FIR en IIR cross-over filters en pre/post-ringing

Aktief of passief

Moderator: Beheerdersteam

jvenema
Berichten: 119
Lid geworden op: di 20 aug 2019, 12:38

FIR en IIR cross-over filters en pre/post-ringing

Berichtdoor jvenema » do 21 nov 2019, 0:54

Ik heb wat onderzoek gedaan, naar pre/post-ringing en hier simulaties van gedaan. Welke filter heeft welke ringing eigenschappen en door de impulse response van filter tegen een gegenereerde impulse response te houden met temporal masking curve, is een mogelijke inschatting te maken in hoeverre filter een hoorbaar artifact zal geven. Tevens via simulaties gekeken in hoeverre de andere aanpak van Grimm Audio met alleen fase linearisatie op input signaal i.p.v. lineaire fase cross-over filters een ander resultaat oplevert wat betreft ringing.
Geheel van het uitzoekwerk is in document verwerkt, wellicht heeft iemand er wat aan om tot bepaalde digitale filter keuzes te komen.

FIR en IIR crossover filters-compressed.pdf
Je hebt niet voldoende permissies om de bijlagen van dit bericht te bekijken.

RobbinM
Berichten: 66
Lid geworden op: do 22 feb 2018, 3:25

Re: FIR en IIR cross-over filters en pre/post-ringing

Berichtdoor RobbinM » do 21 nov 2019, 4:02

Dat is mooi, ik ga het aandachtig doorlezen.
Bedankt!
Subje: 16x Peerless XXLS P835037 (8-80Hz)
Frontjes: Satori WO24P-4 (80-200Hz) Satori MW16P-4 (200-1780Hz) SB26ADC (1780-20kHz)

Gebruikersavatar
ds23man
Ook commercieel actief
Berichten: 20964
Lid geworden op: za 05 sep 2009, 18:46
Locatie: Bananenrepubliek

Re: FIR en IIR cross-over filters en pre/post-ringing

Berichtdoor ds23man » do 21 nov 2019, 9:01

Sjeminee wat een lap tekst!
Fusion Filterdesign

jvenema
Berichten: 119
Lid geworden op: di 20 aug 2019, 12:38

Re: FIR en IIR cross-over filters en pre/post-ringing

Berichtdoor jvenema » do 21 nov 2019, 9:40

:relax: Veel plaatjes ook! :-"

Gebruikersavatar
One World Concepts
Ook commercieel actief
Berichten: 349
Lid geworden op: wo 02 mei 2018, 14:53

Re: FIR en IIR cross-over filters en pre/post-ringing

Berichtdoor One World Concepts » do 21 nov 2019, 12:30

jvenema schreef:Ik heb wat onderzoek gedaan, naar pre/post-ringing en hier simulaties van gedaan. Welke filter heeft welke ringing eigenschappen en door de impulse response van filter tegen een gegenereerde impulse response te houden met temporal masking curve, is een mogelijke inschatting te maken in hoeverre filter een hoorbaar artifact zal geven. Tevens via simulaties gekeken in hoeverre de andere aanpak van Grimm Audio met alleen fase linearisatie op input signaal i.p.v. lineaire fase cross-over filters een ander resultaat oplevert wat betreft ringing.
Geheel van het uitzoekwerk is in document verwerkt, wellicht heeft iemand er wat aan om tot bepaalde digitale filter keuzes te komen.

FIR en IIR crossover filters-compressed.pdf

Interessant onderzoekje.

Voor sommigen wellicht oude koek, maar ik denk voor een hoop lezers hier juist een nieuwe wereld.
Mijn complimenten voor de vooral praktische insteek!

Iets wat bij heel erg veel wetenschappelijk onderzoek nog weleens ontbreekt! (en ik lees wat af per week!)
In veel gevallen gaat het zelfs nog een trapje erger, en blijft men in de bekende "wiskundige modellen/simulaties bewijzen met theorie"-loop hangen.
Wij van WC-eend zeg maar ;)

Zo ook inderdaad de brickwall filters, waar steeds maar weer naar verwezen wordt. Praktisch gezien is het natuurlijk een beetje absurd om zoiets te gaan gebruiken. De praktijk leert dat meer dan 48dB/oct niet heel veel zoden meer aan de dijk zet, en dat vaak als 24dB/oct genoeg is.
Tov van een "ouderwets" filter is het sowieso al stukken beter, waar men vaak niet verder komt dan 12dB of soms 18dB/oct (buiten de andere ongemakken om)

Om dezelfde reden valt dan dus het aantal "resources" wat praktische nodig is, vaak wel mee. Met een goedkoop DSPtje kun je vaak al prima een 2-weg filteren.
Als we het dan ook nog over de "hoorbaarheid" gaan hebben (-> perceptual study), is er zeker nog een aantal andere trucs uit te halen.
Het totale frequentiebereik hoeft namelijk niet compleet plat qua fase.

Overigens hoor ik mensen al denken en fronsen over de absolute hoorbaarheid en of FIR filters uberhaubt wel nodig zijn.
Die gedachte is namelijk totaal valide (ook daar is meer dan genoeg onderzoek over te vinden).

Echter vraag ik ook hier weer om even de praktische kant van het verhaal te bekijken.
Zeker in de professionele wereld, waar men allerlei type producten door elkaar gebruikt, kan het soms heel praktisch zijn om te zorgen dat het faseverloop van alle verschillende speakers (producten/modellen) hetzelfde is.
Op deze manier zijn ze namelijk makkelijker te combineren met elkaar, zonder het risico te lopen dat dmv fase-verschillen bepaalde frequenties elkaar ineens heel erg gaan beïnvloeden.
Uiteraard zitten daar ook vrij grote praktische beperkingen aan (denk aan afstanden, hoogte verschillen, hoeken etc etc), maar het maakt het geheel wel meer modulair.

