midkast resonanties: dempingsmateriaal of notchen?

[Chris_T]

Het uitslingergedrag kan je inderdaad 'compenseren' met (elektronische) aanpassing van de frequentiekarakteristiek, zie ook de Linkwitz transform.
Maar dat is wat anders dan een echte resonantie aanpakken welke langzaam uitsterft.
Een beetje EQ zal dat niet compenseren omdat het probleem zich in het tijdsdomein bevindt.

[Wieger61]

Ik heb niet de stapresponsie van een onderdrukkend Notch-filter paraat, maar de overdrachtfunctie is op de resonantiefrequentie daarvan gelijk nul. Ik verwacht daarom geen dramatisch in of uitslingeren. Wie kan voor de zekerheid de Fouriertransformatie even uitrekenen?

[Chocomel]

Impulsrespons notch filter: http://sepwww.stanford.edu/sep/prof/pvi ... ode30.html

[Chocomel]

Het uitslingergedrag kan je inderdaad 'compenseren' met (elektronische) aanpassing van de frequentiekarakteristiek, zie ook de Linkwitz transform.
Maar dat is wat anders dan een echte resonantie aanpakken welke langzaam uitsterft.
Een beetje EQ zal dat niet compenseren omdat het probleem zich in het tijdsdomein bevindt.

Dat is het punt juist, de EQ pakt ook de respons in het tijdsdomein aan omdat die gerelateerd is aan de respons in het frequentiedomein. Het is alleen de vraag of ze op dezelfde manier aan elkaar gerelateerd zijn bij luidspreker en elektrisch filter. Als dat het geval is kan je de resonantie volledig weghalen.

Volgens GedLee is dat in ieder geval soms het geval:

[...] Electrical EQ can remove most mechanical resonances (not acoustic one however) and a signal/excitation is always required to excite it.

http://www.diyaudio.com/forums/multi-wa ... l-869.html

[Wieger61]

Impulsrespons notch filter: http://sepwww.stanford.edu/sep/prof/pvi ... ode30.html

Bevestiging vermoeden: 'A curious thing about narrow-band reject filters is that when we look at their impulse responses, we always see the frequency being rejected'.

Raadselachtig: "a sinusoidal tail of polarity opposite to that of the frequency being rejected"

Sowieso: als je een resonator met en na-ijlend filter vlekkeloos wil verwijderen, moeten Q en fs exact overeenstemmen. Dat kan met kastresonanties knap lastig worden.

[Henkjan]

[...] Electrical EQ can remove most mechanical resonances (not acoustic one however) and a signal/excitation is always required to excite it. http://www.diyaudio.com/forums/multi-wa ... l-869.html

een kast resonantie zie ik als acoestisch, bij mechanische resonantie denk ik aan iets in de driver zelf waar er een harde koppeling tussen het mechanische en electrische gedrag is.

[pappaleo]

Kortom: douw er wat dempingsmateriaal in.

[Hans Nootdorp]

Sowieso: als je een resonator met en na-ijlend filter vlekkeloos wil verwijderen, moeten Q en fs exact overeenstemmen. Dat kan met kastresonanties knap lastig worden.

Ja, dat is natuurlijk juist. Dat is altijd het geval met compensatie. Ik maak hier trouwens wel op dat Wieger61 wel in dezelfde richting denkt als ik: dat het in theorie mogelijk moet zijn om kastresonantie te compenseren met een notchfilter.

De link van Chocomel laat zien dat zo'n notchfilter inderdaad in het tijddomein uitslingering vertoont. Dat is dan toch precies wat een resonantie ook doet.
En als we zorgen dat de impulsresonsie van het notchfilter exact gelijk is aan die van de resonantie maar wel precies in tegenfase moet (in theorie) de resonantie toch kunnen worden opgeheven?

En volgens mij doet de oorzaak van de optredende resonantie er niet werkelijk toe. Of die van mechanische of acoustische aard is zou toch niet mogen uitmaken?

