Lautsprecher im Arbeitszimmer

Hallo Leute,
ich möchte euch heute teilhaben lassen an meinem Projekt 'Das Arbeitszimmer braucht auch Lautsprecher'.
Was soll ich sagen, das Projekt hat eine gewisse Eigendynamik entwickelt:
Die erste Skitze sah so aus:


und daraus wurde folgendes System:
46er Bass Oberton 18NXB800
BMS Treiber 4590 mit Stereolab Horn





Mein Zimmer ist ca. 14 qm der Sound funktioniert tatsächlich ziehmlich gut hier.
Die Frequenzweiche findet im PC Statt. Zu diesem Zweck habe ich ein Programm entwickelt mit dem man digitale FIR Filter erstellen und visualisieren kann:



Die Bass-Simulation lieferte folgendes Ergebnis:



Die Lautsprecher werden an die Wand gehängt und die Bassreflexöffnungen sind nach unten ausgerichtet. Damit verstärkt die Wand+der Boden die ganz tiefen Frequenzen. Dieser Efekt wurde bei der Konstruktion berücksichtigt. Damit entsteht ein fundamentaler Bass, der aber nicht wummert sondern vollkommen klar und tief ist.

Auf dem PC läuft eine von mir portierte Version von Brutefir (von Anders Torger vielen Dank dafür) unter Windows 7. Diese Software gibt den Realtime Datenstrom über meine Mixer und Delay Stufen auf eine HDMI Schnittstelle mit 96 KHz 32Bit aus. Dort wartet ein Yamaha Receiver auf die Daten und gibt dann alle 6 Kanäle an die jeweiligen Systeme aus.

Da mir diese Art der Signalaufbereitung so viel Freude bereitet hat, habe ich die Software weiter ausgebaut und kann nun in Echtzeit Eingriffe an der Weiche vornehmen und deren Pegel visualisieren etc.



Die ersten FIR Filter habe ich mit einem Octave Script berechnet:




Dann bin ich umgestiegen auf das wirklich gute Tool RePhase (rePhase, a loudspeaker phase linearization, EQ and filtering tool). Die mit diesem Tool generierten Filter klingen sehr sehr gut.
Aber auch hier geht noch mehr. Mir schwebte vor eine beliebige Durchlasskurve in ein Filter umzurechnen.
Dieses Kuststück gelingt mit ein wenig Fourier Transformation. Vereinfacht gesagt erkannte der Mathematiker Jean Baptiste Joseph Fourier um das Jahr 1820 das man periodische Signal sowohl im Zeit als auch im Frequenzbereich untersuchen kann in dem man eine sogenannte Integraltransformation verwendet. Die Darstellung einer Durchlasskurve einer Frequenzweiche ist die Betrachtung im Frequenzbereich, die Betrachtung der Phasenlage ist die Zeitsicht auf die Weiche. Wir, und die realen Signale leben im Zeitbereich. Nun gibt es zwei Möglichkeiten, entweder man arbeitet die Filter im Frequenzbereich ab, dass bedeutet eine Transformation des gesammten Signals in den Frequenzbereich und die Filteroperation stellt dann eine komplexe Multiplikation dar, oder man bleibt im Zeitbereich hier bedeutet filtern mathematisch eine Faltung zweier Signal. Dies ist eine aufwendige und rechenintensive Operation. Je mehr Stützstellen verwendet werden und je höher die Samplingrate ist desto mehr Operationen pro Zeit sind nötig, um dies zu berechnen. In einem Computer wird die Fourier Transformation mit der sogenannten Fast Fourier Transformation (FFT) berechnet. Die inverse Transformation stellt übrigens auch eine Integraltransformation dar. Diese inverse Transformation wird benötigt um Signale aus dem Frequenzbereich in den Zeitbereich umzuwandeln und nennt sich inverse fast fourier transformation oder kurz IFFT.

In der aktuellen Version erledige ich das Filtern mit FFT und IFFT. Vielen Dank an das MIT und an Matteo Frigo und Steven G. Johnson für die Bereitstellung der genialen Bibliothek fftw3. Diese Software stellt alles andere in den Schatten was ich bisher an FFT SW gesehen habe.
Damit ist jede erdenkliche Filterfunktion realisierbar. Die Phase kann getrennt bearbeitet werden. Die letzte Evolutuíonsstufe erlaubt auch die Verwendung von IIR Filtern. Hier habe ich mich am mini DSP orientiert und habe einige Erweiterungen implementiert (Verwendung Samplingrate abhängiger Filterbänke, 64Bit double Aritmetik und soviel Kanäle wie ich brauche !).

Das sieht dann so aus :



Die Lautsprecher benötigen trotz ihrer Größe relativ wenig Platz in meinem Zimmer (ca 0.25 * 1.00 m pro Box). Das bedeutet, ich habe einen halben qm geopfert, habe aber ein System das (fast) alles kann: Rock, Jazz, Pop laut, sehr laut aber auch leise und bei dem Bass läut es einem kalt den Rücken runter.

Ich habe auch ein wenig gemessen und mir überlegt wie ichs gern hätte...
Nicht alle Raummoden können und müssen bekämpft werden, sonst klingt es nur noch an einer Stelle brauchbar. Also habe ich einige Buckel und Täler in Kauf genommen, aber die die mich gstört haben konnte ich mit meinem Konzept einfach wegbügeln.



Euch allen da draussen wünsche ich ganz viel Spaß mit unserem Hobby und den Verrücktheiten die die anderen mit uns aushalten müssen.

Also was meint ihr dazu ?