PA-Monitor: Abstimmung mit DSP

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AC-SB
Stammgast

#1 erstellt: 24. Jan 2018, 14:55

moin,

ich versuche gerade, ein Paar Selbstbau PA-Monitore abzustimmen. Zielrichtung Studiomonitor, der auch richtig laut kann.

Treiber: Faital Pro 12HX230 Coax, 12"
Amp: Hypex PSC 2.400D
Gehäuse: 50x45x35 cm, 50 Liter netto, innen alle Wände Basotect 70 mm + 1 Beutel Sonofil hinter dem Tieftöner + 2 cm Basotect auf der Schallwand außen. Keine Stufen/Lücken zwischen Tieftöner und Gehäuserand. Wände Carbon-XPS-Sandwich (leicht) mit diversen Verstrebungen. BR-Abstimmung aktuell 54 Hz. Chassis nicht zentrisch in der Schallwand, also unterschiedliche Abstände zu den abgerundeten Gehäusekanten.

Vorab: Ich habe einige Erfahrung im Bereich Heim-HiFi Lautsprecherbau, DSP-Weichen (Behringer DCX, HiFi-Akademie.....) und Lautsprecher-Messtechnik.
In meinem Raum kann ich bis ca. 200 Hz hinunter reflexionsfrei messen.
Mess-Eqiuipment: Infrasonic Quartet bis 192 KHz, Arta 1.9.1, Earthworks M50

Mein Problem:
Bei HiFi-Chassis hatte ich noch nie nennenswerte Probleme gehabt, einen halbwegs linearen Frequenzgang hinzubekommen. (+/- 1,5 dB 100-15.000 Hz) Die Messungen waren jeweils nahezu identisch bei verschiedenen Mess-Entfernungen (20-50-100-200 cm).

PA-Chassis scheinen eine völlig andere Welt zu sein, von der ich bisher offenbar zu wenig verstehe.

Die Basis-Frequenzgänge (ungefiltert) sind im Vergleich zu guten HiFi-Chassis eine Berg- und Talbahn mit diversen teils steilflankigen, teils asymetrischen Peaks und Dips (bis 15 dB), auch und vor Allem im geplanten Übernahme-Bereich 1700 Hz. Ist wohl der Preis für mindestens 10 dB höheren Wirkungsgrad

Unabhängig von meinem fremdeln mit der Hypex-Software HFD 4.62 bekomme ich die Peaks und Dips kaum richtig in den Griff, zumal sie sich mit jeder Mess-Entfernung ändern. Und ja - natürlich stelle ich bei jeder Messung das Impuls-Zeitfenster reflexionsfrei ein.
Im italienischen Schwesterforum (Google translate sei Dank

) heißt es, PA-Chassis dieser Größe (12") wären erst ab 2m Messabstand sinnvoll zu messen, allerdings bekomme ich damit die Probleme auch nicht in den Griff. Merkwürdigerweise veröffentlichen die meisten Hersteller (sofern sich überhaupt Angaben finden lassen) die FGänge mit 1m Messabstand.

Daher die Frage: Gibt es eine sinnvolle Strategie zum linearisieren/trennen von PA-Chassis, die sich von der Vorgehensweise bei Home-HiFi-Teilen grundlegend unterscheidet?
Bisher habe ich zunächst versucht, die einzelnen Treiber zu linearisieren und dann eine saubere Trennung zu erreichen. Richtig weit komme ich damit hier aber nicht.

Möglichkeiten des DSP pro Kanal: (Filter über alles sind nicht möglich)

13 Filter insgesamt pro Kanal möglich
HP (1. und 2. Ordnung)
TP (1. und 2. Ordnung)
Boost/Cut (Frequenz, Güte, Pegel)
Shelf (1. und 2. Ordnung)
Allpass (1. und 2. Ordnung)
dazu Verzögerung pro Kanal in 21 µs-Schritten

Vielen Dank für jeden Tip!!