Ook kun je soms juist bepaalde "stoor-gebieden" in de freq resp aanpakken door enkel maar met fase te spelen van een bepaalde frequentie-band.
Ik denk dat het dan ook vooral als tool gezien moet worden, ipv een discussie te voeren wat nu beter of slechter is in absolute zin.
http://www.oneworldconcepts.com | formerly known as b_force

jvenema
Berichten: 119
Lid geworden op: di 20 aug 2019, 12:38

Re: FIR en IIR cross-over filters en pre/post-ringing

Berichtdoor jvenema » do 21 nov 2019, 13:09

Ik snap ook niet dat bij FIR filters de brick wall slope er meestal gelijk bijgehaald word. Een 48dB/oct filter is zelden niet steil genoeg. En heeft met Linkwitz-Riley een mooie vlakke freq. response. Is zowel in minimum fase als linear fase een mooi filter. En minder steil kan ook best vaak. FIR geeft dan gewoon gemak. Je kunt een hoop tegelijk ermee doen en ik hoop dat dat iets anders is als een brick wall cross-over. Met een goedkoop DSP (adau1701) zit je met twee FIR filters wel snel aan de resource grenzen weet ik. Met de adau14.. serie is dat weer anders. Zit te denken om uit China een goedkoop 1466 board te laten komen om mee te spelen :wink:

Gebruikersavatar
One World Concepts
Ook commercieel actief
Berichten: 349
Lid geworden op: wo 02 mei 2018, 14:53

Re: FIR en IIR cross-over filters en pre/post-ringing

Berichtdoor One World Concepts » do 21 nov 2019, 14:44

jvenema schreef:Ik snap ook niet dat bij FIR filters de brick wall slope er meestal gelijk bijgehaald word. Een 48dB/oct filter is zelden niet steil genoeg. En heeft met Linkwitz-Riley een mooie vlakke freq. response. Is zowel in minimum fase als linear fase een mooi filter. En minder steil kan ook best vaak. FIR geeft dan gewoon gemak. Je kunt een hoop tegelijk ermee doen en ik hoop dat dat iets anders is als een brick wall cross-over. Met een goedkoop DSP (adau1701) zit je met twee FIR filters wel snel aan de resource grenzen weet ik. Met de adau14.. serie is dat weer anders. Zit te denken om uit China een goedkoop 1466 board te laten komen om mee te spelen :wink:

Met de adau1701/1401 kun je wel iets meer dan twee FIR blocks.
Ik weet niet meer uit het hoofd hoeveel, maar zoals ik al zei, een 2-weg systeem moet zeker lukken.
Maar dat hangt er ook vanaf of je elk klein hobbeltje wilt gaan corrigeren.
Uiteraard is er nog een aantal andere instellingen waarmee je kunt spelen met FIR filters, optimaliseren.
(aantal taps vs frequentie bv, samplerate, type tijdvenster etc)

Ik heb erg goede ervaring met de ADAU145x varianten. Tov de 1401 (welk trouwens goedkoper is dan de 1701 :think: ), zijn ze ook niet heel veel duurder.
http://www.oneworldconcepts.com | formerly known as b_force

jvenema
Berichten: 119
Lid geworden op: di 20 aug 2019, 12:38

Re: FIR en IIR cross-over filters en pre/post-ringing

Berichtdoor jvenema » do 21 nov 2019, 16:00

De AUDAU1701 heeft 1024 programma stappen op papier, in werkelijkheid 1016 dacht ik. Ik kwam in de praktijk tot twee keer 320. EQ voor woofer kan niet met deze lengte van FIR-filter dus daar zijn iets van 6 biquads voor gebruikt (ik dacht 10 instructies per stuk?). Verder programma stappen om druk/draaiknop met LED aan te sturen. Dus rotary encoder en opzoek tabel om afhankelijk van stand kleur knop te veranderen. Volume regeling etc. Had nog wat ruimte om FIR lengte op te trekken richting 350-360 wat betreft programma stappen (had nog bijna 80 stappen over), maar toen liep ik tegen SigmaStudio problemen aan.
Programma werkte toen wel vanaf programmer board, maar geladen in EEPROM dan werkte het weer niet. Dat programma wel werkt vanuit programmer en niet vanuit EEPROM was erg frustrerend. Je denkt iets werkends te hebben, dan werkt het niet vanuit EEPROM en dan moet je proberen het via trial en error het wel aan de praat te krijgen.
Iets van twee FIR filters met lengte van ongeveer 400 zou denk ik net kunnen, als je minder met draaiknoppen en LED speel en het meer Basic hou. Maar dat is geen overdreven lang FIR filter en moet SigmaStudio ook geen kuren vertonen.
Dus ja het kan ik, heb er een project meegedaan, maar het was af en toe best puzzelen en kijken hoe ik bepaalde dingen voor elkaar kon krijgen met de minste programma instructies.
Er zijn geen instructies om iets met bit patronen te doen (bitwise AND & OR etc) anders had ik de LED's veel efficiënter kunnen doen. Nu zijn daar lookup tabellen voor gebruikt, koste meer data/parameter RAM, maar minder instructies, waar ik het eerste vastliep.
Een tweeweg kan, maar je moet op blijven letten.

Gebruikersavatar
One World Concepts
Ook commercieel actief
Berichten: 349
Lid geworden op: wo 02 mei 2018, 14:53

