discussietopic over : Meten en dspen van een actieve luidspreker

[jvenema]

dan gewoon ook corrigeren (bv LT naar een paar octaven omlaag), delay bepalen, en dan gewoon het filter toepassen. werkt gewoon goed, en levert prima klinkende speakers op. Laat ds23man nu zien horen met de Fusion456 en heb ik 10 jaar geleden ook al laten horen. Waarom een probleem zoeken dat er niet is?

Alleen dat heeft hij niet gedaan, zegt hij ook zelf, laag is niet opgehaald, dus fase van mid, zal wat verloop hebben en niet gelijk zijn aan de woofer. Er werd de suggestie gewekt dat door de toegepaste minimum fase EQ, dat de fase van b.v. woofer en mid gelijk zal lopen en dat is niet zo. Fase zal door de EQ meer gelijk lopen met het ideale 2de orde hoogdoorlaat filter, dat is wat er gebeurt.

Als je laag wel extreem gaat ophalen dan zal fase wel gelijk lopen en dat zal allemaal best wel klinken na crossover, maar daar gaat het niet over.

Het is dus niet zo dat met de ompool truuk er alleen een akoestisch looplengte verschil wordt gecorrigeerd er is door fase verloop verschil vanwege 2de orde laag afval dus ook een fase verschil wat ook meespeelt. De suggestie wordt gewekt dat met de delay er alleen een akoestisch looplengte verschil aangepakt word, maar je neemt dus ook een faseverschil mee wat er is. Als je de fase plaatjes per driver zou hebben, dan kan je dat ook duidelijk zien.

Maakt ook verder niets uit, want zoals ik al zei, wat is de fase van de woofer? Als we as tussen tweeter en mid als referentie nemen, dan zal als we bewegen in vlak waar afstand tot tweeter en mid gelijk is de afstand van de woofer tekens anders zijn dus ook zijn fase. Je kan hem hoogstens voor een bepaalde afstand "goed" krijgen. En effect ervan zal vanwege de golflengte omstreeks een meter rond crossover erg gering zijn.

Enigste opmerking die te maken is, dat de fase tussen woofer en mid door de ompool truuk op 1 meter afstand afgesteld is. Als we even aannemen dat de as tussen tweeter en mid als referentie genomen is en dat centrum woofer ca 40 cm hiervan verwijderd is, dat dit al een effect is van ongeveer 8 cm en op 2 meter is dit ongeveer 4 cm en op 3 meter ongeveer 2.5 cm.
Dus als je hem afstel op 3m dan had delay niet overeen gekomen met 117mm, maar zo'n 60mm. Verschil in fase is dan bijna 20 graden, maar in de opsomming als ik snel reken is dit een verschil van -0,25 dB, dut totaal niet relevant in de praktijk.

Er werd een bepaalde claim gemaakt (of op zijn minst de suggestie gewekt), die niet waar was, echter maakte dat voor uiteindelijke resultaat niet echt iets uit, wat eenvoudig na te rekenen valt. Maar je kunt dus niet zeggen, resultaat is goed, dus de claim is waar. Is een beetje hetzelfde als de stelling:
"Als ik slaap heb ik mijn ogen dicht" en dan te concluderen "Als ik mijn ogen dicht heb slaap ik".

Zelf vind ik het prettiger om fase verloop plaatje per driver te hebben. En dan te kijken wat delay en of filter daarop doet en wat het geheel dan gaat doen. Zeker met DSP hoef je fase dingen niet alleen met delay aan te pakken en zijn er ook andere manieren waarop je iets kan doen. Het is een beetje als met een hamer een schroef in een stuk hout te slaan. Het werkt wel, maar je kan ook een schroevendraaier pakken. Voor het eindresultaat maakt het allemaal niet zo veel uit, maar mensen moeten wel juist ingelicht worden en zelf maar hun keuze maken.

Het gaat dus niet of er een probleem is of niet, maar over juiste informatie verstrekking. Ik heb de speakers zelf mogen horen (en ervaren) en vond ze erg indrukwekkend in het laag, mooi hoog met detail en goede imaging. Vond alleen persoonlijk dat vrouwen stemmen en sax wat nadrukkelijk naar voren kwam. Maar dat wijt ik meer aan de luisterzaal in Beetsterzwaag en de opstelling. Kon natuurlijk ook aan volume liggen, want die stond best wel flink, waar ieder ander op standje 8 speelde, speelde Gerhard op standje 12 zullen we maar zeggen. Je oren ervaren frequenties op hogere volume ook anders, anders zouden er geen loudness curves bestaan. Dus ik denk dat het "in your face" karakter van bepaalde dingen ook meer de omstandigheden waren dan een werkelijk iets.