Michael

Fosti
Inventar

#2 erstellt: 24. Jan 2018, 14:59

Diese PA-Coaxe können richtige Zicken sein. Hier musste ich auch ganz tief in die Trickkiste greifen:

http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/showthread.php?t=13065

Viele Grüße,
Christoph

AC-SB
Stammgast

#3 erstellt: 24. Jan 2018, 16:39

Hi Christoph,

danke für den Link

- vieles darin klingt vertraut

meine aktuelle Messung in 50 cm sieht so aus:

Faital Abstimmung 50 Hz Stativ FGang 0-60

Die Messungen sind nur schwach geglättet mit 1/24 Oktav.
Allerdings liegt hier die akustische Trennung mit 3000 Hz noch sehr weit über der Hersteller-Empfehlung von 1700 Hz. im Bereich 1700 sind aber die Peaks so ausgeprägt, dass ich da nur schwerlich eine saubere Trennung realisiert bekomme.

Soweit aber eigentlich gar nicht so übel - vor Allem das Rundstrahlverhalten des Hochtöners scheint eine Stärke des Faitals zu sein - deswegen hatte ich ihn auch gewählt. Wobei Herstellerangaben ja immer mit Vorsicht zu genießen sind. Habe aber auch fast alle 26 Biquads im Einsatz (und nach dem Wochenende 'nen Knoten im Hirn).
Mein Problem ist: bei Messabstand 100 cm siehts wieder anders aus, bei 200 cm wieder anders . wo bloß soll ich da mit der Linearisierung ansetzen?

Hier übrigens noch eine Messung des Tieftöners ohne Filterung, ohne Glättung:

Das Hersteller-Datenblatt sieht da wesentlich gefälliger aus. Aber wenn man die 0°-Messung mal auf eine 100dB-Achse zieht (so wie es die meisten PA-Hersteller machen) und noch 'ne 6 dB-Glättung drüberlaufen lässt, ist meine Messung mit der des Herstellers nahezu identisch.

[Beitrag von AC-SB am 24. Jan 2018, 16:58 bearbeitet]

Fosti
Inventar

#4 erstellt: 24. Jan 2018, 17:10

Moin Michael,

sieht doch schon ganz gut aus! 3kHz finde ich allerdings reichlich hoch. Da Du ja anscheinend eher den Home-/Studioeinsatz einplanst würde ich ähnlich wie bei mir Richtung 1 kHz gehen. Das würde auch ganz gut zum ersten Einbruch des TMT passen.

Messentfernung: um die Schallwandeffekte mitmessen zu können, würde ich nicht unter 1,5m gehen.

Viele Grüße,
Christoph

blue_planet
Inventar

#5 erstellt: 24. Jan 2018, 17:21

Hi...

Hier übrigens noch eine Messung des Tieftöners ohne Filterung, ohne Glättung:

hm, Du bist ja Profi. Der Koax taucht nischt...

PA ist manchmal eben nur LAUT...
Der Tieftöner bei einem Koax sollte ohne (nennenswerte...) Resonanzen schon bis 1 oder 2 kHz laufen. Eminence macht das gut...
Zudem muss der Hochtöner passiv "gebremst" werden (Du wirst hören warum...).
Was dann wieder für eine passive Filterung spricht und DSP Equalizing...

Gruss,
Nick

Fosti
Inventar

#6 erstellt: 24. Jan 2018, 17:29

blue_planet (Beitrag #5) schrieb:

.....
Zudem muss der Hochtöner passiv "gebremst" werden (Du wirst hören warum...).
Was dann wieder für eine passive Filterung spricht und DSP Equalizing...

Gruss,
Nick

Moin Nick,

das sehe ich nicht so. Ich habe das bei dem verlinkten Koax und meinem JBL 4430 Klon auch nicht gemacht. Die Hypexe bieten ja zudem auch die Möglichkeit einen Kanal per Jumper um 10dB absenken zu können. Wenn das einem alles nicht passt, würde ich am ehesten einen Autoformer einsetzen. Ich sehe aber wirklich keine Notwendigkeit die Trennung passiv zu machen.

Viele Grüße,
Christoph

blue_planet
Inventar

#7 erstellt: 24. Jan 2018, 17:59

Hi Christopf,
Autoformer... very old school...

Nein. Nicht Notwendig aber eben meine Erfahrung... 16 Ohm Hochtöner sind auch zu empfehlen...

