forum.zelfbouwaudio.nl

In een ander draadje (viewtopic.php?f=3&t=27890) werd gesteld dat, mits de twee drivers in tijd uitgelijnd zijn, er geen interferentie kan optreden rond de crossover gebied.

Ik vraag mij al een tijdje (sterk) af of dit klopt. De verschillen in afstand (tot het oor) zorgen niet voor interferentie van de geluidsgolven. Een slechte fase-afstemming tussen beide drivers wel. Het gaat erom dat de beide drivers in het tijdsdomein uitgelijnd zijn, mechanisch of elektrisch gecompenseerd indien nodig.

Nu kan je natuurlijk foto's laten zien van trillingen in water en dat er echt wel interferentie kan zijn, maar wat is nu leuker dan daadwerkelijk met een speaker te meten.

Standaard staat de crossover van mijn speakers ingesteld op 1.5kHz en de afstand tussen het centrum van woofer en tweeter is nog geen 15 cm. Bij crossover frequentie zal de golflengte bijna 23 cm zijn. De (FIR) filters zijn erg steil bij 2kHz zit de woofer al op -60dB, de golflengte is dan 17 cm.
Met een akoestisch centrum tussen de drivers, is het dus vrijwel onmogelijk om voldoende fase verschil te krijgen op positie oor/meetmicrofoon om een duidelijke interferentie te krijgen.

Bij hogere crossover frequenties en breder overgangsgebied is het effect natuurlijk groter en gemakkelijker zichtbaar te maken. Nu is het relatief gemakkelijk om even tijdelijk een ander programma in de DSP van mijn speaker te zetten en het idee is om zowel woofer als tweeter over een groot frequentiegebied tegelijkertijd te laten uitspelen. Response naar Sigmastudio gebracht en auto EQ toegepast. Zichtbaar is dat fase van woofer in het normale tweeter gebied redelijk vlak verloopt. Ik weet vanuit de bouw en afstellen van mijn speaker dat ik de tweeter 4 samples moet vertragen en moet ompolen om in fase met woofer te zijn. We zien een dip bij 500Hz, dit komt omdat fase verloop van tweeter anders verloopt dan de fase van de woofer in dit frequentiegebied. De fase van woofer verloopt in dit gebied vrij vlak, maar de tweeter, wat gesloten systeem is heeft de normale fase draaiing die de woofer ook heeft lager in frequentie.

We introduceren nu een FIR filter voor de tweeter om de fase recht te trekken. Lengte van FIR filter is 320 en de tab zit in midden dus op 160. We introduceren dus een delay van 156 samples voor de woofer, zodat de tweeter nog steeds 4 samples achter de woofer aankomt. Dit kan eenvoudig in rephase, gewoon aangeven gesloten systeem en stel frequentie in op 700Hz, wat de resonantie frequentie is van tweeter. Door de fase correctie van de tweeter verloopt de fase van de woofer en tweeter over een groot gebied vrijwel gelijk. Wat fase betreft kun je nu gemakkelijk een crossover doen van woofer naar tweeter.

Dit is ook gelijk de reden dat ik het niet helemaal eens ben met Gerhard, die stelt dat een FIR filter op alleen de input voldoende is. Op input pas je de fase van beide drivers tegelijk aan, ook in hun overgangsgebied. Je pas ze dan niet op elkaar aan, ze blijven nog steeds onderling verschillend verlopen. Het heeft naar mijn mening meer iets weg van symptoombestrijding, je kunt er wel wat mee, maar is het net niet.

Ik snap wel dat je het alleen op de ingang zou willen want een FIR filter kost nogal wat resources. Op de ingang heb je er maar een nodig, als je het per driver doet dan heb je twee FIR filters nodig bij een tweeweg en drie bij een drieweg systeem etc. Bij mini DSP lossen ze dit deels op door de woofer een lange FIR sectie te geven en de tweeter een korte. Om lage frequenties te beïnvloeden moet FIR lengte langer zijn. Vervolgens moet je nog delay aan de tweeter toevoegen om hem gelijk te krijgen met woofer, maar delay kost de helft aan RAM plaatsen vergeleken met FIR, en veel minder programma instructies als een FIR. En RAM is in de gebruikte DSP meer voor handen als ruimte voor programma instructies. Tevens heeft een FIR parameter ruimte nodig voor zijn coëfficiënten en delay niet.

