Der größte Fehler bei der Lautsprecherentwicklung, ATB Audio Analyzer, Leo Kirchner Elektronik,

[@axelurbanski2828]

Hallo Leo ... schön dich mal wieder zu hören. Kann mich noch gut an deinen Laden und die Meßkarte erinnern. Grüße aus Wolfsburg.

[@snakeoilaudio]

Hallo Leo, da sage ich doch mal vielen Dank für den Shoutout. Du könntest auch nochmal ein Video zum Thema Teilaktiv und Zeitrichtigkeit machen, denn was ja vielen nicht bewusst ist, was du hier im Video ja schon am Rande ansprichst, das ein DSP halt von sich aus ein nicht unerhebliches Time-Delay mitbringt, das bei teilaktiven Systemen richtig negativ zu Buche schlägt. Also ich denke da jetzt an sowas wie 2-wege passiv und dann ein aktiver Subwoofer drunter wo das DSP ausschließlich in den Bass eingreift aber der Mittel Hochton kompl unkorrigiert bleibt. Dabei kommen dann Delays zustande, die sind nicht mehr feierlich. Sowas sieht man leider auch in extrem teuren Lautsprechern die weit im 5 und 6-stelligen Bereichen verkauft werden. Viele Grüße, jetzt schaue ich mir deine weiteren Videos an.

[@KirchnerLeo]

Danke Thorsten! Durch die lange Laufzeit im DSP bei dem aktiven Subwoofer klingt der Bass, unabhängig von dem Preis des Subwoofers, hohl. Eine Möglichkeit ist, auch den Mittel-Hochtonbereich mit dem DSP zu verzögern. Dies ist klanglich bei vielen DSPs nicht zu empfehlen. Eine andere Möglichkeit ist die räumliche Anordnung des Subwoofers. Die Laufzeit kann dadurch eine kürzere Entfernung zum Hörer ausgeglichen werden. Dies habe ich im Video „Subwoofer richtig aufstellen und zeitrichtig einmessen mit dem ATB Audio Analyzer Programm“. kzbin.info/www/bejne/o2qYoZidmrKBgZo beschrieben. Sehr interessant bei dem Video ist ein Bassdrum Ton zum Abspielen. Mit dem Ton lässt sich die Phase für den Subwoofer durch Hören einstellen. Durch den einzelnen Ton kann man sich auf den Bass konzentrieren.

[@eliaswiedner9695]

Sehr Interessantes Video, vielen Dank!

[@burkhardg4095]

Zu Deiner Information: Leo Kirchner ist in der Elektroakustik überregional bekannt. Generationen von Studenten haben bei ihm in der Werkstatt Konzepte erprobt. Einige davon sind schon nicht mehr im Beruf. Für diese Klientel ist das Video gemacht. Und für diese Leute ist es zweitrangig, ob das Video didaktisch perfekt ist. Für alle anderen empfehle ich Audio University oder ähnliches.

[@JuergenLowBeats80339]

Klangliche Auswirkungen, hervorgerufen durch montagebedingten Laufzeitunterschied von Hoch- und Tieftöner, zeigt das Video durchaus berechtigt aus messtechnischer Perspektive. Die geschilderten Darstellungs-Unsicherheiten im Zeitbereich, wie im Video beschrieben, ursächlich an Impulsantwort-basierten Messverfahren festzumachen, trifft jedoch nur bedingt zu. Vielmehr ist dies eine Frage der Messpraxis: Führt man für Tief-und Hochton-Zweig jeweils separate Messungen durch (ebenso, wie im Video mit dem ATB Audio Analyzer gezeigt), lassen sich mit IR-basierten Messverfahren ebenfalls zeitrichtige Ergebnisse erzielen - zumindest, was die Darstellung der Summen-Impulsantwort angeht. Voraussetzung hierfür sind natürlich Zeitreferenz-basierte Messungen für Hoch- und Tieftonzweig sowie die zeitlich korrekte „Vereinigung“ beider Impulsantworten. Beides lässt sich in der Regel mit den üblichen IR-Messprogrammen durchführen. Zudem wäre es interessant, mit dem ATB Audio Analyzer eine Summen-Impulsantwort von Hoch- und Tieftonzweig mit nur einer Messung zu ermitteln - also auf die gleiche Weise, wie es im Video für die IR-Messung beschrieben wird.