Dus hulde aan Gerhard en het resultaat en dat hij zijn ervaringen wil delen, maar her en der is er wel een wat strakkere/betere formulering mogelijk. B.v. een stelling heeft vaak randvoorwaarden, vermeld die dan. Gerhard is capable genoeg en die weet best wel wanneer hij zijn "shortcuts" kan gebruiken en wanneer niet. Het zijn benaderingen die in de praktijk in een bepaalde context werken en die dan voldoende juist/nauwkeurig zijn om tot een goed resultaat te leiden. In een iets andere context kan het wat minder goed uitpakken.

[ds23man]

Even een doordenkertje:

Naar wat voor fase zit je te kijken in een simulatieprogramma? Dat is eigenlijk altijd een berekende fase uit een impulsrespons van een meting.

[ds23man]

Nog even voor de duidelijkheid, de ompooltruuk gebruik je alleen om de maximale dip te bepalen. Daarna zet je uiteraard de fase weer terug.

[jeroen_d]

Maar daarmee heb je alleen maximale fasegelijkheid op een punt. Je weet niet hoe groot het gebied is waarbij hij mooi gelijkloopt, omdat je slechts binnen beperkte bandbreedte de individuele drivers hebt gecorrigeerd

[ds23man]

Je wilt juist dat je fases gelijk zijn op dat punt, anders zou een linkwitz filter niet werken. En omdat de drivers ver boven en onder het overname vlak zijn gemaakt ( dus vlakke fase) verloopt de fase van het systeem mooi regelmatig met een fasedraaiing van 360 graden ( lr4) of 180 graden ( lr2) op het overnamepunt. Let wel: dit geldt natuurlijk alleen voor een even orde symmetrisch filter! Overigens werkt dit ook met een Butter/bessel filter, alleen krijg je dan een bult of een dip.

[ds23man]

Voor de duidelijkheid even wat geknipt uit Grimm white paper:

First, both drivers are EQ’ed flat (again, within reason)
over a frequency window well beyond their final operating range.

I must confess to an unconditional preference for Linkwitz-
Riley crossover filters. I find it amazing that for an
art like crossover design that has been practiced for so
many years, it has taken so long before someone finally
took time to sit down and work out the correct way of
doing it. There is no excuse for anything less than full
phase coherence between drivers so that they cross over
at -6dB. It just doesn’t get any better. Ever. 4th order
roll-off will produce approximately 2nd order electrical
slopes, which is enough for power handling.
Next, delay the tweeter to align it with the woofer.
A sure-fire way of telling whether the first step has
worked is when the delay corresponds exactly to the
horizontal distance between the voice coils. After all, the
first step removed group delay caused by the natural
roll-off.

De grap zit in het laatste zinnetje.

[Wieger61]

Ik las ergens bij een betrouwbare bron over het inschatten van het akoestisch middelpunt van een driver tbv de time alignement van de drivers de vuistregel dat je bij de woofer kunt uitgaan van de keel van de conus waar deze aan de spoelhouder vast zit en bij tweeters de top van de dome.

[ds23man]

Die opmerking van Bruno is wat te gegeneraliseerd. Het is maar de vraag of het akoestische centrum gelijk ligt met de spreekspoel bij drivers die een lange spoelkoker hebben waarbij de spreekspoel ver van de conus af zit. Dit is het geval bij de Satori mid. Je kunt dan beter kijken naar het verschil in time of flight in je impuls metingen.

[Pjotr]

Mwah, zolang de geluidssnelheid door de spoelkoker vele ordes groter is dan door de lucht kun je er wel van uitgaan dat het akoestisch centrum bij de voorste poolplaat van de magneet ligt. Het zal echt niet veel afwijken daarvan.