Ander argument is natuurlijk gebruik in live omgeving, FIR geeft vertraging wat je niet kunt gebruiken in een live omgeving en een FIR filter aan ingang die alleen fase correcties doet kun je makkelijk uitschakelen. Echter als je systeem niet in live omgeving gebruik, dan ontneem je iemand wel waardevolle features naar mijn mening. De CD heeft een jaar in het rek gestaan, dus een paar milliseconden extra vertragen is helemaal niet erg.

En als je FIR heb per driver,dan kun je dus eenvoudig fase van drivers op elkaar afstemmen, steile filters maken zonder fasedraaiing EQ toepassen en met verplaatsen van tab ook een driver virtueel naar achter verplaatsen.

Terug naar interferentie, we hebben nu een situatie met een groot frequentiegebied waar zowel de woofer als tweeter uitspelen. We gaan nu microfoon verplaatsen om te kijken wat effect is op frequentie response. Interferentie kan dus best optreden in verticaal vlak en hoe hoger de crossover des te makkelijker je het golflengte verschil kan krijgen. En met een groter crossover gebied kan ook het effect makkelijker optreden. Om het zichtbaar te maken heb ik nu een heel groot overgangsgebied gemaakt, zodat het feitelijk altijd raak is als je een sweep meting doet. Let wel bij de normale montage van drivers boven elkaar, is dit alleen een issue in het verticale vlak en niet in het horizontale vlak.

Dit waren meting waarbij er gemeten is op een vaste positie en de frequentie gevarieerd werd. Ik heb ook nog een meting gemaakt bij een vaste frequentie van 3.5kHz en waarbij de meet positie veranderde. De fotocamera maakt dan een video opname terwijl de positie veranderd, je hoort in de opname duidelijk op een bepaalde moment dat volume afneemd en daarna weer toeneemd. De microfoon van de camera gaat dan door zo'n interferentie dal heen.
De link naar filmpje is:
https://www.dropbox.com/s/4pw19n2dxb9ei ... e.mp4?dl=1

Je vergeet een belangrijk ding: je oren zijn geen microfoons. Achter de fysieke ontvangers zit nog een heel groot biologisch DSP waarvan we het algoritme nog niet geheel doorgronden. Bij hoge tonen gelden er golflengtes van milimeters, maar als je je hoofd een milimeter verschuift dan heeft dat weinig effect op de waarneming. Hoe hoger de toon, hoe minder de fase van belang is voor het gehoor. Ik heb de gehele wetenschappelijke literatuur hierover niet paraat, als je geïnteresseerd bent zul je vast wel enkele artikelen kunnen googelen.

Ik ben het eens dat oor niet heel erg gevoelig is voor fase, maar daar ging het niet over. Eerst even wat getallen juist maken, 340m/s / 20000Hz = 1.7 cm wat al heel wat meer is als een paar mm. Verder is er gemeten bij frequenties waarbij golflengte varieerde van 68 cm tot 5.6 cm.
Zowel oren als een microfoon nemen variaties in de luchtdruk waar. Als er door interferentie op een plaats geen luchtdruk variatie is, dan zal zowel je oor als een microfoon niets waarnemen. Bij de proef op 3.5kHz met skateboard veranderde mijn positie ook door verplaatsen skateboard. En ik kan je verzekeren ook mijn oren konden duidelijk tijdens verplaatsen horen dat volume veranderde door interference effect. Helaas kan ik mijn oren lastig posten op het web, dus moeten we het helaas doen met andere dingen.
De fase van een bron op zichzelf is niet echt van belang, in oor zitten trilhaartjes, die niet heel geschikt zijn om fase waar te nemen. Sommige mensen kunnen in beperkte mate, met speciaal geconstrueerd luister materiaal, fase verschillen waarnemen, de meeste mensen echter niet. Hoe dat precies kan weet men niet. Hoe je met trilhaartjes fase dingen zou kunnen waarnemen is nog geen goede verklaring voor.
Issue is niet het waarnemen van fase, maar dat door faseverschil tussen twee bronnen op de plaats van waarneming er uitdoving plaats vindt (of juist versterking). Je meemt dan niet de fase waar maar de variatie in volume als gevolg van de interferentie.
Met licht of rimpelingen in water zijn dezelfde verschijnselen wat makkelijker letterlijk inzichtelijk te maken. Maar de manier waarop golfbewegingen met elkaar interacteren is behoorlijk identiek.

