Onderzoek filterinstellingen SEAS C16 coax met miniDSP

[Wieger61]

Snap je wat ik bedoel?

[Wieger61]

Anders gezegd, je zult de aanpak met LR2 optimaal bereiken wanneer je de frequentiekarakteristieken/SPL curves van beide drivers vrijwel vlak/ideaal gemaakt hebt en dat tot ca 2 octaven buiten de overname frequentie om vervolgens een LR2 toe te passen.

Niet in mijn geval, zoals ik op vele manieren aangeef. Waarom niet lijkt me interessant te weten tzt.

[Hans Nootdorp]

Wieger: ook ik heb geprobeerd jou te volgen en dat lukt mij niet.

Walt en Jag willen volgens mij zeggen dat het gaat om de totale respons, die drivers en filterkarakteristiek (in dsp) tezamen geven.
Jij lijkt het uitsluitend te hebben over de filterkarakteristiek die de dsp heeft (of moet krijgen).
Dit staat nogal haaks op elkaar.
Dit staat volgens mij los van de methode die kan worden gebruikt om een optimale totale respons te krijgen.

Misschien kun je nog nog een keer uitleggen wat je precies doet (zonder in details over drivereigenschappen te spreken). Wat meet je precies en welke gegevens combineer je dan en waarnaar kijk je om het resultaat te beoordelen?

Misschien ook even je openingspost toelichten? Wat zijn de condities; heb je de verschillende filtertypen (tekstboekfilters) in dsp gezet en kijk je dan naar de totale respons van filter + drivers?

Dan kunnen wij het hier misschien wel volgen en met je meedenken.

[Walt]

Hallo Hans,

Met als toevoeging dat het gaat om de gemeten akoestische responsie!

Groetjes Walter

[Wieger61]

Ik snap wat jullie bedoelen maar had om redenen een andere oplossing gekozen die een beter eindresultaat levert qua frequentie- en stapresponsie.

[Walt]

Het zou leuk zijn voor de volgers van dit topic als je bovenstaande vragen van Hans zou beantwoorden, ik denk dat het topic dan voor de meeste lezers ineens een stuk duidelijker wordt...

Groetjes Walter

[Wieger61]

Desondanks heb ik uit nieuwsgierigheid LspCAD voor woofer en tweeter een akoestisch LR2-filter laten uitzoeken. Weer bleek de standaardmethode (akoestische frequentieresponsie eerst gladtrekken en dan elektrisch een standaard LR2 toepassen; ref Bruno P) een slecht eindresultaat te leveren. De betere omweg bleek: Van de tweeter door LspCAD de eigen afval naar lage frequenties met een Notch- filter naar een akoestisch LR2 HP-filter op 1700 Hz laten ombuigen en ivm een piek rond 4200Hz door REW ter afvlakking een tweede Notch laten uitzoeken. Bij de woofer: Door LspCAD eerst een Notch laten zoeken die de natuurlijke afval tussen de 1kHz en circa 3 kHz naar een akoestisch LR2-filter op 1700Hz ombuigt en dan LspCAD de response akoestisch laten optimaliseren met een LP-filter zodat de hoge conusresonanties van circa 5kHz onderdrukt worden.
Resultaat: Iets vlakker: piek 1kHz 1dB lager, dal 1500Hz 1dB hoger. Stapresponsie nauwelijks veranderd. Klank nog neutraler en nog transparanter.

[Wieger61]

Bij de aanpak moest ik rekening houden met de specifieke beperkingen van LspCAD qua filtertypes, REW qua doelcurves & filtertypes en miniDSP qua invulscherm. Gegevens bleken beperkt uitwisselbaar.

[Hans Nootdorp]

Wieger, voor mij heldere uitleg nu. Je heb dus wel degelijk naar gestreefd naar een acoustische respons met de afvalkarakteristiek die je wilde bereiken (LR2).
En heb ik het goed dat jouw conclusie is dat eerst LR2 nastreven en daarna de respons glad trekken beter klinkt dan eerst glad trekken dam doelrespons/afvalkarakteristiek er in brengen?

Is ook voor mij zelf nuttig om te weten omdat ik binnenkort met mijn DLCP (dsp van Hypex) hetzelfde wil/moet gaan doen.

