Hersenkronkel of een idee

[Siger]

Een tijdje geleden heb ik wat adviezen op dit forum gekregen over de Xmax van mijn Alpairs 6 in de ontworpen smalle ML-TL vloerstaander. Het advies was om de lage tonen/volume te beperken vooral bij films eens te gaan denken aan sub woofer.
Intussen zijn we weken verder, speakers zijn ingespeeld en met de DSP is e.e.a. fijn afgesteld en we zijn zeer tevreden over het resultaat, dus is het tijd om eens te denken aan het ontwerp van een sub.
Dit laatste is enigszins problematisch omdat ik zo´n speaker niet in het zicht wil hebben. Maar voordat we hier weer aan beginnen, wil ik toch de volgende idee aan dit forum voorliggen.

Het idee is om de lage tonen uit linker/rechter kanaal af te splitsen, te sommeren en als sub signaal aan beide speaker te gelijk toe te voeren. In feite ontstaat er op de wijze een sub sgnaal die je aan meerdere sub´s in kamer toevoert. Hierbij denk aan een crossover tussen de 70-100 Hz. In een DSP is dit met wat sommeer opamp´s eenvoudig op te lossen (ik gebruik een MiniDSP).

Voordeel van zo´n constructie is
- Voor de lage tonen ontstaan er meerdere speakers (je kan ook nog de centrum/achterspeakers hierbij betrekken) waardoor Xmax/volume problemen bij lage tonen ondergeschikt worden.
- Doordat de lage tonen op hetzelfde moment de ruimte in gaan, maar op verschillende posities staan, worden staande golven en reflecties verbeterd, althans dat heb ik eens begrepen uit een artikel Sean Olive van Harman-Kardon. Hij stelde voor om veel sub´s te gebruiken om de ruimte invloed bij lage tonen te elimineren. In Arta heb ik e.e.a. geprobeerd door aan beide kanalen tegelijk een signaal toe te voeren en dan zie ik de pieken en dalen in het lage freqentiegebied op de luisterpositie wat middelen.

Als nadeel zie ik
- Lage tonen worden mono (hoewel, wat is stereo in het laag) en hoe is het overneemeffect op de crossover freqentie.
- Psychologisch, omdat je aan de audioinformatie komt, waardoor je voor je gevoel niet meer naar het origineel luistert.

En omdat vaak alles al eens is bedacht is mijn vraag, wie kan hier wat zinnigs over zeggen en me uit al dan niet uit een droom helpen.

[wouter]

Begrijp ik het goed dat je onder de ca. 70 Hz alles mono wilt maken en dan over de diverse bestaande luidsprekers wilt draaien om zodoende een multisub systeem te krijgen zonder ook maar 1 (extra) subwoofer in de kamer (bij) te plaatsen?

Ik denk dan aan de verschillende karakteristieken en afstemmingen, die samen met de verschillende plaatsen een correctie in SPL curve en fase/delay moeten krijgen wil je dat goed samen laten spelen... En 1 klein subje zal meer kunnen...

Vanaf 5 liter kun je met subs een substantiele verbetering krijgen, is dat echt nergens te plaatsen?

In mijn nieuwe woonkamer opstelling ligt een klein subje onder een 'zweedse' poef, zie je niets van

[Siger]

Ja Wouter dat is het idee. Alleen ik heb toen uit dat artikel van Olive begrepen, dat je juist niets aan fase/looptijden moet doen omdat de verschillen in de kamer, door de reflecties, looptijden, staande golven e.d. uitgemiddeld dienen te worden om geen pieken en dalen te krijgen in de lage frequentie respons.

Trouwens om een sub van 5-10 liter ergens onder of achter te plaatsen, dat gaat wel lukken alleen ik vroeg me af of deze techniek kan of dat het als onzin te bestempelen valt.

[John P]

In 'normale' muziekopnamen wordt het sublaag al mono gemixt om het te verdelen over twee kanalen, bij muziek heeft het dus geen effect. Of het veel uitmaakt bij film durf ik niet te zeggen. Het is wel zo dat naast het volume van de bas, je ook naar de kwaliteit moet kijken en die is over het algemeen altijd beter met een grotere woofer.

[Martijn H]

Watvoor surrounds heb je dan? Zijn die krachtig genoeg tot 30Hz?