[ds23man]

Hoe verklaren we dan dat het akoestiesch centrum van de Satori mid en Seas DXT tweet gelijk ligt terwijl de poolplaten ver uit elkaar liggen:

[jvenema]

Hoe verklaren we dan dat het akoestiesch centrum van de Satori mid en Seas DXT tweet gelijk ligt terwijl de poolplaten ver uit elkaar liggen:

Naar die tekeningen had ik ook al gekeken en dat verbaasde me ook al, goede vraag. Heb ik geen antwoord op

[ds23man]

Ik heb het drie keer nagemeten. En de impulsmetingen zijn correct, anders zouden ze niet vlak sommeren met een LR filter in een controlemeting.

Maar als ik het zo met schuin oog bekijk liggen de stofkap van de mid en de dome in hetzelfde vlak.

[Wieger61]

Hoe meet je het akoestisch centrum foutloos? Ik heb uit bronnen begrepen dat dit niet eenvoudig is.

[pappaleo]

Ik maak, met de microfoon op dezelfde afstand, een meting van beide drivers parallel in fase, een meting van beide drivers in tegenfase, en een meting van beide drivers apart.
De gegevens van de drivers voer ik in in boxsim, ik plaats ze parallel en de gesimuleerde opgetelde resons wijkt dan af van de gemeten respons van beide drivers parallel. Dan ga ik met de verschuiving van het akoestische centrum spelen totdat de gesimuleerde curves in fase en in tegenfase (min of meer) gelijk zijn als de in werkelijkheid gemeten curves.

Het is even wat werk, maar ik heb er goede resultaten mee gehaald.

[Wieger61]

Dank!

Moet je nog wel van je meting zeker weten dat bij beide metingen het startpunt waar vanaf de fase gemeten wordt, dezelfde is. Vaak wordt het nulpunt in de tijd gezet op de hoogste piek, waar vanaf de fase dan wordt afgeleid, neem ik aan. Hoe krijg je dat nulpunt in bijv REW correct?

[Rob Dingen]

Ja klopt fase afwijkingen kunnen vrij groot zijn, groter dan je verwacht op basis van amplituderespons. Dus uiteindelijk heb ik hem er toch het liefst bij. Ook houdt ik niet van brute force aanpak van Linkwitz vroeger en tegenwoordig met DSP waarbij je eerst een driver breedbandig maakt, bv een tweeter flink boosten met shelving lowpass dan wel linkwitz transform en dan weer filteren met 4de orde als 4de orde akoestisch je ontwerpdoel is. Dat kan ook in een keer met 2de orde, want de tweeter is van zichzelf al tweede orde. Om dit verantwoord te doen moet je wel de fase kennen. Maar dat is een voorkeur, Gerhard kan prima tot uitstekende resultaten komen met zijn methode.

Wat ik nog steeds mis is de close range controle meting van de woofer met MFB. Die moét een vlakke respons geven tot 200Hz en naar verwachting nog wat verder.

Ja en nee de tweeter is tweede orde akoestisch, maar dat is op zeg 1kHz, maar je wil crossover op b.v. 3kHz, Dan is hij dus niet onder 3kHz 4de orde gefilterd door een tweede orde toe te voegen.
Hoe dan ook, ik wil weten van elke driver hoe fase verloop is in de uiteindelijke behuizing als die netjes naar 0 lopen en welke delay er dan bij hoort.
Vervolgens kan je dan gaan spelen met filter orde, delay, all-pass om geheel op elkaar af te stemmen.

Ik heb deze opmerking van jou nu een paar keer voorbij zien komen maar snap niet goed wat je bedoeld.
De uitleg van fase netjes naar 0 lopen, wat bedoel je daar mee?
Misschien wat uitleg met een meting erbij?

Rob

[pappaleo]

Dank!

Moet je nog wel van je meting zeker weten dat bij beide metingen het startpunt waar vanaf de fase gemeten wordt, dezelfde is. Vaak wordt het nulpunt in de tijd gezet op de hoogste piek, waar vanaf de fase dan wordt afgeleid, neem ik aan. Hoe krijg je dat nulpunt in bijv REW correct?

Weet ik niet, ik ken REW niet. Ik gebruik Arta en die bevelen aan het begin van het window op 300 te laten beginnen. Dat is strak op het begin van de grootste stijging in de eerste piek.