Tip: Meet de horizontale interferentie op je luisterplek door de stereoopstelling van je luidsprekers tussen muren: Alomtegenwoordig. Als je pech hebt schiet de hoge fluit op je opname heen en weer als je je hoofd een beetje verplaatst

jvenema schreef:

Helaas kan ik mijn oren lastig posten op het web, dus moeten we het helaas doen met andere dingen.

briljant!

Mooie aanpak Jvenema.
Wat mij nog te binnen schoot is dat uit mijn hoofd in het luidsprekerkookboek als niet storende overgangsfrequentie en hart op hart afstand geldt: de halve golflengte van de overgangsfrequentie i.i.r.c.

"Dit is ook gelijk de reden dat ik het niet helemaal eens ben met Gerhard, die stelt dat een FIR filter op alleen de input voldoende is. "


Nou, dan ben je het dus ook niet eens met Bruno Putzeys en Eelco Grimm.

Lees dit eens aandachtig door en dan zie je wat er spaak loopt in jouw methode:

https://www.grimmaudio.com/wordpress/wp ... eakers.pdf

Wat levert deze meting voor nieuwe inzichten op? De verticale interferentie tussen drivers is toch alom bekend?
Daarom is dempen van de verticale reflecties (vloer en plafond) ook het meest belangrijk. Een hoog plafond helpt ook.
Horizontale reflecties hoeven niet per se te worden gedempt, mits ze symmetrisch zijn. Als er assymetrie is, dan is het aan te bevelen hier ook enige verzwakking te hebben of de afstand niet te klein te laten zijn.
Een speaker in een hoek en de ander vrijstaand geeft grote problemen voor het stereobeeld.

Zie ook dit simulatieprogramma: http://www.tolvan.com/index.php?page=/xdir/xdir.php

jeroen_d schreef:

Wat levert deze meting voor nieuwe inzichten op? De verticale interferentie tussen drivers is toch alom bekend?

So what? Als ik het goed lees is dat ook het uitgangspunt van TS. En vindt hij het leuk om dat eens zelf proefondervindelijk uit te zoeken. Zouden meer mensen moeten doen: Al doende leer je. Het is i.i.g. leuk om te lezen

Shit had ik reactie gemaakt en dacht dat ik die gepost had, zie ik later dat die er helemaal niet staat, dus nogmaals een poging!

Nou, dan ben je het dus ook niet eens met Bruno Putzeys en Eelco Grimm.

Lees dit eens aandachtig door en dan zie je wat er spaak loopt in jouw methode:

https://www.grimmaudio.com/wordpress/wp ... eakers.pdf

Helaas er is niet zoiets als een "free lunch"!

Ik heb het artikel even snel doorgenomen en wat ik begrijp zijn vooral de (steile) lineaire fase filters een probleem, omdat die pre-ringing veroorzaken. Nu is er inderdaad wat aan debat in hoeverre dit hoorbaar is of niet, maar voorkomen is altijd beter. Nu had ik in mijn project wel wat pre-ringing dingen gezien en er staat me vaag nog wel wat bij van colleges van meer dan 30 jaar terug maar verder is het natuurlijk allemaal wel erg verleidelijk .

Nu mijn vraag, in hoeverre is het toepassen van een simpele fase correctie in een FIR filter op alleen de tweeter een probleem? Met een Linkwitz-Riley filter blijft de fase voor beide drivers op dezelfde manier verlopen, echter moeten die dan wel initieel hetzelfde verloop hebben in overgangsgebied. In het voorbeeld om interferentie te laten zien heb ik fase verloop van de tweeter aangepast met FIR filter zodat die over een groot gebied gelijk loopt met de woofer. Zie ook even twee onderstaande afbeeldingen die ik gemakshalve maar even herhaal. Als je namelijk naar fase verloop kijk van woofer en tweeter dan is het duidelijk, dat het zomaar optellen van die twee over een groot frequentiegebied een probleem gaat geven. Voor de interferentie test wilde ik dat wel doen, dus vandaar de fasecorrectie op de tweeter.

