Nubert Lautsprecher, HiFi- und Surround-Elektronik

In diesem Thread wurde diskutiert, ob sich Raummoden 1. Ordnung durch Minimalphasen-Filter bedämpfen lassen, ohne dass dabei kurze Impulse "verloren gehen". Der Hintergrundgedanke war, dass Einschwingverhalten von Raummode und Filter sich gleichen und bei entgegengesetztem Gain somit ausmitteln.

Ich habe spaßeshalber mal den Output von Foobar inklusive PEQ bei einer meiner drei Resonanzfrequenzen gemessen, und bekomme folgenden Pegelverlauf:



Die abgespielte Sounddatei war ein 56Hz-Sinus mit konstantem Pegel.

Der EQ-Filter braucht also tatsächlich fast 0,1 Sekunden, bis die Absenkung komplett wirkt. Die ersten zwei Perioden haben noch den vollen Ausgangspegel.
Heute abend werde ich noch die Aufbauzeit der Raummode messen, außerdem natürlich den zeitlichen Verlauf meines Sinus-Signals am Hörplatz.

Sollten Einschwingzeit von Raummode und Filter annähernd übereinstimmen, würde das ja den Hauptkritikpunkt an der Bassentzerrung per EQ komplett aushebeln: Kurze Impulse werden überhaupt nicht "überdämpft", da der Filter überhaupt noch nicht wirkt!


Soweit ich weiß, wurde das hier im Forum noch nie thematisiert (falls doch, bitte Link!). Was haltet ihr davon? Kritik und Denkanstöße erwünscht!


Software: Foobar2000 mit Electri-Q als VST-Plugin (Minimum Phase IIR-Filter), Messung mit Audacity

Für Raumkorrektur sind minimalphasige Filter auf jeden fall passender als linearphasige.

(habe mal den linearphasigen Shibatch superEQ benutzt um den Amplitudenverlauf am Hörplatz zu kompensieren, das Ergebnis war "Dröhnfrei "aber alles andere als ein knackiger Bass )

Wenn mein Halbwissen stimmt lassen sich jede minimalphasigen verzerrungen mit minimalphasigen Filtern kompensieren.
Aber ich glaub Raumkorrektur ist noch eine Nummer komplizierter als miniphasig, weil Reflektionen Zeitverzögerungen darstellen, und
soweit ich weiß gibt es keinen minimalphasigen filter, der eine zeitverzögerung simulieren/kompensieren kann.
d.h. Es gibt zwar Raumkorrektur filter, die den "Raumfilter" kompensieren, aber diese können nicht nur minimalphasig sein.

...aber wie gesagt, ist alles Halbwissen.


Zur Messung:

der Pegelverlauf sieht so aus als wäre der Korrekturfilter zu schmalbandig und deswegen zu verzögert, probier mal größere Bandbreiten aus.


Gruß,
Primius

So, hab ein paar Messungen gemacht. Leider klappt die Sache nicht.

Stelle ich den Filter so ein, dass Q (möglichst) exakt mit dem Peak im Frequenzgang übereinstimmt, ist die Verzögerung des Filters viel zu kurz.
Beispiel:
Die 56 Hz-Mode braucht mehr als 0,3 s zum Einschwingen, der EQ liefert aber schon nach weniger als 0,1 s konstanten Pegel. Die Messung am Hörplatz mit EQ schaut nicht wesentlich besser aus als ohne Filter.
Erhöhe ich Q beim Filter, kann ich die Anstiegszeit bis zum konstanten Pegel verkürzen, allerdings passt dann der Frequenzgang nicht mehr.

Für die beiden anderen Moden schaut es nicht besser aus.
War also wohl leider ein erfolgloses Experiment.

FAZIT:
Klingt in der Theorie ziemlich nett, scheitert aber an der praktischen Umsetzung, weil die reale Situation im Raum dann doch nicht ganz so trivial (nur minimalphasig ohne zusätzliche Komponenten) ist. Zumindest wäre das hiermit bewiesen.



Nur so interessehalber:
Wie arbeiten denn diese neumodischen Raummoden-Entzerrer wie der Antimode 8033? Ist das auch einfach nur ein IIR-Filter, oder stecken da ausgefeiltere Techniken dahinter?