Fase van je surrounds moeten natuurlijk op elkaar afgestemd zijn, zodat je bij film goed in de geluidsbubbel zit. Kan je niet gewoon al je surrounds op large instellen, zodat je niet via allerlei netwerken alles mono maakt? Volgens mij is bij film het laag ook over alle surrounds gemixt.

[Siger]

Het vermoeden dat lage tonen als mono bij muziek worden weergegeven had ik al, want anders waren installaties met 1 subwoofer niet in zwang gekomen.
Ik denk dat dit bij films ook zo is, want lage tonen en richting is een moeilijk onderwerp. Blijft natuurlijk de vraag tot welke frequentie de muziek industrie dit uitvoert.

Voor mij betekent dit, dat een subwoofer toch mogelijk een overkill is omdat mijn TL met een Alpair 6 een f3 van 45 Hz heeft en pas bij een spl niveau van 97 dB bij 50 Hz zijn xmax (+/- 5 mm) passeert. Als je dan ook in rekening brengt dat die frequentie als mono wordt weergegeven, dan kom je uit op 106 dB in je kamer (verdeling over 2 speakers). Ofwel, hoezo oppassen met lage frequenties / volume bij de Alpairs 6 (uiteraard speakers wel in small en een goed filter)

Iets anders is dat ik me wel ga afvragen of ‘in room’ metingen, zoals met Arta, beneden de 100 Hz wel zinvol zijn. Dit omdat je bij die frequentie muziek uit 2 speakers krijgt waardoor je kamerreflecties, staande golven e.d. in de kamer gemiddeld worden. Eigenlijk is dan een meting met 1 subwoofer voor beide kanalen een juiste meting.
Als iemand dit leest, dan wil ik hier eigenlijk wel eens commentaar op krijgen, omdat ik veel metingen op dit forum zie waar men zich druk maakt over de dalen en pieken bij lage frequenties bij meting aan 1 speaker, al dan gecorrigeerd met een dsp.

[MichaelB]

Je ziet de metingen van 1 speaker, maar ga er maar vanuit dat degene die dsp's gebruiken (o.a. ik) de andere speaker ook opmeten. Dit doe je dan idd. in de ruimte waar ze komen te staan en je gaat dan voor een goed gemiddelde.

Het heeft weinig (geen) zin om een speaker in een optimale ruimte meten en deze dan vervolgens in een andere ruimte met een andere inrichting te plaatsen. Inmiddels ben ik er ook van doordrongen dat de luisterruimte nagenoeg de doorslaggevende factor is (en hoe je deze corrigeert met dsp).

EDIT:

Het meten onder de 100Hz is in je ruimte zelfs HEEL zinvol, want daar doen zich in het laag de meeste problemen voor in de vorm van staande golven. Die wil je eerst oplossen door de schuiven met de speakers (20cm links/rechts/voor/achter kan al een groot verschil maken) en daarna zo mogelijk met DSP.

/EDIT

Het kan overigens best zo zijn dat je Alpairs op papier en na een dichtbij meting flink wat decibels halen, maar bij welke vervorming? Die is dan behoorlijk hoog. Ga je verder van je speakers af, dan neemt de druk per dubbele afstand af met 6dB. Op 2 meter haal je dan nog maar 100dB, op 4 meter 94dB enz.

Zo lijkt die 106dB heel fors, maar op je luisterplaats blijft daar nog maar 94dB van over.
Zit je net in een dal (van de staande golven in je kamer), dan kan het maar zo zijn dat je van je lage frequenties 10-20dB kan afhalen.

[]eep]

Dus je wilt het mono bassignaal voor alle speakers aftappen, optellen, verdelen over alle speakers en dan verwachten dat je iets gewonnen hebt? Ik noem dat wishfull thinking.

Voor basweergave heb je oppervlak nodig. En met 4 (toch?) speakertjes van 5cm doorsnee gaat dat niet lukken. Bovendien wordt de weergave van het overige frequentiebereik er voor de speaker niet makkelijker op.

Gelukkig kun je een subwoofer overal verstoppen. Onder de bank, in de boekenkast, achter de tv, in de tv-kast, in een poef etc. etc.