[ds23man]

Met de nieuwe Hypex software heb je alles in 1 en een kleine tip: je kan het ook gebruiken voor andere dsp's. Je moet dan wel de biquads handmatig invoeren in de software van de andere dsp.

[Wieger61]

Een nauwkeurige uitleg vraagt veel woorden, een korte uitleg, compacte zinnen:

Ik had geconstateerd dat een LR4-filter de woofer te veel vertraagt en daardoor een slechtere stapresponsie geeft dan de LR2. Daarna ben ik gaan optimaliseren (methode Bruno P): eerst op basis van de akoestische meting bij de tweeter de karakteristiek tot aan het natuurlijke kantelpunt en bij de woofer tot aan de conusresonantiepieken gladgetrokken. Ik liet de REW Equaliser de Notch-filters uitzoeken voor de pieken en zocht zelf via de miniDSP naar een passende low- of high-shelf-filters. Steeds de oplossing met het minimale aantal filters gekozen om overzicht te behouden. Daarna paste ik in miniDSP elektrisch de LR2 op 1700 Hz toe. Resultaat: de wooferpiek bij 1kHz bleef intact en tussen 1 en 2 kHz, het overnamegebied tussen woofer en tweeter, lag een diep dal. Conclusie: onbruikbaar.

Toen heb ik (methode 2; blauw in plaatje) van alle gemeten oneffenheden alleen de natuurlijke wooferpiek tussen 500 en 1kHz en de tweeterpiek bij 4kHz automatisch met REW Equalizer glad getrokken en vervolgens via miniDSP de elektrische LR2 op 1700Hz toegepast. Bij die frequentie bleek het akoestisch gemeten eindresultaat (woofer + tweeter) optimaal. Bovendien kwam zo de 3e orde vervorming rond 1700Hz van de wooferconusresonantie van 3 x 1700Hz in de knie van het LP-filter en werd deze zo extra onderdrukt. Vervolgens nog zelf via miniDSP-filters en akoestische metingen de wooferconusresponantiepiek rond de 5000Hz verder onderdrukt. De ideale vertraging gezocht door de tweeter in tegenfase te zetten en de vertraging zo in te stellen dat de uitdoving in het overnamegebied maximaal is. Resultaat: prima, ook gehoormatig. Enig nadeel: piek/dal-combinatie rond 1200Hz en luide woofer tussen 500 en 1000Hz. Je hoort dan aanwezig geluid.

Tot slot (methode 3: groen in plaatje) met LspCAD akoestisch optimaal filteren (LspCAD vooraf voeden met gemeten driverresponsies): door de LspCAD-optimalisator de eigen afval van de tweeter naar lage frequenties met een Notch- filter naar een gemeten akoestisch LR2 HP-filterkarakteristiek op 1700 Hz laten ombuigen en ter afvlakking van een brede piek rond 4200Hz door REW Equaliser een tweede Notch laten uitrekenen. Bij de woofer: Door LspCAD-optimalisator eerst een Notch laten zoeken die de natuurlijke afval tussen de 1kHz en circa 3 kHz naar een akoestisch LR2-filter op 1700Hz ombuigt en dan LspCAD de response akoestisch naar de LR2-LP verder laten optimaliseren met een LP-filter (dat LspCAD zelf verzint) zodat ook de hoge conusresonanties van circa 5kHz onderdrukt worden (het filter blijkt ergens bij 2500Hz te liggen, met een Q van een 0,5, ofzo). De tegenfasecheck leverde de optimale vertraging en een effectieve overnamefrequentie van 1400 Hz. Prima.

Resultaat methode 2 en 3 lijken in mijn geval sterk op elkaar in resultaat. Belangrijkste verschil ligt, lijkt het, in de klankkleur, omdat de frequentieresponsie het vlakste blijkt te zijn.

Conclusie: ik heb in mijn zoektocht 5 doelkarakteristieken gebruikt (alle akoestisch te meten): een vlakke frequentiekarakteristiek; een lineair afnemende, liefst vlakke fasekarakteristiek; een stapresponsie in de buurt van het optimum (dat van een HP-filter van 45Hz, de -3dB boxfrequentie); de twee LR-filterkarakteristieken. Verder heb ik het aantal filterelementen geprobeerd laag te houden (REW EQ wil nog wel eens 1 sterke Notch aanvullen met 2 zwakke) om het overzicht te behouden. In de laatste methode was LspCAD leidend in de zoektocht. Na afloop heb ik op basis van luistertesten de tweeter een half dB zachter gezet.