Re: FIR en IIR cross-over filters en pre/post-ringing

Berichtdoor One World Concepts » do 21 nov 2019, 16:32

jvenema schreef:De AUDAU1701 heeft 1024 programma stappen op papier, in werkelijkheid 1016 dacht ik. Ik kwam in de praktijk tot twee keer 320. EQ voor woofer kan niet met deze lengte van FIR-filter dus daar zijn iets van 6 biquads voor gebruikt (ik dacht 10 instructies per stuk?). Verder programma stappen om druk/draaiknop met LED aan te sturen. Dus rotary encoder en opzoek tabel om afhankelijk van stand kleur knop te veranderen. Volume regeling etc. Had nog wat ruimte om FIR lengte op te trekken richting 350-360 wat betreft programma stappen (had nog bijna 80 stappen over), maar toen liep ik tegen SigmaStudio problemen aan.
Programma werkte toen wel vanaf programmer board, maar geladen in EEPROM dan werkte het weer niet. Dat programma wel werkt vanuit programmer en niet vanuit EEPROM was erg frustrerend. Je denkt iets werkends te hebben, dan werkt het niet vanuit EEPROM en dan moet je proberen het via trial en error het wel aan de praat te krijgen.
Iets van twee FIR filters met lengte van ongeveer 400 zou denk ik net kunnen, als je minder met draaiknoppen en LED speel en het meer Basic hou. Maar dat is geen overdreven lang FIR filter en moet SigmaStudio ook geen kuren vertonen.
Dus ja het kan ik, heb er een project meegedaan, maar het was af en toe best puzzelen en kijken hoe ik bepaalde dingen voor elkaar kon krijgen met de minste programma instructies.
Er zijn geen instructies om iets met bit patronen te doen (bitwise AND & OR etc) anders had ik de LED's veel efficiënter kunnen doen. Nu zijn daar lookup tabellen voor gebruikt, koste meer data/parameter RAM, maar minder instructies, waar ik het eerste vastliep.
Een tweeweg kan, maar je moet op blijven letten.

Ik denk dat daar nog wel het eea te optimaliseren valt. Uiteraard hangt dat ook heel erg af van type speakers/ontwerp dat gekozen is.
Maar 96 taps voor hoog crossed @ 1500Hz moet echt wel te doen zijn.
(75 is mij ook weleens gelukt)

Probleem blijft altijd highpass filters rond de 80-150Hz natuurlijk. Die vreten heel wat op.


Wellicht beetje slow-chat zo, maar ook beetje bedoeld om het wat levendiger te maken voor de lezertjes ;)
(kijkje in de keuken)
http://www.oneworldconcepts.com | formerly known as b_force

jvenema
Berichten: 119
Lid geworden op: di 20 aug 2019, 12:38

Re: FIR en IIR cross-over filters en pre/post-ringing

Berichtdoor jvenema » do 21 nov 2019, 19:13

96 is wel krap, de De rode lijn hou je dan moeilijk bij de blauwe in Rephase.
Screenshot 2019-11-21 at 19.01.57.png

Filter aan de andere kant zit dan in hoog te filteren en blijft vervolgens beter bij de target blauwe curve.
Screenshot 2019-11-21 at 19.04.58.png

Als je dat samenvoegt, dan gaat dat niet direct een mooie sommatie geven. Wellicht als je een kant pakt en daar de tegenhanger van bepaal zodat som de "perfecte" impuls is, dan kan het misschien werken, maar dan heb je er wel het nodige hand werk aan.
Ik merkte dat "Out of the Box", dat vanaf ongeveer lengte 200 de ronde lijn dicht genoeg bij de blauwe komt, zodat de opsomming gelijk "goed" was.
Vandaar dat ik de ruimte die er was gebruikt heb om de FIR filters zo lang mogelijk te maken. Vervolgens werd ik wat tegengehouden door de EEPROM problemen. Maar programma instructies die niet gebruikt worden heb je ook niets aan, dus dan maar het FIR in :sure: .
Je hebt niet voldoende permissies om de bijlagen van dit bericht te bekijken.

Gebruikersavatar
ds23man
Ook commercieel actief
Berichten: 20964
Lid geworden op: za 05 sep 2009, 18:46
Locatie: Bananenrepubliek

Re: FIR en IIR cross-over filters en pre/post-ringing

Berichtdoor ds23man » do 21 nov 2019, 19:22

Jim,

Bedankt voor je uitgebreide uitwerking! Maar wat ik het hele verhaal mis is wat nou het voordeel zou zijn om met Fir te werken. Voor amplitudecorrecties is al nonsens omdat een driver minimum fase is en door correctie met een IIR de fase weer recht getrokken word. Als je dat met een Fir doet moet ie een IIR nadoen, waste of resources. Bij een xover hebben we te maken met een faseverschuiving over het totale systeem ( 6db 90 graden, 12db 180, 24db 360 enz). Ik heb nog nergens ergens een steekhoudend onderzoek gezien of dat hoorbare effecten geeft. Bruno heeft in het in LS1 whitepaper over de correctie van deze fase : The icing on the cake. En dat laatste moet je letterlijk nemen als meetresultaat. Staat leuk in je specs zo'n perfecte steprespons. De realiteit qua ontwerp van de LS1 is gewoon de voornaamste markt waar het in gezet moet worden, bij de LS1 de pro audio markt. Fir filtering zou de LS1 volledig diskwalificeren door de latency. De uitschakelbare fir op de ingang is gewoon een marketinggimmick die geen enkele pro gebruiker mist en ik vraag me gewoon echt af of het hoorbaar is.
Fusion Filterdesign

Gebruikersavatar
One World Concepts
Ook commercieel actief
Berichten: 349
Lid geworden op: wo 02 mei 2018, 14:53

Re: FIR en IIR cross-over filters en pre/post-ringing

Berichtdoor One World Concepts » do 21 nov 2019, 21:13

jvenema schreef:96 is wel krap, de De rode lijn hou je dan moeilijk bij de blauwe in Rephase.
Screenshot 2019-11-21 at 19.01.57.png
Filter aan de andere kant zit dan in hoog te filteren en blijft vervolgens beter bij de target blauwe curve.
Screenshot 2019-11-21 at 19.04.58.png
Als je dat samenvoegt, dan gaat dat niet direct een mooie sommatie geven. Wellicht als je een kant pakt en daar de tegenhanger van bepaal zodat som de "perfecte" impuls is, dan kan het misschien werken, maar dan heb je er wel het nodige hand werk aan.
Ik merkte dat "Out of the Box", dat vanaf ongeveer lengte 200 de ronde lijn dicht genoeg bij de blauwe komt, zodat de opsomming gelijk "goed" was.
Vandaar dat ik de ruimte die er was gebruikt heb om de FIR filters zo lang mogelijk te maken. Vervolgens werd ik wat tegengehouden door de EEPROM problemen. Maar programma instructies die niet gebruikt worden heb je ook niets aan, dus dan maar het FIR in :sure: .