[Wieger61]

Hum, een woofer komt vergeleken met een tweeter veel trager op gang. Dus als je een plek op de eerste stijging kiest, dan zit je bij de woofer later dan bij de tweeter, zeker als je voor de zekerheid hoger op de flank zit. Ik kan nu niet inschatten wat de meetfout tav je akoestisch centrum is die je zo introduceert.

[Pjotr]

Hoe verklaren we dan dat het akoestiesch centrum van de Satori mid en Seas DXT tweet gelijk ligt terwijl de poolplaten ver uit elkaar liggen:

Je hebt een punt, het zou andersom om moeten zijn. Delay door de spreekspoelkoker zou min of meer te verwaarlozen moeten zijn t.o.v. lucht. Toch heb ik ook menig mid en woofer gemeten waarbij het centrum bij de voorste poolplaat lag. En dat was gemeten t.o.v. een ribbon tweeter. Die metingen zijn niet gedaan met een impulsmeting maar met een verschilmeting op de scoop: Tweet en mid/woef in tegenfase op de x-over frequentie met een gaussische omhullende (uniform spectrum). De tweeter is daarbij dusdanig in mm verschoven dat tweet en mid/woef elkaar uitdoven. Die verschuiving is dan het verschil in akoestisch centrum t.o.v. elkaar. En bij een ribbon mag je wel aannemen dat dat bij het bandje zelf is.

[Wieger61]

Dan moeten de faseverschuivingen van de beide x-overkanalen wel identiek zijn, anders levert het filter een meetfout. En alleen actief gefilterd meten, anders levert ingangsreactantie van de driver problemen, schat ik in.

[Pjotr]

Is gemeten zonder filter uiteraard. Overigens dient die Gaussische omhullende primair als "gating" om effecten van reflecties uit te sluiten.

[jvenema]

Ik denk dat de discussie een beetje is wanneer we iets vlak gaan noemen. Qua resultaat is het vlak genoeg, want effect op uiteindelijk resultaat is zo miniem dat het verwaarloosbaar is. Maar als we naar de te verwachten fase grafieken kijken, kan je ook zeggen er is bij de crossover een fase verschil te verwachten wat je met de delay ook corrigeer.

Als we naar dit plaatje kijken zien we een nette behoorlijk vlakke frequentie response vanaf zo’n 100Hz met daaronder en verval van ongeveer 12 dB per octaaf. Crossover is op 350 Hz, dus bijna 2 octaven en met een 24db/oct filter zit je zeg maar dan 40 dB weg bij 100 Hz, dus allemaal top.
Als we plaatje vergelijken met de standard theorie plaatjes van tweede orde hoogdoorlaat filter dan lijkt het erop dat de Q ergens tussen de 0.7 en 1 inzit.

Er is bij de meting niet echt een opslingering te zien zoals met Q is 1, maar de meting lijkt ook net iets steiler als Q 0.7. Dus verloop schat ik ergens tussen de donker en licht blauwe lijn in. En als je wel eens echt fase plaatjes meet van drivers, dan zien die curves er in grote lijnen hetzelfde uit als de theoretische plaatjes. Het verloop van de fase van een hoogdoorlaat filter werkt gewoon ver door, ver voorbij het punt dat frequentie response al een tijdje vlak is.

Als we dan kijken in theorie plaatje bij ongeveer 3500, wat vanwege de schaal overeenkomt met de 350 Hz crossover, dan is de te verwachten fase ronde de 20 graden. De woofer heeft zijn hoogdoorlaat lager, ik dacht zelfs rond de 20 Hz, maar er is een Rumble filter toegevoegd, dus zeg 30 Hz effectief. Dus bij de crossover is deze ruim een factor 10 boven de hoogdoorlaat frequentie. In de theoretische plaatjes zouden we dan voorbij de 10000 moeten kijken en even gokken dat de fase van de woofer daar ongeveer 5 graden is.

Dus los van akoestische looplengte verschillen en meetpunt kun je dus een fase verschil van ongeveer 15 graden verwachten. Normaal kijk je dan ook naar de gemeten fase plaatjes van de drivers en kijk je of dit een beeld geef wat je verwacht of er niets raars is en kijk je dus wat fase verschil is bij de te kiezen crossover frequentie. Misschien dat je dan ook besluit om crossover iets hoger te doen b.v. Je kijk ook naar de vervorming van de drivers etc en zo kom je tot een bepaalde keuze. We moeten het hier doen met de verstrekte plaatjes en een educated guess doen vanuit de theorie.