Philipp hat geschrieben:Nur so interessehalber:
Wie arbeiten denn diese neumodischen Raummoden-Entzerrer wie der Antimode 8033? Ist das auch einfach nur ein IIR-Filter,
oder stecken da ausgefeiltere Techniken dahinter?

Diese Frage hab ich mir in einigen anderen Threads auch gestellt, als ich über die Kästchen gestolpert bin.

Ob man für 225€ Wunder erwarten kann/darf?
(das dies alles nicht so einfach ist, sieht man an einem anderen noch ausstehenden Projekt)

Was den Spaß an der Sache verdirbt ist, dass mehrere Zufallsvariablen aufeinandertreffen, die nur mit äußerst geringer Wahrscheinlichkeit zueinander passen. So kann man damit nicht "arbeiten".

Philipp hat geschrieben:
Beispiel:
Die 56 Hz-Mode braucht mehr als 0,3 s zum Einschwingen, der EQ liefert aber schon nach weniger als 0,1 s konstanten Pegel. Die Messung am Hörplatz mit EQ schaut nicht wesentlich besser aus als ohne Filter.

Aber genau für dieses Problem gibt es eine akzeptable Lösung. Die Behringer Ultracurve 2496.
Da hast du bei den DEQ Einstellungen die Möglichkeit eine Anfangsverzögerung und eine Rücklaufzeit festzulegen.

Das heißt der DEQ senkt den Pegel erst, wenn bei gewählter Mittenfrequenz, bei überschreiten eines vorher festgelegten Threshold Wertes (Lautstärke), ein bestimmter Zeitraum vergangen ist.

Konkret:

DEQ senke bei 56Hz um 10dB den Pegel, mit einer halben Oktave Bandbreite, wenn nach überschreiten eines festgelegten Pegels (Threshold) ein Zeitraum von zum Bsp. 0,2 Sekunden vergangen ist (leider kann man für die Anfangsverzögerung nur einen Wert zwischen 0 und 200ms einstellen).

So, zusätzlich kann man aber noch festlegen wie lange der EQ nach überschreiten des Threshold Wertes braucht um mit der Dynamikregelung wieder auszusetzen (einstellbar 20-4000ms). Ich hab das bisher als eine Reaktionszeit des EQs verstanden.
Wenn man zum Beispiel 4000ms einstellt, dann sieht man grafisch das dauerhaft abgesenkt wird, bei 20ms schlägt der Balken der Pegelabsenkung im Takt des Bass aus.

Lieg ich jetzt nicht ganz verkehrt mit der Rücklaufzeit (Release-Time), dann kann man sich folgendes überlegen:

Nehmen wir an wir haben bei 60Hz eine Mode mit 10dB zu viel Pegel. Ziel muss dann sein, dass schnelle Bassimpulse die unterhalb der "Modenaufbauzeit" liegen unbeachtet vom DEQ bleiben und danach solang eingegriffen werden muss, bis die Mode wieder ausgeschwungen ist.

Und genau diese Möglichkeiten hat man dann mit der Behringer, mit der Attack- und Releasetime Einstellung.

In meinem Raum hab ich mal angenommen, dass die Mode 10 Perioden zum Aufbau, und 18 Perioden zum Abbau braucht.
Daraus ergibt sich:

Attacktime: T = 10/60.4Hz = 0,1655s = 165,5ms (Modenaufbauzeit)
Releasetime: T = 18/60,4Hz = 0,2980s = 298ms (Modenausschwingzeit)


@Philipp

Könntest du mir kurz erklären wie du die Einschwingzeit der Mode von 0,3 Sekunden gemessen hast? Welches Programm?


Gruß Alex

Blöderweise habe ich meinen DEQ vor ein paar Jahren verkauft, als ich umgezogen bin. Sonst könnte ich das jetzt ausprobieren...

Auf jeden Fall klingt das so, als käme man damit schon einen Schritt weiter.
Problematisch finde ich noch zwei Sachen:
- Der DEQ weiß nicht, ob der Pegel leise ist weil die Frequenz grad nicht vorliegt, oder ob das einfach nur ein leises Signal ist.
- Muss ich zum Auslösen exakt die Resonanz-Frequenz treffen, oder klappt das mit jeder Frequenz innerhalb des abgesenkten Bereichs? (Ich habe einen sehr breiten Peak bei ~75 Hz, der im kompletten Bereich zwischen 70 und 80 Hz deutlich zu laut ist. Wenn ich den Filter bei 73 Hz (Maximum) setze, löst er dann auch noch bei 80 Hz aus?)