Dat kan beter, zie hier ;) (twee verschillende resultaten)
Zelfs nog met een extra moeilijkheids-dipje erin.
edit: dit is trouwens met een 4e orde LR (24dB/oc). 36dB/oc LR is een beetje dubieus.
Dat is eerder quasi-LR. Anyway, ik zou persoonlijk niet echt weten waarom iemand meer dan 4e orde zou willen kiezen, tenzij je wel echt heel erg op het randje van het kunnen van je driver zit.

Beneden de 500Hz oid vind ik de fase soweiso niet meer interessant. Daarvan is het het niveau van een hoogdriver zo laag dat er absoluut geen merkbare invloeden meer zijn.

Overigens moet je de "mooie sommatie" ook een beetje in context plaatsen.
Puur theoretisch is dat idd niet de "perfecte" sommatie.
Ik kan je echter uit ervaring vertellen dat uit een batch van 30 speakers die ik ooit eens allemaal gemeten heb, daar de verschillen een stuk groter van zijn dan zo'n minder perfecte optelling.
Mijn ervaring is ook dat zelfs bij vrij dure A-merken dergelijke specs en consistentie soms ver te zoeken is.

Om die reden is het belangrijk om de praktijk niet uit het oog te verliezen.

Als het om een enkele speaker gaat, of een (zeer) kleine productie, stel je filters toch handmatig in.
Dat is dan puur even een kwestie van een beetje aan de schuifjes draaien en je hebt een prima resultaat.

ds23man schreef:Jim,

Bedankt voor je uitgebreide uitwerking! Maar wat ik het hele verhaal mis is wat nou het voordeel zou zijn om met Fir te werken.

Klopt, vandaar ook exacte mijn uitleg daarover ;)
Je hebt niet voldoende permissies om de bijlagen van dit bericht te bekijken.
Laatst gewijzigd door One World Concepts op do 21 nov 2019, 22:16, 2 keer totaal gewijzigd.
http://www.oneworldconcepts.com | formerly known as b_force

jvenema
Berichten: 119
Lid geworden op: di 20 aug 2019, 12:38

Re: FIR en IIR cross-over filters en pre/post-ringing

Berichtdoor jvenema » do 21 nov 2019, 21:38

Als we verhaal over fase "terug" draaien even vergeten, omdat de hoorbaarheid daarvan inderdaad nogal "omstreden" is, dan is er qua resultaat geen verschil. Er zijn onderzoeken waarbij een beperkt deel van de proefpersonen fase verloop konden waarnemen, echter alleen bij speciaal geconstrueerd materiaal, waar je geen CD van gaat opzetten thuis. Ik ga ervanuit dat ik het wel niet zal horen.
Als latency geen probleem is, dan kan het ook geen kwaad, vind de oplossing van Grimm daarom wel mooi. Wil je de fase recht hebben dat kan, wil je geen latency, dan kan dat ook. Als je CD een jaar in de kast heeft gelegen, dan kan de paar extra ms delay er ook nog wel bij.
Ik gaf zelf ook al aan dat oplossing met FIR qua resources een duurdere oplossing is. Maar aan de andere kant als het in DSP past, dan past het, ongebruikte instructie stappen of data/parameter RAM heb je tenslotte ook niets aan.
De voordelen moet je denk ik vooral zoeken in een stukje gemak. Als je de fase tussen twee driver op elkaar af wil stemmen, dan gaat dat met een FIR filter en rehase erg gemakkelijk. Een tweeter is gewoon een gesloten systeem, je geeft ervan de resonantie frequentie op en fase loopt recht en gelijk met de woofer.
Een all-pass op woofer werkt ook, maar is net weer een stukje lastiger goed te krijgen. Mocht je qua delay net tussen twee samples uitkomen, dan kan je dan ook ondervangen etc. Ik kwam nu met 4 samples delay precies goed uit, maar zo niet, dan kan je dat soort dingen eenvoudig oplossen met een FIR.
Dus zolang je geen last heb van de latency en de DSP resources zijn geen probleem, dan is het denk ik voornamelijk een makkelijke oplossing. Maar een echt hoorbaar of meetbaar verschil (afgezien van eventueel fase verhaal) is er niet. Wel is het natuurlijk zo, dat als fase recht getrokken is, dat je mooie meet figuren krijg :) .
Verder zou je, mocht je echt willen, complexere cross-over filters kunnen maken. In rephase zit b.v. 1/2 octave overlap, 1 octave overlap etc. Een tweetraps cross-over, met eerst wat slappe heling en dan steiler etc. Met de twee traps aanpak zou je relatief geringe pre/post-ringing kunnen combineren met steilere filter helingen wat verder van cross-over punt. Verder hoef je maar een kant van zo'n complex filter te maken. Je weet dat de som een perfecte impuls response moet zijn, dus als je een kant heb, kun je de andere kant afleiden.
Dit zijn wat geavanceerde dingen, die denk ik niet direct een bepaalde keuze rechtvaardigen.
Ik denk dat het belangrijkste is om mee te nemen, dat je eenvoudig een temporal masking curve in REW kunt laden om te verifieren of je filter daar wel (ruim) binnen blijft, dit geldt zowel voor IIR als FIR filters. De source code zit erbij, mocht je strengere curves willen, dan kun je b.v. de 70 veranderen in 90, of de exponent constante veranderen. Maar je hebt iets om de pre/post ringing tegen aan te houden. Vond het interessant om te zien dat het LR48 minimum fase filter meer in de gevarenzone zit dan de lineaire fase variant. Dus steil filteren hetzij minimum, hetzij lineair moet je mee oppassen. Dus een hulpmiddel daarbij en een stukje awareness bij mensen, is denk ik het belangrijkste.
Als het weer weer beter is, want ik moet buiten meten, dan denk ik dat ik mijn DSP ook ga ombouwen naar een meer grimm achtige oplossing, vind de aanpak, zeker wat resources aangaat en het uitschakelbare erg elegant. Of het een echt hoorbaar verschil gaat opleveren betwijfel ik. De ringing blijft ruim binnen de temporal masking curve, dus daar verwacht ik niet veel.
Heb ondertussen wel een betere USB DAC (PCM5102 DAC) voor aan de PC, dat maakt zeker verschil tov bluetooth streamer wat ik laatst mee had.
Probleem met goedkoop alles in een DSP versterker bordje, dat je er altijd via een matige ADC ingaat en via een matige DAC eruit en dan een matige versterker. Dus in die context is winst halen op een gegeven moment niet echt meer mogelijk, maar prutsen blijft leuk.

