Fragen zur Realisierung der Minuetta-Weiche im DSP

Bei dem Gedankengang unterläuft dir der ganz typische "Anfängerfehler" in der LS-Entwicklung. Du kannst einen Filter nicht stumpf berechnen und ihn dann 1zu1 in den DSP reinhacken. Lautsprecherchassis haben keine statische Impedanz, die Impedanz verändert sich je nach Frequenz. Und selbst da, spielt das Gehäuse auch noch eine Rolle. Abgesehen von der Wechselwirkung zwischen den drei einzelnen Wegen.

Wenn du dich überhaupt an das Original anlehnen willst, würde ich versuchen mich akustisch an das Ergebnis ranzutasten. Sprich, die Messungen der Einzelwege nehmen und mich mit dem DSP annähern. Immerhin sind in der Weiche wohl keine Korrekturglieder eingesetzt.

Was allerdings voraussetzt, dass du des Messens mächtig bist.

Was deine Frage nach a, b oder c angeht, ist es schwierig das ohne drumherum zu beurteilen. Die Ausgabe 2005 habe ich jetzt nicht da
Ich tippe auf 2a, der Widerstand besänftigt die Flanke. Der Hochpass wäre dann elektrisch 1. Ordnung, ob dem auch akustisch so ist, ist ein anderes Thema. Wenn das Chassis in seinem (vermutlich) kleinen Mitteltönergehäuse schon von sich aus abfällt, entspricht dieser Umstand womöglich schon einem Filter 1. Ordnung.

Hallo Wholefish,

vielen Dank für deine Antwort!

Wholefish (Beitrag #2) schrieb:

Du kannst einen Filter nicht stumpf berechnen und ihn dann 1zu1 in den DSP reinhacken. Lautsprecherchassis haben keine statische Impedanz, die Impedanz verändert sich je nach Frequenz. Und selbst da, spielt das Gehäuse auch noch eine Rolle. Abgesehen von der Wechselwirkung zwischen den drei einzelnen Wegen.

Dass es nicht zu empfehlen ist, einen Filter zu berechnen, ist mir bekannt. Ebenso, dass für ein gutes Ergebnis alle umgebenden Faktoren mit einbezogen werden müssen.
Zum Glück muss ich nichts berechnen, denn die Trennfrequenzen sind mir bekannt. Mir geht es um ein (bewusst nicht ideales) Backup, auf das ich jederzeit zurückgreifen kann, damit meine Lautsprecher überhaupt benutzbar sind, während ich mich für die weiteren Presets per Messen und Hören an mein Ideal herantaste. Ich erwarte NICHT, dass ich durch das "Übersetzen" der passiven Weiche ins DSP das Beste aus den Lautsprechern hole, sondern es soll nur ein Startpunkt sein, von dem aus ich mit den Optimierungen beginne. Ich wage die Umrüstung auf aktiven Betrieb eben genau aus dem Wunsch heraus, eine für meine Voraussetzungen individuelle Einstellung zu finden, da ich mich mit der (quasi) Standardweiche nicht zufrieden geben möchte (obwohl ich am Klang nichts auszusetzen habe).

Wholefish (Beitrag #2) schrieb:

Wenn du dich überhaupt an das Original anlehnen willst, würde ich versuchen mich akustisch an das Ergebnis ranzutasten. Sprich, die Messungen der Einzelwege nehmen und mich mit dem DSP annähern. Immerhin sind in der Weiche wohl keine Korrekturglieder eingesetzt. Was allerdings voraussetzt, dass du des Messens mächtig bist.

Das sehe ich genauso! Ohne Messmittel und -fähigkeiten ist die individuelle Optimierung ein Ratespiel mit sehr wahrscheinlich schlechtem Ausgang. Im Zuge der Optimierung der Raumakustik, habe ich viele Messungen vorgenommen und davon ausgehende Verbesserungen erzielt. Das gipfelte sogar in dem Engagement, die erste und bis dato einzige deutsche Wiki-Plattform für das Messprogramm REW ins Leben zu rufen und eine Zeit lang zu unterhalten. Leider scheiterte dieses Projekt an mangelnder Mitmachbereitschaft anderer Interessierter.

Wholefish (Beitrag #2) schrieb:

Was deine Frage nach a, b oder c angeht, ist es schwierig das ohne drumherum zu beurteilen.

Welches "Drumherum" ist denn für eine Beurteilung erforderlich? Ich kann sicher mit Informationen dienen. Ich habe das Heft, die Lautsprecher und den Raum.