Btw: door de metingen in het topic met het Twaron-onderzoek is mij duidelijk geworden dat kastresonantie wel dips in de respons kunnen geven van wel 5 dB. Dat verklaart waarom ik afgelopen week (toen ik voor het eerst mijn speakers op een fatsoenlijke versterker liet spelen) nog steeds erg "rauw" vond klinken. Als ik het goed zit er immers nog helemaal geen demping in mijn midkast... Werk aan de winkel dus.

[pappaleo]

En volgens mij doet de oorzaak van de optredende resonantie er niet werkelijk toe. Of die van mechanische of acoustische aard is zou toch niet mogen uitmaken?

Maar doe vooral wat jij denkt dat het juiste is.

Ik voorspelde al: dat doe je toch wel.

[Hans Nootdorp]

Ik hoor nog steeds verschillende standpunten.

[pappaleo]

Dat zal niet veranderen.

[markbakk]

@pappaleo: Ik snap wat je bedoelt. En ben het ook grotendeels met je eens. Maar misschien moeten we ons ook realiseren dat als we in een frequentiekarateristiek (met een filter) op 1 freq. de respons optillen, dat ook een resonantie introduceert. Volgens mij moet een resonantie dus niet als een geheel op zich zelf staand fenomeen worden beschouwd.

Hier ben ik het niet helemaal met je eens. Met het optillen van de frequentiekarakteristiek met behulp van een actief filter introduceer je geen resonantie of staande golf. Het bewuste frequentiegebied wordt gewoon wat luider afgespeeld, maar dat is nog geen resonantie. Een burst decay kan je dat laten zien. De opgetilde frequentiekarakteristiek zal niet zolang naklinken als een mechanische resonantie, die in een burst decay zijn te herkennen als van die lange bergketens.

Ik zal eens proberen wat voorbeelden in de vorm van plaatjes op te zoeken, maar ik vrees dat ik daar vandaag overdag niet aan toe kom.

Met een actief filter verander je ook de impulsrespons. Voor lineaire tijdsinvariante systemen, waar een actief filter dus aan voldoet, zijn frequentierespons en impulsrespons aan elkaar gerelateerd door de Fourier transform.

Als voorbeeld kan je kijken naar de Linkwitz transform. Linkwitz heeft op zijn website mooi uitgelegd waarom je daarmee niet alleen de frequentierespons repareert, maar ook gelijk het natrillen. http://www.linkwitzlab.com/Removed%20pa ... ters.htm#9

De hamvraag is natuurlijk of een luidsprekersysteem in dit aspect lineair te noemen is. Overigens kan je m.i. (in elk geval in theorie) de resonanties met digitale filters wel onderdrukken, in elk geval die welke door het luidsprekermembraan uit de kast komen.

[richard]

In een gedachtenexperiment treed er een kastresonantie op bij 1000 Hz. Hierbij worden houten zijpanelen zodanig aangeslagen dat deze evenveel geluid uitstralen als het membraan en er totaal 6 decibel meer geluid wordt uitgestraald (waarschijnlijk minder omdat het paneel vast niet in fase met het membraan resoneert). Als het muzieksignaal tot 6 decibel wordt gedempt dempt zal de resultante gelijk aan het origineel zijn. Alleen wordt de helft van het signaal nu door het membraan uitgestraald en de rest nog steeds door het zijpaneel welke ettelijke milliseconden natrilt voor de resonantie is uitgestorven.
Zo zit je op die resonantie met meerdere geluidsbronnen in de kast en dus een versmeerd geluidsbeeld welke bovendien afhankelijk wordt van de luisterpositie. Dergelijke versmering maakt ook dat je de luidsprekers gaat lokaliseren en hier naar gaat luisteren in plaats van naar de muziek.

[Wieger61]

Resonanties voorkómen is altijd beter dan onderdrukken.

[Walt]

Ach, die DSP jongens denken vaak dat hun DSP alle problemen voor ze zal oplossen.

[markbakk]

Resonanties voorkómen is altijd beter dan onderdrukken.

Zeg, de meeste luidsprekers die ik ken berusten op een een vorm van gecontroleerde resonantie hoor.