Als ik kijk naar de impulse response van de tweeter, waarbij de fase gecorrigeerd is met FIR filter, dan zie ik niet echt een duidelijk toename van de pre-ringing. Ik wist vanuit mijn project dat tweeter en woofer uit fase zijn en dat delay van 4 samples nodig was, dit is gelijk meegenomen, vandaar dat de volgende impulse nu de andere kant op gaat. Ik zie niet direct een verslechtering van de pre-ringing na gebruik van een FIR filter voor alleen een simpele fase correctie. Andere bewerkingen kunnen zeker wel een invloed hebben hierop.

Dus is er een probleem met alleen een fase correctie op de tweeter, de overige filter correcties en crossover doe je dan vervolgens met de normale minimum phase filters. Als dit eventueel dan geen probleem is en je heb dan toch een FIR filter zitten in het tweeter pad en delay in het woofer pad om ze gelijk te brengen. Kan je dan zonder problemen minimum fase filters in de FIR doen? In een FIR kun je ook minimum phase filters implementeren, je gebruikt dan feitelijk alleen de coëfficiënten na de tab (neem ik aan) en dus heb je geen pre-ringing verschijnselen, want die komen door de coëfficiënten voor de tab.

Als een simpele fase correctie een probleem is en de FIR zit er niet om die reden, dan kun je vanwege de resources de minimum fase filters natuurlijk beter met biquads doen, want die kosten minder. Dus in hoeverre is een fase correctie op de tweeter een probleem, en zo ja wat zijn de problemen want ik zie deze niet direct in mijn impulse responses. Wat betreft (steile) linear filters heb je denk ik een goed punt, maar gelukkig is een DSP flexibel en een LR van een redelijke orde kan er ook zo in .

Pjotr schreef:

Wat levert deze meting voor nieuwe inzichten op? De verticale interferentie tussen drivers is toch alom bekend?

Feitelijk geen, maar zoals vermeld werd het bestaan van dit effect min of meer ontkent in een ander draadje, vandaar deze proef om sommige ongelovigen te bekeren . De vraag is of het al die moeite waard is, maar een soort van middelbareschool proef doen is soms best een leuke invulling van je middag.

Gewoon doorgaan hoor.
Er zijn genoeg mensen die het meelezen, het nog niet helemaal snappen, en het erg interessant vinden.
Aldus ondergetekende.

jvenema schreef:

Pjotr schreef:

Wat levert deze meting voor nieuwe inzichten op? De verticale interferentie tussen drivers is toch alom bekend?

Feitelijk geen, maar zoals vermeld werd het bestaan van dit effect min of meer ontkent in een ander draadje, vandaar deze proef om sommige ongelovigen te bekeren . De vraag is of het al die moeite waard is, maar een soort van middelbareschool proef doen is soms best een leuke invulling van je middag.

Nu nog even leren quoten. Dat schreef ik niet, integendeel, maar jeroen_d

Jim,

Lees dat stuk van Grimm maar eens goed door.

Eigenlijk is het allemaal heel logisch ( en simpel). Een driver is een minimum phase device wat gewoon simpel betekend dat de fase afhankelijk is van de amplituderespons. Als je deze rechttrekt met een minimum phase filters is de fase vlak. Als je dat netjes doet boven of onder de overnamefrequentie en een LR24 toepast met delay om de offset te corrigeren, krijg je een vlakke som. Wat betreft de fase, door de LR24 krijg je een fasedraaiing van 360 graden in je totale systeem ( som). Deze kun je aanpakken met een allpass op het totale systeem, dus je input. Dat kan zowel met Fir als IIR. Nadeel van Fir is de latency die dat oplevert. In de Grimm LS1 en Kii Three is die uitschakelbaar omdat de latency zo groot is dat deze systemen anders niet eens bruikbaar zijn met beeld of studiogebruik. En aangezien de LS1 gebruikt wordt door de echte serieuze opnametechneuten die deze fasecorrectie helemaal niet missen, is het maar de vraag hoe hoorbaar of belangrijk die correctie is....