Tip: de vergrote baffle naar 50 x 50 cm (zie elders) werkte een belangrijk deel van de bafflestep weg, door tussen 100 en 700 Hz het niveau 2dB te verhogen. Hier volg ik Eelco Grimm.

[ds23man]

Ik weet niet wat je aan het doen bent geweest, maar het is zeker niet de methode Bruno. Zou als ik jou was de white paper van de Grimm LS1 nog maar eens goed nalezen.

[Wieger61]

Ik weet niet wat je aan het doen bent geweest, maar het is zeker niet de methode Bruno. Zou als ik jou was de white paper van de Grimm LS1 nog maar eens goed nalezen.

Citaat: "2.4 A practical procedure. First, both drivers are EQ’ed flat (again, within reason) over a frequency window well beyond their final operating range. Next, LR4 filters are applied." Was getekend: Bruno Putzeys & Eelco Grimm. Van http://www.grimmaudio.com.

[ds23man]

Ik weet niet wat je aan het doen bent geweest, maar het is zeker niet de methode Bruno. Zou als ik jou was de white paper van de Grimm LS1 nog maar eens goed nalezen.

Citaat: "2.4 A practical procedure. First, both drivers are EQ’ed flat (again, within reason) over a frequency window well beyond their final operating range. Next, LR4 filters are applied." Was getekend: Bruno Putzeys & Eelco Grimm. Van http://www.grimmaudio.com.

Yep, en als je daarna de offset compenseert klopt het gewoon.

[Wieger61]

Zucht

[ds23man]

Zucht

[Chris_T]

Resultaat methode 2 en 3 lijken in mijn geval sterk op elkaar in resultaat. Belangrijkste verschil ligt, lijkt het, in de klankkleur, omdat de frequentieresponsie het vlakste blijkt te zijn.

Is dat zo? De overnamepunten verschillen toch wezenlijk. Ook is het de vraag hoe het afstraalgedrag met beide filters eruit ziet.
Klankbalans/kleur is niet iets wat je uit een enkele on-axis meting kan halen (of je moet pal voor de luidsprekers gaan zitten).

Het is jammer dat de afzonderlijke FR responsies van de woofer en tweeter niet zichtbaar zijn.
Dat het de hele discussie in dit topic mogelijk kunnen voorkomen .

Ik begrijp nu o.a. wel dat je ook akoestisch voor een goed resultaat zorgt.
Maar nog steeds heb ik wel vraagtekens bij de mate van optelling.
Wanneer deze echt optimaal is dan zie je dat de woofer en tweeter ver buiten het overnamepunt bijdragen aan de totale FR respons.
Met akoestisch LR2 hellingen is dat zeker >2 octaven.
Een ander puntje is dat er volgens mij ook redelijke smoothing op de grafiek zit, 1/3?. Dan verdoezelt de verschillen nogal.

Als gezonde kritiek bedoelt trouwens, ik vind het prachtig dat je dit onderzoek doet met verschillende methoden en ook hier deelt.
Alleen moeten dit soort vergelijkingen wel grondig gedaan worden om geen verkeerde conclusies te trekken.

[Wieger61]

Alleen moeten dit soort vergelijkingen wel grondig gedaan worden om geen verkeerde conclusies te trekken.

Ben ik helemaal mee eens, heb ik alleen geen tijd voor. Analytisch, dus wiskundig aub. Zo ben ik benieuwd of elk willekeurige frequentiekarakteristiek van een reël systeem over 4 octaven rechtgetrokken kan worden. Of geldt alleen de norm dat de doelkarakteristiek van het gewenste filter 4 octaven gevolgd moet worden. En psychoakoestisch: Welke afwijking van die norm is niet meer te horen?

[Hans Nootdorp]

Wieger, mooi dat je de moeite neemt om jouw onderzoek en resultaat zo uitgebreid toe te lichten. Leerzame voor velen hier denk ik. Alhoewel het altijd beter kan en er altijd dingen zijn die niet zo snel onomstotelijk vast komen te staan. Daarvoor zou nog verder onderzoek moeten worden gedaan en ja onze tijd is beperkt aangezien we toch hobbyisten zijn (waarvan vele ook nog wel eens werken).