Gruss,
Nick

AC-SB
Stammgast

#8 erstellt: 24. Jan 2018, 18:02

Hi Nick,

ich weiss nicht - ich hatte bisher mehrere PA-Pappen 12" und 15" hier - und keine Nonames: Faitel, Eminence... Die Linearität war bei allen etwa gleich schlecht, nur eben in unterschiedlichen Frequenzbereichen. Ob Koax oder Einbereich-Chassis machte da keinen großen Unterschied. Falls Du den Emi Beta12CX meinst - und sonst kenne ich keinen Coax von Eminence: Der TT zeigt sich minimal gutmütiger in der Messung, in der Kombi mit Hochtöner und unter Berücksichtigung von Abstrahlverhalten, Ausschwingen und Klirr liegt der Faital klar vorne. Dabei wäre mir der Emi prinzipiell lieber gewesen, weil billiger und leichter (4,5 gg. 5,1 kg - ist ja ein Ultraleicht-Projekt).
Hab' sogar noch die TT-Messung gefunden

Vielleicht ist mein Anforderungsprofil auch überzogen - vom Bassbereich bis zum Hochtöner soll er laufen. ist bei den großen Pappen natürlich nicht einfach.

Primärer Einsatz als Abhöre oder Büheneinsatz für E-Gitarre und Bass mit Modelling-Amp (jaja - auch dazu braucht es eine lineare Widergabe, weil die Lautsprecher-"Sound"-Modelle ja schon elektronisch erzeugt werden), alternativ auch Partybeschallung.

Die angesprochene Kombi aus passiver Weiche und aktivem Equalizing verstehe ich auch noch nicht so wirklich: Was machen passive Bauteile anders oder in diesem Fall sogar besser als digitale Filter, bei denen ich hinsichtlich Güte etc. wesentlich mehr Einflussmöglichkeiten habe?
Wo mir die digitale Abstimmung schon schwer fällt, hätte ich beim passiven Versuch wohl schon lange das Handtuch geworfen. Respekt für alle, die so etwas passiv hinbekommen!

@ Christoph: Die Lötbrücken auf dem DSP habe ich entfernt, um den HT-Kanal 10 dB abzusenken. Am endgültigen Pegel ändert das wenig, weil es wird ja im DSP wieder ausgeglichen - theroretisch könnte man auch einfach den Kanal per DSP entsprechend 10 dB reduzieren. Soll halt das Rauschen bei Hochwirkungsgrad-Hochtönern reduzieren, weil die Grundverstärkung gedrosselt wird. Hab' leider keinen Vorher-Nachher-Vergleich gemacht.

[Beitrag von AC-SB am 24. Jan 2018, 18:06 bearbeitet]

blue_planet
Inventar

#9 erstellt: 24. Jan 2018, 19:14

Hi,
naja, der Eminence ist bezüglich Frequenzgang aber deutlich besser.

Passiv, weil 18 dB eigentlich reicht und im Hifi die lauten Hochtöner das DSP Rauschen verstärken. Und es hat keinen akustisch Vorteil.
Zudem bleibt ein Verstärker dann für den Subwoofer übrig...
Ich bin ein großer Fan von DSPs. Bei solchen Projekten (PA... große Treiber, etc) ist es mir aber "zu schade" einen DSP Kanal zu verbraten.
Zumal das Ergebnis nicht besser ist. Bei solchen Projekten geht es um den Sound bzw um Spaß. Ein 12 Zoll ist eben kein Mitteltöner...
Ein gerader Fgang ist da Nebensache... der Equalizer am Eingang reicht um Raummoden zu "stutzen".
Bei meinem OnePoint10 habe ich auch keine DSP Version. Diese Box ist momentan mein Favorit...

Bei einem Studiomonitor ist es wiederum sehr Sinnvoll einen DSP auch für den Hochtöner einzusetzen...

Ist alles natürlich Subjektiv. Viele Wege führen zum Ziel...

Viel Erfolg und Gruss,

Nick

AC-SB
Stammgast

#10 erstellt: 24. Jan 2018, 19:39

Hi Nick,

blue_planet (Beitrag #9) schrieb:

Hi,
naja, der Eminence ist bezüglich Frequenzgang aber deutlich besser.

ich würde da von "etwas anders" sprechen, aber "deutlich besser"?

