Elektronische Entzerrung von Lautsprechern:

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P.Krips
Inventar
#51 erstellt: 05. Jun 2007, 17:43
Hallo,

mazdaro schrieb:

TPS schrieb:
mazdaro schrieb:
...der räumliche Eindruck...


Der Ohrabstand etwa 21cm dient u. a. dazu, Pegelunterschiede und Phasenunterschiede zwischen linkem und rechtem Ohr zu unterscheiden. Die Frequenz von 1600Hz passt mit der Welle genau rein. Höhere Fr. mit kürzerer Welle werden mehrfach hineinpassen, damit verschlechtert sich die Ortungsidentifikation.


Hi,

jetzt, wo sich die beiden Kampfhähne ( ) wieder eimal direkt gegenüberstehen, störe ich ja ungern ( ),


hüstel:
hab ich den "Gegenpart" irgendwie direkt angesprochen ????



aber mir stellt sich die Frage, woran es liegen könnte, dass die Ortungsgenauigkeit mit steigender f wieder abnimmt. Dass die Ortung bei niedrigen Freq. immer schlechter wird, ist ja nicht nur hinlänglich bekannt (völlig unkritische Subwoofer-Aufstellung bei genügend tiefer Übernahmefreq.), sondern auch logisch erklärbar: wenn die Wellenlänge wesentlich größer als der Ohrenabstand ist, leidet klarerweise die Ortungsgenauigk. darunter...


Möglich, gibt es irgendwo verlässliche Literaturangaben, bei welchen Frequenzen die Grenzen sind ?

Gruß
Peter Krips
richi44
Hat sich gelöscht
#52 erstellt: 06. Jun 2007, 08:29
Sobald die Wellenlänge dem Ohrabstand entspricht, gibt es keine wirklich zuortbaren Phasendifferenzen mehr. Man hat 360 Grad = 0 Grad, also keine verwertbare Differenz. Und das Gehör ist schlau genug festzustellen, dass da nix mehr mit Phasenortung läuft, weil die Frequenz noch höher sein kann.
Was dann ein Stück weit noch läuft, ist die Klangortung. Das bedeutet, dass der unterschiedliche Frequenzgang durch die Ohrmuschel (direkt beschallt oder um den Kopf herum) zur Ortung mit heran gezogen wird. Dies ist allerdings ziemlich ungenau.
Weiter haben wir da üblicherweise Pegeldifferenzen, die ausgewertet werden können.
Ab einer bestimmten Tonhöhe geht auch das nicht mehr, weil wir zu viele Reflexionen haben, die das Bild total verfälschen.
Aber so, wie wir eine Bassgeige orten, weil da Oberwellen vorhanden sind, genau so orten wir hohe Instrumente, weil ihr Grundton noch im ortbaren Bereich liegt und zumindest noch die Pegelortung möglich ist.

Ich würde aus Erfahrung, nicht aus Wissen, die Grenzen bei knapp 2kHz für die Phase und bei etwa 5kHz für Klang und Pegel ansetzen. Oberhalb 5kHz ist meist Schluss mit Ortung. Dies nur schon, weil uns als Bärenjäger diese Frequenzen nicht mehr interessiert haben.
richi44
Hat sich gelöscht
#53 erstellt: 06. Jun 2007, 11:01
Aber zur Abwechslung etwas anderes. Irgendwo habe ich gelesen (kann hier im Forum gewesen sein ), dass man einen abenteuerlichen Frequenzgang bekomme, wenn man die Phase ausgleiche.

Erstens sehe ich einen Lautsprecher als eine Ansammlung von Resonanzkreisen. Es ist beileibe nicht nur ein Kreis, der die Grundresonanz bestimmt, sondern es sind viele, Parallelkreise, Seriekreise, die einen mit den andern in Serie oder parallel...
In jedem Fall haben alle diese Kreise (Membran-Teilschwingungen) Einfluss auf den Frequenzgang. Und alle haben auch Einfluss auf den Phasengang, denn sonst wäre ein Ersatzschaltbild weniger wert als eine Kinderzeichnung.
Also, ich habe eine Vielzahl an Kreisen, die sich gegenseitig "behindern" und deren Wirkung sich teilweise aufhebt. Dass dem so ist, sieht man an der verbleibenden Welligkeit jedes Lautsprecher-Frequenzgangs (ohne Gehäuseeinfluss betrachtet) Und dass daraus aus der Vielzahl von Ersatz-Induktivitäten und Kapazitäten und Widerständen ein undurchsichtiges, welliges Phasenverhalten entsteht, dessen Phasenabweichungen aber selten gösser als etwa 15 Grad werden, lässt sich nachrechnen oder nachmessen.

Nun gibt es Fälle, in denen der Phasenfehler relativ klein ist, die Dämpfung aber gross. Das kann bei bestimmten Taumelbewegungen einer Membran passieren, dass sich also die Luftbewegungen der linken und rechten Membranhälfte aufheben. Das wäre ein Fall, wo wir erstens wie bei einer Raumkorrektur kein sinnvolles Ergebnis zustande bringen, wenn wir da eine Vorsteuerung oder einen EQ einsetzen. Auch eine Regelung kann nicht helfen.
Und zweitens hat da eine Phasenkorrektur nichts zu suchen.

ABER
Dies wäre ein Sonderfall eines Chassis, das in die Tonne getreten gehört.

Wenn ich also ein Lautsprecherchassis verwende, das einen Frequenzgang aufweist wie die von mir genannten Mitteltöner und dazu noch ein gutes Wasserfalldiagramm im Ein- und Ausschwingen!!, dann kann der Phasengang gar nicht so abenteuerlich sein, dass sich eine Korrektur rentiert.

So nebenbei: Wenn ich zwei Sinussignale gleicher Frequenz aber ungeleicher Phasenlage addiere (Reflexion), so entsteht ein neues Sinussignal mit höherer, gleiche oder tieferer Amplitude und einer Phase, die dem Mittel beider Ursprungsphasen entspricht. Dies, wenn beide Signale allein gleich gross wären. Bei ursprünglichen Pegelunterschieden ergibt sich ein Signal, das phasenmässig irgendwo zwischen den Ursignalen liegt.
Das bedeutet doch, dass ich bei Reflexionen neue Signale mit neuen Phasen bekomme. Und da die Laufzeit eine fortlaufende Phasendrehung zur Folge hat, werde ich im normalen Lautsprecherabstand NIE die ursprüngliche Phase erleben.

Dass die ursprüngliche Phase trotzdem von Interesse ist, liegt am Einschwingvorgang des Instrumentes, den ich als erstes als Direktschall wahrnehme.
Wir haben aber mittlerweile festgestellt, dass die Ur-Phase nur in einem Bereich von etwa 300Hz bis maximal 5kHz interessant ist. In den ausserhalb liegenden Bereichen ist ein Phasenhören des Ohrs sicher nicht möglich.
Daraus resultiert, dass ich einen Lautsprecher so konstruieren muss, dass die Phasen- und Pegelverhältnisse im besagten Mittelteil (ich sage immer: Es ist dort wo die Musik spielt, der Rest ist Bumm und Pieps) möglichst genau stimmen, um das Einschwingen zu optimieren. Was sich nun an den Randbereichen abspielt, ist relativ sekundär.

Und damit ist eigentlich schon klar, was ich brauche: Einen Mitteltöner, der seine Arbeit erledigt, ohne elektronisch auf Zack gebracht zu werden, also etwas aus meinen Vorschlägen (nur als Beispiel) Damit ist die Musik abgedeckt, ohne Anstrenung und ohne Hilfsmassnahmen, die eigentlich nur im eingeschwungenen Zustand gemessen werden, damit aber im aperiodischen Fall sicher versagen. Und auch ohne zusätzliche Hilfsmittel an den Membranen, welche nur deren Masse unzulässig erhöhen.
Also, es braucht bei einer richtigen Konstruktion keine Nachregelung und keine Vorsteuerung. Wo Vorsteuerung, sprich EQ, Sinn machen kann ist im Bass. Mit einer etwas zu grossen Box bekommt man einen tiefen Qts, was der Impulstreue Vorschub leistet. Dafür nimmt man einen flachen, aber frühen Bassabfall in Kauf. Diesen Abfall kann man mit einem EQ ausgleichen, genau so jenen, wenn man aus was für Gründen auch immer unterhalb der Eigenresonanz übertragen möchte. Dort ist die Korrektur unvermeidlich. Und ob man dann gleich statt der Vorsteuerung eine Regelung einbaut, ist eine zweitrangige Sache.
P.Krips
Inventar
#54 erstellt: 06. Jun 2007, 17:44
Hallo,


richi44 schrieb:
Erstens sehe ich einen Lautsprecher als eine Ansammlung von Resonanzkreisen. Es ist beileibe nicht nur ein Kreis, der die Grundresonanz bestimmt, sondern es sind viele, Parallelkreise, Seriekreise, die einen mit den andern in Serie oder parallel...
In jedem Fall haben alle diese Kreise (Membran-Teilschwingungen) Einfluss auf den Frequenzgang. Und alle haben auch Einfluss auf den Phasengang,

Wobei, wenn wir von guten Chassis reden, diese Phaenomene erst oberhalb der Bündelungsfrequenz so richtig zuschlagen, darum meide ich den Bereich oberhalb der Bündelungsfrequenz mittlerweile immer (Ausser bei HT's), zumal in dem Bereich zusätzlich noch die Energieabstrahlung in die Knie geht...
Bei Breitbändern hat man allerdings all die besprochenen Probleme und noch einige mehr an der Backe, da hilft auch keine Regelung mehr...


Wenn ich also ein Lautsprecherchassis verwende, das einen Frequenzgang aufweist wie die von mir genannten Mitteltöner und dazu noch ein gutes Wasserfalldiagramm im Ein- und Ausschwingen!!, dann kann der Phasengang gar nicht so abenteuerlich sein, dass sich eine Korrektur rentiert.

Richtig, kann ich mit eigenen Messungen bestätigen und das kann man auch bei veröffentlichen Messungen von Herstellern sehen (sofern sie den Phasengang mit veröffentlichen)...


Dass die ursprüngliche Phase trotzdem von Interesse ist, liegt am Einschwingvorgang des Instrumentes, den ich als erstes als Direktschall wahrnehme.
Wir haben aber mittlerweile festgestellt, dass die Ur-Phase nur in einem Bereich von etwa 300Hz bis maximal 5kHz interessant ist. In den ausserhalb liegenden Bereichen ist ein Phasenhören des Ohrs sicher nicht möglich.

Die spannende Frage ist aber nun:
hören wir in dem Bereich die absolute Phase oder nur die Phasenunterschiede zwischen zwei Lautsprechern, was ja zur Lokalisation der Phantomschallquellen beiträgt.
Die bereits angesprochenen Tests bei K+H legen doch nahe, daß die absolute Phase nicht hörbar ist.


Daraus resultiert, dass ich einen Lautsprecher so konstruieren muss, dass die Phasen- und Pegelverhältnisse im besagten Mittelteil (ich sage immer: Es ist dort wo die Musik spielt, der Rest ist Bumm und Pieps) möglichst genau stimmen, um das Einschwingen zu optimieren. Was sich nun an den Randbereichen abspielt, ist relativ sekundär.


nicht ganz, speziell im Bassbereich kann es z.B. bei BR und Bandpässen schon vorkommen, daß die aus den Phasendrehungen ableitbaren Gruppenlaufzeiten die Hörschwellen überschreiten.


Und damit ist eigentlich schon klar, was ich brauche: Einen Mitteltöner, der seine Arbeit erledigt, ohne elektronisch auf Zack gebracht zu werden, also etwas aus meinen Vorschlägen (nur als Beispiel) Damit ist die Musik abgedeckt, ohne Anstrenung und ohne Hilfsmassnahmen, die eigentlich nur im eingeschwungenen Zustand gemessen werden, damit aber im aperiodischen Fall sicher versagen. Und auch ohne zusätzliche Hilfsmittel an den Membranen, welche nur deren Masse unzulässig erhöhen.
Also, es braucht bei einer richtigen Konstruktion keine Nachregelung und keine Vorsteuerung.

Volle Zustimmung



Wo Vorsteuerung, sprich EQ, Sinn machen kann ist im Bass. Mit einer etwas zu grossen Box bekommt man einen tiefen Qts, was der Impulstreue Vorschub leistet. Dafür nimmt man einen flachen, aber frühen Bassabfall in Kauf.

Wobei man da oft garnicht groß bzw. garnicht nachhelfen muss, bei geeignetem Qtc und fc kann man mit CB unter Ausnutzung der Gewinne durch Grenzflächen und ggf. Ausnutzung des Druckkammereffektes im Raum erstaunlich linear und abgrundtief kommen. Da habe ich gute Erfahrungen mit Qtc ca. 0,5 gemacht und Nichtentzerrung oder nur geringe Entzerrungs des bafflesteps. Der Bass ist dann nicht aufgebläht (wie in den meisten Fällen im Heimbereich) aber wirklich tief da, wenns der Tonträger liefert. Zum leisehören brauche ich dann aber die Loudnessschaltung, sonst klingt es dann zu dünn. Wenn ich es mir dann mal lauter "gebe" (dann ohne Loudness) passt dann aber alles...
Bei CB benötigt mann da aber schon ordentlich Membranfläche.
Nebenbeibemerkt ist das auch einer der Hauptgründe, daß demnächst die Avatarbox eine Neukonstruktion weichen soll, statt 1 x 25er im Bass sollen es dann 2 x 25er im Bass pro Box sein, außerdem werde ich noch an der Bündelung arbeiten...




Diesen Abfall kann man mit einem EQ ausgleichen, genau so jenen, wenn man aus was für Gründen auch immer unterhalb der Eigenresonanz übertragen möchte. Dort ist die Korrektur unvermeidlich. Und ob man dann gleich statt der Vorsteuerung eine Regelung einbaut, ist eine zweitrangige Sache.

So gesehen, sind die Tiefbassanhebungen von Sub-Verstärkermodulen auch nichts anderes als eine "Vorausregelung" mit den entsprechend segensreichen Auswirkungen auf Betrag und Phase.


Gruß
Peter Krips
richi44
Hat sich gelöscht
#55 erstellt: 07. Jun 2007, 09:49
Hallo Peter, eine Frage wird vermutlich noch lange strittig sein, nämlich die Hörbarkeit von Impulsformen. Dazu müssen wir ja die Phasenverhältnisse der Oberwellen zur Grundwelle hören können. Und meine Experimente haben unter bestimmten Umständen gezeigt (zumindest bei mir, was folglich kein Beweis ist), dass sowas hörbar ist.
Diese Möglichkeit wird von der Medizin betritten. Andererseits geht man davon aus, dass Phasenfehler zu einer Orung führen.
Wenn ich also Phasendifferenzen zwischen den Ohren auswerten kann, müssen die beiden Ohrsignale sehr wohl Phasen anzeigen können, denn sonst gäbe es keine auswertbare Differenz.

Ich wage hier mal eine Überlegung:
Wir gehen doch üblicherweise von der Fourier-Analyse aus. Dort haben wir die Grundwelle und eine Anzahl Oberwellen, die in Pegel und Startphase unterschiedlich sind, alle aber im eingeschwungenen Zusatnd und alle zusammen ergeben die bestimmte Kurvenform.

Was aber, wenn ein Impulssignal, das in sich periodisch ist, nicht so gehört wird, wie es Fourier darstellt? Könnte es nicht auch so sein, dass ich z.B. eine Grundwelle und meinetwegen zwei Oberwellen habe, mit festen Pegelverhältnissen und dies alles kontinuierlich, dass ich aber im Takt der Grundfrequenz getastete, weitere Oberwellen habe, die z.B. einen steilen Anstieg ergeben, dass also dieser Anstieg nicht durch eine Addition einer Vielzahl von Frequenzen entsteht, sondern dadurch, dass ein Teil dieser Frequenzen jeweils beim Ansteig "eingeschaltet" werden und nachher wieder verstummen und erst nach einer Periode der Grundschwingung erneut aktiviert werden?
Ich weiss, damit fahre ich dem Fourier etwas quer vor den Wagen, aber es wäre eine Möglichkeit, ohne absolute Phase Impulsformen zu erkennen. Und es würde auch ermöglichen, diese Anstiege als zeitliche Grösse zwischen den Ohren zu werten, also auszurechnen, nach welcher Laufzeit diese getasteten Oberwellen am einen und am anderen Ohr eintreffen?

Das würde bedeuten, dass man mal künstlich solche Schwingungen erzeugen müsste und bei diesen den Startpunkt und die Einschaltdauer der getasteten Oberwellen verändert.
Oder vielleicht hat das schon mal jemand gemacht?
P.Krips
Inventar
#56 erstellt: 07. Jun 2007, 11:43
Hallo Richi,


richi44 schrieb:
Hallo Peter, eine Frage wird vermutlich noch lange strittig sein, nämlich die Hörbarkeit von Impulsformen. Dazu müssen wir ja die Phasenverhältnisse der Oberwellen zur Grundwelle hören können. Und meine Experimente haben unter bestimmten Umständen gezeigt (zumindest bei mir, was folglich kein Beweis ist), dass sowas hörbar ist.

da wären die "bestimmten Umstände" mal interessant..


Diese Möglichkeit wird von der Medizin betritten. Andererseits geht man davon aus, dass Phasenfehler zu einer Orung führen.
Wenn ich also Phasendifferenzen zwischen den Ohren auswerten kann, müssen die beiden Ohrsignale sehr wohl Phasen anzeigen können, denn sonst gäbe es keine auswertbare Differenz.

Da halte ich mich (noch) an den Stand der Wissenschaft, daß offensichtlich nur Phasendifferenzen zwischen den Ohren ausgewertet werden können, würde im Sinne der Evolution auch Sinn machen...
Da in den meisten Fällen die Abhörbedingungen in Räumen ohnehin zu chaotischen Phasenverhältnissen führen, dann dürfte man bei absoluter Phasenhörbarkeit weder Impulse, noch Klangfarben etc. erkennen. Da das aber offensichtlich nicht der Fall ist, kann ich mir eine absolute Phasenhörbarkeit irgendwie nicht richtig vorstellen..

Zum Rest deiner Ausführungen kann ich nichts sagen..

Gruß
Peter Krips
charles_b
Stammgast
#57 erstellt: 10. Jun 2007, 00:50

aber mir stellt sich die Frage, woran es liegen könnte, dass die Ortungsgenauigkeit mit steigender f wieder abnimmt. Dass die Ortung bei niedrigen Freq. immer schlechter wird, ist ja nicht nur hinlänglich bekannt (völlig unkritische Subwoofer-Aufstellung bei genügend tiefer Übernahmefreq.), sondern auch logisch erklärbar: wenn die Wellenlänge wesentlich größer als der Ohrenabstand ist, leidet klarerweise die Ortungsgenauigk. darunter...


...so, unter der Annahme, dass es hier jetzt gesitteter zugeht, klinke ich mich mal wieder ein:

Die Ortungsfunktion der Ohren hilft/half und Menschen, Gefahren wie sich nähernde Löwen oder Bären akustisch zu erkennen. Und umherschleichende Bären machen ihre Geräusche (umknickende Äste, Blätterrascheln etc.) wohl so im kHz-Bereich.

Daher sind wir in diesem Bereich besonders empfindlich.

Ähnliches gibt es im Bereich Augen: Wenn wir gerade aus schauen, sehen wir ein Flimmern von einem Fernseher (Röhre) nicht unmittelbar.

Doch wenn wir die Kiste aus den Augenwinkeln ansehen, bemerken wir das Flimmern viele früher. D.h. wir haben eine blickwinkelabhängige Zeitauflösung.

Auch so etwas dient dazu, einen sich seitlich nähernden Feind SCHNELL zu erkennen. Alle Menschen, die das nicht auf die Reihe gekriegt haben, hatten deutlich schlechtere Überlebenschancen.

charles_b




Die Ohren haben wir Menschen um
mazdaro
Inventar
#58 erstellt: 10. Jun 2007, 10:25

richi44 schrieb:
Sobald die Wellenlänge dem Ohrabstand entspricht, gibt es keine wirklich zuortbaren Phasendifferenzen mehr. Man hat 360 Grad = 0 Grad, also keine verwertbare Differenz. Und das Gehör ist schlau genug festzustellen, dass da nix mehr mit Phasenortung läuft, weil die Frequenz noch höher sein kann.
Was dann ein Stück weit noch läuft, ist die Klangortung.


Hi charles_b,

ja, inzwischen geht es viel gesitteter zu: v.a. deshalb, weil TPS erkannt hat, dass er von den beiden Schweizern hier (richi44 und phase_accurate, sofern er sich zu Wort meldet, (auch ein Charles; im "LS-Verzerrung"-Thread) noch etwas lernen kann, was mit Sicherheit nicht nur auf TPS zutrifft...
Nicht professionelle User aber, wie P.Krips, stoßen weiterhin auf mehr od. weniger taube Ohren: "Wo käme man denn hin, wenn man sich als Fachmann von einem Laien etwas sagen lassen müsste"

Also rein physikalisch (od. logisch?) gesehen ist es mit der Phasenortung wohl so, dass ein ganzzahliges Vielfaches der entspr. Wellenlänge nicht ausgewertet werden kann, weil immer dann eben kein Phasenunterschied zwischen li. und re. Ohr besteht.
Wieso es dann trotzdem klappt, wurde ja schon angedeutet...
Ziemlich komplexe Angelegenheit...
Entwicklungsgeschichtliche Erklärungen sind sicher richtig...


mazdaro
charles_b
Stammgast
#59 erstellt: 10. Jun 2007, 11:31
Was verstehen wir unter Phasenverschiebung? Dass z. B. die Sinus-Oberwellen, die ein Rechteck ausmachen, nicht alle ihren positiven Nulldurchgang nicht beim Nulldurchgang der Basis-Frequenz haben? (3f und 5f phasenverschoben zu f)?

So etwas müßte sich ja mit einem Signalgenerator produzieren lassen.

Und dann kann man sich doch davorsetzen und umschalten: Hört man was oder hört man keinen Unterschied.

Das wäre so mein Vorschlag. Kennt jemand ein PC-Programm, welches verschiedene Frequenzen phasenverschoben ausgeben kann?

Und noch etwas zum Thema Dopplereffekt: Es gab mal Leslie-Lautsprecher für Musikgruppen. Hier rotierte das gesamte Chassis und ergab so den berühmten "Leslie-Sound".

Neben einer Veränderung der Reflexionen dürfte hier der Dopplereffekt eine wichtige Rolle spielen. Allerdings drehten sich diese Dinger wohl nicht sehr schnell - keinesfalls 40 mal pro Sekunde.

Insofern wäre die Frage: Bis zu welchen Basis-Frequenzen nimmt der Mensch den Dopplereffekt noch als solchen wahr?

Die von Hr. Krips berechneten Frequenzbereiche sind so drastisch, dass sich jeder Klavierstimmer und Musiker im Grabe rumdrehen würde. "Verstimmungen" sind sehr gut hörbar, allerdings gilt diese Aussage für längeres Hinhören - was beim Hin und Her einer Bassmembran natürlich nicht gegeben ist.

charles_b

p.s. noch etwas zum Umgangston. Habe noch einmal gestöbert und bin auf Aussagen vom Typ gestoßen wie "Was ein Rechteck mit Sinuswellen zu tun hat ist mir rätselhaft". Es ist einfach so, dass hier Leute miteinander reden/schreiben, die einen unterschiedlichen technischen, mathematischen und hörgeschichtlichen Hintergrund haben. Da müssen beide Seiten erst mal herausfinden, was der eine weiß bzw. was der andere wissen will und was er versteht und was er nur meint zu verstehen.
mazdaro
Inventar
#60 erstellt: 10. Jun 2007, 14:59
Die Rechtecke sind inzwischen weitgehend abgehakt!


charles_b schrieb:
p.s. noch etwas zum Umgangston. Habe noch einmal gestöbert und bin auf Aussagen vom Typ gestoßen wie "Was ein Rechteck mit Sinuswellen zu tun hat ist mir rätselhaft". Es ist einfach so, dass hier Leute miteinander reden/schreiben, die einen unterschiedlichen technischen, mathematischen und hörgeschichtlichen Hintergrund haben. Da müssen beide Seiten erst mal herausfinden, was der eine weiß bzw. was der andere wissen will und was er versteht und was er nur meint zu verstehen.


Das ist ganz sicher so - und nicht nur in diesem Thread und in diesem Forum!

richi44
Hat sich gelöscht
#61 erstellt: 10. Jun 2007, 16:37

mazdaro schrieb:
Die Rechtecke sind inzwischen weitgehend abgehakt!


charles_b schrieb:
p.s. noch etwas zum Umgangston. Habe noch einmal gestöbert und bin auf Aussagen vom Typ gestoßen wie "Was ein Rechteck mit Sinuswellen zu tun hat ist mir rätselhaft". Es ist einfach so, dass hier Leute miteinander reden/schreiben, die einen unterschiedlichen technischen, mathematischen und hörgeschichtlichen Hintergrund haben. Da müssen beide Seiten erst mal herausfinden, was der eine weiß bzw. was der andere wissen will und was er versteht und was er nur meint zu verstehen.


Das ist ganz sicher so - und nicht nur in diesem Thread und in diesem Forum!

:prost


Dazu nur soviel: Wir "Streithähne" haben uns mal per PM unterhalten und einen gemeinsamen Nenner gefunden.
Es ist einfach so (oder so einfach): Wenn jeder davon ausgeht, dass er nicht unbedingt von den andern verarscht wird und dass die anderen auch etwas denken, dann ist eine freie Meinungsäusserung möglich. Und das deuert halt manchmal seine Zeit. Und ich glaube: "Mein gott, jetzt hat sie's" ohne dass es desswegen grüner grünen müsste...
richi44
Hat sich gelöscht
#62 erstellt: 16. Jun 2007, 11:06
Irgendwie sind wir hier in einer Sackgasse.
Da war im "Parallelthread" mehr los, wobei einiges eigentlich hierhin gehörte, denn HIER geht es ja um Lautsprecher-Entzerrung.
Ich glaube, der Stand der Dinge ist, dass wir nicht wissen oder schlüssig beweisen/verneinen können, dass Impulsformen als solche hörbar erkannt werden. Das bedeutet, dass es noch nicht ganz raus ist, wie wichtig der Rechteck (und alle anderen Formen) ist.
Was wir mit Sicherheit wissen, dass das Einschwingen eines Instrumentes für uns entscheidend ist und dass daher auf das Einschwingverhalten eines Lautsprechers geachtet werden sollte.
Wir haben aber auch noch anderes erkannt und diese Erkenntnis beginnt sich auch hier durchzusetzen:
Ein Lautsprecher hat einen Phasengang und wenn man einen Rechteck übertragen möchte, müssen die Oberwellen mit ihrem Null mit der Grundwelle in Phase sein, sonst wird das kein Rechteck. Also, die Impulstreue verlangt nach einer Phasentreue.
Aber wir haben jetzt gemeinsam den Phasengang des Lautsprechers mit Simulationen nachgeprüft und sind zu folgendem Ergebnis gekommen: Der Verlauf der Phasenkurve beginnt auf dem Diagramm oben links (oder links in der Mitte) und verläuft nach rechts Mitte (oder nach rechts unten). Die Kurve ist also nicht so, wie sie von einem Hersteller/Patentinhaber dargestellt wird.

Der Phasengang eines normalen RC-Passes verläuft beim Hochpass von +90 Grad bis 0, beim Tiefpass von 0 nach -90 Grad. Das ist also beide male von oben links nach unten rechts.
Und wenn man eine Klangreglerschaltung eines Hochtonreglers in der Gegenkopplung anschaut, so ist dies ein Hochpass auf den Eingang des OPV, wobei entweder mehr Signal von der Quelle oder von invertierten OPV-Ausgang zugeführt wird. Drehen wir den Regler auf Höhen Anhebung, so ergibt sich eine typische Kurve von ursprünglich +90Grad bis Null. Und wenn man berücksichtigt, dass der OPV invertiert, so sind es halt am Ausgang +270 Grad bis +180 Grad oder (weil ja +180 und -180 das Selbe sind) -90 bis -180Grad. Der Verlauf ist in jedem Fall wieder gleich, von links oben nach rechts unten.
Und wenn wir die Höhen maximal absenken, so ist der Verlauf (180 Grad berücksichtigt) von -90 bis -180 oder von +270 bis +180 Grad, also ganz genau der gleiche Verlauf.

Wenn wir also irgend ein analoges Filter bauen oder den Lautsprecher betrachten, so sind die Phasenverläufe immer tendenziell gleich, nur mit unterschiedlicher Startphase. Und wenn wir davon ausgehen wollen, wie besagte Seite des Herstellers/Patetntinhabers uns glauben machen will, müssten wir ja einen Phasenfehler duch einen gegensinnigen Verlauf korrigieren können. Nur gibt es diesen gegensinnigen Verlauf nicht, weil der Verlauf eine Folge der Drehrichtung unserer Vektoren ist. Und diese ist per Definition unveränderlich.

Es ist also so, dass es einen Phasenverlauf von Plus gegen Null oder von Null gegen Minus gibt, aber keinen Verlauf (ausser bei nur begrenzt wirksamen Filtern) von Null gegen Plus oder von Minus gegen Null.

Die begrenzt wirksamen Filer haben allenfalls einen Verlauf von Null über Plus oder Minus bis wieder Null. Sie erlauben aber auch nur eine maximale Anhebung/Absenkung von 6dB und eine maximale Phase von 45 Grad.

Das alles bedeutet, dass wir für eine Phasenkorrektur, so sie denn überhaupt nötig ist, bestenfalls solche begrenzt wirksamen Filter einsetzen können und das in einer "Ansammlung" von in Serie geschalteter Filter. Und da der Lautsprecher zumindest in der Simu eigentlich keine Phasendrehungen (Stromsteuerung vorausgesetzt) oberhalb der Resonanz mehr produziert, ist eine Korrektur nicht nötig oder sogar kontraproduktiv.

Der tatsächliche Lautsprecher hat aber Frequenzgangfehler durch Resonanzen, die sich auch in Phasenfehlern äussern. Das liesse sich auch in der Simu darstellen, wenn man das Ersatzschaltbild entspechend komplex aufzeichnet. Und man kann auch in einer elektronischen Schaltung Resonanzkreise einbauen, die jenen des Ersatzschaltbildes entsprechen, nur halt eben Absenkungen statt Anhebungen und umgekehrt. Damit liesse sich manches ausbügeln, denn die Elektrik gehorcht im Prinzip der Selben Physik wie die Mechanik.
Die Frage ist nur, was man damit erreicht, denn alle Betrachtungen von Rechteck und so beziehen sich auf den eingeschwungenen Zustand. Ob also unser Ersatzschaltbild alle auch während des Einschwingens relevanten Teile enthält oder ob die einfach vergessen gehen, weil sie im eingeschwungenen Zustand durch andere bereits im Lautsprecher kompensiert werden und wir somit das Einschwingverhalten negativ beeinflussen, ist mit Sixcherheit nicht auszuschliessen.

Es stellt sich damit nach wie vor die Frage, ob eine Vorentzerrung überhaupt nützlich und sinnvoll ist oder ob es nicht besser wäre, Lautsprecher zu verwenden, die nicht auf diese Begradigungen angewiesen sind.
P.Krips
Inventar
#63 erstellt: 16. Jun 2007, 19:09
Hallo,


richi44 schrieb:
Wir haben aber auch noch anderes erkannt und diese Erkenntnis beginnt sich auch hier durchzusetzen:
Ein Lautsprecher hat einen Phasengang und wenn man einen Rechteck übertragen möchte, müssen die Oberwellen mit ihrem Null mit der Grundwelle in Phase sein, sonst wird das kein Rechteck. Also, die Impulstreue verlangt nach einer Phasentreue.
Aber wir haben jetzt gemeinsam den Phasengang des Lautsprechers mit Simulationen nachgeprüft und sind zu folgendem Ergebnis gekommen: Der Verlauf der Phasenkurve beginnt auf dem Diagramm oben links (oder links in der Mitte) und verläuft nach rechts Mitte (oder nach rechts unten). Die Kurve ist also nicht so, wie sie von einem Hersteller/Patentinhaber dargestellt wird.

Ich gestehe, daß ich da auch eine Weile verunsichert war, nachdem ich in den letzten Tagen mal eine Reihe Messungen (Visaton) und Messungen aus eigenen Projekten hervorgekramt habe, habe ich dann überall den Verlauf "von links oben nach rechts Mitte" gefunden, wie du es dann weiter beschreibst.


Wenn wir also irgend ein analoges Filter bauen oder den Lautsprecher betrachten, so sind die Phasenverläufe immer tendenziell gleich, nur mit unterschiedlicher Startphase. Und wenn wir davon ausgehen wollen, wie besagte Seite des Herstellers/Patetntinhabers uns glauben machen will, müssten wir ja einen Phasenfehler duch einen gegensinnigen Verlauf korrigieren können. Nur gibt es diesen gegensinnigen Verlauf nicht, weil der Verlauf eine Folge der Drehrichtung unserer Vektoren ist. Und diese ist per Definition unveränderlich.

Was bedeutet das jetzt für die Rechteckwiedergabe? Könnte ein einzelner Treiber, der genügend Frequenzganglinearität und damit auch Phasenlinearität hat auch ohne "Nachhilfe" in einem begrenzten Frequenzbereich Rechteckwiedergabe ? Wenn ja, dann bedarf ein guter Treiber der Vorauskorrektur (Zur Rechteckwiedergabe-Einstellung) ja nicht.


Die Frage ist nur, was man damit erreicht, denn alle Betrachtungen von Rechteck und so beziehen sich auf den eingeschwungenen Zustand.

Könnte man daraus folgern, daß die Fähigkeit von Rechteckwiedergabe im eingeschwungenen Zustand keine Aussagekraft für das Impulsverhalten des Lautsprechers hat?? Das war aber doch eines der Hauptargumente von TPS-Uwe?!



Es stellt sich damit nach wie vor die Frage, ob eine Vorentzerrung überhaupt nützlich und sinnvoll ist oder ob es nicht besser wäre, Lautsprecher zu verwenden, die nicht auf diese Begradigungen angewiesen sind.

Bei Mehrwegern, bei denen man sich die Chassis ja so heraussuchen kann, daß sie im Einsatzbereich (nahezu) fehlerfrei sind, braucht man das sicher nicht. Bei Breitbändern (die ja auch ihre Fans haben) sieht es schon anders aus, da ist es ja Standard, mittels Frequenzweichen (bzw. mit Sperr-und Saugkreisen) den BB's die übelsten Flausen auszutreiben.
Insofern macht ja das Pfleid'sche TPS-System bei BB's durchaus Sinn. Allerdings kann man geteilter Meinung sein, ob es Sinn macht, dem BB durch "Vorausentzerrung" noch Tiefbasswiedergabe abzuverlangen, ich persönlich sehe das eher als unsinnig an.
Und dann sollte man auch nicht vergessen, daß ein paar Saugkreise deutlich billiger sind als eine (z.B.) TPS-Regelung. Dann lieber in bessere Treiber investieren....
Was noch garnicht betrachtet wurde ist die Frage, inwieweit die bei TPS doch recht heftigen Anhebungen im Bass und im Höhenbereich durch Schwingspulenerwärmung zu Parameterdrift und Kompression führen und möglicherweise dazu führen, daß dann der BB der Regelung "aus dem Ruder" läuft ??

Gruß
Peter Krips
richi44
Hat sich gelöscht
#64 erstellt: 17. Jun 2007, 09:25
Hallo Peter, ich weiss, dass wir uns ja hauptsächlich über TPS von Pfleiderer in die Wolle gekriegt haben (nicht wir zwei, sondern die User ganz allgemein).

Über TPS zu urteilen ist schwierig. Ich habe von Uwe bisher einige Simus bekommen, aber keine wirklich gemessenen Dinge und über das Innenleben des Hybrid-Bausteins schweigt er sich bisher aus. Somit kann man eigentlich nur Vermutungen anstellen.

Aber gehen wir mal davon aus, was wir wissen: Eine Simu des CSS-Breitbänders hat einen ausgeglichenen Phasengang ergeben, mit einer Drehung im Bass. Dabei kann es sich um das Chassis als solches (Eigenresonanz) oder das Chassis mit dem geschlossenen Gehäuse handeln, wobei dessen Volumen nicht bekannt ist.

Wenn man den Frequenzgang vom Hersteller betrachtet, ist dieser auf rund +/-3dB linear, also ist eine Frequenzgangentzerrung oberhalb der Resonanz nicht erforderlich.

Das Ersatzschaltbild kann man sicher auf jenes reduzieren, das Pfleid verwendet, also im Wesentlichen Dämpfung, Masse und Feder (folglich Gehäusevolumen). Und damit lässt sich die Phase und der Pegel im Bass beeinflussen oder darstellen, mehr nicht.
Alle Unregelmässigkeiten, die im Übertragungsbereich noch vorkommen, sind höherer Natur und in diesem Ersatzschaltbild nicht enthalten.

Und hier muss ich Pfleiderer ganz klar an die Karre fahren: Er schreibt etwa folgendes (sinngemäss), dass man mit dem Ersatzschaltbild die Unzulänglichkeiten berechnen und durch eine invertierte Schaltung ausgleichen könne. In der Abgleichanleitung steht dann für das TPS, dass Regler a für tiefe und b für mittlere und c für hohe Töne und d für noch irgendwas usw. zuständig seien und dass sich die Dinger gegenseitig beeinflussen. Besteht aber die Idee, das Ersatzschaltbild umzusetzen, so gibt es EINE Resonanz und folglich müsste es eine Pegel- und eine Phasenkorrektur geben und sonst nichts.

Es gibt aber mehr. Also hat TPS und Ersatzschaltbild "zwei Väter". Es geht also darum, so an den Potis zu drehen, dass der Frequenzgang nicht zu krumm ist und der Phasengang Rechtecke erlaubt. Und wenn ich den Pfleid-Zweiweg-Breitbänder anschaue, ist eine Pegelkorrektur und damit auch eine Phasenkorrektur dringend nötig. Beim CSS müsste man nun konkret Messungen ausführen, aber ich bezweifle, dass ich bis 5kHz grossartig rumschrauben muss, um die Rechtecke richtig hin zu bekommen. Und Rechteck über 5kHz ist schon sehr fraglich...

Und hier noch eine kleine Einschränkung: Es kann ja wohl kaum Zufall sein, dass bei Pfleiderer beispielsweise Rechtecke mit 280 Hz (wenn ich mich nicht irre, oder sonst eine "krumme" Frequenz) gezeigt werden. Wie kommt man ausgerechnet auf diesen Wert? Wohl, weil es da halt am besten ausgesehen hat. Und man könnte auch mit Sägezahn testen, dann hat man nicht nur die ungeraden Harmonischen, sondern alle. Oder mit einem Sprung. Da sind alle Oberwellen enthalten, also quasi Rauschen.

Also, was wir wissen ist, dass das Ohr nicht überall gleich empfindlich ist. Wenn man also die unempfindlichen Stellen so ausnützt, dass der Phasengang dort nicht berücksichtigt wird, sehr wohl aber im empfindlichen Bereich, sollten keine hörbaren Nachteile durch eine Weiche entstehen. Also müsste von da her ein Dreiwegerich zulässig sein. Da würde es dann reichen, eine Phasenentzerrung nur im Mitteltonbereich vorzunehmen, was eigentlich nicht nötig sein sollte. Im Bass kann man allenfalls eine Pegelentzerrung vornehmen und gegf. mit einem Allpass dafür sorgen, dass der Übergang von linearer Ansteuerung zur Bassanhebung nicht zu einem Loch führt.

Jetzt noch zwei Dinge zu TPS: Nach Wikipedia und anderen schlauen Seiten ist ein FIR-Filter eines, das seine Funktion quasi in einer Linie ausführt, ohne Gegenkopplung oder Rückführung oder sowas. Und Uwe betont ja immer das mit FIR.
Betrachtet man das TPS-Prinzipschaltbild, so gibt es einen Eingangssummierer, einige Pässe und einen Ausgangssummierer.
Vom Eingangssummierer gelangt das Signal an die Kaskade aus Pässen. Wie diese genau aufgebaut sind, ist noch offen, aber da es sich nicht um kapazitätsumgeschaltete supersteile Dinger handelt und es pro Pass nur ein R und ein C gibt für den frequenzbestimmenden Teil, können es ja eigentlich nur Hoch- oder Tiefpässe erster Ordnung sein. Bei Pässen höherer Ordnung wären mehr Bauteile nötig.

So, jetzt geht das Signal von einem Pass zum nächsten. Und an jedem Pass-Ausgang wird das Signal zum Ausgang summiert mit unterschiedlichem Anteil (unterschiedliche Widerstände) und es wird vom Eingangssignal am Eingagssummierer subtrahiert, ebenfalls mit unterschiedlichen Widerständen.

Nehmen wir mal an es handle sich alles um Hochpässe. Dann hätten wir bei tiefen Frequenzen jeweils eine Phasendrehung von maximal 90 Grad. Da könnte also bei der ganzen Kette durchaus eine Phasendrehung von 270 Grad resultieren, wobei noch zu klären wäre, wie hoch der Pegel dabei noch wäre oder anders gesagt, es wäre nicht auszuschliessen, dass durch die Serieschaltung der drei Pässe ein genügend grosses Signal zurückgeführt wird, das eine Phasendrehung von 180 Grad besitzt. Dann bekämen wir doch einen Oszillator für tiefe Frequenzen. Und auch die Tatsache, dass die OPV bei hohen Frequenzen eine Phasendrehung aufweisen, kann ausreichen, dass die Geschichte irgendwo im beginnenden Megahertzbereich schwingt.
Und vor allem hat diese Schaltung mit der Rückführung, zumindest so, wie sich das Prinzipschaltbild präsentiert, nichts mit einem FIR-Filter zu tun, dies hoöchstens aus Sicht der Ausgangssummierung.

Eigentlich interessiert es mich nicht, ob FIR oder nicht. Was mich aber interessiert ist das Ein- und Ausschwingverhalten. Ich musste mal ein analoges Schlagzeug reparieren. Da gabs Rauschgeneratoren, Filter und rückgekoppelte Kreise, die nach einem Stoss ausschwangen. Was als TomTom oder sonst was klang, machte dort Sinn, kann hier aber zu Problemen führen.
Tatsache ist, dass sich bei der Simu bisweilen Pegelverläufe zeigen, wie wenn eine abfallende DC mit auf der Tonleitung wäre.

Dass bei einerPhasenverschiebung, die ja nicht von Anfang an da sein kann (ohne Signal keine Phase) die erste Halbwelle breiter oder schmaler ist als nötig (Frequenzverschiebung), ist Tatsache. Wenn wir am Lautsprecher eine Resonanz haben, die zu einer Phasenverschiebung führt, entsteht dies sicher auch. Die Frage ist nur, in welcher Zeit diese Frequenzverschiebung in der Elektronik wieder abgebaut ist und in welcher Zeit im Lautsprecher. Schliesslich haben wir keine Induktivitäten und somit keine Schwingkreise mit definierter Güte, sondern nur eine Reihe von Pässen vermutlich erster Ordnung. Also muss man da von Abweichungen ausgehen.

Das bedeutet aus meiner Sicht, dass das logische Ein- und Ausschwingverhalten der Elektronik anders sein wird, als jenes des Lautsprechers und somit nicht unbedingt zu einer Verbesserung führt, sondern zu einer Verschlechterung führen kann. Und weil unbestritten ist, dass das Einschwingen so ziemlich der kritischste Punkt im ganzen Hören ist, darf dieses nicht verschlechtert werden. Und die Rechteck- oder Sägezahnmessungen beziehen sich immer auf den eingeschwungenen Zustand und sagen daher über das Einschwingen des Systems nichts aus. Da ist bei einer sauberen Sprungantwort schon mehr Inhalt bezüglich Phasentreue zu sehen.

Sicher ist folgendes: Der Phasenverlauf von Lautsprecher und Korrektur ist prinzipiell gleich, sodass eine generelle Korrektur nicht möglich ist. Man kann folglich mit all den Mitteln die generelle Phasendrehung über den ganzen Bereich nicht bekämpfen. Die Drehung im Bass bleibt. Und damit ist ein tiefer Rechteck nicht möglich, was aber auch nicht gehört werden kann.

Sicher ist weiter, dass man mit einem parametrischen Equalizer mit ausreichender Zahl an Einstellmöglichkeiten und variabler Güte den Frequenz- und Phasengang eines Lautsprechers optimieren könnte.

Es ist aber auf jeden Fall nützlicher, eine Mehrwegkonstruktion zu wählen, weil man sich dann die Probleme des Einschwingens von Lautsprecher und Elektronik erspart (mit einem Saugkreis ist es möglich, Pegel und Phase einer Lautsprecherresonanz im eingeschwungenen Zustand positiv zu beeinflussen, aber das Verhalten während des Einschwingens ist nicht nachvollziehbar).
Dass man sich entweder einen langen Übergang im Weichen-Trennbereich einhandelt (1.Ordnung), dafür aber geringe Phasenprobleme, ist eine Möglichkeit, oder man wählt eine steile Trennung mit schmalen kritischen Bereichen, dafür aber mit grossen Phasen- und Impulsproblemen. In jedem Fall sollten diese Trennungen aber im Randbereich des kritischen Hörens liegen, also dort, wo das Ohr die Impulsform und die Phase nicht mehr detektieren kann.

Ich möchte einer Vorsteuerung wie dem TPS nicht die Daseinsberechtigung verweigern. Beim Pfleid-Lautsprecher ist es ja beinahe unabdingbar. Aber ich bezweifle die Notwendigkeit bei Lautsprechern, die von Natur aus linear in Pegel und Phase sind.
Natürlich beschreibt Uwe die Vorführung mit und ohne TPS. Und das auch bei Lautsprechern wie dem CSS, der das oberhalb des Bassbereiches nicht nötig hätte.
Ob da der Pegelabgleich mit und ohne TPS genau stimmt oder ob da ein Pegelsprung zu einem „Aha“ Erlebnis führt, bleibe dahingestellt. Und man müsste auch wissen, ob der Frequenzgang mit oder ohne TPS linearer ist.

Der Impulsbereich sollte nicht vernachlässigt werden. Aber eine Impulsform ist (wenn überhaupt) nur bis zu einer bestimmten Komplexität für das Ohr auswertbar. Ein ganzes Orchester lässt sich nicht mit Rechteck auflösen,sondern nur mit best möglichem Ein- und Ausschwingverhalten, also im Wesentlichen mit massearmen und für den Einsatz optimalen Treibern, weiter mit einem linearen Frequenzgang, und das auch im Raum, nicht nur in der Messung, ausserdem mit geringen Verzerrungen.

Die Vorsteuerung vermag aber im Wesentlichen nur den Frequenz- und Phasengang im eingeschwungenen Zustand zu glätten. Sollten auch die anderen Parameter (ausser der Richtwirkung) wie etwa Klirr oder Einschwingen nachhaltig beeinflusst werden, würde das Ding ein richtiger, digitaler Computer. Analog und mit ein paar wenigen Bauteilen wäre da nichts mehr zu machen. Und ein Abgleich würde aufwändig und damit fast unbezahlbar.
ESELman
Stammgast
#65 erstellt: 17. Jun 2007, 12:43
Hi,

Zitat aus dem Entzerrer-Artikel der Elrad 4/95: "Wie in der Lautsprechermesstechnik üblich, wird bei Frequenzgangdarstellungen nicht das stezts positiv definierte Phasenmaß b, ondern der stets negative Phasenwinkel -b der komplexen Übertragungsfunktion dargestellt."
Damit ergibt sich dann ein Phasengang, der grob von 180° auf o! dreht, also von links oben zur rechten Mitte.


Ich möchte in Zusammenhang mit dem TPS noch einmal die Frage aufwerfen, wieso Pfleiderer einen Entzerrer 3ter Ordnung gewählt hat und nicht einen 2ter Ordnung? Für einen LS als angenäherten Hochpaß 2ter Ordnung, wäre einen höhere Entzerrerordnung doch weder nötig, und anscheinend auch nicht sinnvoll!!??

DerESELman
richi44
Hat sich gelöscht
#66 erstellt: 18. Jun 2007, 08:24

Ich möchte in Zusammenhang mit dem TPS noch einmal die Frage aufwerfen, wieso Pfleiderer einen Entzerrer 3ter Ordnung gewählt hat und nicht einen 2ter Ordnung? Für einen LS als angenäherten Hochpaß 2ter Ordnung, wäre einen höhere Entzerrerordnung doch weder nötig, und anscheinend auch nicht sinnvoll!!??


Es stimmt, die geschlossene Box ist ein Hochpass zweiter Ordnung. Dies im Bassbereich, weil die Gehäusewirkung im Mittel- und Hochton nicht existiert.
Aber beim Lautsprecher selbst haben wir erstens die Schwingspulen-Induktivität, die es auszugleichen gilt, was mit einem zusätzlichen Pass erster Ordnung geschieht, und wenn wir den Pfleid-Lautsprecher betrachten, so haben wir einen Frequenzgang, der zuerst mal irgendwie gerade gebogen werden muss. Und so wie Uwe sagt, hat das TSP-Ding am Eingang eine Höhenanhebung, die möglicherweise nicht einstellbar ist. Jedenfalls gibt es dazu keine verlässlichen Aussagen.

Ich hüte mich daher, das TPS zu kommentieren, weil man schlicht nichts genaues weiss. Es bleibt einem nur das Mutmassen. Und da sind Überlegungen von "Wunderding" bis "nichts besonderes" möglich. Wenn es ein Wunderding wäre, könnten weitere Angaben helfen, das Wunder zu bestätigen. Wenn es aber nichts besonderes ist, könnte durch weitere Angaben der letzte Rest an Wunder auch noch verfliegen.

Ich möchte es mal so formulieren: Wenn es darum geht, den Bassabfall infolge des Gehäuses zu korrigieren, ist dies mit einer Bassanhebung zweiter Ordnung möglich. Ob dies nun zwei Pässe erster Ordnung hintereinander sind oder ob da ein Pass zweiter Ordnung zum Einsatz kommt und wenn ja, mit welcher Abstimmung, hängt von der Güte Qts der fertigen Box ab.
Diese Entzerrung ist also kein Problem.
Wenn wir aber Unzulänglichkeiten des Lautsprechers entzerren müssen, so stossen wir mit so einfachen Konstruktionen an Grenzen. Und entsprechend aufwändige Equalizer sind teurer als gute Chassis.

Ich glaube, irgendwo etwas gelesen zu haben wie: Der Gummiring am Pfleid-Lautsprecher ermöglicht die Entzerrung mit TPS.
Wenn ich das umdrehe, heisst es doch, dass dieser Gummiring TPS erforderlich macht. Und die Ableitung davon würde dann in etwa bedeuten, dass ohne Gummiring das TPS nicht nötig wäre. Und das entspricht im Wesentlichen dem, was geschieht, wenn ich einen guten, linearen Breitbänder benutze oder eine gute Dreiwegkonstruktion.

Ich kann nur wiederholen, dass eine richtige Impulswiedergabe sinnvoll ist, aber sicher nicht allein seeligmachend. Wenn ich nachher einen nichtlinearen Frequenzgang habe, wie das beim Pfleid Lautsprecher der Fall ist, hilft mir die Phasenrichtigkeit nicht. Und wenn ich weiter feststellen muss, dass zum Teil mit krummen Frequenzwerten operiert wird, so frage ich mich einfach: Wesshalb?
Ausserdem ist um das TPS ein Geheimnis, das sich offensichtlich nicht lüften lässt. Dies löst die Frage aus: Warum?

Mir erscheint die Notwendigkeit nicht bewiesen. Um mich von dieser Notwendikeit zu überzeugen, müsste ich Zugang zu Daten und vor allem zum Schaltbild des kompletten TPS haben. Dann kann ich abschätzen oder ausrechnen, was da überhaupt raus kommen kann. Solange man aber nur ein Prinzipschaltbild bekommt, solange beurteile ich TPS nicht, aber ich hege einfach meine Zweifel, die ich ja auch gegenüber Bose-Konstruktionen nicht verhehlen kann....
richi44
Hat sich gelöscht
#67 erstellt: 18. Jun 2007, 18:34
Im Moment einfach so viel: Es könnte sein, dass wir dem Geheimnis TPS wieder einen Schritt näher kommen....
P.Krips
Inventar
#68 erstellt: 18. Jun 2007, 19:31
Hallo,


richi44 schrieb:
Ich glaube, irgendwo etwas gelesen zu haben wie: Der Gummiring am Pfleid-Lautsprecher ermöglicht die Entzerrung mit TPS.
Wenn ich das umdrehe, heisst es doch, dass dieser Gummiring TPS erforderlich macht. Und die Ableitung davon würde dann in etwa bedeuten, dass ohne Gummiring das TPS nicht nötig wäre. Und das entspricht im Wesentlichen dem, was geschieht, wenn ich einen guten, linearen Breitbänder benutze oder eine gute Dreiwegkonstruktion.

Der Gummiring ist in erster Linie eine mechanische Frequenzweiche und erzeugt selbst beim entzerrten Pfleid einen Phasenverlauf, der darauf hinweist. Die Messungen hab ich von Breitbandfan666, durfte sie aber hier nicht veröffentlichen.
Der Phasenverlauf (von tiefen zu hohen Frequenzen) kommt aus dem positiven Bereich dann nahe zur Nulllinie, um dann bei der "Trennfrequenz" ins negative abzusacken, um im weiteren Verlauf dann in Richtung positiv zu schwingen, um dann über Null wieder in den positiven Bereich zu entfleuchen. Somit ist auch erklärlich, weshalb die Rechteckeinstellung nur in einem begrenzen Frequenzbereich möglich ist.
Denn laut Aussage Uwe kann TPS ja Mehrweger nicht gesamt entzerren.
Und mit viel Wohlwollen reicht der halbwegs lineare Phasenverlauf ca. von 150 Hz bis ca. 2500 Hz.
Allerdings sind auch im "linearen" Phasenbereich Welligkeiten unübersehbar, im Frequenzverlauf sowieso....

Gruß
Peter Krips
richi44
Hat sich gelöscht
#69 erstellt: 19. Jun 2007, 09:18
Man kennt das Prinzipschaltbild des TPS. Da ist eine Eingangssummierung gezeichnet, dann drei irgendwelche Pässe und eine Ausgangssummierung.

Von Uwe habe ich mal eine Simu-Zeichnung eines Hochpasses bekommen. Wenn man davon ausgeht, dass solche Dinger verbaut sind, so kann man diese wie beim Prinzipschaltbild anordnen, nämlich alle hintereinander. Von jedem Ausgang geht es also zum nächsten Pass und über Widerstände zum Ausgangs- und invertiert zum Eingangssummierer. Je nach Widerstandsgrösse kann man entweder eine Höhenanhebung zum Ausgnagssummierer oder eine Höhenabsenkung bei der Rückführung in den Eingangssummierer einstellen.
Das Problem dieser Schaltung ist aber die Phasendrehung, die bei entsprechender Einstellung 180 Grad erreichen kann und somit die Geschichte zum Schwingen bringt.
Wäre es eine solche Schaltung, wäre sie nicht durchdacht. Und ausserdem hätte das mit FIR nichts mehr zu tun, zumindest gegen den Eingangssummierer.

Nun habe ich noch etwas erhalten. Das ist ein ganz normaler Gyrator-Kreis, wie er in jedem parametrischen EQ zu finden ist, wobei dort meist noch die Güte einstellbar ist.
Mit viel Fantasie kann man auch ein Gyrator-Blockschaltbild so zeichnen, wie im TPS-Prinzipschema. Nur ist das dann schon etwas verwirrlich.

Oder es handelt sich um allenfalls einen Hoch- und Tiefpass zur Grundentzerrung (Klangregler), wie er bei LS-Entzerrungen z.B. beim Fostex 6301 verwendet wird. Und dazu kommen dann halt noch 2 oder 3 Gyratoren. Die Chancen stehen nicht schlecht, dass das ganze TPS-Zeug so aufgebaut ist.
Da aber von einem Analogrechner zu reden, ist verwegen. Es ist ein stinknormaler parametrischer EQ, wie er in jedem halbwegs anständigen Analog-Tonpult verbaut ist.

Und hier beginnen meine Schwierigkeiten: Angenommen, ich wollte eine Aufnahme eines Instrumentes machen, das ein Rechtecksignal ausgibt, so habe ich (im eingeschwungenen Zustand) kaum Chancen, denn es gibt Raumreflexionen, die mir das Rechteck versauen. Und wenn das Rechteck noch gut wäre, würde ich ja mit dem eingebauten EQ im Tonpult die Signalform verändern. Folglich werde ich kaum die Original-Impulsform aufzeichnen können.
Dass ich mit dem EQ die Form am Lautsprecher erhalten könnte, ist weitgehend unbestritten. Aber entweder ist sie nicht so weit vom Ideal entfernt, dann brauch ich den EQ nicht, oder sie ist daneben, dann reichen drei Gyratoren nicht aus.
Aber es gibt noch etwas ganz anderes: Wenn ich auf der Aufnahme im eingeschwungenen Zustand nicht mehr die passende Impulsform habe, brauche ich mir keine Mühe zu geben, sie irgendwie zu rekonstruieren, denn futsch ist futsch.

Was mich wirklich interessieren muss, ist das Einschwingen.
Und hier komme ich nicht um ein paar Erklärungen herum, die ich teils schon mal gemacht habe:

Fliesst ein bestimmter Schwingspulenstrom, habe ich eine entsprechende Kraft. Und mit der entsprechenden Kraft kann ich eine Masse entsprechend beschleunigen.
Wenn die Zeit lang ist, in der die Beschleunigung wirkt, ist der Weg auch entsprechend gross. Ist die Zeit kurz, gib es einen kürzeren Weg. Lange Zeit = tiefer Ton, kurze Zeit = hoher Ton. Und: Lange Zeit = grosse Auslenkung, kurze Zeit = kleine Auslenkung.
Allein durch die Masse hätte ich eigentlich schon mal das richtige Amplituden/Frequenzverhalten. Also müsste die Masse keine Rolle spielen.

Wenn ich aber das Einschwingen betrachte, indem ich dem Lautsprecher einen Sinus-Burst zuführe, so steigt ja das Signal ab der Nulllinie mit bestimmter Steilheit an und verläuft weiter sinusförmig.
Die Membranbewegung folgt prinzipiell dem Strom, also beginnt die Membran sich sofort mit Einsetzen des Stroms nach aussen zu bewegen, und dies mit zunehmender Beschleunigung. Es ist also nicht so, dass da eine Verzögerung stattfindet, sondern der Anstieg der Membranposition erfolgt sanft gerundet und nicht schlagartig wie das Lautsprechersignal, aber trotzdem gleich vom Start weg. Und die Position bewegt sich weiter in positiver Richtung, solange ein positiver Strom fliesst. Folglich ist doch die Einschwingform verschieden gegenüber dem Eingangssignal. Und die resultierende Phasenverschiebung (bei relativ hohen Tönen) zwischen Strom und Membranposition verändert sich und endet schliesslich in einer 180 Grad Gegenphasigkeit. Und je nach Masse kann dies rasch geschehen, oder es sind entsprechend mehr Sinuszyklen nötig. Ich habe also ein eindeutig abweichendes Einschwingverhalten des Lautsprechers gegenüber demLautsprecherstrom.

Nun kann man auf die Idee kommen und das Lautsprechersignal so "entzerren", dass der Anstieg beschleunigt wird. Dies, wenn man davon ausgeht, dass der plötzliche Signalanstieg von Null in die erste Sinussteigung sehr viele hohe Frequenzen enthält. Wenn wir also unserem Lautsprecher einen Burst von 5kHz zuführen, können wir die Beschleunigung mit einer Anhebung bei 15kHz (nur Beispielzahlen) realiseren.
Aber das hat zweierlei Auswirkungen: Erstens haben wir dann im eingeschwungenen Zustand eine Höhenanhebung, die wir eigentlich gar nicht brauchen, weil ja der Lautsprecher aus Kraft und Masse selber den Amplitudenverlauf produziert, der für lineare Wiedergabe nötig ist. Zu gut deutsch, wir DÜRFEN gar nicht anheben. Sonst ist der Frequenzgang bei Sinus im eingeschwungenen Zustand daneben.
Und zweitens: Als Entzerrer haben wir einen Schwingkreis (durch den Gyrator), der zum Einschwingen seine Zeit benötigt. Und diese nimmt mit der Kreisgüte zu. Wenn wir also versuchen, das Einschwingen mit einem solchen Trick zu verkürzen, so geht das absolut in die Hose. Die Anhebung und damit Lautsprecherbeschleunigung ist mit einem Schwingkreis nur langsam ansteigend wirksam, sodass sich das letztliche Einschwingen nicht verkürzt, aber nach erfolgtem Einschwingvorgang eine Höhenanhebung stattfindet.

Der Erfolg ist, dass ein Rechteck jetzt möglich ist, weil dieser ja auch im eingeschwungenen Zustand gemessen wird. Und das Einschwingen des Systems ist trotz Höhenbetonung und verbogenem Frequenzgang eher verschlechtert.

Fazit: Wenn also der TPS auf der Basis von normalen Pässen und Gyratoren aufgebaut ist, ist es ein Equalizer.
Und alle Massnahmen, die man damit bewirkt, zeigen sich nur im eingeschwungenen Zustand.
Und wenn man davon ausgeht, dass man mit einem TPS die Lautsprechermasse quasi austricksen könnte, so bezieht sich dies wieder nur auf den eingeschwungenen Zustand. Beim Einschwing-Vorgang ist aber die Masse wirksam und verlängert diesen Vorgang. Wollte man da etwas erreichen, so müsste die Elektronik tatsächlich rechnen können und die Anhebung signalabhängig steuern. Das ist aber nicht der Fall.
Folglich kann ich mit dieser Methode nur eingeschwungene Zustände optimieren, die aber nicht interessant sind, weil sie beim natürlichen Hören mit Raumreflexionen auch nicht optimiert sind.
Was nötig wäre, wäre eine variable Beschleunigung, die signalabhängig ist und deren Wirkung signal- und zeitabhängig ändert. Sowas ist analog nicht mehr machbar. Und bei Verwendung guter Lautsprecher mit entsprechend geringer Masse (Hochtöner!) ist eine derartige Übung überflüssig oder gar kontraproduktiv.

Dass ein zugeschaltetes TPS als besser empfunden wird ist der gleiche Trick wie Loudness bei Billigboxen. Letztlich werden die Höhen mehr oder weniger angehoben, die Bässe erhöht und auch die Gesammtlautstärke nimmt zu. Auf diese "Tricks" fällt sogar das geübte Ohr eines Tonmeisters herein.
ESELman
Stammgast
#70 erstellt: 19. Jun 2007, 09:53
Hi,

ich bin noch nicht ganz dahintergekommen, was jetzt die Schwingspuleninduktivität damit zu tun hat. Inwieweit interessiert die hier? Es geht doch nur darum den F-gang zu bügeln!? Und nur der F-gang wird gemessen. Weder bei Pfleiderer noch dem Elrad-Artikel wird die Induktivität gemessen oder gar erwähnt.

Wenn ich nochmal den Entzerrer vergleiche, der in dem Elrad-Artikel beschrieben wird. Der ist von ganz ähnlicher Topologie, jedoch nur 2ter Ordnung. Im Prinzip stellt dieser EQ ein Baustein dar, der einen Tief- Band- und Hochpass gleicher Fs und Güte gleichzeitig generiert. Die drei Filterausgänge werden dann über Potis gewichtet aufsummiert. Der Ausgang des Summierers ist der EQ-Ausgang. Aufgrund der Topologie ist klar, daß dieser EQ nur eine einzige Einsatzfrequenz hat und damit auch nur (güteabhängig) einen begrenzten Frequenzbereich um diese Frequenz herum beeinflusst. Will man einen BB an einer weiteren Stelle - z.B. auch im Bassbereich- entzerren, kommt man kaum umhin, mindestens zwei dieser Entzerrer zu verwenden (Es sei denn der BB käme gerade mit einer Art von asymmetrischem Notch als Entzerrkurve aus). Wie Pfleiderer selber in seiner Patentschrift schreibt wird die Genauigkeit der Entzerrung mit steigender Filterordnung zwar besser, aber die weiteren Integratorstufen haben einen immer kleineren Einfluss auf den Frequenzgang und bereiten in Bezug auf andere Schaltungseigenschaften immer mehr Probleme (Bild 9a und 9c). Größere Einstellmöglichkeiten sollte man daher nach den in Bildern 9b und 9d gezeigten Serienverschaltungen zweier Einzel-EQs erwarten, bei denen zwei Frequenzbereiche korrigiert werden können.
Bleibt für mich immer noch die Frage, warum Pfleiderer den EQ 2ter Ordnung, der an sich schon für ausreichende Genauigkeit sorgt, zu einem 3ter Ordnung aufrüstet. Neben höherer Komplexiität und Kosten der Schaltung, wird auch die Einstellbarkeit schwieriger. Welchen Zusatznutzen kann also die dritte Integratorstufe bieten?

DerESElmann


[Beitrag von ESELman am 19. Jun 2007, 10:03 bearbeitet]
mazdaro
Inventar
#71 erstellt: 19. Jun 2007, 16:46
richi44 schrieb (bezügl. TPS):

Wollte man da etwas erreichen, so müsste die Elektronik tatsächlich rechnen können und die Anhebung signalabhängig steuern. Das ist aber nicht der Fall.
Folglich kann ich mit dieser Methode nur eingeschwungene Zustände optimieren, die aber nicht interessant sind, weil sie beim natürlichen Hören mit Raumreflexionen auch nicht optimiert sind.


Hi richi,

ich glaube, mich erinnern zu können (ist jetzt schon länger her), dass dies doch der Fall ist od. zumindest der Fall sein soll: es wurde ja auch die "Arschtritt"-Kurve abgebildet, und lt. frank_ex_tangere(od. auch anders 'rum; Du weißt schon - der mit dem "Natürlich abfallenden RE-Dach") spricht das TPS auf die Steilheit des Signals an. Auf alle Fälle hat TPS-Uwe nicht widersprochen...

Ich verstehe auch nicht, wieso er so ein Geheimnis daraus macht. Mögliche Erklärungen wären 1.) Angst vor Entzauberung
und 2.) Angst vor Nachbau, wobei natürlich beide Ängste nicht kompatibel sind.


mazdaro
richi44
Hat sich gelöscht
#72 erstellt: 19. Jun 2007, 19:54
Erst mal noch was zur Spulen-Induktivität. Diese erhöht die Impedanz, verringert damit den Strom und führt letztlich zu einem in den Höhen fallenden Frequenzgang. Wenn wir also schon eine "Strom zu Position" fallende und 180 Grad phasengedrehte Kurve haben (TPS-Uwe geht es ja um die Phasen und um sonst nicht mehr sehr viel) und dann kommt nochmals eine fallende Kurve hinzu, müssen wir doch einen weiteren Pass anfügen. Ob der nun in einer anderen Frequenz und Liga spielt als die Bassbegradigung, ist Uwe weitgehend wurscht. Es ist einfach ein dritter Pass und somit haben wir eine Schaltung 3. Ordnung, ob das nun stimmt oder nicht.

@ mazdaro
Den ganzen Mailverkehr mit Uwe hab ich gelöscht. Und selbst wenn meine Festplatte 500Giga könnte, würde mich jedes Kilo reuen, es ist es einfach nicht wert.
Hätte ich die Mails noch, könnte ich hier die Simu-Bilder einstellen, die mir Uwe geschickt hat, wobei nicht klar ist, ob sie vom TPS oder von einer beliebigen Gyrator-Schaltung stammen.... Da sähe man, wie abenteuerlich das Ausschwingen ist.

Das mit dem Tritt ist so eine Sache: Das, was wir zu Gesicht bekommen, ist ein Rechtecksignal mit Höhenanhebung. Das ist also etwas im eingeschwungenen Zustand. Aber in diesem Zusammenhang ist der Frequenzgang nicht angegeben, Messungen fehlen ja ohnehin.
Wenn schon, müsste die Anhebung für etwa drei bis fünf Sinuszyklen wirken und nachher einer linearen Wiedergabe Platz machen. Nur ist es nicht leich festzustellen, was Höhen sind und was Einschwingprobleme. Daher ist so etwas analog nicht machbar. Und im Prinzipschaltbild ist nichts von VCA zu sehen.

Wenn ich bedenke, dass Uwe nicht gewusst hat, was ein 6dB-Filter ist (Filter 1. Ordnung) und bei diesen Filtern die Grenzfrequenz bei 6dB angenommen hat, so muss ich doch vermuten, dass er auch so manches andere nicht begriffen hat. Ich mache ihm daraus keinen Vorwurf. Nicht jeder kann alles wissen. Aber wenn der Lebensunterhalt von TPS abhängt, würde ich als Kunde schon mehr Hintergrund verlangen.

Wenn TPS etwas besonderes ist, das wir noch nicht kennen, so liesse es sich sicher für andere Lautsprecher noch weiter verbessern. Und das müsste eigentlich im Sinne von Uwe sein. Und da sein Wissen dafür offensichtlich nicht ausreicht, könnte er für Hilfestellung eigentlich dankbar sein.
Wenn es aber eigentlich etwas ist (wie wir vermuten), das kaum der Rede wert ist, dann ist doch die Geheimnistuerei unnötig.

Natürlich könnte ich bei Pfleiderer einen solchen Hybrid kaufen und den Lack entfernen. Aber warum um alles in der Welt soll ich Geld dafür ausgeben, um nachher Uwe zu sagen, wie er das Zeug verbessern könnte? Wenn er das will, ist es sein Problem. Dann soll er sich kooperativ zeigen.
Und wenn er es nicht will, so muss er damit leben, dass wir den Eindruck nicht loswerden, der Geburt einer Maus eines Berges beigewohnt zu haben.
charles_b
Stammgast
#73 erstellt: 21. Jun 2007, 00:05

richi44 schrieb:

Nun kann man auf die Idee kommen und das Lautsprechersignal so "entzerren", dass der Anstieg beschleunigt wird. Dies, wenn man davon ausgeht, dass der plötzliche Signalanstieg von Null in die erste Sinussteigung sehr viele hohe Frequenzen enthält. Wenn wir also unserem Lautsprecher einen Burst von 5kHz zuführen, können wir die Beschleunigung mit einer Anhebung bei 15kHz (nur Beispielzahlen) realiseren.
Aber das hat zweierlei Auswirkungen: Erstens haben wir dann im eingeschwungenen Zustand eine Höhenanhebung, die wir eigentlich gar nicht brauchen, weil ja der Lautsprecher aus Kraft und Masse selber den Amplitudenverlauf produziert, der für lineare Wiedergabe nötig ist. Zu gut deutsch, wir DÜRFEN gar nicht anheben. Sonst ist der Frequenzgang bei Sinus im eingeschwungenen Zustand daneben.
Und zweitens: Als Entzerrer haben wir einen Schwingkreis (durch den Gyrator), der zum Einschwingen seine Zeit benötigt. Und diese nimmt mit der Kreisgüte zu. Wenn wir also versuchen, das Einschwingen mit einem solchen Trick zu verkürzen, so geht das absolut in die Hose. Die Anhebung und damit Lautsprecherbeschleunigung ist mit einem Schwingkreis nur langsam ansteigend wirksam, sodass sich das letztliche Einschwingen nicht verkürzt, aber nach erfolgtem Einschwingvorgang eine Höhenanhebung stattfindet.

Der Erfolg ist, dass ein Rechteck jetzt möglich ist, weil dieser ja auch im eingeschwungenen Zustand gemessen wird. Und das Einschwingen des Systems ist trotz Höhenbetonung und verbogenem Frequenzgang eher verschlechtert.

Fazit: Wenn also der TPS auf der Basis von normalen Pässen und Gyratoren aufgebaut ist, ist es ein Equalizer.
Und alle Massnahmen, die man damit bewirkt, zeigen sich nur im eingeschwungenen Zustand.
Und wenn man davon ausgeht, dass man mit einem TPS die Lautsprechermasse quasi austricksen könnte, so bezieht sich dies wieder nur auf den eingeschwungenen Zustand. Beim Einschwing-Vorgang ist aber die Masse wirksam und verlängert diesen Vorgang. Wollte man da etwas erreichen, so müsste die Elektronik tatsächlich rechnen können und die Anhebung signalabhängig steuern. Das ist aber nicht der Fall.
Folglich kann ich mit dieser Methode nur eingeschwungene Zustände optimieren, die aber nicht interessant sind, weil sie beim natürlichen Hören mit Raumreflexionen auch nicht optimiert sind.
Was nötig wäre, wäre eine variable Beschleunigung, die signalabhängig ist und deren Wirkung signal- und zeitabhängig ändert.


hm, nun also genau SO liest sich aber eine der Pfleiderer-Patentschriften:

Dass sehr wohl unterschieden wird zwischen dem eingeschwungenen Zustand und plötzlichen Änderungen.
Um herauszufinden, ob es um etwas plötzliches geht, hat man ja diese Differenzierglieder, die einfach die Steigung der Kurve ermitteln.

Und dann mit den Steigungen aus Kurven kurz davor vergleichen.

Um auch Wendepunkte etc. mitzunehmen, gibt es dann drei Differenzierstufen.

Insofern wird dann ein anderes Korrektursignal erzeugt, wenn der Ton plötzlich einsetzt im Vergleich zum langweiligen Sinus.

Dass man dies ggf. heute eher digital macht sei einmal dahingestellt.

Gruß
charles_b
detegg
Inventar
#74 erstellt: 21. Jun 2007, 01:25

charles_b schrieb:
... also genau SO liest sich aber eine der Pfleiderer-Patentschriften: Dass sehr wohl unterschieden wird zwischen dem eingeschwungenen Zustand und plötzlichen Änderungen.

... und genau DAS ist für mich das Mysterium am TPS nach Pfleid!

Die div. Patentschriften habe ich mir natürlich interessiert reingezogen und versucht, mir meinen Reim darauf zu machen. Das TPS einen/mehrere "parametrische" EQ nach Art der 80er Jahre enthält, war auch mir schnell klar. Das deren Parametrierung einen RE erfordert, na ja ... - nie konnte ich aus TPS-Uwe´s Antworten einen für mich verständlichen Konsens ziehen.

Die Triggerung auf unterschiedliche Flanken "benachbarter" Signalformen und den daraus abgeleiteten "Arschtritten" hatte ich vor Wochen zu Beginn des TPS-Thread´s nachgefragt.
TPS-Uwe hatte nicht einmal die grundlegenden Funktionen von TP/HP/EQ´s verstanden, noch war er in der Lage, entsprechende Simu´s oder gar Messungen zu erstellen. Auch die in PM´s zur Verfügung gestellten "Daten" waren eher willkürlich - und der Sache nicht wirklich dienlich. Da TPS-Uwe auch keine Informationen zur Schaltungsauslegung preisgeben wollte/konnte, habe ich hier im Thread allgemein nach "Elektronischer Entzerrung von Lautsprechern" gefragt.


charles_b schrieb:
Um herauszufinden, ob es um etwas plötzliches geht, hat man ja diese Differenzierglieder, die einfach die Steigung der Kurve ermitteln.
Und dann mit den Steigungen aus Kurven kurz davor vergleichen.
Um auch Wendepunkte etc. mitzunehmen, gibt es dann drei Differenzierstufen.
Insofern wird dann ein anderes Korrektursignal erzeugt, wenn der Ton plötzlich einsetzt im Vergleich zum langweiligen Sinus.


... hat hier jemand eine Idee, wie/warum/mit welchem Ergebnis so etwas gemacht werden sollte?

Gruß
Detlef
charles_b
Stammgast
#75 erstellt: 21. Jun 2007, 01:59
na, genau aufgrund der obigen Diskussion:

1. Kommt ein gleichmäßiger Sinus daher gibt es KEINE Korrektur.

2. Kommt nach einem leiseren gleichmäßigen Sinus auf einmal ein "Riesensinus" daher, merkt das System an den Ableitungen, dass jetzt wohl der eingeschwungene Zustand verlassen werden soll und dass man hier jetzt etwas "nachtreten" sollte.

Dies ist genau das, was oben ja verlangt und erfragt wurde.

Die Korrektur ist also nicht ständig gleich, sondern hängt davon ab, ob VORHER kleine oder große Signale vorhanden waren.

Dieser Teil der Pfleidschen Logik erscheint sehr klar - das bedeutet aber nicht, dass ich die ganze Sache von nachbaureif verstanden habe. Das Bild aus der Patentschrift könnte ich mal hier posten, wenn gewünscht.

Und hier wurde ja auch richtig erwähnt, dass ein "Nachtreten" fouriertechnisch einfach hohe Frequenzen bedeutet.

Wie sieht es aber dann mit einer Mehrwege-Box aus? Wenn ich VOR der Frequenzweiche die Schwinungen analysiere und feststelle, dass nachzulegen ist, dann müßte ich ja NACH der Frequenzweiche das Korrektursignal dazumischen - mische ich es VOR der FQ dazu, dann verschluckt die FQ die hohen Frequuenzen ja sofort wieder (ich denke jetzt mal nur an den Tieftöner).

Kann ich dies mit einer klassischen FQ überhaupt tun? Die hohen Frequenzen am TT haben dann doch sicherlich eine Rückwirkung auf den Rest des Systems? (erste Vorüberlegung und tiefnächtliche Frage!)

charles_b
detegg
Inventar
#76 erstellt: 21. Jun 2007, 02:22

charles_b schrieb:
Das Bild aus der Patentschrift könnte ich mal hier posten, wenn gewünscht.

... genau, mach´ mal!

Detlef
richi44
Hat sich gelöscht
#77 erstellt: 21. Jun 2007, 10:38
Es ist im Moment etwas mühsam, weil die Diskussionen parallel in beiden Threads laufen.
Die Patentschrift wurde verlinkt und durch die Beschreibung wurde klar, dass es sich bei den Filtern um Integratoren handelt.
Hier mal ein Link zu den neuen Erkenntnissen:
http://www.hifi-foru...15879&postID=578#578
Ab hier kommen die neuen Dinge ins Spiel.

Und dazu gleich ein Punkt:
Wenn wir uns das Ersatzschaltbild des Lautsprechers nach Pfleiderer anschauen, so haben wir eine Spule, einen Kondensator und einen Widerstand parallel. Diese drei Bauteile stellen Masse, Feder und Dämpfung dar.
Davor haben wir eine Serieschaltung von Spule und Widerstand. Diese beiden sind die Schwingspule.
Wenn wir jetzt den eingezeichneten Generator als Verstärker annehmen, der einen Ri von Null Ohm hat, so ist die Schwingspule damit parallel zu R, L und C geschaltet. Die Dämpfung wird also verstärkt, und wenn wir den Pegel- und Phasenverlauf eines unterschiedlich bedämpften Lautsprechers sehen, so wird die Sache mit steigender Dämpfung (Reduktion von R) immer flacher.

Was wäre, wenn es gelänge, R in der Anordnung auf NULL zu bringen? Dann gäbe es keine Spule und keinen Kondensator mehr, weil diese ja kurzgeschlossen sind. Somit gäbe es aber weder ein induktives noch kapazitives Verhalten und somit keine Phasendrehung und keine Pegelabweichung. Der Lautsprecher müsste doch absolut ideal arbeiten, ohne eine Kurvenveränderung beim Ein- und ausschwingen.

R auf beinahe Null zu setzen ist möglich, wenn man dem Verstärker einen negativen Ri verpasst. Und das kann man sogar noch mit einer kleinen Induktivität ergänzen, um die Schwingspule auch noch auszutricksen.
Ein negativer Ri bedeutet, dass dann, wenn ein Strom fliesst, die Spannung angehoben und damit ein noch höherer Strom generiert wird. Oder wenn ein kleiner Strom fliesst, wird die Spannung nicht so stark angehoben und der Strom wird damit klein bleiben.

Und an dieser Stelle muss man sich anschauen, wie die Lautsprechermembran schwingt und sich die Gegen-EMK an der Schwingspule betrachten. Und wenn es die L-C bedingte Phasendrehung nicht mehr gibt, wie sieht dann die Gegen-EMK aus? Und verzögert sie damit nicht das Einschwingen?
Diesen Zusammenhang müsste man mal näher untersuchen.

Und was haben wir davon? Gäbe es jetzt eine Pegelüberhöhung bei der Resonanz, würde diese durch die gleichzeitige Impedanzüberhöhung, den damit verbundenen kleineren Strom und der dadurch entstehenden weiteren Stromreduktion verringert. Oder anders gesagt: Man könnte damit das Qts reduzieren. Dies wiederum bedeutet, dass ein kleineres Gehäuse möglich ist.
Tatsache ist aber, dass die heutigen Lautsprecher auf ein Pegelverhalten gezüchtet sind, das bei Ri Null des Verstärkers die optimalen Daten liefert, genau so, wie früher Lautsprecher mit höherer Güte und Resonanzüberhöhung nötig waren, um in offenen Gehäusen und Schallwänden einen brauchbaren Klang zu entwickeln. Da war sogar ein recht grosser Ri des Verstärkers nützlich.

Laut der verlinkten Patentschrift müsste es also möglich sein, durch die Einfügung der Lautsprecher-Ersatzdaten L, C, R, Rs und Ls den Lautsprecher optimal zu betreiben. Und wenn ich L und C durch ein R=Null ausser Kraft setze, bräuchte ich ja gar nichts mehr zu entzerren. Das wäre doch die logische Konsequenz.
Dummerweise funktioniert das aber nicht. Viele Firmen haben schon Versuche mit Verstärkern mit negativem Ri gemacht. Und meistens war das Klangergebnis nicht befriedigend. Denn unter anderem hat sich gezeigt, dass diese Technik das Ausschwingen des Lautsprechers deutlich verbessert. Nur ist dieses gehörmässig nicht sehr kritisch. Viel kritischer ist das Einschwingen, und das wird meist durch den negativen Ri verschlechtert.

Könnte sein, dass eine Schaltung in der Art des Prinzips der Patentschrift etwas bringen kann. Aber dann müssten wirklich alle massgebenden Grössen im Ersatzschaltbild erfasst sein und nicht nur gerade jene, die mit der Grundresonanz zu tun haben.

Oder vereinfacht:
Lieber gute Chasis, als diese mit Elektronik zurechtklopfen.
detegg
Inventar
#78 erstellt: 21. Jun 2007, 14:38

richi44 schrieb:
Die Patentschrift wurde verlinkt und durch die Beschreibung wurde klar, dass es sich bei den Filtern um Integratoren handelt.

... Entschuldigung, aber ich meine die "Arschtritt"-Entzerrung nach diesem Prinzip --> Link zum PDF

Gruß
Detlef
richi44
Hat sich gelöscht
#79 erstellt: 21. Jun 2007, 15:02
Ja, jetzt kriegen wir langsam ein Tohuwabohu.
Wir haben den Thread über "Verzerrungen von Lautsprechern" und da gibt es in Beitrag #578 einen Link zu einer Patentschrift, allerdings sieht jene um einiges anders aus als die von Dir genannte, und es sind auch ganz andere Abbildungen drin. Daneben haben wir ja den Breitband-Tread und diesen hier. Und da alle mittlerweile ein rechte Länge erreicht haben (das einzige, was sicher erreicht wurde ), ist es fast unmöglich, den Überblick zu behalten.
Meine Aussage bezog sich daher auf den Beitrag 578.
richi44
Hat sich gelöscht
#80 erstellt: 21. Jun 2007, 15:34
Wenn Du das Prinzip gleich am Anfang Deiner verlinkten Patentschrift meinst, zusammen mit jener Beschreibung, dann wäre ich da etwas skeptisch. Ich muss allerdings sagen, dass ich den betreffenden Thread nicht gelesen habe und das alles nachzuholen, wäre eine Überforderung.

Generell ist es möglich, ein Signal zu verzögern und so aus zwei aufeinanderfolgenden Signalen eine Tendenz heraus zu kitzeln. Nur gibt es mit Sicherheit eine Vielzahl von Vorgängen, welche eine Beschleunigung vertragen könnten. Es ist also sicher nicht einfach, eine "Liste" zu erstellen in der aufgeführt ist, was als beschleunigungswürdiges Signal gilt und was dann vorzukehren ist.

Natürlich ist fast jeder Einschwingvorgang von hohen Pegeln und hohen Frequenzen begleitet, ausser es handle sich um eine tiefe Orgelpfeife.
Also könnte man doch hergehen und dann die Beschleunigung hinzufügen, wenn es sich um einen einzelnen Impuls handelt. Ist es etwas sich wiederholendes, so ist die Beschleunigung nicht so notwendig wie beim Anreissen einer Saite.
Andererseits wirkt dann jeder Knakser einer Schallplatte auch als "beschleunigungswürdiges Ereignis".

Dann ist auch die Frage, bis zu welcher Repetierfrequenz das Zeug funktionieren soll, also die untere Grenzfrequenz.
Und wenn man mal festgestellt hat, wann man soll und wann nicht, damit es nicht in einer generellen Höhenanhebung endet, muss man sich die Frage stellen, was für eine akustische Prothese man da platziert. Wenn da etwas von einem Impulsgenerator steht, der den beschleungten Einschwingimpuls liefern soll, so ist das doch etwas künstliches, das mit Musik nichts zu tun hat und bestenfalls als Klirr wahrgenommen wird.

Eine solche Funktion wäre heute auf Computerbasis machbar, genau wie es gute Entknackprogramme für Schallplatten gibt.
Aber es dauert eine geraume Zeit, dies richtig zu lösen. Und es ist teuer.

Aber ob dies der richtige Weg ist, bezweifle ich nur schon darum, weil man von diesem Boottrap nichts mehr gehört hat. Und in Zeiten der audiovisuellen Medien haben wir eh schon ein Nacheilen des Tons (LCD-Bildschirme), das wir nicht noch weiter ausdehnen sollten. Und wenn man sich vorstellt, so etwas für 7.1 auszuführen, wäre manches Butget schnell überzogen.

Ich vergleiche Lautsprecher gern mit kochen.
Wenn ich ein Zürcher Geschnetzeltes zubereiten will, brauche ich einwandfreies Fleisch. Da nützt es nichts, Katzenfutter entsprechend mit Gewürzen aufzumotzen, es bleibt Katzenfutter. Und das würde nicht mal die Katze fressen.
Es ist also nicht sinnvoll, billige Lautsprecher mit irgendwelchen Tricks auf Highend zu trimmen, das kann nicht gut gehen. Und billiger ist es am Schaluss auch nicht.
charles_b
Stammgast
#81 erstellt: 22. Jun 2007, 21:54

detegg schrieb:

charles_b schrieb:
Das Bild aus der Patentschrift könnte ich mal hier posten, wenn gewünscht.

... genau, mach´ mal!

Detlef


so, ein Versuch::
http://img529.imageshack.us/img529/8504/83679652vq8.jpg

Kommentar, wenn alles funktioniert mit dem Bild
charles_b
charles_b
Stammgast
#82 erstellt: 22. Jun 2007, 21:56
detegg
Inventar
#83 erstellt: 23. Jun 2007, 00:45
... dann schreiben wir beide wenigstens über die gleiche Sache --> komplette Patentschrift zum Arschtritt

... Deine Details:



...Deine Kommentare?

Detlef


[Beitrag von detegg am 23. Jun 2007, 00:48 bearbeitet]
charles_b
Stammgast
#84 erstellt: 23. Jun 2007, 09:18
Guten Morgen!
Detlef: Mir gelingen bisher nur die Links für die Bilder! Danke fürs Reinstellen.

Meine Kommentare:


1. Fig1 zeigt den zeitlichen Verlauf: erst ein "normaler" Ton, dann 5 Fälle, in denen verschieden starke Amplituden folgen. Betrachten wir den Fall A (volle Kanne Übergang zu großen Amplituden).

Ziel ist es, die Scheitelwerte (S) zu vergleichen und wenn auf einen kleinen S ein großes S folgt einen zusätzlichen "Tritt" zu erzeugen, der die Amplitudenänderung noch stärker macht also sie ohnehin ist. Dadurch soll ja dann der LS sich schneller in Bewegung setzen.

Wichtig: Der Tritt wird nur dann erzeugt, wenn eine Änderung da ist, sonst nicht.


Doch wie die Änderung herausfinden?
Betrachten wir Fig. 3:

a gibt der Verlauf des Musiksignals an
b ist die Ableitung von a, d. h. es wir die Steigung (Steilheit der jeweiligen Kurve) angegeben. b ist immer dann Null, wenn bei a ein lokales Extremum auftritt.

Die Eigenschaft von b bei Extrempunkt von a 0 zu sein kann man nutzen, um genau zu diesen Zeitpunkten nachzusehen, wie groß S ist. Wenn ich das bei jedem S mache, kriegt man auch raus, wie groß das Verhältnis von S zum davorgehenden S war bzw. ist.

So, und zwischen zwei Extermwerten ist immer ein Wendepunkt im Musiksignal (WP). Ist ja klar, wenn es nach großer Lautstärke bergab geht, muss irgendwann der PUnkt kommen, wo sich die Bewegung langsam wieder umkehrt.

Die Wendepunkte sind dadurch gekennzeichnet, dass an dieser Stelle die Ableitung von b (wieder die Steilheit) bei Null ist. Die Ableitung von b ist in c dargestellt. Man sagt auch, dass c die zweite Ableitung von a ist. Das Verfahren ist immer dasselbe.


Dummerweise kann aber auf diese Weise der Fall eintreten, dass das Signal immer größer wird, aber eben kein Extrempunkt eingenommen wird. Dargestellt ist dies in Fig.3 auf der rechten Hälfte: Das Signal eiert sich nach oben, doch die Kurve b nimmt hier NICHT den Wert 0 an.

Dabei werden die Wendepunkte in c ja schön angezeigt, doch wir wollen ja nichts mit den Wendepunkten anfangen sonder sind an den Extrempunkten interessiert. Und man könnte ja auch annehmen, dass zwischen zwei Wendepunkte auch eine Art Extremum liegen sollte.

Also wird nocheinmal die Ableitung berechnet, diesmal von d als Ableitung von c (insgesamt die 3. Ableitung von a)

JETZT sehen wir, dass d immer dann Null wird, wenn ein S oder ein S* auftritt, wobei S* für einen "Buckel" zwischen zwei Wendepunkten steht (rechte Hälfte von Fig. 3).

Die Nulldurchgänge von d sind also der Takt, nach dem bei a die Werte von S bzw. S* gemessen werden.

Wichtig ist, dass wir uns nicht von unserem Gefühl sagen lassen, dass die Musik ja immer weiterspielt und es uns nichts bringt, während des Hörens die S-Werte "aufzuschreiben".

Es ist klar, dass sich das hier besprochene abspielt, BEVOR die Musik auf den LS kommt.

Soviel erstmal für jetzt und ich hoffe, die Erläuterungen bzw. Kommentare sind verständlich.

charles_b

P.S. ist mir beim durchlesen so gekommen: mich würde mal interessieren, wie sich diese Ableitungen "anhören"
richi44
Hat sich gelöscht
#85 erstellt: 23. Jun 2007, 11:31
Ich habe zu einigen Textstellen der Schrift meine Einwände:

Dass hier von Eimerkettenschaltung geschrieben wird, ist in Bezug auf das Datum der Patentschrift noch knapp verständlich, zeigt aber, wie praxisfremd eigentlich die Idee ist, denn mit einer Eimerkette erkauft man sich erfahrungsgemäss Rauschen und Klirr.

Da hier von der Rückstellkraft die Rede ist, stellt sich mir die Frage, ob Pfleiderer glaubt, die Membrane kehre passiv, also durch die Federkraft in die Ruheposition zurück? Das ist natürlich Unsinn, denn dann würde jede Rückkehr mit der Resonanzfrequenz geschehen und nicht mit der gleichen Frequenz wie der Vortrieb.
Wenn man die tatsächliche Membranposition in Abhängigkeit vom Schwingspulenstrom betrachtet, so ist diese im eingeschwungenen Zustand oberhalb der Resonanzfrequenz 180 Grad nacheilend. Natürlich gäbe es bei der Position keine Phase, die gibt es nur bei einer Bewegung oder Beschleunigung. Aber wir können uns vorstellen, während eines zeitlichen Ablaufs "Momentaufnahmen" der Membran zu erstellen und aus deren Abfolge sehen wir den Zusammenhang zwischen momentaner Position und momentanem Strom.

Weiter ist die Rede von hohem Klirr, der entstehen könnte, wenn ein Korrektursignal durch eine Regelung gebildet wird. Dieses Korrektursignal kann nur so gross werden, dass der Fehler ausgeglichen wird, wobei unter Anwendung von PDI-Reglern der Restfehler relativ gering bleibt.
Beim patentierten Verfahren wird ja auch ein Korrektursignal erstellt, das bei gleich starker Wirkung wie bei der Regelung (das Patent bezieht sich ja auf eine Steuerung und nicht wie geschrieben auf eine Regelung!) auch eine gleich grosse Energie enthält.
Dass im Regelungsfall der Klirr stört, bei der Vorsteuerung aber nicht, liegt schon darin begründet, dass die Regelung das tatsächliche Signal verstärkt, also im Pegel anhebt, während bei der Vorsteuerung ein Signal (es ist unter anderem von Rechteck, Sägezahn und anderen die Rede) generiert wird, das nichts mit dem ursprünglichen Signal zu tun hat und somit als Klirr angesehen werden muss.

Das ist natürlich ein Trugschluss mit den 12,5ms. Wenn wir einen Sinus von 20Hz haben und nach beispielsweise zwei Zyklen einen Pegelsprung bekommen, so müssen wir den leisen und den lauten Ton miteinander vergleichen können. Und da wir Birnen mit Birnen vergleichen wollen, müssen es auch die beiden positiven und/oder die beiden negativen Maxima sein. Folglich muss die Verzögerung mindestens eine Periode der tiefsten zu übetragenden Frequenz = 50ms sein.

Dies widerspricht der Breitband-Idee.

Generell erscheint die Sachlage so, dass in diesem ersten Patent der Versuch gestartet wurde, das Einschwingverhalten zu optimieren. Dies ist mal generell zu unterstützen. Allerdings sind da keine Anstalten gemacht worden, sich nur im Geringsten um die Kurvenform (Rechteck) zu kümmern.

Und generell muss man sagen, dass eine derartige Massnahme auf digitaler Basis elegant zu lösen wäre, analog aber kaum Freude bereitet. Und wie bereits erwähnt, ist im Zusammenhang mit Audio-Video eine Verzögerung von 50ms undenkbar.

Weiter ist von Frequenzbereichen von 20 bis 80Hz die Rede. Wenn ich z.B. den tiefsten Klavierton nehme, der bei etwa 27Hz liegt, so enthält dieser wesentlich mehr Obertöne als Grundton. Damit ist sicher, dass ich diesen Klang bei einer Mehrwegkonstruktion auch über mehrere Wege wiedergeben werde. Und wenn mich die Phase nicht interessiert, so habe ich doch den Einschwingvorgang hauptsächlich über den Mitteltöner wiedergegeben und nicht über den Tieftöner, wenn ich denn so tief trenne.
Und wenn man bedenkt, dass der Übertragungsbereich die Anzahl an Zählern und weiterem Gemüse bestimmt, so ist verständlich, dass Pfleiderer jeweils nur 2 Oktaven in einem Aufwasch bearbeiten möchte. Dies bedeutet, dass eine breitbandige Lösung digital denkbar ist, weil sich für diesen Zweck eine passende Software entwickeln liesse. Analog aber ist jede zusätzliche Oktave mit erheblichem Hardware-Aufwand verbunden.

Ich sehe also in dieser "hinterlistigen" Methode wenig Sinn, wenn ich sie nur im Tiefbass einsetze. Und eine Erweiterung in den Mittenbereich bedingt erheblichen Mehraufwand.

Wenn ich demgegenüber die neue Patentschrift mit dem TPS betrachte, habe ich das Ersatzschaltbild elektrisch umgesetzt. Wobei dort, wie bereits erwähnt, bei einem Dämpfungs-R von Null Ohm L und C wirkungslos werden und es daher gar keine Entzerrung mehr braucht. Und auch alle noch nicht betrachteten Resonanzen, die sich im Ersatzschaltbild niederschlagen, sind durch R=0 ausser Gefecht gesetzt.
Das dumme ist nur, dass eigentlich nur jene Resonanzen berücksichtigt werden, die auch eine elektrische Auswirkung haben.

Wenn man sich den Impedanz- und Pegelverlauf eines Lautsprechers wie etwa dem Peerless 830452 betrachtet, so ist die Resonanz bei 750Hz in der Impedanzkurve kaum zu sehen und damit wird sie auch im Ersatzschaltbild kaum vorkommen.


Weiter ist das Einschwingverhalten eine Frage der Masse und der zugeführten Kraft. Die Kraft kann ich mit höherer zugeführter Energie erhöhen. Die Masse ist für einen bestimmten Lautsprecher gegeben.
Wenn ich aber das wirksame Magnetfeld verstärke, nimmt einerseits die Kraft zu, andererseits steigt aber auch die Gegen-EMK an. Diese hat Einfluss auf die Impedanz und müsste daher im Ersatzschaltbild ebenfalls berücksichtigt sein. Oder dann müsste der elektrische Wirkungsgrad in die Schaltung einfliessen.

Das bedeutet aber, dass an dieser Kompensation, wie sie Pfleiderer mit dem TPS eigentlich anstrebt, etwas nicht stimmen kann.
Und wenn ich so einen groben Schnitzer wie beim Peerless ausbügeln könnte, so wäre es nicht eine Kompensation der zusätzlichen L, R und C dieser Resonanz, sondern es wäre eine rein equalizermässige Entzerrung.

Und um nochmals bei der neuen Patentschrift zu bleiben: Da wird von möglichen Kompensationen bei Mikrofonen oder Tonabnehmern geschrieben.
Tonabnehmer folgen mechanisch der Rille. Und wenn die Masse nicht so gross wird, dass die Nadel die Rille verlässt, kann das System nicht anders, als die Bewegung in Spannung umsetzen. Nur, wenn die Nadel relativ lose mit dem Spannungserzeuger (Magnet, Spule) verkoppelt ist, nur dann entsteht ein Eigenleben. Ist die Verkopplung aber starr, entspricht die Spannung der Bewegung. Wenn schon gibt es allenfalls Resonanzen im elektrischen System, die den Frequenzgang beeinflussen. Und unvermeidliche mechanische Resonanzen (eine bei etwa 40kHz oder höher, eine bei 12Hz) liegen ausserhalb des Nutzbereichs.

Und was allen diesen Patenten gemeinsam ist: Sie sind praktisch nie in die Realität umgesetzt worden. Meines Wissens gibt es keine namhaften Lautsprecherhersteller, die den Tritt anwenden und auch von TPS ist nur eine Firma bekannt. Und solche Trickschaltungen für Mikrofone oder Tonabnehmer anzuwenden, davon habe ich bislang noch nichts gehört.
charles_b
Stammgast
#86 erstellt: 23. Jun 2007, 12:43

Wenn ich demgegenüber die neue Patentschrift mit dem TPS betrachte, habe ich das Ersatzschaltbild elektrisch umgesetzt. Wobei dort, wie bereits erwähnt, bei einem Dämpfungs-R von Null Ohm L und C wirkungslos werden und es dah


1. Kannst du die Patentnummer von dieser neuen Patentschrift nennen? Das hilft, dass wir über diesselben Texte reden.

2. Die Sache mit den Eimerketten finde ich auch abenteuerlich, vielleicht ging das damals nicht anders.

Heute könnten wird doch hergehen und eine wav-datei Punkt für Punkt auslesen, die Ableitung numerisch bilden, den "Tritt" ausrechnen und dazuzählen und dann wieder als datei-tritt.wav speichern.

Dann sind die Eimerketten schon mal außen vor, die das Signal ja einfach nur verzöger sollen.

ABER: Ist es nicht so, dass viele Radiostationen ihre Programme so aufmöbeln, dass sie auch auf kleinen und minderwertigen Geräten "gut" klingen? Und ist es nicht so, dass einige mp3-Dateien, die vom Musik-Genre eher für portable Player mit Winz-Hörern gedacht sind, auf einer gescheiten Anlage völlig überdreht klingen?

Meine Vermutung ist, dass bei den heutigen Schönrechnereien etwas ähnliches passiert wie in der Patentschrift (der von mir zitierten)

Hat schon mal jemand ne wav-Datei rechnerisch verändert? Wenn das geht, kann man sich ja so dem Geheimnis nähern.

charles_b

p.s. zur Frage des Tieftöners und des Klaviertones von 27 Hz.

Ich sehe das auch so, dass dieser Ton nicht aus einem Chassis kommt, sondern aus allen zweien oder dreien, je nachdem.

Der träge TT wird seinen Frequenzbereich aber etwas später abgeben als der schnelle Hochtöner, oder?

Ich will jetzt nicht auf die Rechteckwiedergabe hinaus, doch ich kann mir gut vorstellen, dass ein "zeitrichtiges" Verhalten dem Klang hilft.

p.p.s. die Details mit den ms lese ich mir noch mal durch.
richi44
Hat sich gelöscht
#87 erstellt: 23. Jun 2007, 14:04
http://v3.espacenet....e5b55c&QPN=EP0145997
Das ist die ganze TPS-Geschichte, also quasi die Nachfolge der "hinterhältigen" Methode, und damit auch Gegenstand all der Streitereien, die zumindest in den zwei Threads über Lautsprecher-Verzerrungen und Breitbänder abgehen.
mazdaro
Inventar
#88 erstellt: 23. Jun 2007, 14:44
Hi,

muss mich hier auch 'mal wieder zu Wort melden:

Was ich jetzt nicht ganz verstehe, ist der Umstand, dass Hr. Pfl. in seiner ersten Patentschrift auch von der Möglichkeit der Vorausentzerrung passiver Mehrwege-Systeme spricht, wohingegen TPS-Uwe wiederholt betont hat, dass eine Entzerrung von Mehrwege-Systemen nur bei Einsatz von Aktivweichen möglich wäre.