Um einfach mal zu fragen: Wie klingts denn bei dir? Das Ziel ist ja ein Bassbereich, linear und trocken wie im Kopfhörer, der trotzdem ordentlich Punch hat.
Dem komme ich immerhin schon nahe (deutlich näher als ohne EQ), aber irgendwie fehlt halt noch ein kleines Stück...

Red hat geschrieben:Könntest du mir kurz erklären wie du die Einschwingzeit der Mode von 0,3 Sekunden gemessen hast? Welches Programm?

Ich habe in Audacity einen 1-Sekunden-Sinus erzeugt mit in Foobar (ohne EQ natürlich) über die Stereoanlage abgespielt. Das Signal habe ich dann am Hörplatz mit dem Messmikrofon und Audacity wieder aufgenommen (Aufnahme gestartet, ca. 1 Sekunde gewartet, dann Sinus in Foobar gestartet). In der Messung kann man sowohl Einschwingen als auch Nachhall schön erkennen und ablesen.

Als Vergleichsmessung habe ich den Sinus dann nochmal direkt über die Soundkarte per Stereo-Mix aufgenommen, mit und ohne EQ (und zu kontrollieren wie das "unbehandelte" Signal ausschaut und wie das Signal auf den EQ reagiert).

Philipp hat geschrieben:
Problematisch finde ich noch zwei Sachen:
- Der DEQ weiß nicht, ob der Pegel leise ist weil die Frequenz grad nicht vorliegt, oder ob das einfach nur ein leises Signal ist.
- Muss ich zum Auslösen exakt die Resonanz-Frequenz treffen, oder klappt das mit jeder Frequenz innerhalb des abgesenkten Bereichs? (Ich habe einen sehr breiten Peak bei ~75 Hz, der im kompletten Bereich zwischen 70 und 80 Hz deutlich zu laut ist. Wenn ich den Filter bei 73 Hz (Maximum) setze, löst er dann auch noch bei 80 Hz aus?)

Hmmm, zwei gute Fragen.

Zu 1.: Weiß net so genau was du meinst
Zu 2.: Was den Pegel betrifft auf jeden Fall. Sonst hättest ja nur ne Absenkung bei genau der eingestellten Resonanzfrequenz. Aber ich denk du beziehst dich eher auf das zeitliche. Und da würde ich mal fast behaupten Nein, denn für jede Frequenz ergibt sich ja eine andere Attack Time, die der DEQ verwenden müsste um bei den 10 Perioden Einschwingzeit zu bleiben (By the way: Ist die Einschwingzeit einer Mode Frequenzabhängig? Schallgeschwindigkeit ist ja eine Konstante aber wie spielt da Lambda mit rein?). Keine Ahnung ob der das macht.

Philipp hat geschrieben:
Um einfach mal zu fragen: Wie klingts denn bei dir? Das Ziel ist ja ein Bassbereich, linear und trocken wie im Kopfhörer, der trotzdem ordentlich Punch hat.

Wenn ich mich mal rein auf die 105er+DEQ beziehe, dann wollte ich auf keinen Fall darauf verzichten wollen. Hab ne Mode bei 60Hz und 100Hz mit etwa 10dB bzw. 8dB zu viel. Ohne DEQ hört man die natürlich sehr sehr deutlich heraus. Die Frage ist aber natürlich eher der Vergleich wenn man mit bzw. ohne Attack und Releasetime hört. Muss das mal nochmal vergleichen...

Was den Punch betrifft. Ihmo ist Punch und Bass ohne Überhöhung, nicht so leicht zu vereinbaren. Die 105er spielen bei mir mit DEQ ziemlich linear, aber eben mit etwa 8dB zu viel im Verhältnis zu dem restlichen Frequenzgang. Hab sie auch mal soweit abgesenkt, dass der Pegel angeglichen war zum Rest. Das Problem ist aber, dass so ein Bass extrem schwach ist. Grob klingt das wie ne Minibox,von der Bassintensität her, nur das es deutlich tiefer geht. Also mir wäre das zu wenig. Und mal ehrlich, selbst die 8dB zu viel hören sich keines Falls aufgedickt oder zu viel an, gerade weil der Bassbereich linear ist und somit nix dröhnt...