jvenema
Berichten: 119
Lid geworden op: di 20 aug 2019, 12:38

Re: FIR en IIR cross-over filters en pre/post-ringing

Berichtdoor jvenema » do 21 nov 2019, 21:47

One World Concepts schreef:
jvenema schreef:96 is wel krap, de De rode lijn hou je dan moeilijk bij de blauwe in Rephase.
Screenshot 2019-11-21 at 19.01.57.png
Filter aan de andere kant zit dan in hoog te filteren en blijft vervolgens beter bij de target blauwe curve.
Screenshot 2019-11-21 at 19.04.58.png
Als je dat samenvoegt, dan gaat dat niet direct een mooie sommatie geven. Wellicht als je een kant pakt en daar de tegenhanger van bepaal zodat som de "perfecte" impuls is, dan kan het misschien werken, maar dan heb je er wel het nodige hand werk aan.
Ik merkte dat "Out of the Box", dat vanaf ongeveer lengte 200 de ronde lijn dicht genoeg bij de blauwe komt, zodat de opsomming gelijk "goed" was.
Vandaar dat ik de ruimte die er was gebruikt heb om de FIR filters zo lang mogelijk te maken. Vervolgens werd ik wat tegengehouden door de EEPROM problemen. Maar programma instructies die niet gebruikt worden heb je ook niets aan, dus dan maar het FIR in :sure: .

Dat kan beter, zie hier ;) (twee verschillende resultaten)
Zelfs nog met een extra moeilijkheids-dipje erin.
edit: dit is trouwens met een 4e orde LR (24dB/oc). 36dB/oc LR is een beetje dubieus.
Dat is eerder quasi-LR. Anyway, ik zou persoonlijk niet echt weten waarom iemand meer dan 4e orde zou willen kiezen, tenzij je wel echt heel erg op het randje van het kunnen van je driver zit.

Beneden de 500Hz oid vind ik de fase soweiso niet meer interessant. Daarvan is het het niveau van een hoogdriver zo laag dat er absoluut geen merkbare invloeden meer zijn.

Overigens moet je de "mooie sommatie" ook een beetje in context plaatsen.
Puur theoretisch is dat idd niet de "perfecte" sommatie.
Ik kan je echter uit ervaring vertellen dat uit een batch van 30 speakers die ik ooit eens allemaal gemeten heb, daar de verschillen een stuk groter van zijn dan zo'n minder perfecte optelling.
Mijn ervaring is ook dat zelfs bij vrij dure A-merken dergelijke specs en consistentie soms ver te zoeken is.

Om die reden is het belangrijk om de praktijk niet uit het oog te verliezen.

Als het om een enkele speaker gaat, of een (zeer) kleine productie, stel je filters toch handmatig in.
Dat is dan puur even een kwestie van een beetje aan de schuifjes draaien en je hebt een prima resultaat.

ds23man schreef:Jim,

Bedankt voor je uitgebreide uitwerking! Maar wat ik het hele verhaal mis is wat nou het voordeel zou zijn om met Fir te werken.

Klopt, vandaar ook exacte mijn uitleg daarover ;)


Sorry was vergeten optimization aan te zetten, die stond op none, dat maakt wel wat uit!
Verder heb ik een alu cone woofer gebruikt en dan moet je vanwege cone break-up wat boven de 2kHz, wel al een stuk weggefilterd zijn. Hoe steil je dat dan moet doen als je cross-over heb op 1.5kHz is dan een tweede, maar brick-wall is zeker niet nodig en steiler dan 48dB/oct lijkt me ook zo wie zo niet nodig.

jvenema
Berichten: 119
Lid geworden op: di 20 aug 2019, 12:38

Re: FIR en IIR cross-over filters en pre/post-ringing

Berichtdoor jvenema » do 21 nov 2019, 21:54

Zelfs nog met een extra moeilijkheids-dipje erin.

Hoe hoger in frequentie hoe makkelijker die moeilijkheids-dipjes zijn :lol:
Issue is meer het wegfilteren van de lage frequenties en inderdaad fase als signaal volkomen gedomineerd word door andere driver is totaal niet relevant. Nog tips wat betreft windowing? Ik probeer meestal een aantal wat het beste lijkt te werken, maar misschien heb jij een handige shortlist. Echter als je filter langer maak, omdat je anders resources toch niet gebruik, dan maakt dat minder uit.

Gebruikersavatar
One World Concepts
Ook commercieel actief
Berichten: 349
Lid geworden op: wo 02 mei 2018, 14:53

Re: FIR en IIR cross-over filters en pre/post-ringing

Berichtdoor One World Concepts » do 21 nov 2019, 21:55

jvenema schreef:Sorry was vergeten optimization aan te zetten, die stond op none, dat maakt wel wat uit!
Verder heb ik een alu cone woofer gebruikt en dan moet je vanwege cone break-up wat boven de 2kHz, wel al een stuk weggefilterd zijn. Hoe steil je dat dan moet doen als je cross-over heb op 1.5kHz is dan een tweede, maar brick-wall is zeker niet nodig en steiler dan 48dB/oct lijkt me ook zo wie zo niet nodig.

Dat kun je toch ook doen met een param EQ of een notch?
Die zijn VEEL "goedkoper"

Zo kwam ik er bv ook achter dat kennelijk een shelving filter lastig kan zijn.
Terwijl drie param EQ met de juiste overlap het nagenoeg hetzelfde doen zonder problemen!!
Nouja, de verschillen ontstaan bij -40/-50 dB met een verschil van 1,5dB.
Daar lig ik niet wakker van hoor!