Wholefish (Beitrag #2) schrieb:

Wenn das Chassis in seinem (vermutlich) kleinen Mitteltönergehäuse schon von sich aus abfällt, entspricht dieser Umstand womöglich schon einem Filter 1. Ordnung.

Würde das heißen, dass Filter und Chassis in der Summe ein Filter 2. Ordnung ergeben?
Laut Original sind dem Mitteltöner auf jeden Fall fast 9 Liter gegeben, was sogar oberhalb des VAS des Chassis liegt. Würde ich die Box selbst neu entwickeln, würde ich mich eher in Richtung des simulierten Volumens von knapp 5 Litern bewegen.

Du hast doch gut funktionierende passive Boxen. Was ist denn das Ziel der Aktivierung?

Hallo Michael,

MBU (Beitrag #4) schrieb:

Du hast doch gut funktionierende passive Boxen. Was ist denn das Ziel der Aktivierung?

Es stimmt absolut, dass meine passiven Boxen gut funktionieren. Nichtsdestotrotz möchte ich herausfinden, ob ich noch mehr aus ihnen herausholen kann. Nach einiger Recherche bin ich von aktiven Lösungen überzeugt. Insbesondere die Flexibilität, die Lautsprecher ohne Umbaumaßnahmen an meine Hörumgebung und meinen Geschmack anzupassen, finde ich überzeugend. Zum Beispiel erleichtert mir das direkte Hin- und Herschalten der Presets einen direkten Vergleich zweier Einstellungen, vor allem auch gegenüber dem Original.
Die zahlreichen Aussagen von Aktivboxenbesitzern über eine bessere Pegelfestigkeit, Impulstreue und Klarheit tragen auch ihren Beitrag zur Entscheidung bei.

Kannst Du mir mit der Beurteilung der Weiche helfen, Michael?

Mit drumherum meine ich die Bauteilwerte, Einzelmessungen etc. Ich weiß kaum, wie der LS aussieht Ich kenne keine Messung und nichts. Im Prinzip wäre da der gesamte Artikel hilfreich, aber letztlich bringt es dich auch nicht weiter und mir schicken darfst du ihn ja auch nicht. Also egal
Ich verstehe auf jeden Fall was du vor hast und warum du das machst. Ich gebe dir nur zu Bedenken, dass du eine Raumkorrektur, eine Anpassung an deinen Hörgeschmack etc. auch alles mit 2 DSP Kanälen vor der Weiche erledigen kannst. Ob eine Anpassung der Trennfrequenzen dann tatsächlich eher Vor-, oder gar Nachteile bringt, lässt sich nur durch Probieren rausfinden.

Grundsätzlich unterscheidet sich die Messung im Raum schon deutlich von der Messung von Lautsprechern. Wir blenden bei der LS-Entwicklung in der Regel den Raum so gut es geht aus. Durch die Einstellung des Messfensters. Der ausgeblendete Tiefton wird dann durch Nahfeldmessungen ergänzt, ggf. muss noch der Bafflestep hinzusimuliert werden.
Ich persönlich bin mittlerweile der Meinung, dass Raum und Lautsprecher zusammen spielen müssen. Und wenn das aus irgend einem Grund nicht passt, wird man mittels DSP zwar Veränderung schaffen, aber die Ursache löst sich dadurch nicht. Deswegen gilt für mich, dass ich eine Raumkorrektur höchstens im Bassbereich einsetze, um Raummoden zu minimieren. Über 200hz würde ich keine Frequenzganganpassungen im Raum vornehmen. Aber das ist natürlich meine persönliche Einstellung.

Hi maikthebike,

der Messaufwand ist bei Aktivlautsprechern mindestens genauso hoch wie bei passiven, wenn nicht sogar höher. Grund ist z. B., dass bei der Auslegung einer Passivweiche der Bafflestep korrigiert wird, was bei einer Aktivweiche erstmal so nicht der Fall ist.

Wenn man eine funktionierende Passive aktivieren will, muss man sehr gute Gründe haben. Für mich wäre der einzige Grund bei der Minuetta, den Bassbereich zu aktivieren. Hier dürften 98 % des potenziellen Klanggewinns drin sein, da die Bauteile für den passiven Tief- und Hochpass zwischen Bass und Mitteltöner rausfliegen, der Verstärker für den MHT entlastet wird, die Pegelfestigkeit steigt und die Box flexibler wird.