Wenn ich den 0°-Frequenzgang isoliert betrachte, mag der Emi eventuell etwas besser aussehen - wenn überhaupt. Kommen aber weitere Faktoren wie Rundstrahlverhalten, Klirr und Ausschwingen dazu, erst Recht wenn man den Hochtöner mit in den Vergleich einbezieht, sieht der Emi gegen den Faital kaum noch Land.

Aber so langsam verstehe ich deinen Vorschlag zur teilaktiven Lösung

Die Elektronik ist aber bei mir "gesetzt", weil ich z.B. 2 voneinander unabhägnig nutzbare Amps haben will.
Für Gitarre ist einer in der Regel pegelmäßig mehr als ausreichend, 2 machen Sinn, wenn es um ein Stereo-Setup geht (z.B. für Ping-Pong-Delays). Für Bass ist meist einer ausreichend, es könnte aber auch mal der Beadarf nach 2 aufkommen, wenn der Drummer gar feste zuhaut. Und für Partybeschallung braucht's auch wieder 2.
Dazu kommt, dass ein Hypex PSC400 für beide Boxen den Speaker nicht voll ausreizen könnte, da an 8 Ohm "nur" 230 Watt/Kanal abgegeben werden können. Da aber das gemeinsame Netzteil auf 400 Watt gesamt limitiert, wären's "nur" 200 pro Seite. Außerdem sind die Gehäuse schon auf die Amp-Module konzipiert und die Amps sind eingebaut.
Aber ich verstehe, dass ein 2Kanal-Amp mit passiver Trennung und digitalem Equalizing in anderen Bedarfs-Situationen ökonomischer sein kann.
Andererseits, Bauteile für eine passive Weiche gibt's auch nicht umsonst und selbst gewichtsmäßig spart man nicht viel ein wenn man bedenkt, dass ein Hypex-Modul gerade mal 1,1 kg wiegt.

Damit es nicht so abstrakt ist, noch ein Bild von den Delinquenten:

Die Front sieht noch etwas "roh" aus, das wird noch

Und obenauf liegt noch der gemessene Eminence Beta12CX.
Wie schon geschrieben, Ultraleicht-Bauweise in Carbon-Sandwich-Bauweise, incl. Amp, Speaker, Ecken, Griff, Kleinkram.....rund 11 kg/Stück. Dabei gehen 1,1 kg für den Amp und 5,1 kg für den Speaker drauf.
Und unter 4 kg für ein 50l-netto-Gehäuse mit Griff, Schutzecken, BR-Rohr, Verkabelung, Dämpfung, Frontabdeckung und Versteifungen innen sind nach meinen bisherigen Erfahrungen so ziemlich das leichteste, was mit vertretbar steifen Gehäusewänden gehen dürfte.

Wenn es mir nur um laut gehen würde, könnte ich auch bei meinem TheBox ProMon12 bleiben, aber der macht keinen wirklichen Spaß. Es soll tatsächlich in Richtung Monitor gehen, soweit dies eben mit einer 12" 2Wege-Bestückung machbar ist.

Tips und Tricks um mit den Zicken bestmöglich klar zu kommen sind jedenfalls weiter willkommen denn ich denke nicht, dass ich schon das Optimum rausgeholt habe.

[Beitrag von AC-SB am 24. Jan 2018, 19:54 bearbeitet]

spendormania-again
Inventar

#11 erstellt: 26. Jan 2018, 19:07

AC-SB (Beitrag #1) schrieb:

PA-Chassis scheinen eine völlig andere Welt zu sein, von der ich bisher offenbar zu wenig verstehe.

Michael

Hi Michael,

wenn ich mir den Impedanzgang ansehe:

...dann verbietet sich eine Trennfrequenz von 1.700 Hz eigentlich von selbst. Deshalb finde ich Deine 3-Khz Messung eigentlich auch gar nicht so übel.