Dat bedoelde ik dus eerder met optimaliseren.
See where you can cut corners, especially if they're not important
http://www.oneworldconcepts.com | formerly known as b_force

Gebruikersavatar
One World Concepts
Ook commercieel actief
Berichten: 349
Lid geworden op: wo 02 mei 2018, 14:53

Re: FIR en IIR cross-over filters en pre/post-ringing

Berichtdoor One World Concepts » do 21 nov 2019, 22:01

jvenema schreef:
Zelfs nog met een extra moeilijkheids-dipje erin.

Hoe hoger in frequentie hoe makkelijker die moeilijkheids-dipjes zijn :lol:
Issue is meer het wegfilteren van de lage frequenties en inderdaad fase als signaal volkomen gedomineerd word door andere driver is totaal niet relevant. Nog tips wat betreft windowing? Ik probeer meestal een aantal wat het beste lijkt te werken, maar misschien heb jij een handige shortlist. Echter als je filter langer maak, omdat je anders resources toch niet gebruik, dan maakt dat minder uit.

Rectangular kan heel tricky worden als het gaat om ringing en fase sprongen.
Zeker als je bv een midwoofer wilt filters, dan wordt het hoog een grote puinhoop.

Maar goed, dat zie je snel genoeg.
Voor de rest is het ook maar een beetje aan de knoppen draaien eerlijk gezegd.
En soms op tijd je "optimazation" stoppen.
Ik heb al wat vaak gehad dat ik een tussenresultaat veel beter vond dan het eindresultaat.

Zelf gebruik ik thuis eigenlijk nooit echt FIR filters.
Zoals ik al zei, vooral handig voor bepaalde productie in de professionele wereld.
Jammer dat RePhase geen compensatie filter heeft (zoals een aantal duur betaalde programma's dat wel hebben).
Daarmee kun je bv direct de fase recht trekken, ipv dat gekke gedoe met de EQ schuifjes.
Idem voor een inverse filter van je target (leuk voor gitaarwerk en je eigen impulse responsies maken enzo)

edit: bij optimazation maakt het ook heel erg veel uit welke range je neemt.
met -100dB krijg je soms echt bagger resultaten, terwijl -40dB veel beter uitpakt

Ik vraag me nu idd eigenlijk ook af of het niet veel "zuiniger" is om alles in IIR te doen en dan enkel gewoon ff de fase recht te trekken
(ik ben ff kwijt hoe "duur" ook alweer een IIR biquad is in sigmastudio)
http://www.oneworldconcepts.com | formerly known as b_force

jvenema
Berichten: 119
Lid geworden op: di 20 aug 2019, 12:38

Re: FIR en IIR cross-over filters en pre/post-ringing

Berichtdoor jvenema » do 21 nov 2019, 23:04

Ik vraag me nu idd eigenlijk ook af of het niet veel "zuiniger" is om alles in IIR te doen en dan enkel gewoon ff de fase recht te trekken
(ik ben ff kwijt hoe "duur" ook alweer een IIR biquad is in sigmastudio)

Volgens mij 10 programmer instructies en dan nog data/parameter RAM, maar bij mij gingen de programmeer instructies het snelste.
IIR zal inderdaad meestal "goedkoper" zijn qua resources. Maar als het past past het en maakt dat niet uit. En inderdaad bepaalde extra fase opties zouden handig zijn. i.p.v. klooien met de schuifjes en wat andere fase instellingen.
Wat wel goed werkt is fase correctie van tweeter, gewoon aangeven gesloten systeem, op b.v. 700Hz (in buurt van resonantie frq.) wat spelen met de Q en fase loopt gelijk met woofer.
Ik mis ook optie om cross-over tegenhanger te maken, dat doe ik nu manueel met wat edit slagen en excel, zal daar binnenkort eens een C++ progje voor maken.
Ik wil b.v. de woofer wat steiler filteren, maar tweeter mag wat rustiger. Ik zag, dat als ik b.v. de Reject 36 nam, voor de Low pass en daar de tegenhanger voor uitreken, dat die minder steil verloopt. De pre/post ringing van die combinatie is best goed. Voor dat soort dingen mis ik ook wat ondersteuning in Rephase. Niet symmetrische lineair fase filters zijn relatief gemakkelijk met FIR filters, want de fase blijft onderling wel gelijk lopen. Met minimum fase filters gaat dat goed met symmetrische Linkwitz-Riley filters, maar anders word dat lastig denk ik.
Asym ex.png
Je hebt niet voldoende permissies om de bijlagen van dit bericht te bekijken.

jvenema
Berichten: 119
Lid geworden op: di 20 aug 2019, 12:38

Re: FIR en IIR cross-over filters en pre/post-ringing

Berichtdoor jvenema » do 21 nov 2019, 23:30

Zo kwam ik er bv ook achter dat kennelijk een shelving filter lastig kan zijn.
Terwijl drie param EQ met de juiste overlap het nagenoeg hetzelfde doen zonder problemen!!
Nouja, de verschillen ontstaan bij -40/-50 dB met een verschil van 1,5dB.
Daar lig ik niet wakker van hoor!

Ik vind de spreadsheet van minidsp ook handig:
https://www.minidsp.com/images/fbfiles/files/All_digital_coefs_v1-20101026.zip
Kun je o.a. voor een groot aantal verschillende dingen de biquad coëfficiënten bepalen. Shelving, Linkwitz transform notch peaking EQ etc.
Alleen het plus/min teken van sommige coëfficiënten is anders dan nodig voor Sigmastudio, maar dat is eenvoudig op te lossen.
Verder merkte ik dat je ook leuke dingen kunt doen in VituixCad, daar kun je ook biquads met coëfficiënten in stoppen. Maar je kunt hem ook parameters laten optimaliseren. Je kunt zo tot coëfficiënten komen die niet in een standaard filter patroon vallen, maar wel net doen wat je wil dat er moet gebeuren. Ik kwam zo eens tot een eerste orde all-pass achtige biquad. Normaal staat de b1 dan altijd op 1 en zijn b0 en a1 gelijk aan elkaar en zijn b2 en a2 0. Nu was b1 niet 1, en b0 en a waren niet gelijk aan elkaar maar wel in elkaars buurt. Dit was net een stukje beter als de standaard eerste orde all-pass.