[@KirchnerLeo]

Zu dem Thema mit der Überlagerung von Sprungantworten möchte ich von meinen Erfahrungen bei dem Impuls Response Messprogramm berichten. In dem Augenblick, wo eine Delay, Verzögerung, und Filterschaltungen in den Versuchsaufbau eingeschaltet sind, kann man die Messtechnik vergessen. Wird ein Kanal verzögert, werden zwei, mit dem Abstand der Delay Zeit, Impulse gezeigt. Wir der Hoch- und Tiefpass dazu programmiert, ist ein Impuls verschwunden. In der Sprungantwort ist keine Filterfunktion mehr zu sehen. Auch enthalten die Impulse keine Information über Laufzeiten. Zeiten können auch mit den unterschiedlichen Verfahren, 2-Kanalmessung und mit Vorsignal nur ungefähr ermittelt werden. Dies liegt daran, dass die Messung von der Form des gemessenen Signals abhängig ist. Deshalb gibt es nur irreführende Ergebnisse bei der Phasenmessung. In der Sprungantwort können auch zwei Signale nicht überlagert werden, da die Messungen unterschiedliche Laufzeiten, abhängig von dem Frequenzbereich des gemessenen Signals, zeigen. Deshalb können auch keine akustischen Zentren ermittelt werden. Auch der Vergleich der Laufzeiten von zwei Chassis mit unterschiedlichen Frequenzbereichen ist nicht möglich. Deshalb ergibt die Überlagerung von zwei Sprungantworten auch ein falsches Ergebnis. Der größte Fehler besteht bei einer Weiche, die den Mitteltöner und Tieftöner trennt, wobei der Tiefpass der Weiche die Laufzeit verlängert. Die beiden Frequenzgänge der Lautsprecher werden getrennt gemessen. Bei dem Bass wird eine negative Laufzeit gezeigt. Das akustische Zentrum ist auch nicht zu messen, ein Delay wird nicht angezeigt. Die Kurven werden bei der Kombination nur entsprechend des Betrages verbunden. Die zeitliche Information wie Polung und Delay haben keinen Einfluss auf den Frequenzgang. So ist die Information über den Klang nicht vorhanden.

[@Ake]

Glück Wünsche zum 50 Jubiläum dass war sehr interessant für mich persönlich Danke dafür wünsche dir und deiner Familie Gesundheit und Glück auf.Mfg.Ake

[@renefly050295]

Danke für dieses Video hat mir sehr gut gefallen !! Kann das sein , hierdurch erklärt sich der Vorteil eines Breitbänders ( mit all seinen Nachteilen ) . Wenn ich es richtig verstanden habe müssen die Schwingspulen auf Achse gesehen auf gleicher Höhe liegen , dann wäre es in etwa richtig beim Mehrwegsystem? Also gerade auch bei passiven Lautsprecher und durch die hinzugefügte passiv Weiche müsste man das Hochtonsystem solange verschieben bis man ein gleichmäßiges lautes Rauschen aus beiden Systemen hört. Dann wäre es doch Sinnvoll bei einem Hornsystem das Horn oben auf dem Bassgehäuse beweglich aufzusetzen ? Was ja auch einige Hersteller so machen ....

[@KirchnerLeo]

Hallo, die akustischen Zentren werden nicht durch die Schwingspulen bestimmt. Diese Zentren sind optisch nicht zu erkennen. Da auch die Frequenzweiche das Zentrum beeinflusst, sind die Hochtöner meist etwas hinter den Mitteltönern angeordnet. Die Zentren können nur gemessen werden. Bei der Messung handelt es sich um die Messung der Zeit. Aus dieser wird der Weg berechnet. Zeitmessungen benötigen immer eine Referenz. Bei der deutschen Uhrzeit ist es Mitternacht. Die Uhr wird so eingestellt, dass der Zeiger um Mitternacht auf 0 steht. Der Referenzpunt ist das Problem bei der Zeitmessung mit den IR Programmen. Die erstellen den Referenzpunkt bei jeder Messung neu. Dieser Referenzpunkt ist eine berechnete Größe, die von dem zu messen Signal abhängt. Bei der 2-Kanal Messung wird der Referenzpunkt aus dem Generator Signal berechnet. Dieses ist unterschiedlich zum gemessenen Signal. Bei der Messung mit dem Vorsignal wird das Vorsignal durch die Funktion der Messstrecke verformt. Mit beiden Messungen kann so das akustische Zentrum nicht gefunden werden. Das ATB Audio Analyzer Programm hat die Funktion der Time Calibration. Diese setzt einen Referenzpunk, der von den zu messenden Signalen unabhängig ist. Da bei der Entfernungsmessung mit dem Oszilloskop wird das Lautsprechersignal gezeigt. In dieser Darstellung kann das akustische Zentrum genau bestimmt werden. Mit dem Verschieben des Hochtöners auf der Box ist werden die Chassis auf das gleiche akustische Zentrum gebracht. Es gibt einige Hersteller, die dies gerade bei Hochtonhörnern durchführen. Die Boxen erkennt man auf der Messe sofort an dem natürlichen Klang. Dass diese Hersteller mit dem ATB messen, bestätigt das ATB.

