierte 3-Wege-Boxen zwar räumlich, aber doch sehr diffus klangen? Bisher hatte ich nämlich immer die Hörerfahrung gemacht, dass kleine 2-Wege-Monitore wesentlich präziser und ortungsschärfer abbildeten als größere 3-Wege-Standboxen.
Das eine würde ich nicht mit dem anderen gleich setzen. Der Effekt der diffusen "Räumlichkeit" kommt eher von einem "schlechten" Abstrahlverhalten (relativ zu sehen) oder genauer: von einem zu breit strahlenden Lautsprecher in ungeeigneten Räumlichkeiten...bzw einfach von einem kataströsen Weichenkonstrukt! Sehr stark bei Weichen erster Ordnung zu beobachten....klingen bei leichter Ohrhöhenverstellung diffus und sehr indirekt.
Nebenbei bemerkt: irgendwie fühle ich mich durch Ihren Beitrag zum Nubert-Filter motiviert, mal wieder intensiver im Physikbuch zu lesen. Der Physik-Leistungskurs ist nun doch schon länger her und leider gab es damals keine so spannenden Themen. :wink:
Für den Anfang eher das http://hifi-selbstbau.de/index.php?opti ... &Itemid=35, ist am Ende eh alles angewandte Mathematik. Ach ja und der Link bietet noch weiterführende Theorie zu dem Thema von jemanden der sich anscheinend schon seit einer Weile damit beschäftigt.

Grüße
BlackMac

Beitrag von BlackMac »

Wird Nubert in Zukunft dann Abstand von den bisherigen 2 1/2-Weg Konzept nehmen, wie sie in der NuLine Serie zum Einsatz kommt oder ist das reinrassige 3-Wege Prinzip mit dieser neuen Weiche bzw. Filtertechnik der NuVero-Serie vorbehalten?

Was spricht dagegen eine NuLine 122 mit 3-Wege Technik und etwas kleinerem Mitteltöner (aufgrund höherer Trennung zum Bass) auszustatten, da das neue Nubert-Filter keine Verschlechterung der Sprungantwort hervorbringen würde?
G. Nubert hat geschrieben:Für der Einsatz in Sub/Sat-Systemen kann man group delay und Phasenverschiebung des Summensignals "fast gegen null" bringen, ohne sich größere Nachteile einzuhandeln. Man benötigt dafür aber "leistungsfähigere" Satelliten als bei "konventioneller" Filtertechnik, weil sich die Frequenzbereiche des Sub und der Satelliten stärker überlappen.
Streng genommen könnte man die 122 in der jetzigen Form auch als fest zusammengebautes Sub-/Sat-System sehen, bei dem die Trennung zwischen TT und TMT sehr flach verläuft.
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