Also Hügel müssen geglättet werden damit nix dröhnt aber der Pegel ist dann reine Geschmackssache.

Red hat geschrieben:Zu 1.: Weiß net so genau was du meinst

Wenn ich die Schwelle zu hoch setze, kann es sein, dass der EQ bei einer leisen Stelle oder einer generell leise aufgenommenen CD nicht aktiviert wird.

Zu 2.: Was den Pegel betrifft auf jeden Fall. Sonst hättest ja nur ne Absenkung bei genau der eingestellten Resonanzfrequenz. Aber ich denk du beziehst dich eher auf das zeitliche. Und da würde ich mal fast behaupten Nein, denn für jede Frequenz ergibt sich ja eine andere Attack Time, die der DEQ verwenden müsste um bei den 10 Perioden Einschwingzeit zu bleiben (By the way: Ist die Einschwingzeit einer Mode Frequenzabhängig? Schallgeschwindigkeit ist ja eine Konstante aber wie spielt da Lambda mit rein?). Keine Ahnung ob der das macht.

Nee, hab schon den Pegel gemeint. Passt also.

Wenn ich mich mal rein auf die 105er+DEQ beziehe, dann wollte ich auf keinen Fall darauf verzichten wollen. Hab ne Mode bei 60Hz und 100Hz mit etwa 10dB bzw. 8dB zu viel. Ohne DEQ hört man die natürlich sehr sehr deutlich heraus. Die Frage ist aber natürlich eher der Vergleich wenn man mit bzw. ohne Attack und Releasetime hört. Muss das mal nochmal vergleichen...

Würde mich sehr interessieren. Ein trockener Bass ist ja schließlich keine Kunst, dazu reicht ein normaler PEQ. Ich habe allerdings das Gefühl, dass bei mir im Raum schnellen Bassimpulsen ein wenig der "Kick" fehlt - das könnte man evtl mit einem dynamischen EQ vermeiden.

Hehe,

bezüglich des Eingreifens bei leise aufgenommenen CDs, brauchst dir keine Sorge machen. Der Dynamikumfang des Thresholdbereichs umfasst -60dB bis 0dB. Da greift er auch schon bei sehr leisen Pegeln ein....
Man kann ja nebenbei auch noch festlegen, wie "stark" bzw. "sanft" er bezogen auf einen Pegelumfang eingreift. Also da kannst dir noch ne Art Loudness reinbasteln. :>

Ihmo muss bei sehr leisen Pegeln noch net voll abgesenkt werden, da hier die Moden noch nicht besonders störend auffallen (Stichwort: Hörkurve). Deßhalb hab ich geschaut wie groß der Max. Dynamikumfang ist in dem ich hören möchte und das Teil greift dann eben über diesen Bereich zunehmend ein...

Weiß jetzt auch wie dass mit der Attack bzw. Release-Time ist. Man muss sich das so vorstellen, dass mit steigender Frequenz auch die Attacktime und das Maß der Absenkung zunehmend ansteigt, bis die max Absenkung bzw. die max Attacktime erreicht ist.
Man kann sich das wie den Einschwingvorgang einer Mode vorstellen. Die Maximale Überhöhung einer Mode ist ja hier auch nicht vom Moment Null an maximal, sondern steigt mit der Zeit bzw. der Anzahl der Perioden kontinuierlich, bis die Mode komplett eingeschwungen ist. In größeren Räumen ist das abklingen einer Mode bei plötzlichen abschalten der Musikquelle oft sehr schön rauszuhören. Auch schon während die Musik läuft. Also man hört wie der Raum nachdrückt, anschiebt oder wie man eben im Volksmund so sagt. Die Geschichte kann man dann auch auf die Releasetime übertragen nur eben für den Ausschwingvorgang...

Somit ist es möglich die Behringer an das Einschwingenverhalten bzw. Ausschwingverhalten einer Mode anzugleichen.

Ich werde mal der Sache bezüglich des "Kicks" nachgehen, nur hab ich da wenig Hoffnung, da ich bei 80Hz rum zu wenig Bass am Hörplatz hab und für mich eben gerade in diesen Bereich die Bässe reinfallen die "kicken". Also Schlagzeug wäre da ein gutes Bsp.
Werde dann vor allem mal den zeitlichen Bereich in Betracht ziehen...


Gruß

Alex