[@petralustich617]

Ist das Problem bei den Punktstrahler der Genelec 8341 auch ,nachdem man diese Lautsprecher per GLM eingemessen hat?

[@KirchnerLeo]

Hallo, kann ich nicht beurteilen. Kann man mit der Wasserfallmessung vom ATB Audio Analyzer Programm testen.

[@frankskorupa165]

Ich hab das Video nun mehrfach durchgeschaut und finde es hochinteressant. Kann mir mal einer auf die Sprünge helfen bitte. Wenn ich bei einem Mehrweger mit einer Plateamp jedes Chassis einzeln antreibe und die Mikrolaufzeit ermittelt habe. Warum sollte das einzeln ermittelte, laufzeitkorrigierende Delay von REW für jedes.Chassi im Gesamtbild dann fehlerbehaftet sein? Wenn ich rechnerisch die Impulse kombinieren lasse, kommt fast exakt die gleiche Gesamtimpulsantwort raus, wie wenn die Chassis alle zusammen spielen. Die Schallwand ist entsprechend zum Anhörer gekrümmt... Stehe aufm Schlauch

[@KirchnerLeo]

Hallo, kann helfen. Mit dem Impuls Response Messeprogramm kannst du die Mikrofon Entfernung messen. Für den Hochtöner auch das Akustische Zentrum. Da Impulsantwort aber den Hochtonbereich auswertet,

[@frankskorupa165]

Nach dem Komma endet leider der spannende Teil. Ergänzend wäre zu sagen, dass ich das Ausgangssignal in der Messkarte intern zurückführe als Referenz. LG

[@KirchnerLeo]

kann das Akustische Zentrum für den Mitteltöner nicht richtig gezeigt werden. Beim Bass mit Tiefpass ist die Abstandsmessung kaum richtig. So stimmen die Delays bei Aktivlautsprechern nicht. Die Delays einfach mit der ATB Oszilloskop Messung einstellen. Mit der Messung werden die Sprungantworten für jeden Bereich zeitrichtig gemessen. Danach die Delays so eingestellt, dass die gesamte Sprungantwort gemessen wird. Die einzelnen Sprungantworten müssen sich so überlagern, dass keine Auslöschung Auftritt. Entsprechend muss auch die Polung gewählt werden. Mit der Frequenzgang und Phasenmessung wird das Ergebnis bestätigt.

[@frankskorupa165]

@@KirchnerLeo Danke für die ausführliche Antwort

[@raymundhofmann7661]

Da passt was nicht so recht. In einem linearen system beschreibt die impulsantwort alles, es macht keinen sinn mit vielen cosinus signalen zu messen, außer wegen S/N, also praktischer dynamischer limits. Deswegen pseudozufallssequenz üblich, mittelung vieler perioden und rücktransformation in impulsantwort. Es kann natürlich sein dass die üblich verwendeten berechnungsmethoden nicht optimal oder sogar schlecht sind, also hauptsächlich das wasserfalldiagramm. Sind berechnungsmethoden von den Herstellern spezifiziert?

[@tubical71]