Ich persönlich glaube nicht, dass sich die Aktivierung vom Mittelhochton lohnt. Die Weiche ist durchentwickelt, das Konzept solide und die paar Bauteile im MHT wirst Du nicht raushören - im Gegenteil. Du wirst sehr viel Zeit damit verbringen, das geradezuziehen, was Entwickler Udo Wohlgemuth bereits mit der Weiche erfolgreich erledigt hat.

Insofern: Bassbereich aktivieren und an den Raum anpassen, dann ist der größte Fortschritt gemacht. Aber auch da geht ohne Messen gar nichts.

VG
Ludger

maikthebike (Beitrag #5) schrieb:

Insbesondere die Flexibilität, die Lautsprecher ohne Umbaumaßnahmen an meine Hörumgebung und meinen Geschmack anzupassen,

Eine Aktivierung kann einen saubereren Bass bringen, da der Dämpfungsfaktor des Amps durch Wegfall der Drossel-Spule im Bassbereich steigt. Ob man das hört kommt auf den Einzelfall an.

Den Mittel-Hochtonteil würde ich in dem Fall auf die Weiche der Minuetta TOP (ohne passiven Hochpass) umbauen und die Trennung zwischen Bass und MHT aktiv gestalten.

Sehr wahrscheinlich kann man aber nahezu alle Vorteile der Aktivlösung durch eine Raumanpassung der Passivbox mittels eines 2-Kanal_DSPs erreichen. Dazu hatte ich hier eine Anleitung zur Verfügung gestellt.

Zum Testen kannst du einen Windows-PC mit REW und Equalizer APO verwenden. Das kostet zunächst einmal gar nichts. Wenn du mit der Lösung zufrieden bis kannst du immer noch einen Hardware-DSP kaufen. Gut sind z.B. minidsp 2x4 HD und hifiakademie-DSPs. Guckst du ...

Vielen Dank für Eure geschätzten Beiträge und dem Andeuten Eures Vorgehens in meiner Situation.

Nun möchte ich anmerken, dass meine Entscheidung, alle drei Wege zu aktivieren bereits gefällt ist und die mehr als brauchbaren Hypex Module bereits bei mir liegen. Jedoch empfinde ich das als alles andere als das in den Brunnen gefallene Kind. Die Möglichkeiten und die Bedienbarkeit der Modul-Software sind enorm. Mehr Möglichkeiten bedeuten mehr Potenzial für Fehler, das ist mir bewusst. Dass eine ideale Abstimmung mit den DSP aber gefunden werden kann steht außer Frage, denn genau dafür sind sie gemacht. Wenn mich das Zeit und Arbeit kostet, kann ich mindestens etwas Neues lernen. Im besten Fall kommt sogar etwas Anständiges dabei heraus. Ich habe jederzeit die Möglichkeit zum Original zurückzukehren und auf einem brauchbaren Niveau die Lernkurve neu zu beginnen.

Das Messen ist für mich - wie gesagt - keine unüberwindbare Hürde. Gefensterte Messungen und Groundplane-Messungen (auf dem Hof meines Arbeitgebers) sind für die Optimierung bereits eingeplant.

Über die Haltung "Ich habe vernünftig klingende Lautsprecher, das reicht" oder "Die Weiche ist gut wie sie ist" bin ich nun schon hinaus und ich möchte nicht in neue Lautsprecher investieren, sondern das Potenzial meiner Lautsprecher ausreizen. Ich halte die Aktivierung dabei für den richtigen Weg und bin von den Vorteilen überzeugt, von denen Ihr selbst einige aufzählt. Auch ein Hubert Reith proklamiert die einschlägigen Vorteile einer aktiven Weiche per DSP. Wenn ich mir seine Produkte leisten wollte, hätte ich auch von ihm den DSP. Von miniDSP bin ich abgekommen, als ich bei Hypex eine fertige 3-Wege-Lösung samt Class-D-Technik zu einem angenehmen Preis gefunden habe.

Mit meiner Frage hatte ich nicht beabsichtigt, eine Grundsatzdiskussion für/gegen (Teil-)Aktivierung zu beginnen.

Um das Thema beizubehalten, möchte ich meine (aus Profi-Sicht vielleicht naive) Frage nochmals wiederholen: Weiß jemand, welche Filter für den Mitteltonzweig verwendet wurden?

(Vielleicht frage ich mal Udo selbst...)