En het gebruik van auto eq is echt een no no.

Dat aanpakken van die 360 draaiing komt in feite neer op wat B&O ooit deed met een fill-in driver. Bij de som van een 2e orde HP + LP (LR of niet) ontbreekt een deel van het oorspronkelijk signaal. Je krijgt wel een flakke frequentieresponsie maar geen vlakke fase. Dit is op te lossen met een z.g.n. fill-in driver zoals B&O dat deed. Of door het ontbrekende deel op te tellen bij de beide drivers (ieder voor de helft). Dit geeft wel een bult bij de x-over in de respons van iedere driver apart. Dit is dus dan wat je doet met een DSP. In de praktijk kost dat alleen maar extra vermogen en belasting van de speakers maar levert het geen enkel klankmatig voordeel!

In het geval van een 2e orde hebben we het dan over 180 graden.

ds23man schreef:

In het geval van een 2e orde hebben we het dan over 180 graden.

Helemaal goed, u mag naar de volgende ronde

Pjotr schreef:

ds23man schreef:

In het geval van een 2e orde hebben we het dan over 180 graden.

Helemaal goed, u mag naar de volgende ronde

Ik wil graag de broodrooster, sapcentrifuge en de bladblazer....

ds23man schreef:

En het gebruik van auto eq is echt een no no.

Voor optellen van woofer en tweeter signaal in test moesten beide signalen wel redelijk vlak zijn, vandaar de EQ, anders weet je niet waar je precies naar kijkt. Nu was het voor een correctie op een redelijk dichtbij meting buiten, dus weinig reflecties en ook nog gated. Of je dan met de hand gaat pielen of het even snel automatisch doet leek me in deze niet veel uitmaken.
Een automatische EQ op je kamer akoestiek lijkt me inderdaad niet zo handig.

jvenema schreef:

ds23man schreef:

En het gebruik van auto eq is echt een no no.

Voor optellen van woofer en tweeter signaal in test moesten beide signalen wel redelijk vlak zijn, vandaar de EQ, anders weet je niet waar je precies naar kijkt. Nu was het voor een correctie op een redelijk dichtbij meting buiten, dus weinig reflecties en ook nog gated. Of je dan met de hand gaat pielen of het even snel automatisch doet leek me in deze niet veel uitmaken.
Een automatische EQ op je kamer akoestiek lijkt me inderdaad niet zo handig.

Volgens mij heb je het verhaal van Grimm nog steeds niet goed doorgelezen. Anders had je nl. geweten dat deze metingen die je nu gedaan hebt niet valide zijn door de auto eq.

ds23man schreef:

Jim,

Lees dat stuk van Grimm maar eens goed door.

Eigenlijk is het allemaal heel logisch ( en simpel). Een driver is een minimum phase device wat gewoon simpel betekend dat de fase afhankelijk is van de amplituderespons. Als je deze rechttrekt met een minimum phase filters is de fase vlak. Als je dat netjes doet boven of onder de .....

Gerhard,

Ik al hier zeker meer tijd aan besteden! Heb ook nog iets van Toole liggen .
Dat luidsprekers grotendeels minimum fase systemen zijn en als je amplitute response recht trek, dat je daarmee ook fase response vlakker trekt is me bekent. Tevens gedrag van Linkwitz-Riley filter, dat fase van beide op dezelfde manier verlopen. Dat afhankelijk van orde dat 180, 360 etc graden is.
Mijn punt is meer dat in overgangsgebied de fase van de woofer redelijk vlak verloopt, de afgeleide hiervan is wiskundig gezien zo goed als 0.

De tweeter is in mijn geval een gesloten systeem met met en resonatie frequentie van ongeveer 700 Hz . Deze heeft dus fase draaiing van 180 graden over frequentie band en terwijl de woofer (bijna) klaar hiermee is, geld dat niet voor de tweeter. De afgeleide hiervan is verre van 0 en verschild duidelijk van die van de woofer. Naarmate je verder van resonatie van tweeter de crossover zou doen, tes te kleiner zal het verschil in afgeleide zijn. Maar feitelijk wil je dat de afgeleide van beide fases redelijk gelijk zijn, dan zijn die dat ook na cossover. In hoeverre is het dus schadelijk om alleen voor de tweeter, die fase meer gelijk te trekken met de woofer?

Ik begrijp dat er optioneel wel een fase correctie op ingangssignaal kan/mag worden toegepast, om draaiing van LR crossover te compenseren, maar dat dat tot een lange delay kan leiden wat niet altijd gewenst is. En dat je dan eenvoudig het fase correctie kan uitschakelen zodat live gebruik geen probleem is. Maar mag ik hieruit concluderen dat in het principe geen kwaad kan om alleen de fase van de tweeter meer gelijk te laten lopen met woofer in crossover gebied?

Dit is wat ik me nu afvraag met een relatief kort FIR filter kun je relatief eenvoudig de fase van tweeter beter laten aansluiten op die van de woofer. Het voorbeeld van de interferentie proef laat dat ook zien. In het Grimm artikel wordt uitgelegd wat ze gedaan hebben en waarom, maar of deze variant mogelijk is haal ik er niet direct zo snel uit, vandaar deze vraag. Maar stuk zelf moet ik nog zeker meer tijd in steken.
Alvast dank voor de nuttige input

Een driver is ten alle tijde een minimum phase device! Maar als je gaat kijken naar de absolute fase van de som in een combinatie van diverse drivers, zal je zien dat door de crossoverpunten fasedraaiingen ontstaan. Als je deze wilt compenseren zal je dat gewoon over het totale systeem moeten doen. Even afgezien of het hoorbaar is.

Check. Klopt gewoon als een bus. In dat artikel van Grimm staat alles wat je moet weten.

Ik wist trouwens niet dat verticale interferentie in een ander draadje ter discussie werd gesteld. Anders had ik daar ook wel dat linkje van Xdir http://www.tolvan.com/index.php?page=/xdir/xdir.php gepost
Het fijne van zo'n programma is dat je snel kan zien wat de invloeden zijn van onderlinge faseverschillen, overnamefrequentie en afstand tussen de drivers. Als je dat allemaal moet gaan meten ben je dagen bezig.

ds23man schreef:

Een driver is ten alle tijde een minimum phase device! Maar als je gaat kijken naar de absolute fase van de som in een combinatie van diverse drivers, zal je zien dat door de crossoverpunten fasedraaiingen ontstaan. Als je deze wilt compenseren zal je dat gewoon over het totale systeem moeten doen. Even afgezien of het hoorbaar is.

Over of fase verloop al of niet hoorbaar is, zijn inderdaad hele discussies. Er schijnen in testen met speciaal geconstrueerd materiaal door sommige mensen inderdaad verschillen waargenomen te kunnen worden. De meeste mensen kunnen dat niet in die test. Met normaal materiaal kon een fase verdraaiing niet waargenomen worden in tests, wat ik begreep. Een eenvoudige versie van een faseverdraaiing test heb ik zelf als student eens ondergaan. Ik kon het niet horen en 300 andere studenten ook niet. Het gaat me dus niet om de absolute fase draaiingen te compenseren.

Wat betreft de absoluutheid van minimum fase, wil ik me niet direct heel absoluut opstellen, misschien is er ergens een rare niet erg relevantie uitzondering .

Misschien was ik niet duidelijk en wil ik voorkomen dat we links of rechtsom langs elkaar praten. Dus eerst even een fase plaatje van hoe fase verloop is zonder verdere ingrepen van twee drivers. En natuurlijk van als je fase van tweeter aanpast. Nu lijkt het op het oog makkelijker om op de tweede situatie een crossover los te laten. Nu zal een som van twee minimum fase systemen ook wel minimum fase zijn en kun je dat wel weer goed krijgen. Dus in die zin snap ik je standpunt. Als ik kijk naar de som van de twee situaties, dan is er natuurlijk een behoorlijk verschil, echter is verschil redelijk onder de crossover die ik toepas en als de crossover wat hoger is zal verschil tussen de twee situaties niet erg groot zijn in de praktijk.

Ik snap nu dat de fase correctie niet direct noodzakelijk is, het is wellicht wel handig in process, mits het geen probleem is hiervoor een kort FIR filter te gebruiken.

Je moet niet iets bij de voordeur willen compenseren wat bij de achterdeur er niet is....