Gebruikersavatar
One World Concepts
Ook commercieel actief
Berichten: 349
Lid geworden op: wo 02 mei 2018, 14:53

Re: FIR en IIR cross-over filters en pre/post-ringing

Berichtdoor One World Concepts » do 21 nov 2019, 23:54

jvenema schreef:
Zo kwam ik er bv ook achter dat kennelijk een shelving filter lastig kan zijn.
Terwijl drie param EQ met de juiste overlap het nagenoeg hetzelfde doen zonder problemen!!
Nouja, de verschillen ontstaan bij -40/-50 dB met een verschil van 1,5dB.
Daar lig ik niet wakker van hoor!

Ik vind de spreadsheet van minidsp ook handig:
https://www.minidsp.com/images/fbfiles/files/All_digital_coefs_v1-20101026.zip
Kun je o.a. voor een groot aantal verschillende dingen de biquad coëfficiënten bepalen. Shelving, Linkwitz transform notch peaking EQ etc.
Alleen het plus/min teken van sommige coëfficiënten is anders dan nodig voor Sigmastudio, maar dat is eenvoudig op te lossen.
Verder merkte ik dat je ook leuke dingen kunt doen in VituixCad, daar kun je ook biquads met coëfficiënten in stoppen. Maar je kunt hem ook parameters laten optimaliseren. Je kunt zo tot coëfficiënten komen die niet in een standaard filter patroon vallen, maar wel net doen wat je wil dat er moet gebeuren. Ik kwam zo eens tot een eerste orde all-pass achtige biquad. Normaal staat de b1 dan altijd op 1 en zijn b0 en a1 gelijk aan elkaar en zijn b2 en a2 0. Nu was b1 niet 1, en b0 en a waren niet gelijk aan elkaar maar wel in elkaars buurt. Dit was net een stukje beter als de standaard eerste orde all-pass.

Die spreadsheet is voornamelijk van Zelfbouwaudio makelij trouwens, just fyi ;)

Een andere tip die ik uit het grote ervaringen kookboek kan geven, is soms filters te splitten.
Dus stel je hebt een midwoofer dat je moet filteren.
Heel veel mensen werken volledig in serie met alle filters.
Het is echter weleens nuttig om bepaalde delen af te splitsen, daar wat fase trucs op los te laten en dan weer vervolgens te sommeren (of aftrekken, maar dat is hetzelfde me een min ervoor :lol: ) met het originele signaal.

Op die manier kun je dus een frequentiegebiedje van een driver heel specifiek aanpakken.
Doorgaans zul je dit niet echt nodig hebben bij een standaard 2-weg (of 3-weg), maar met vreemde setups met bv een hoop resonanties ed, kun je op die manier best een prima geheel maken (psychoakoestiek to the rescue :lol: )

We gaan nu wel een beetje off-topic (het wordt meer een, trukendoos topic langzamerhand), maar op dezelfde manier kun je echt heel voordelig een hybirde-filter maken. Dus passief en actief door elkaar.
Op die manier kun je qua kostprijs echt heel gunstig uitkomen, of kun je bestaande oudere ontwerpen (actief, of met een losse versterker) tot een hoger niveau tillen. Super leuk allemaal! :D

Uiteindelijk is het vooral leren te herkennen waar je concessies kunt doen, zonder significant in te leveren in kwaliteit en dat toe te passen op een slimme manier.

edit: trouwens, over passieve filters gesproken.
We hadden het eerder over dat filters niet helemaal optellen, of matchen met de grafiek.
Passieve componenten hebben makkelijker een tolerantie van +/- 10%.
Het is dus eerder een luxe probleem :wink:
http://www.oneworldconcepts.com | formerly known as b_force

jvenema
Berichten: 119
Lid geworden op: di 20 aug 2019, 12:38

Re: FIR en IIR cross-over filters en pre/post-ringing

Berichtdoor jvenema » vr 22 nov 2019, 16:05

edit: trouwens, over passieve filters gesproken.
We hadden het eerder over dat filters niet helemaal optellen, of matchen met de grafiek.
Passieve componenten hebben makkelijker een tolerantie van +/- 10%.
Het is dus eerder een luxe probleem :wink:

Dat is ook een van de de redenen dat ik actieve filteren met DSP zo leuk vind. Geen gedoe met toleranties en als je een ideetje heb, dan kun je het gewoon uitproberen. Je hoeft niet eerst een condensator of spoel van al gauw 5 a 10 euro per stuk te kopen en er op te wachten. Je kan gelijk aan de gang en als het niet werkt, in een paar seconden staat de vorige wel werkende versie er weer op en je verzin weer wat anders :D .

RobbinM
Berichten: 66
Lid geworden op: do 22 feb 2018, 3:25

Re: FIR en IIR cross-over filters en pre/post-ringing

Berichtdoor RobbinM » za 23 nov 2019, 0:49

Blijkbaar kan het helemaal geen kwaad om FIR nog een keer een kans te geven.
Laatste wat ik er mee gedaan had was filterlinearisatie met RePhase en APO. Klonk voor geen meter, is snel weer uitgegaan. Net alsof er een compressor overheen zat. Misschien heb ik wel iets vaud gedaan wat betreft de instellingen, dat is meteen mijn tweede afkeer voor FIR... Het is niet gebruiksvriendelijk voor een FIR leek zoals ik. En zo lang ik het voordeel niet gehoord heb, heb ik weinig motivatie om er over te leren, en dat maakt de cirkel naar het niet horen van het resultaat weer rond..... Je moet er echt zin in hebben denk ik.

@One World Concepts:
Off-topic of niet, het is wel reuze interessant.

Een aantal jaar geleden was mijn setup 6-weg. Dat gaf ontzettend veel moeilijkheden, waarvan ik veel heb geleerd. Ik wilde namelijk per sé LR12 blijven gebruiken ivm het stereobeeld en de transient response.
Uiteindelijk blijken de voordelen van LR12 en hogere orde filtering redelijk te combineren te zijn door slim met de driver-response mee te werken, in plaats van tegen. Bij de beste filters die ik heb gemaakt was alle energie van alle drivers ten alle tijden over het hele bereik in fase met elkaar. Met DSP is het helemaal niet meer nodig om ergens iets in tegenfase te hebben staan, ook al is het maar voor een klein stukje. En als een LP/HP filter dezelfde fr geeft als een All-Pass... Dan gebruik ik geen allpass, maar haal ik energie (en dus vervorming) weg van de driver.