- 2 dB Peak mit Q1 - 1,5 bei 2.200 Hz und -2,5 dB Peak bei ca. Q 2 und 4 Khz und es sollte nochmal einen Ticken besser aussehen. Bei 9 Khz würde ich eine weitere, breite Absenkung irgendwo bei Q 0,5 - 0,7 machen und das nach Gehör abstimmen.

Big_Määääc
Inventar

#12 erstellt: 26. Jan 2018, 20:13

Faital gibt eine "mindest" Xover von 1700 Hz an,
wird wegen der Belastbarkeit sein.

und das eine fast 500cm2 Membran mit nur 50gr MMS sich nicht so aalglatt misst wie kleine Hifi Chassi,
sollte sich schon allein aus den Kraftverhältnissen erklären lassen.

für deinen Anwendungsfall find ich deine jetzige Abstimmung doch eig schon oK.

AC-SB
Stammgast

#13 erstellt: 26. Jan 2018, 22:17

Tja - mit HiFi, wo man penibel die 0,3 dB-Abweichungen mit der Frequenzlupe jagt, hat das tatsächlich nicht sehr viel zu tun

Wegen der 3 KHz hab' ich mir auch im italienischen Forum (war das einzig auffindbare, wo überhaupt mal der Faital Coax erwähnt wurde) schon Anschisse ebgeholt, ebenso im PA-Bereich des Musiker-Forums.
Ich sehe das aber mittlerweile ähnlich wie Ihr: Impedanzmäßig würde ich den HT unter 3 KHz auch kaum anfassen wollen, Frequenzgang und Klirrverlauf sprechen aber auch nicht gegen 1,7 KHz.

Ich hab' mal beide Abstimmungen gemacht - messtechnisch nehmen die sich nicht viel. Allerdings hab' ich in dem Gezappel schon Mühe, eine klare Linie zu erkennen. Die 1,7er Variante ist in dem Bereich in der Winkelabstrahlung etwas besser, gehörmäßig macth das (allerdings bei gehobener Zimmerlautstärke) wenig bis keinen Unterschied.

Mittlerweile tue ich mich mit der Hypex-Software auch etwas leichter, nachdem ich mich teilweise von alten Arbeitsabläufen (messen mit Arta) verabschiedet habe. In Hypex kann eine Messdatei eines Zweiges aufgenommen werden, beim Filterbiegen sieht man dann gleich die Auswirkung auf den gemessenen FGang. Da man per Mausrad auch die Güte einstellen kann, hat man so 3 Parameter eines Filters mit der Maus im Griff - das ist schon komfortabler als der ständige Wechsel zwischen Arta und Hypex.

Ich werde auch keine Messkurven mehr einstellen. Nicht, weil die schlecht wären, aber die dokumentieren eigentlich eher die Mic-Positiopn als den Klang des Lautsprechers.

Weil der FGang auf Achse nur bedingt als Ziellfunktion taugt, habe ich zuletzt ein Bündel 0-45° in 2,5 Grad-Schritten gemessen und Arta den Mittelwert errechnen lassen.
Die resultierende Kurve hat sich sehr gut mit der Messung bei 12,5° gedeckt, also bei diesem Winkel dann in Hypex gemessen und diese Kurve dann weitgehend linearisiert mit Trennfrequenz 1.700. (Hypex kann leider keine Kurvenscharen mitteln.

Das Ergebnis lässt sich gut anhören. Gestern Abend 4 Stunden damit gehört. Nichts nervt oder ätzt, sogar ein Ansatz räumlicher Auflösung ist vorhanden. Ich denke, damit werde ich erst mal ganz gut leben können.

Vielen Dank für alle Tips und Hinweise!!

Fosti
Inventar

#14 erstellt: 27. Jan 2018, 03:38

AC-SB (Beitrag #13) schrieb:

......
Ich sehe das aber mittlerweile ähnlich wie Ihr: Impedanzmäßig würde ich den HT unter 3 KHz auch kaum anfassen wollen, Frequenzgang und Klirrverlauf sprechen aber auch nicht gegen 1,7 KHz......

Das ist ja das schöne, dass aktiv diese Impedanzhuckel sich nicht so auswirken, wie bei einer passiven Weiche!
Schön, dass Du jetzt zufriedener bist!

Viele Grüße,
Christoph