Is dit significant in de praktijk nee, want effect van dit fase verschil in minder dan 0,25 dB, dus helemaal niets tov alle andere dingen. Tevens word er ook nog iets gedaan met dit eventuele fase verschil door delay aan te passen. Maar het is ook niet zo dat ik dit nou direct een vlakke fase noem. Door het vlak te noemen zet je mensen wellicht op het verkeerde been.

Waarom is dit nu volgens mij relevant? In dit geval kan het geen kwaad om het maar als vlak te beschouwen, maar in een andere situatie kan door dezelfde effecten het fase verschil significant groter zijn, lagere Q wat dichter oP de resonantie frequentie etc. Als de crossover ook wat hoger ligt, dan kan het ook snel doorwerken in een wat mindere goede verticale afstraling.

Puur theoretisch is de fase curve voor een hoog dan wel laagdoorlaatfilter nooit vlak, ja voor f gaat naar oneindig, maar wanneer gaan we hem praktisch vlak noemen? Ik denk dat daar een beetje het verschil van mening zit. Bij hoeveel graden verschil ga je de curve als vlak beschouwen, dit is een grijs gebied.

[jvenema]

Ik heb deze opmerking van jou nu een paar keer voorbij zien komen maar snap niet goed wat je bedoeld.
De uitleg van fase netjes naar 0 lopen, wat bedoel je daar mee?
Misschien wat uitleg met een meting erbij?

Rob

Zie ook theorie plaatje van hoogdoorlaat filter met de kleurtjes. Je kan de meting ook in b.v. REW of ARTA doen. Als de delay compensatie van de meting goed is ingesteld, dan krijg je plaatje volgens de theorie te zien. Vaak zit er een auto knop op om de delay te bepalen, die er is vanwege buffer audio device afstand microfoon etc.
Sorry ben op iPad en kan daardoor niet overal bij, maar globaal ziet plaatje van fase er dan uit zoals getekend.

Je kan ook vaak aan impulse plaatje in meetsoftware zien waar je het beste het nul punt kunt zetten.

Je moet driver wel enigzins vlak filteren wat zoals gezegd het is een minimum fase systeem en de bultjes en dipjes werken ook door in de fase. Het gaat er dus om dat fase grafiek grofweg de theoretische curve gaat vormen.
Je laat de microfoon staan en doet dit met alle drivers. Je krijgt dan verschillende delay getallen, verschil in die getallen zijn dus looptijd verschillen tov het gekozen meetpungt (kies die dus slim). Die verschillende grafieken kan je dan over elkaar leggen en kijken wat de verschillen zijn bij de gewenste crossover punten. Je weet dan wat daar ongeveer fase verschil is en looptijd verschil. En dan begint het filter spel.

Er staan boven ook andere methoden uitgelegd voor wat betreft het bepalen van de looptijden verschillen, die kunnen wellicht wat meer nauwkeurigheid bieden, maar dit is ongeveer het eenvoudigste om inzicht te krijgen in het fase en delay geheel.

P.S. tekening is uit de hand, en dus niet geheel acuraat, maar het gaat om het naar 0 loop aspect. En natuurlijk als er een friemel in frequentie response zit van tweeter boven 10kHz, dan kan fase onder 0 duiken of naar boven lopen, het gaat om grove verloop. Wat smoothing kan dan vaak ook wat helpen om er doorheen te kijken.

[ds23man]

Zoals Jim aangeeft zijn we behoorlijk aan mierenneuken op de kwart db. Waar het wel een probleem wordt is ( zoals Linkwitz al aangaf) bij een vier of vijfweg, dan kun je wel redelijke dippen in de curve krijgen omdat de overnamepunten te dicht bij elkaar kunnen liggen.

Nog even iets over de fasemetingen, die worden berekend uit de impulsrespons met een hilbert transformatie ( net als de fr respons) en die zijn alleen valide beneden de Fsampling/4. Dus een meting met 48Kz ligt de grens op 12Khz. Dat zie je ook trouwens in mijn faseplotje van de mid en tweet. Zie pagina 93 van de Arta manual.

[ds23man]

Voor de luie lezer: