Eerst een herhaling van de eerste luisteravond (alweer drie maanden terug)
Opstelling:
Luidsprekers: 1 stereo paar met aan iedere kant twee breedbandige midbass unit (met EQ recht tussen 300 en 8000Hz met rustig aflopende flanken aan beide zijden). Een cd speler diende als bron, ging digitaal naar een Rotel processor/voorversterker. Deze gaf het via een EQ circuit door aan de PC waar het door LspCad Pro uitgesplitst werd in 4 signalen "als ware het een luidsprekerfilter", dus voor iedere luidsprekerunit 1 signaal. Dit meerkanaalssignaal werd via een Harman Kardon receiver versterkt en naar de speaker gestuurd:
Cd-speler dig out -> Rotel DAC -> EQ circuit (tot hier is het stereo) -> PC via geluidskaart (Delta 410) (vanaf hier is het 4-kanaals) -> HK receiver -> speakers
We hebben geluisterd naar de volgende filters op 1 en 2KHz:
- 1ste orde (Butterworth uiteraard) (BW1)
- 2de orde Linkwitz Riley (LR2)
- 2de orde Bessel (Bess2)
- 3de orde Butterworth inverted (BW3-i)
- 3de orde Butterworth non-inverted (BW3)
- 4de orde Linkwitz Riley (LR4)
- 8ste orde Linkwitz Riley (LR8)
Bovendien hebben we naar de volgende allpass filters (over 1 speakerunit) geluisterd
- 1ste orde allpass bij 1KHz (fasedraaiing gelijk aan LR2)
- 1ste orde allpass bij 400Hz èn bij 4000Hz (fasedraaiing gelijk aan een 3-weg systeem met twee LR2 filters)
Als referentie (REF) diende het ongefilterde signaal van 1 unit. Alles is uiteraard in stereo beluisterd, hoewel onze bevinden waarschijnlijk ook in mono uitgekomen zouden zijn. De testsignalen bestonden uit roze ruis, herhalende korte geluidsfragmenten (
XLO/Reference Recordings) en diverse complete muziekstukken. Algemene opmerking: de verschillen waren veel makkelijker waarneembaar met roze ruis. Muziek was beduidend lastiger, met name als het wat complexer werd, zette de grillige veranderingen van de bron het oor op het verkeerde spoor. Overigens hebben we ook blinde tests uitgevoerd om te verifieren of we onszelf of elkaar niet voor de gek hielden.
Luisteren
Na niet al te lang luisteren naar verschillende filters bleek dat we met name de verschillen in power response door lobing hoorde in vergelijking met de referentie. Overige effecten die theoretisch op zouden moeten treden, vielen in het niet vergeleken bij deze kleuring, althans zo moesten we gisteren concluderen. Ik heb dringend de behoefte om effecten zoals het verlagen van de IM vervorming door hogere orde filters te meten/beoordelen. Ook het naslingeren van filters zouden we moeten proberen vast te leggen.
De conclusies tot nu toe:
Wie de discussies over faserein gevolgd heeft, weet dat Jeroen en ik niet bijzonder gecharmeerd zijn van het idee om kosten wat kosten het geluid faserein te houden (of transient perfect zoals
John K het noemt. Ik denk dat ik voor beide spreek als ik zeg dat we ons best hebben gedaan om een verschil te horen tussen de referentie en de enkele èn dubbele allpass filters. Ter info: allpass betekent dat het frequentieverloop identiek blijft. Het dubbele allpass filter komt overeen met een driewegsysteem m.b.t. fasedraaiing. De middentonen staan 180graden uit fase met de bas en de hoge tonen nog eens 180 graden met het midden, het klokje rond dus. Om een lang verhaal kort te maken: van dit effect is werkelijk niets hoorbaar.
Op naar de scheidingsfilters: puntsgewijs de notities bij 1KHz filters:
- BW1 wijkt, net als de meeste filters, af van de REF. Een beetje een teleurstelling omdat het 1ste orde filter in zoveel opzichten ideaal zou moeten zijn. Met een muzieksignaal is het verschl moeilijk te horen.
- BW1 en BW3 hebben hetzelfde karakter.
- LR2 viel tegen. Deze hebben we in de verdere tests uit het programma geknikkerd.
- LR4 geeft ook een duidelijk afwijking t.o.v. de REF. Er verdwijnt wat geluid op op en rond 1KHz. Bij ruis duidelijk waarneembaar, bij muziek ook, maar niet onaangenaam.
- LR8 geeft een duidelijke verbetering op LR4, waarschijnlijk omdat de overgang smaller is, waardoor de dip (in de powerresponse, niet on-axis) minder opvalt.
- de grote verassing: Bess2. Van alle filters verreweg het dichtstbij de REF. Akelig dichtbij zelfs. Pikant detail: Bessel filters slingeren niet na... maar we denken niet dat dit de doorslaggevende factor was.
- De Bess2 werd op de voet gevolgd door de BW3.
- Ook de BW3-i kwam erg in de buurt van de REF, maar bleef nog iets achter bij de Bess2/BW3.
- In het algemeen vormen de even en de oneven filters groepen met min of meer dezelfde klankkarakteristieken. Oneven filters komen dichterbij de REF... behalve de Bess2. Overigens heeft een textbook Bess2 (en daar hebben we het over) een bult van zo'n anderhalf dB op het xo-punt. Wie zei er dat het recht moest zijn om goed te klinken?
Puntsgewijs de notities bij 2KHz filters, alleen markante veranderingen omdat de resultaten in grote lijnen gelijk zijn aan 1KHz.
- BW1, grote afwijking van REF. Mag meteen afgevoerd worden... who needs 1ste order filters???
- LR4 associeren met woofer-tweeter geluid en hifi geluid, 'minder rijk' geluid.
- LR8 lijkt meer op LR4 dan bij 1KHz het geval was.
- Bess2 doet het hier minder goed dan bij 1KHz. Ook een 'minder rijk' geluid, maar lang niet zo storend als bij LR4. Ook ietsjes beter dan LR8.
- BW3-i voegt iets toe en BW3 haalt iets weg. Dat laatste is veel minder storend.
- BW3 doet het wederom goed, beter dit keer dan de Bess2. Dichtstbij de REF!
Tot slot: de ouwe lullen hebben gelijk
. Het 3de orde Butterworth filter was nl. in de jaren 70/80 ontzettend populair bij speakerontwerpers. Ik denk dat wij gisteren gehoord hebben waarom dat zo is.
Een andere conclusie is dat je
ontzettend snel went aan het frequentieverloop van een bepaald filter. Als je dan na wat langer luisteren terugschakelt naar de REF (ongefilterd) dan val je soms van je stoel van de enorme verschillen. De REF klinkt dan heel even... gekleurd! Dat geeft te denken!
Ik begrijp na dit experiment ook iets meer over de liefde van sommigen voor breedbanders, maar dat neemt niet weg dat er filters bij zaten (BW3 en Bess2) die een uitermate natuurlijke weergave geven. De verschillen zijn met name met ruis vrij goed waarneembaar, maar met dynamische muziek moet ik nog zien of iemand ze blind kan identificeren...
Nadat de oortjes moe waren (dat gevoel dat je krijgt na het 12de eau de toilette bij de parfumerie
), hebben we de avond afgesloten met een korte luistersessie van de speaker van Jeroen. Kort: erg mooi, zeer detailrijk en precies geluid. Zeer gebalanceerd. Mooi ontwerp!!
En wat nu?
We zijn nog aan het nadenken wat verder te doen. We zijn dit keer helemaal niet aan metingen toe gekomen. Iets voor een vervolg dus. Bovendien zie ik mogelijkheden om met extra EQ de powerresponse van enkele filters te wijzigen waar het geheel weer dichterbij de REF komt. Het bleek bijvoorbeeld dat LR4 met een piekje erbij in de buurt kwam van Bess2 om maar iets te noemen... Zoals eerder gezegd, zijn het naslingeren van filters en IM vervorming ook interessant. Bovendien is het nu ook tijd voor een dergelijk experiment met woofers en tweeters. Wellicht sluiten bepaalde filters goed aan bij het 'gemiddelde' afstraalgedrag van de 'gemiddelde' tweeweg bezetting.
===============================================================
Luistertest vervolg bij 500 en 3000Hz
===============================================================
Opstelling is gelijk gebleven. De verschillen waren zo miniem dat we zijn blijven steken in roze ruis, i.p.v. muziekprogramma waar de kleine verschillen (bijna) niet waarneembaar waren.
500Hz
Toen we alles ingeregeld en opgesteld hadden begonnen we met de xo op 500Hz. Na het horen van verschillende filteringen keken we elkaar aan, beide vraagtekens in de ogen. Hmmm, weinig afwijkends te horen. Er zal wel iets niet kloppen.l LR2, LR4, LR8 klinkt allemaal hetzelfde. M'n enige commentaar op schrift was: 'huh?'. We hebben toen de tests van 1KHz/2KHz eventjes herhaald en alles bleek gewoon te kloppen.
Bess2 en BW1 leveren wel een geluid op dat lichtjes afwijkt van de referentie. Bess2 levert nl. een hoorbaar bultje op 500Hz. Als we dit bultje weg-EQ-en (on axis), klinkt het hetzelfde als de LR-familie. Duidelijk.
BW1, levert een moeilijk tot niet definieerbaar verschil op. Het klinkt alsof er een tweede luidspreker meespeelt. Nu is dat ook het geval (filtering is twee units, vergeleijken bij REF: 1 unit...) maar dit is afwijkend van wat we in andere gevallen bij andere freq gehoord hebben. Een bepaalde rijkheid van het geluid die er niet zou moeten zijn.
Ik hoop dat de units breedbandig genoeg waren om hieruit de conclusie te trekken dat de frequenties te laag waren voor de doorsnee van de units om 'lobing-errors' tot gevolg te kunnen hebben. Oftwel de golflengte van het geluid was te groot, waardoor het afstraalgedrag in combinatie met het soort filtering niet of nauwelijks van invloed was op het waargenomen geluid.
3000Hz
Bess2 en LR2 klinken hetzelfde. Ik denk dat we LR2 er misschien iets te snel uitgewipt hebben bij de vorige luistertests.
BW3 lijkt heel veel op Bess2.
Het verschil tussen LR8 en REF is nu kleiner dan bij 1KHz.
Wel zijn de afwijkingen bij 3KHz goed hoorbaar. Er was niet echt een winnaar die (veel) dichterbij de REF zat dan anderen. Maar LR8 doet het goed. Dat komt waarschijnlijk omdat het overgangsgebied bij een 8ste orde filter zo klein is.
Wat is hier nu gebeurd??? Zoals gezegd, begint de bandbreedte van de units misschien van belang te worden, maar ik geloof dat dat effect wel meevalt. Belangrijker is het afstraalgedrag van de units. De diameter is zo'n 11cm en de baffle is nog wat breder. Ik heb even niet de maten en de berekeningen bij de hand, maar het afstraalgedrag is bij 500Hz in ieder geval zo uniform, dat afstraalafwijkingen niet of nauwelijks voorkomen zoals bij hogere frequenties. Bij 3KHz wordt het probleem van afwijkende afstraalgedrag echter zo groot dat geen enkele type filtering het voor elkaar krijgt om hetzelfde te klinken als REF. Units bij elkaar proppen op de baffle heeft dus waarschijnlijk erg veel zin. Ik moet daarbij denken aan programmatjes als 'The Edge' en anderen waarbij je de diffractie en afstraalgedrag on- en off-axis kunt optimaliseren door de bafflevorm, -grootte en de plaatsing van de units te wijzigen. Het lijkt me veel verstandiger om de units zoveel mogelijk bij elkaar te persen en de diffractie te minimaliseren door de randen flink af te ronden... maar dat terzijde.
Een paar vragen blijven over:
- Hoe zit het bij de hogere frequenties als je een 'echte' tweeter gebruikt?
- Wat zijn precies de mechanisme in het semi-kritische freq bereik, bij deze units zo rond de 1-2KHz. Wat zorgt er dan voor dat dan weer de BW3 dichter bij REF ligt en dan weer Bess2, of LR8...
- Hoe speelt de bekende BBC dip in dit verhaal mee? Wat bij roze ruis meteen opvalt hoeft bij muziek niet perse een achteruitgang te zijn. Ik heb deze afwijking bij veel verschillende speakers 'getest' en kom bijna altijd tot de conclusie dat deze het realisme verhoogt. Dit heeft wellicht ook te maken met de doorsnee muziekopname.
- Hoe belangrijk is uberhaupt het soort filtering. Kun je niet beter optimaliseren op power response (meer nog dan op het on-axis freq verloop) en een off-axis gedrag dat het on-axis verloop netjes en gelijkmatig volgt (zie Toole). Daar ligt natuurlijk meteen een link met bepaalde filteringen, maar het filter is slechts een onderdeel vna het geheel. Kast, randen, hoogte, luisterafstand, makerinvloeden, units + werkgebied... BAHMAS (bijna alles hangt met alles samen).
- Wat nu
Ik ga in ieder geval met de nieuwe informatie en ideeen verder met m'n dipoolproject, maar daar ga ik pas meer over schrijven als ik wat verder ben.
Opmerkingen? Vragen? Ik ben benieuwd!
.