Het vermoeden dat lage tonen als mono bij muziek worden weergegeven had ik al, want anders waren installaties met 1 subwoofer niet in zwang gekomen.

Je draait hier oorzaak en gevolg om. Of beter gezegd; 2 gevolgen van hetzelfde principe: lagere frequenties zijn door hun lange golflengte voor onze kleine oren niet te lokaliseren. En om meer energie uit 2 speakers te halen (en de naald niet uit de lp te laten vliegen) is het handiger om die niet lokaliseerbare frequenties dan maar mono te mixen. Systemen met een enkele subwoofer zijn in zwang gekomen door het natuurkundig principe, net als het mono mixen van de subbas. Omdat het kan. Maar de enkele subwoofer heeft wel degelijk nadelen.

De reden dat dit zo in zwang is gekomen ligt trouwens aan het 50% reklamebudget van Bose. Als je iets maar vaak en stellig genoeg zegt gaan mensen het vanzelf als waarheid beschouwen. Maar het is gewoon ordinaire kostenbesparing.

Zoals Scotty tegen Captain James T. Kirk placht te zeggen: "You cannot change the Laws of Physics, Jim!"

[MichaelB]

Oh ja, nog even aanhaken op het "1 sub" verhaal.

In een 5.1 installatie doet de sub meer dan alleen maar een sub signaal afgeven van de afgespeelde muziek, deze is er ook voor de LFE signalen. Dat zijn speciale effecten (de E uit LFE), zoals de zware dreunen bij een explosie. Laat je de sub weg uit je 5.1, dan moet je ook deze effecten missen (die worden exclusief door de .1 weergegeven).

[Siger]

Oke heren, bedankt voor het commentaar, kan nu verder gaan een ontwerp van een sub (denk aan iets met een W8-740) zonder het gevoel te hebben, waar zijn we mee bezig.

Ten aanzien van de opmerking dat de .1 signalen (speciale effecten) enkel via het sub kanaal worden uitgezonden, dit is volgens mij niet geheel correct, althans in mijn Sony versterker kunnen deze naar de voorluidspreker gemixt worden.

[MichaelB]

Ten aanzien van de opmerking dat de .1 signalen (speciale effecten) enkel via het sub kanaal worden uitgezonden, dit is volgens mij niet geheel correct, althans in mijn Sony versterker kunnen deze naar de voorluidspreker gemixt worden.

Als jouw versterker daadwerkelijk het LFE signaal naar de linker en rechter speaker gooit (lijkt me onwaarschijnlijk), dan moet je HEEL voorzichtig zijn met het volume, want het LFE signaal wordt namelijk 10dB harder weergegeven dan de overige signalen.
M.a.w. staat je film al behoorlijk hard, dan zal een explosie je speakers nagenoeg zeker tot de eeuwige jachtvelden verwijzen

Stukje achtergrond info van de Dolby site

En hier het deel wat er toe doet:

The LFE channel carries additional bass information to supplement the bass information in the main channels. The signal in the LFE channel is calibrated during soundtrack production to be able to contribute 10 dB higher SPL than the same bass signal from any one of the screen (front) channels. Even if all three screen channels are active, enough bass could be delivered by the LFE channel alone to bring the theatre’s subwoofer into acoustic balance with the screen channels. This allows filmmakers to unburden the main channels by diverting the strongest bass to the separate LFE channel, as needed. Under the most demanding program conditions, where the bass is fully loading the left, center, and right channels, the LFE channel could increase the bass intensity by up to 6 dB.
..........
As can be seen from the above explanation, the terms LFE and subwoofer are not interchangeable, and the distinction between the two terms is very important. Care should be taken to avoid confusion by using these terms appropriately.

Het lijkt me daarom wijs om bij het gebrek van een sub, te kiezen in je versterker voor: LFE Channel > No.

[wouter]

lagere frequenties zijn door hun lange golflengte voor onze kleine oren niet te lokaliseren.

Lagere frequenties zijn door hun lange golflengte voor onze kleine (afstand tussen de beide) oren niet te lokaliseren.

Volgens mij lokaliseren we geluid o.a. door faseverschillen tussen ons linker en rechter oor. Onder ca. 80 Hz is het praktisch onmogelijk nog het faseverschil waar te nemen, doordat de afstand tussen onze oren daarvoor te klein is. Meen ik me te herinneren

[sietse]

Als ikke het me goed herinner uit vroeger dagen, platenspeler tijdperk, is het het laag gewoon niet äls stereo te registreren. Bij het testen van je boxen moet dat laag dus in het midden tussen de boxen hoorbaar zijn. Zo niet, doe je iets fout, zoals boxen in tegenfase aangesloten.

[Tom Magchielse]

De richtingwaarnemming gebeurt door vergelijking van de zenuwsignalen van links en rechts in een soort dubbel laddernetwerk in de hersenen, dat als een kruiscorrelator werkt. De lengte daarvan is te gering voor zeer lage frequenties, inderdaad in combinatie met de afstand tussen de oren.
Als je het totale laag door twee i.p.v. door één luidspreker laat weergeven neemt de totale maximale bronsterkte met 3 dB toe. Was het laag zo opgenomen dat het in vrijwel gelijke sterkte in linker en rechter kanaal zit, wat bij akoestische opnamen en bij platen nogal eens voorkomt (Stereo, mono compatible heette dat) dan verandert er niets. Alleen als al het laag in één kanaal zat, dan win je 3 dB
groet, Tom

[Siger]

Nog even na aanleiding van de opmerking van MichaelB in de documentatie van mijn versterker (Sony DE598) gekeken. Maar daar staat echt dat de LFE siganalen naar de andere luidsprekers wordt gestuurd als de sub wordt uitgeschakeld. De voorluidsprekers worden dan automatisch op large ingesteld en zijn dan niet te wijzigen. De surround luidsprekers kan je wel op small instellen zodat de sub geluiden enkel naar de voorluidsprekers gaan.

Best wel handig omdat ik in de Sony de verbindingen naar de eindversterkers heb onderbroken en daar de DSP tussen heb geplaatst. Op deze wijze kan je zelf in de DSP de sub. signalen creëren en heb je alle vrijheid t.a.v. de crossover frequentie, tijdvertraging en het filtertype ofwel ik ga de MiniDSP steeds meer waarderen.

Blijft natuurlijk nog steeds de vraag tot welke frequenties de muziekindustrie de lage tonen als mono uitvoeren.
Dit is van belang omdat ik naar aanleiding van de reacties op mijn vraag er steeds meer van overtuigt raakt dat je de “in room response” voor het laag enkel als mono moet testen bij twee of meer luidsprekers.

Als ik in de Sony documentatie kijk dan wordt zelfs 160 Hz als crossover voor de sub genoemd.
Heb de indruk dat je dan zeker tot zo’n 150 Hz e.e.a. als mono dient te testen. Weet niet of iemand hier wat zinnigs over kan zeggen (want de opmerking, hangt van de afstand tussen je oren af, had ik zelf al bedacht).

[MichaelB]

Hmmm, net even gekeken in de handleiding van mijn versterker (Marantz SR8500) en die stuurt ook het LFE (als dat er is) in een stereo setting naar de linker en rechter speaker...

Nooit geweten en eerlijk gezegd vind ik het een gevaarlijke optie, met name als je behoorlijk hard aan het luisteren bent. 10dB extra is namelijk niet niks, maar goed: ik sta gecorrigeerd!

Even terug naar je sub/mono vraag:

Je kan een eenvoudige test voor jezelf doen. Speel een toon van 150Hz en laat iemand anders de balans van je speakers bedienen (zonder dat je kijkt). Kan je het nog van links <> rechts horen, dan is die frequentie niet geschikt. Verlaag de frequentie in stapjes en herhaal de test. Wanneer je het links <> rechts niet meer kan waarnemen dan zit je goed. Je zal ook zien dat deze frequentie een stuk lager ligt dan 150Hz. Mijn grens ligt rond de 80Hz (een een test toon).

Ga je naar muziek, waar je gebruik gaat maken van de filters in je speakers of DSP, dan is het verhaal iets anders, want dan heb je ook te maken met de steilheid van je filter. 80Hz bij een 4e orde geeft nog steeds geluid weer op 150Hz+ waardoor het mogelijk toch weer te lokaliseren is. Het is niet zwart/wit.

Wat wel zeker is, is dat 150Hz VEEL te hoog gekozen is (met in het achterhoofd de filtering).