Danke für den Thread und die Erläuterungen! Das führt bei mir zu einer Plan-/Prioritätsänderung: Bevor ich mich um die Aktivierung der KEF Q100 kümmere*, sorge ich erstmal für eine "ordentliche" (= aktive Trennung) von Bass und MHT (im 2.2-Setup).
(* Ohnehin weniger akustisch motiviert als vielmehr dem Spieltrieb geschuldet ... )

maikthebike (Beitrag #9) schrieb:

... und die mehr als brauchbaren Hypex Module bereits bei mir liegen.

Das hattest du zuvor nicht erwähnt.

maikthebike (Beitrag #9) schrieb:

Auch ein Hubert Reith proklamiert die einschlägigen Vorteile einer aktiven Weiche per DSP.

Wenn ich DSPs verkaufen würde, dann würde ich auch die Vorteile der Aktivtechnik herauskehren.

Nee - Spass ohne - auch ich habe, bis auf eine Ausnahme, in den letzten 12 Jahren keinen Passivlautsprecher mehr gebaut und mit der gleichen Hard- (hifiakademie) und Software (equalizer apo) immer wieder neue Projekte durchgeführt. Die Ersparnis für passive Weichenbauelemente ist enorm.

Wenn eine Box allerdings schon komplett (passiv) ist gibt es zwar ggf. noch etwas zu verbessern, aber nichts zu sparen. Deshalb mein obiger Vorschlag. der über alles Entzerrung.

maikthebike (Beitrag #9) schrieb:

Weiß jemand, welche Filter für den Mitteltonzweig verwendet wurden?

Die Passivweiche ist im Klang & Ton 5/2005 auf Seite 43 abgebildet.

Bass: 12 dB Tiefpass
Mitteltöner: in Serie geschalteter 6 dB Hoch- und Tiefpass und ein RC-Glied parallel
Hochtöner: 12 dB Hochpass und ein Widerstand zur Pegelabsenkung

Obige Info ist allerdings mit Vorsicht zu genießen, denn die Treiber interagieren mit der Weiche und es kommt akustisch ggf. zu anderen Flankensteilheiten. Das kann aber durch Nahfeldmessungen ermittelt werden.

Ich würde mich an den Trennfrequenzen, aber nicht unbedingt an den Flankensteilheiten orientieren. Höhere Flankensteilheiten führen, richtig gemacht, oftmals zu besserem Übertragungsverhalten, aber man muß den Gesamtfrequenzgang und auch das Abstrahlverhalten (Messungen auf Drehteller notwendig) im Auge behalten. Die Anpassung an den Hörraum ist dann das Tüpfelchen auf dem i, das man nicht unterschätzen darf.

Viel Spass und viel Erfolg bei deinem Projekt!

Hmm...

also die Aktivierung aller Zweige einer Box per DSP (und mit eigenen Endstufen für jeden Töner) ich würde sagen:

da hast Du den richtigen Riecher, was für ein klareres Klangbild gegenüber passiv beschaltet, erforderlich ist.

Aber:

die Class-D Endstufen im Mittel- und Hochton-Bereich die man mit dem Modul mit gekauft hat, könnten den Erfolg etwas schmälern.

Egal: die Technik ist ja nun gesetzt.

Die passive Weiche könnte man nie direkt in eine DSP-Weiche überführen.
Muss ja auch nicht weil man per DSP noch viel bessere Möglichkeiten hat, die Beschaltung auszulegen.

Also Du hast die Möglichkeit zu Messen und dann in der DSP-Software die Filterzweige auf Ziel zu bringen,
so wird das mit etwas Fleiss schon klappen.

Eine Rücksicht auf "die passive Version" die würde ich dabei nicht nehmen (außer vielleicht, von den erprobten Trennfrequenzen nicht groß abzuweichen).


Grüße von
Thomas

audio.novize (Beitrag #10) schrieb:

... Das führt bei mir zu einer Plan-/Prioritätsänderung: ...

Gesagt, getan!

Per the t.racks DSP 4 x 4 Mini und vorhandener 2.1-Miniverstärker (zum Testen):


Vorhin provisorisch aufgebaut, verkabelt und Grundeinstellungen vorgenommen: Ja, war die richtige Entscheidung!

Ja, der Mitteltöner ist beschaltet mit Hoch- und Tiefpass elektrisch erster Ordnung. Außerdem gibt es noch ein zum Treiber parallel geschaltetes RC-Glied zur Impedanzlinearisierung (nehme ich an).