[Wieger61]

Ik gebruik alleen gesloten boxen, zonder resonanties Waar ze optreden, zoals bij conusresonanties, demp ik ze, noodgedwongen Ik luister desalniettemin graag naar resonanties, zoals bij pianomuziek, of jazz, noem maar op

[Chris_T]

In een gesloten box zit er ook een, weliswaar zeer goed gedempt Er is dan ook meer sprake van een trilling.

[Wieger61]

Onderzoek je het fenomeen nader, wordt het snel ingewikkelder. Toch heb ik wat lessen kunnen trekken, na even wat rekenwerk gedaan te hebben. Dus wat oude kennis, niet alle, opgehaald (zie http://eqworld.ipmnet.ru/en/auxiliary/aux-inttrans.htm).

Conclusie: een Notch-filter slingert uit (en dus ook in) afhankelijk van de Q. De duur van de uitslingering is evenredig met de Q (Q groter, uitslingering langer), maar de amplitude is omgekeerd evenredig met de Q (Q groter, uitslingering kleiner). Net als bij LP en HP-filters. De uitslingervervorming in dB (20log(amplitude)) heeft een constant deel evenredig met de logaritme van Q, met opgeteld een lineair met de tijd afnemend deel omgekeerd evenredig met Q. Verhoog je de Q dus van 1 naar 10, dan neemt het eerste deel relatief met een factor 1, het tweede met een tiende af. Dat laatst deel van de vervorming neemt, gerekend in dB's, lineair af met de tijd. Mijn conclusie: wil je weinig last hebben van uitslingervervorming van je Notch, kies een hoge Q.

Echter, dit geeft het interessante dilemma: Het voordeel van een lage Q is dat de demping nog vrij sterk is als je de resonantiefrequentie niet exact hebt weten te bepalen. Als je bij een hoge Q er iets naast zit, dempt de Notch niet meer waar het moet.

De Q's van akoestische resonanties in lege ruimtes met harde wanden zijn hoog en komen in een rechthoekige ruimte op veelvuldige wijze voor. Zo'n ruimte heeft vele verschillende, ook complexe eigenmodi. Die dempen lijkt me een factor 1000 makkelijker (schatting) dan ze wegnotchen. Zeker als ook nog Q en eigenfrequentie van het filter binnen smalle marges moeten overeenkomen om bijvoorbeeld opslingeren van resonanties door verkeerde fase of timing te voorkomen.

[ds23man]

[markbakk]

Ofwel, als een luidsprekersysteem al lineair is, is de overdrachtsfunctie zo uitgebreid dat je deze nauwelijks aan de voorkant kunt corrigeren. Zoiets zal Geddes ook wel hebben geschreven. Feedback-systeem toepassen?

[Wieger61]

Een luidspreker breekt bij bepaalde frequenties altijd een keer op. Daardoor verandert de energieafgifte en kan deze toenemen. Er ontstaat een smalle of brede piek, afhankelijk van de complexiteit van de resonantietrillingen. Wat kun je daar aan doen?

- de resonantiepiek naar een onhoorbare frequentie verschuiven (zoals in berillium-tweeter)
- met een laagdoorlaatfilter voorkomen dat signaal rond de resonantiefrequenties de luidsprker bereikt (zoals in een 3- of 4-wegsysteem)
- met de baffle-vorm de onevenwichtigheden in de frequentieresponse corrigeren
- het signaal op de resonantiefrequenties met een filter onderdrukken.

In eerste twee methoden hoor je geen in- of uitslingervervorming, bij de laatste twee min of meer, afhankelijk van de afstemming van het Notch-filter.

Corrigeren heeft dus altijd zin. De kwaliteit van een feedbacksysteem is onder andere afhankelijk van het daaraan verbonden meetapparaat. Eenvoudige resonanties zijn goed te meten (Philips MFB-systeem) , complexe niet.

[pappaleo]

Een luidspreker breekt bij bepaalde frequenties altijd een keer op. Daardoor verandert de energieafgifte en kan deze toenemen. Er ontstaat een smalle of brede piek, afhankelijk van de complexiteit van de resonantietrillingen. Wat kun je daar aan doen?