Moin, ich hab bloß 25 Jahre Erfahrung im Profi PA Verleih Bereich (10 kW - 50 kW). Und aus dieser Expertise kann ich sagen, daß wir alles und immer komplett aktiv gefahren haben, schon um die erheblichen Verluste in den Frequenzweiche zu umgehen. Die controller die wir verwendeten (meist Lake audio) konnten delays in cm oder nS eingestellen. Uns selbstverständlich ist ein dirac Impuls der einzig richtige Weg. Die Mathematik dahinter dürfte beim Ersteller im Schlaf beherrscht werden, gehe ich mal von aus, daher ist mir das Fazit extrem unangenehm. Da wir es hier mathematisch mit monoton steigenden/fallenden Graphen im zeitbereich zu tun haben, sind Diese zu 100% Prozent in den Bildbereich überführbar. Das ist mathematisch zig tausend Mal bewiesen. Und somit eben nicht nur richtig, sondern auch jederzeit wiederholbar nachzuweisen. Dies anzuzweifeln ist schon etwas fehl am Platz. Wenn die transformation mit gleitender frourier nicht gelingt, so nimmt man halt Laplace also den L-Raum. Da hier explizit ein zeitfaktor enthalten ist, können so auch abklingende Systeme berechnet werden. Diese Überführung und Rücktransformation ist zu jedem Zeitpunkt gegeben. Daher stimmt phase und frequenz immer überein. Ihnen dürfte auch bekannt sein das Luft eben kein starres Medium ist und somit die Ankoppelung daran auch nicht. Also stimmt schon mal ihr Ersatzschaltbild nicht. Bzw. Ist es zu ungenau. Somit sind Ihre Erläuterungen darauf basierend schlicht ungenau. Es kommt immer auf die Hördistanz an, sonst brauche ich mit delays gar nicht anfangen, die gelten nun mal nur an einem Punkt. Das ganze kann man anhand polar-plots einfach erkennen und nachweisen, diese gelten allerdings immer nur für eine bestimmte Frequenz. Will man eine Summe darüber generieren, würde es ein 3D Schlauch werden. Ein Hilfsmittel um das nicht per 3d Drucker zu generieren, ist der isobaren plot Dieser ist halt nicht einfach zu verstehen und zu interpretieren ist nochmal schwieriger. Allerdings wird zu jedem ernstzunehmenden Prof. Chassis/Lautsprecher einer mitgeliefert. Im PA Bereich wird so die'Ausleuchtung' der Box bestimmt, wichtig für Expo line-arrays. (geflogene PA) Das ändert sich auch nicht wenn ich ein kontinurierliches Signal als Messhilfe nutze. Es kaschiert nur alle Laufzeitfehler mittels einer summen Bildung im Bildbereich. F(t) = f(t) * summe( exp (iwt1) +exp (jwt2)) wobei t1 < t2 und gleitend summiert wird. Überführt in DSP Sprache wird die Summe gebildet mit aufsummierten diskreten Abtastwerten. Das Resultat ist aber gleich schlecht. Da eine Mittellung stattfindet die hier ganz und gar nicht gewollt ist. Es sieht zwar 'schöner' aus im plot nachher aber due Störungen sind auch leider ausgemittelt. Das kann also ebenso nicht zielführend sein. Hatte mir wesentlich mehr erhofft, von einem Profi. Schade.

[@KirchnerLeo]

Einem Ingenieur der Regelungstechnik die Mathematik zu erklären, OK. Die linearen Differentialgleichungen sind der Grundlage der Impuls Response Messungen. Die Messtechnik muss diese Funktionen erfüllen. Die Theorie funktioniert, solange es sich nur um eine Signalquelle handelt. Treten mehrere Signalquellen auf, die verzögert sind, können die linearen Differentialgleichungen die zeitliche Zuordnung nicht beschreiben. Enthält die Übertragungsstrecke eine Laufzeit, so tritt ein transzendenter Faktor -T e LP auf. Dieser Fall wird bei der Berechnung von Regelungsstrecken nicht benutzt. Bei der Laplace-Transformation gibt es keine Rechenoperation für die Verzögerung innerhalb einer Übertragungsfunktion. Diese wird durch die Allpass Funktion ersetzt. Der Allpass und die Verzögerung sind aber zwei vollkommen verschiedene Funktionen. Bei der Verzögerung bleibt das Signal vollkommen erhalten. Bei dem Allpass wird die Form des Signals durch die Phasendrehung zerstört. Die zeitliche Zuordnung der einzelnen enthaltenen Frequenzen stimmt nicht mehr. Dies hat einen großen Einfluss auf den Klang. In dem Artikel „Dynamic Measurement“ auf unserer Webseite unter Wissenswertes, Fotostory, wird das Verhalten des Allpasses in 3D gezeigt. Theoretisch wird die Verzögerung richtig gezeigt, wenn die Anzahl der verwendeten Allpässe gegen Unendlich geht. Da stößt die Mathematik an ihre Grenzen. Da bei der IR Messung mit den linearen Differentialgleichungen, auch die Laplace-Transformation, gerechnet wird, können Verzögerungen nicht richtig gezeigt werden. So stimmen die Phase und die Sprungantwort nicht. Bei den Wasserfalldiagrammen sowie dem Spektrogramm ist eine Darstellung verzögerter Signale nicht möglich. Dies führt bei der Entwicklung von Lautsprechern mit mehreren Chassis, und auch bei der Optimierung der Raumakustik, zu großen Fehlern. Im Video wird dies beschrieben. Bei der ATB Messtechnik, mitentwickelt von dem genialen Programmierer Elmar Meyer-Carlstädt, werden die Messungen aus Zeitmessungen, entsprechend der Oszilloskop Messungen, entwickelt. Hiebei müssen die Laufzeiten der PC Verwaltung sowie Soundkarte bekannt sein. Dies erfolgt bei dem ATB Audio Analyzer Programm durch die Time Calibration. (Quelle: Taschenbuch der Mathematik, Bronstein-Semendjajew)