VituixCAD is een topprogramma, gebruik het met veel plezier, helemaal nu het ook onder de 20Hz werkt. Om de Optimizer onder 20Hz aan de praat te krijgen is een klein trucje nodig maar wellicht heeft Kimmo dat in de laatste versie al aangepast (kreeg net een melding van een nieuwe versie).
Bijlage is een voorbeeldje van een paar dagen terug, een puur theoretische filterresponse van een vierweg LR12, IIR gefiltert.
crossover.jpg


Wat betreft DSP hardware, tja daar moet ik ook bekennen de PC kant op te gaan.
De DCX2496 zijn heel leuk, maar als je multi-cascading toepast loop je vrijwel direct tegen de grenzen van de DSP. Equalizer APO + een goede DAC lijkt me een leuk alternatief, al zijn er ook goede berichten over JRiver. Dat schijnt een fijnere interface te hebben en dat mis ik wel eens met APO.
Je hebt niet voldoende permissies om de bijlagen van dit bericht te bekijken.
Subje: 16x Peerless XXLS P835037 (8-80Hz)
Frontjes: Satori WO24P-4 (80-200Hz) Satori MW16P-4 (200-1780Hz) SB26ADC (1780-20kHz)

Wieger61
Berichten: 582
Lid geworden op: zo 07 jun 2015, 15:02

Re: FIR en IIR cross-over filters en pre/post-ringing

Berichtdoor Wieger61 » za 23 nov 2019, 10:08

Over de hoorbaarheid van filtersteilheid: De group delay neemt toe met steilheid en afnemende kantelfrequentie. Volgens mij verslechtert daardoor het impulsgedrag van je luidspreker en mis je bij een steil filter schokgolven van het gepluk aan de bas of de slag op de trom.

Gebruikersavatar
One World Concepts
Ook commercieel actief
Berichten: 349
Lid geworden op: wo 02 mei 2018, 14:53

Re: FIR en IIR cross-over filters en pre/post-ringing

Berichtdoor One World Concepts » za 23 nov 2019, 14:42

RobbinM schreef:Blijkbaar kan het helemaal geen kwaad om FIR nog een keer een kans te geven.
Laatste wat ik er mee gedaan had was filterlinearisatie met RePhase en APO. Klonk voor geen meter, is snel weer uitgegaan. Net alsof er een compressor overheen zat. Misschien heb ik wel iets vaud gedaan wat betreft de instellingen, dat is meteen mijn tweede afkeer voor FIR....

Als je dezelfde filter instellingen overneemt, dan moet het identiek klinken.
Doet het dat niet dan is er ergens iets fout gegaan.

Dit is dan ook direct waar veel mensen de mist in gaan. Appels worden niet meer met appels vergeleken.
Ipv een 2e orde filter, gaat men ineens een brickwall filter gebruiken.
Ja, dan kun je idd verschillen gaan zien, daarvoor hoef je niet eens een hele speaker voor de gaan bouwen.

edit: zo te zien kun je qua filter zeker nog het eea optimaliseren, aangezien er een paar dubplicates tussen zitten.
Dus blokken die dezelfde functie hebben, maar onnodig twee keer gebruik worden.

jvenema schreef:
edit: trouwens, over passieve filters gesproken.
We hadden het eerder over dat filters niet helemaal optellen, of matchen met de grafiek.
Passieve componenten hebben makkelijker een tolerantie van +/- 10%.
Het is dus eerder een luxe probleem :wink:

Dat is ook een van de de redenen dat ik actieve filteren met DSP zo leuk vind. Geen gedoe met toleranties en als je een ideetje heb, dan kun je het gewoon uitproberen. Je hoeft niet eerst een condensator of spoel van al gauw 5 a 10 euro per stuk te kopen en er op te wachten. Je kan gelijk aan de gang en als het niet werkt, in een paar seconden staat de vorige wel werkende versie er weer op en je verzin weer wat anders :D .

Er zitten zeker ook praktische voordelen aan.
Ik doelde iets meer op het feit dat het merendeel van de "puristen" jaren prima konden leven met passieve componenten (met alle tekortkomingen) en dan ineens heel pietje precies worden met "nieuwe" technologie. Terwijl je JUIST al stappen beter bent als daarvoor.
http://www.oneworldconcepts.com | formerly known as b_force

jvenema
Berichten: 119
Lid geworden op: di 20 aug 2019, 12:38

Re: FIR en IIR cross-over filters en pre/post-ringing

Berichtdoor jvenema » za 23 nov 2019, 15:40

Er zitten zeker ook praktische voordelen aan.
Ik doelde iets meer op het feit dat het merendeel van de "puristen" jaren prima konden leven met passieve componenten (met alle tekortkomingen) en dan ineens heel pietje precies worden met "nieuwe" technologie. Terwijl je JUIST al stappen beter bent als daarvoor.

Daar heb je zeker een punt. Omdat iets kan, ga je het doen, ook al is het om allerlei redenen niet heel relevant. Maar als het kan en het gaat niet ten koste van iets anders, dan kan het ook geen kwaad en geeft het je een fijn gevoel :sure: .

Doet me ook een beetje denken aan "logische synthese" in het verleden heb ik daar ook software voor geschreven. Dt is een NP compleet probleem, dus de absoluut "beste" oplossing kan je nooit vinden voor praktische gevallen. Dus gaat het er om om een "goede" oplossing te vinden in een redelijke tijd. Waarbij je hoop dat de gevonden oplossing binnen de specificatie past. Zo niet, dan ga je aan knoppen draaien en het opnieuw proberen etc.


Terug naar “Filter Ontwerp”

Wie is er online

Gebruikers op dit forum: CCBot, SentiBot (fake Googlebot) en 0 gasten