- de resonantiepiek naar een onhoorbare frequentie verschuiven (zoals in berillium-tweeter)
- met een laagdoorlaatfilter voorkomen dat signaal rond de resonantiefrequenties de luidsprker bereikt (zoals in een 3- of 4-wegsysteem)
- met de baffle-vorm de onevenwichtigheden in de frequentieresponse corrigeren
- het signaal op de resonantiefrequenties met een filter onderdrukken.

In eerste twee methoden hoor je geen in- of uitslingervervorming, bij de laatste twee min of meer, afhankelijk van de afstemming van het Notch-filter.

Corrigeren heeft dus altijd zin. De kwaliteit van een feedbacksysteem is onder andere afhankelijk van het daaraan verbonden meetapparaat. Eenvoudige resonanties zijn goed te meten (Philips MFB-systeem) , complexe niet.

Ik vind het een prachtig verhaal, maar de oorspronkelijke vraag was of het beter was een middencompartiment leeg te laten en alle daar door ontstane reflecties, resonanties en staande golven te corrigeren met DSP of dat je er eerst beter een prop watten in kan stoppen om het ergste te voorkomen en dan eens zien of er nog correcties nodig zijn en zo ja welke.

Ik blijf uiteraard bij mijn standpunt dat optie 2 de voorkeur verdient.

[Hans Nootdorp]

Een luidspreker breekt bij bepaalde frequenties altijd een keer op. Daardoor verandert de energieafgifte en kan deze toenemen. Er ontstaat een smalle of brede piek, afhankelijk van de complexiteit van de resonantietrillingen. Wat kun je daar aan doen?

- de resonantiepiek naar een onhoorbare frequentie verschuiven (zoals in berillium-tweeter)
- met een laagdoorlaatfilter voorkomen dat signaal rond de resonantiefrequenties de luidsprker bereikt (zoals in een 3- of 4-wegsysteem)
- met de baffle-vorm de onevenwichtigheden in de frequentieresponse corrigeren
- het signaal op de resonantiefrequenties met een filter onderdrukken.

In eerste twee methoden hoor je geen in- of uitslingervervorming, bij de laatste twee min of meer, afhankelijk van de afstemming van het Notch-filter.

Corrigeren heeft dus altijd zin. De kwaliteit van een feedbacksysteem is onder andere afhankelijk van het daaraan verbonden meetapparaat. Eenvoudige resonanties zijn goed te meten (Philips MFB-systeem) , complexe niet.

Ik ben benieuwd waarom jij denkt dat de laatste een resonantie van een speaker niet volledig kan worden gecompenseerd? NB Ik zeg niet dat het wel kan, maar ben benieuwd naar jouw argumentatie.

[Wieger61]

Een resonantiepiek onderdrukken als de speaker een continu sinussignaal op de resonantiefrequentie krijgt toegediend, is simpel. Helaas is muziek elektroakoestisch gezien een chaotisch signaal. aanwezige resonatoren in de keten worden dus om de haverklap aangeslagen en dempen weer uit. Zowel tijdens het opkomen als het afvallen van de resonator, vervormt het signaal in de keten. o vervormt een slecht gedempte basreflexbox sterk in het laag en wordt deze daarom in studio's gemeden. Je kunt je voorstellen dat het knap lastig is dit chaotische opkomen en afvallen exact weg te filteren. Niet alleen omdat een kast van binnen misschien wel tientallen, verschillende resonantiefrequenties bevat, maar ook omdat de timing van het filteren exact moet zijn. Want als de fase van het compenserende signaal niet precies dezelfde is, bijvoorbeeld omdat je de filterfrequentie niet op een hertz nauwkeurig op de resonatorfrequentie hebt staan, dan kan het gebeuren dat het signaal na het Notch-filter periodisch juist in fase met het te onderdrukken signaal staat en dus de resonator versterkt. Gelukkig sterft tegelijk het resonerende geluid af en hoor je dit navenant slechter.

Daarom, wat ik al schreeft: preventief dempen lijkt me een factor 1000 makkelijker (schatting) dan ze wegnotchen.