[Wieger61]

Dank, Hans. Wordt vervolgd, want er liggen nog plannen op stapel:

Een bepaling van de optimale baffleafmeting ahv een meetwand: ik wil namelijk de energie boven de bafflestepfrequentie niet wegfilteren. Doe ik dat, dan is de geluidsafstraling in het laag 2 x die in het hoog, wat te veel laag zou geven (ref Grimm white paper LS1). De bafflestep moet bij mij in het frequentiebereik het dal opvullen dat nu loopt tussen enerzijds de brede piek tussen 100 en 200Hz ontstaan door het HP-filter van de driver-boxvolume-combinatie, en anderzijds de brede resonantie-effectiviteitspiek van de woofer tussen 800 en 1200Hz. Nu heb ik de baffle tijdelijk al vergroot naar 50 x 50 cm, wat werkt (300- 900Hz +2dB), en filter ik die laatste piekresten nog weg (het afvlakken), maar als dit niet meer hoeft als de baffle de energie tussen 200 en 800Hz bundelt, win ik in dat gebied ook nog eens aan direct geluid 3 tot 6 dB aan energie uit de woofer. De meting wil ik met een meetwand doen, omdat je dan in de Visaton-simulator de geschikte baffles gevonden met The Edge kunt simuleren en controleren. Omdat ik ook in de lage frequenties nauwkeurig moet meten (10ms meetvenster), kunnen die metingen niet plaatsvinden in mijn bescheiden woning, driehoog achter in Amsterdam. De wand heb ik liggen: hij weegt 10 kg (zie foto met een poging met de Tannoy HPD315) ...

Deze bafflemeting wil ik ook gebruiken voor een nieuwe box met de SEAS L16RN-SL woofer en de 27TBCD/GB-DXT tweeter ter vergelijk met de uitstekend klinkende SEAS C16 coax die ik nu gebruik.

En waar mogelijk meer onderzoek naar het audiosysteem om eigen vooroordelen in bouwen en luisteren te voorkomen. Dat alles met verhalen en plaatjes om inzichten te delen ...

[ds23man]

Ben je nou niet moeilijk aan het doen om moeilijk te doen?

[Wieger61]

Als ingenieurs nooit moeilijk hadden gedaan om het moeilijk doen, had je deze woorden nooit kunnen lezen

[Wieger61]

Of anders: een mens zoekt uitdagingen ...

[Wieger61]

De brede piek van mijn woofer rond 1000Hz vormt één van de 3 pieken die volgens Kaizer bij een conusluidspreker kan optreden. De eerste door de boxafstemming (bij mij een piek tussen 100 en 200 Hz; buiten gemeten), de derde bij de eigenfrequentie van de conus (vooral bij metalen conussen, bij mij rond 5000Hz) en daartussen de tweede piek door buiggolven die van het midden naar rand van de conus lopen. Laatste verhogen de effectiviteit van de speaker, zorgen dus voor meer geluid. Anders dan de bafflestep die alleen het geluid verplaatst: van achteren naar voren. De buiggolfpiek valt bij mij samen met de bafflesteppiek. De eerste moet elektrisch onderdrukt (te veel geluidsenergie) en laatste akoestisch verplaatst worden, richting eerste piek, door de baffle te vergroten. Hoe bepaal ik de extra geluidsdruk door de buiggolf en die door de bafflestep?

Plan: meet met REW de luidspreker in een box zonder filter. Trek van de respons de bafflestepvervorming volgens Edge af. Bereken met REW automatisch het Notch-filter dat de overblijvende buiggolfpiek onderdrukt. Stel dit filter elektrisch in en meet weer de box. Importeer de akoestische meetresultaten in Boxsim en zoek geholpen door Edge de baffle-afmetingen die het dal tussen de eerste en tweede piek opvult (in LspCAD kan je dit helaas niet automatisch doen). Doe controlemetingen onder andere hoeken.

[Hans Nootdorp]

Klinkt ale een gedegen aanpak Wieger. Ben ook benieuwd naar jouw bevindingen van de luisterresultaten. Ook van het onderzoek die die je hierboven al hebt beschreven. Kun je meer zeggen dat "deze aanpak geeft een beter geluid dan de andere aanpak"?