Wenn dein Ziel ist, die Filterfunktion der Weiche 1:1 aktiv nachzubilden, würde ich Messungen der Einzelzweige und der Summe der beschalteten, passiv beweichten Box machen und mir diese Messungen in einem geeigneten Programm (VituixCAD böte sich da an) als Overlay anzeigen lassen. Dann würde ich Messungen der unbeschalteten Einzeltreiber darüber legen und so lange virtuell an den aktiven Filtern herumspielen, bis sich das gleiche Übertragungsverhalten sowohl der Einzeltreiber, wie auch der Summe der passive beschalteten Box einstellt. Alle Messungen sollten unter (Quasi)Freifeldbedingungen durchgeführt werden, also unter größtmöglicher Ausblendung etwaiger Raumeinflüsse.

Viele Grüße,
Michael

maikthebike (Beitrag #9) schrieb:

......Um das Thema beizubehalten, möchte ich meine (aus Profi-Sicht vielleicht naive) Frage nochmals wiederholen: Weiß jemand, welche Filter für den Mitteltonzweig verwendet wurden?....

Zur Klarstellung:
Die Bauteile -inkl. deren Dimensionierung- sind annähernd völlig egal.

Die erzielte Filterfunktion ist wichtig.
Wenn bsp. eine 24 dB Flankensteilheit bei der passiv realisierten Trennfrequenz durch ein elektrisches 12 Netzwerk und den chassiseigenen Roll-off bei der beabsichtigten Trennfrequenz erreicht wurde, KANN das aktiv genauso funktionieren, muss aber nicht.

Die zu erzielende Filterfunktion aller Zweige ist Entwicklungszweck, die Bauteilwerte können nur simpelste Hinweise liefern, in welchen Trennfrequenzdimensionen man sich bewegen wird müssen.

Wenn man auf DSP-Weiche umstellt,

man sieht beim Messen doch, welche Wirkung sich mit der aktuellen Konfiguration des DSPs, gerade ergeben hat.

Und dann muss man halt weiter probieren bis alles "in Phase" ist.

Also bis der Frequenzgang möglichst glatt ist (und dabei die erprobten Trenn-Frequenzen einigermaßen eingehalten sind).

Grüße von
Thomas

Der Hauptvorteil einer Aktivierung ist idR im Bass zu finden. Die Hauptprobleme die man entwicklungstechnisch umschiffen muss, im Mittelhochton.
Sinnvolle Schlussfolgerung daher aktiver Bass, passiver Mittelhochton. Geht auch mit den Einschüben. Einfach die Passivweiche vor Mitteltöner und Hochtöner lassen.
Und so kann man sich nach und nach herantasten, die einzelnen Passivweichen zu ersetzen, immer mit RückbauOption. Messtechnik schadet keinesfalls
Wenn man einfach einen fertigen 2WegeLautsprecher nimmt und den auf aktive „Bassständer“ (große schlanke Subwoofer, so um die 70...80cm) stellt, den Übergang bekommt man mit ein paar Testtönen und Gehör bzw. Pegelmessgerät hin.
Einen buckligen Frequenzgang eines Mitteltöners ohne Passivweiche glattziehen, das erfordert schon mehr EntwicklerQualitäten

Das Kochrezept:

1. Impedanzgang der eingebauten Treiber einzeln messen. Oder messen lassen, was in deinem Fall vermutlich sinnvoller ist.

1*. (alternative - weniger genau) Herstellerdaten tracen zur Ermitellung der Impedanzverläufe (VituixCAD, freies Programm)

2. Simulation der Frequenzweiche: Frequenzweiche in der Simulation (z.B. VituixCAD) nachbauen. Impedanzmessungen hereinladen. Interessieren tun nur die berechneten Filterfunktionen für die einzelnen Zweige, weswegen man auf die akustischen Messungen verzichten kann.

3. Nachbau der ermittelten elektrischen Filterfunktionen mit aktiven Filtern im Simulationsprogramm.

4. Einstellen der ermittelten Filter in der Hypexsoftware. Delays einstellen oder Pegelanpassungen vornehmen muss man nicht, da das alles mit den Filterfunktionen abgedeckt ist.

Wenn Du so vorgehst und beim Nachbauen der Filterfunktionen nicht nur darauf achtest, dass Du die Filterfunktion nachbildest, sondern auch deren ursprünglichen Phasenverlauf (sieht man auch im Simulationsprogramm), solltest Du mit den Filtern am Ende sehr genau an der Originalweiche landen.

VG Matthias