Und wie war das mit dem Klirr: Ein Regelungssignal bezeichnet Hr. Pfl. als Klirr, aber sein völlig abartiges Korrektursignal soll klirrfrei sein, nur weil es mit einem Sinus nicht mehr viel gemein hat?


mazdaro
richi44
Hat sich gelöscht
#89 erstellt: 23. Jun 2007, 14:47
Wenn man heutiges Radio oder Fernsehen betrachtet, so ist zumindest auf der Unterhaltungsschine die Dynamik gerade mal 3dB. Also ist da nix mehr mit Pegelsprüngen oder ähnlichem.
Und wenn man sich mit einfachen Limitern mal auseinander gesetzt hat, so hängt es davon ab, wie schnell der Limiter anspricht und abfällt. Ist die Zeit lang, so wirkt das Ding zwar mehr oder weniger als Limiter, aber nicht als Kompressor, der ja eine einheitliche Lautstärke bewirkt.
Ist die Regelzeit aber kurz, so kann die Regelung durchaus einem Basssignal folgen. Das kann im Extremfall bedeuten, dass der Sinus (positiv oder negativ) zunimmt und sich dem Maximum nähert, ab einer bestimmten, eingestellten Grenze aber nimmt das Signal nicht mehr zu und macht aus dem Sinus einen Rechteck.
Mit einem ganz normalen Limiter bekommt man so bei 30Hz schnell mal über 10% Klirr

Ein zweites Kapitel sind die Klangverbesserer wie Optimod. Diese komprimieren das Signal, aber sie verändern auch laufend den Frequenzgang. Erstens wird ähnlich wie bei MP3 das nicht hörbare entfernt, weil es auch bei UKW geringfügig Modulationsreserve und damit Lautstärke kostet, und zweitens werden dem Programminhalt entsprechend die Höhen und Bässe in Pegel und Grenzfrequenz verändert.
Durch das Komprimieren bekommt man einen Einheitsbrei, der nichts spannendes mehr an sich hat.
Wenn man nun aber gezielt einzelne Frequenzbereiche anhebt oder absenkt, kann man der Musik eine "Dynamik" zurückgeben, die sie durch die Kompression verloren hat und dabei die Lautstärke sogar nochmals steigern.

Das betreibt eigentlich jeder Radio- und TV- Sender. Und man kann den Optimod noch auf verschiedene Programmmaterialien umschalten. Vielfach ist aber der Optimod ganz am Schluss der Kette eingebaut, wird nicht umgeschaltet und dient neben dem Klangverwursteln noch als Sendelimiter, wobei zuvor möglicherweise schon drei weitere Limiter den Sound flach geklopft haben.

Und solche Dinger, zumindest normale Limiter, sind eigentlich in jeder CD-Produktion schon am Werk. Wenn man z.B. MP3 Files mit einem Wave-Analyzer betrachtet, so ist die Dynamik fast Null. Und wenn man die entsprechende CD direkt anschaut, ist es kaum besser.

Daraus kann man mal schliessen, dass Unterhaltungsmusik ab CD nicht gut sein muss. Und wenn sie ab einem anderen Medium abgehört wird, also Radio, TV oder MP3, ist meist noch weniger Leben in dem Ding. Dafür erzeugt, zumindest bei mir, längeres Hören solcher Quellen Kopfweh.

Ich habe ja die Zeit erlebt, als wir beim Schweizer Fernsehen den Optimod in die erste Senderkette einbauten, die zweite war noch nicht ausgerüstet. Und die Tagesschau lief synchron auf beiden Ketten. Ich habe SF2 geradezu genossen. Aber nach zwei Monaten war auch SF2 nachgerüstet und der Klang dort, wo es immer dunkel ist.

Wenn man also von der Notwendigkeit oder "Brotlosigkeit" einer Schaltung zur Verbesserung des Einschwingens in heutiger Zeit ausgeht, so müsste man die Aufnahme selbst mit entsprechendem Equipment erstellen. Das habe ich eine Weile gemacht und recht beachtliche Aufnahmen aus technischer Sicht produziert. Da könnte eine Phasengeschichte und/oder ein Tritt in den dunklen Teil schon etwas bewirken. Dass man da natürlich nur die Kleinstadt-Sänger und -Musiker bekommt, trübt dann den künstlerischen Genuss.

Noch zum Tieftöner: Er ist nicht so viel langsamer, aber es dauert einfach etwa 2 Sinuszyklen, bis er mit richtigem Pegel und mit richtiger Phase schwingt. Diese kurze Zeit stimmt die Sache eigentlich nicht, und die müsste man theoretisch verbessern. Nur wissen wir nicht (ich habs jedenmfalls noch nirgnds gesehen), wie das Einschwingen der 27Hz-Saite des Flügels vor sich geht. Die Saite wird ja nicht im Mittelbereich angeschlagen, sondern relativ weit am Ende, also nahe der Einspannung. Damit wird die Saite sicher nicht von Anfang an mit voller Pulle in ganzer Länge schwingen, sondern sie schwingt zuerst mal auf Teilen, also Teilschwingung = Oberwellen. Das Schwingen auf der Grundwelle passiert erst um einiges später. Und bis dann weiss der Lautsprecher auch, was sich gehört.

Und wenn wir eine tiefe Orgelpfeife nehmen, die ein geringes Oberwellenspektrum enthält (Subbass 16 oder Gedackt 16), so entspricht dies etwa einem Sinus von 32Hz mit 10% K3. Und die Ansprache dieser Pfeifen kann bis 0,5 Sekunden dauern.

Rein musikalisch ist das Einschwingen bei tiefen Tönen kein Problem, es sei denn, es handle sich um elektronische Musik. Aber da noch niemand elektronische Musik ohne Kopfhörer oder Lautsprecher gehört hat, gehören die Einschwingvorgänge einfach dazu.

Anders sieht es im Bereich von etwa 300Hz bis 5kHz aus. Da ist das Einschwingen schon entscheidend. Wenn ich mir aber die Trittschaltungen für diese rund 4 Oktaven vorstelle, bekomme ich für weniger Geld bessere Lautsprecher mit kräftigem Antrieb und leichten Membranen, die mir die ganze Treterei ersparen.
richi44
Hat sich gelöscht
#90 erstellt: 23. Jun 2007, 15:16

mazdaro schrieb:
Hi,

muss mich hier auch 'mal wieder zu Wort melden:

Was ich jetzt nicht ganz verstehe, ist der Umstand, dass Hr. Pfl. in seiner ersten Patentschrift auch von der Möglichkeit der Vorausentzerrung passiver Mehrwege-Systeme spricht, wohingegen TPS-Uwe wiederholt betont hat, dass eine Entzerrung von Mehrwege-Systemen nur bei Einsatz von Aktivweichen möglich wäre.

Und wie war das mit dem Klirr: Ein Regelungssignal bezeichnet Hr. Pfl. als Klirr, aber sein völlig abartiges Korrektursignal soll klirrfrei sein, nur weil es mit einem Sinus nicht mehr viel gemein hat?


mazdaro


Nachdem wir ja jetzt wissen, dass das TPS mit Integratoren funktioniert, wissen wir auch, dass diese direkt betrieben hauptsächlich im Bass wirksam sind, also dort, wo das TPS eigentlich angreifen sollte, denn es "korrigiert" ja L, C und R der Grundresonanz.
Wenn man die Integratoren invertiert wieder an den Eingang zurückkoppelt, wirken sie dort als Differenzierglieder und diese sind naturgemäss in den Höhen wirksam.
Das bedeutet, dass ein Filter (und etwas anderes ist es nicht) mit Integratoren, direkt oder invertiert, hauptsächlich die Endbereiche korrigieren.

Und wenn man sich so einen Lautsprecher aus jenem Stall anschaut, so hat man einen Katzenbuckel. Da ist es verständlich, dass man Korrekturen am unteren und oberen Ende braucht.

Dabei hat eine Korrektur am oberen Frequenzende nichts mehr mit dem Prinzipschaltbild des TPS oder dem Ersatzschaltbild des Lautsprechers zu tun. Dass der Pfleiderer-Lautsprecher in den Höhen nicht ausreicht, hat sicher verschiedene Gründe, die aber auf dem Ersatzschaltbild nicht existieren. Sonst würde ja eine einzige Entzerrung, nämlich die Korrektur oder "Aushebelung" von R, L und C plus Schwingspule genügen, alles ins Lot zu bekommen.

Und tatsächlich habe ich von Uwe den Bescheid bekommen, dass der Gummiring am Lautsprecher nötig sei, damit man ihn korrigieren könne. Dies ist für mich eine seltsame Vorstellung, denn ein grosser Teil (wenn nicht alles) an Höhenverlust geht auf das Konto von Gummi und Membranmasse. Etwas wirkt da auch die Schwingspulen-Induktivität mit.
Meine Vorstellung von Hifi ist, einen Lautsprecher zu verwenden, der schon von Hause aus gut ist. TPS ist also hauptsächlich zur Verbesserung zweifelhafter "Breitbänder" gedacht.


Und zu den Aktivweichen: Wenn ich einem System wie dem Po-Treter alle Frequenzen zufüge, es aber mit der Zählerei bei einem Potenzial belasse, das eigentlich gerade zwei Oktaven bewältigt, dann ist bei höheren Frequenzen entweder kein Tritt mehr möglich, oder er kommt irgendwie sporadisch zur falschen Zeit. Es ist also sinnvoll, vor der "Tretmühle" eine Weiche einzufügen. Und die ist elektronisch.
Natürlich könnte ich nach einer zweiten solchen Einrichtung für die Mitten (die Höhen will Pfl ja nicht entzerren oder beschleunigen, obwohl es auch Sinn machen könnte) die jeweils vergewaltigten Signale für Bass und Mitten wieder zusammen mit den Höhen auf einen Verstärker führen. Nur bekomme ich so im Mitetnbereich Tretsignale, die eigentlich für den Tieftöner bestimmt sind und am Mitteltöner nichts zu suchen haben. Und am Hochtöner habe ich dann die gesammelten Klirrscherben aus Bass und Mitten.
Es wird also darauf hinaus laufen, dass ich vor dem Treter eine Weiche habe und nach dem Treter jeweils noch eine gewisse Bandbegrenzung, denn ich möchte nicht am Mitteltöner (ich stell mir da mal so eine Alutröte vor ) die verbotenen Resonanzbereiche unnötig anregen.
Und dann kommen drei Endstufen, damit jeder Lautsprecher nur das bekommt, was ihm bekommt.

Das Konstrukt aus der alten Patentschrift richtet sich hauptsächlich an Dreiweg-Konstruktionen, weil Pfleiderer früher hauptsächlich in jenem Bereich tätig war.
ESELman
Stammgast
#91 erstellt: 24. Jun 2007, 09:03
Hi,

Wenn man die Integratoren invertiert wieder an den Eingang zurückkoppelt, wirken sie dort als Differenzierglieder und diese sind naturgemäss in den Höhen wirksam.
Das bedeutet, dass ein Filter (und etwas anderes ist es nicht) mit Integratoren, direkt oder invertiert, hauptsächlich die Endbereiche korrigieren.


Das sehe ich nicht so. das mag man so sehen für einzelne Integrier-/Differenzierglieder, bei der Pfleiderer-Schaltung werden die einzelnen Zweige jedoch gewichtet aufsummiert. Damit kann ich beliebige ´Wirkfrequenzen´ einstellen, beliebige Qs und beliebige Verstärkungen. Die Schaltung funktioniert genauso wie ein klassischer parametrischer Equalizer, hat jedoch den zusätzlichen Vorteil, daß die ´Verstärkung links und rechts´ der Mittenfrequenz unterschiedlich sein kann (Bsp. asymmetrischer Notch). Pfleidereres Schaltung unterscheidet sich vom klassischen StateVariable-Filter nur durch den 3ten Integrator. That´s all! Wie jeder klassische parametrische Equalizer auch müsste das TPS-System für jede einzelne Korrekturstelle im F-gang des Treibers ein eigenes Filter (in serieller Verschaltung) aufweisen. Entweder ist also die Korrektur nur grob mit wenigen Korrekturstellen zu gestalten und mit vertretbarem Aufwand, oder aber wir bauen ein Bauteilgrab aus Unmengen von OPs und passiven Bauteilen. Beide Lösungen hören sich für mich ziemlich unattraktiv an. Da ist die Verwendung guter Treiber und eine in die Weiche integrierte Equalizerfunktion doch viel praktischer, oder?

DerESELman
charles_b
Stammgast
#92 erstellt: 24. Jun 2007, 09:38

richi44 schrieb:
http://v3.espacenet....e5b55c&QPN=EP0145997
Das ist die ganze TPS-Geschichte, also quasi die Nachfolge der "hinterhältigen" Methode, und damit auch Gegenstand all der Streitereien, die zumindest in den zwei Threads über Lautsprecher-Verzerrungen und Breitbänder abgehen.



Der Link führt mich zum eur. Patentamt, wo das Dokument nicht gefunden wird.

Wenn du aber das Patent EP 145997 gemeint hast, dann sind wir wieder gleichauf. Bitte kurze Bestätigung!

Gruß

charles_b
charles_b
Stammgast
#93 erstellt: 24. Jun 2007, 09:43

mazdaro schrieb:
Hi,

muss mich hier auch 'mal wieder zu Wort melden:

Was ich jetzt nicht ganz verstehe, ist der Umstand, dass Hr. Pfl. in seiner ersten Patentschrift auch von der Möglichkeit der Vorausentzerrung passiver Mehrwege-Systeme spricht, wohingegen TPS-Uwe wiederholt betont hat, dass eine Entzerrung von Mehrwege-Systemen nur bei Einsatz von Aktivweichen möglich wäre.

Und wie war das mit dem Klirr: Ein Regelungssignal bezeichnet Hr. Pfl. als Klirr, aber sein völlig abartiges Korrektursignal soll klirrfrei sein, nur weil es mit einem Sinus nicht mehr viel gemein hat?


mazdaro



DAS treibt mich auch um. Wenn ich VOR der Weiche feststelle, dass jetzt gleich ne Bass-Attacke kommt ist das die eine Sache.

Auch die Erzeugung des Korrektursignal sei mal als problemlos angenommen.

Doch WO dann wieder einspeisen? VOR der Weiche ja wohl kaum, denn dann verhungern ja die hochfrequenten Korrektursignale sofort wieder in der Weiche und der TT bleibt unverschont.

Im Gegenteil: die hochfrequenten Korrektursignale mogeln sich zu den Hochtönern durch - wo sie also gar nicht hingehören.

Was man also braucht, sind verschiedene Verstärkerzüge für die Frequenzbereiche. Analyse VOR der Weiche, Einspeisen NACH der Weiche, und zwar so, dass sichergestellt ist, dass die Signale nicht zum HT durchgemogelt werden.

charles_b
richi44
Hat sich gelöscht
#94 erstellt: 24. Jun 2007, 11:16

charles_b schrieb:

richi44 schrieb:
http://v3.espacenet....e5b55c&QPN=EP0145997
Das ist die ganze TPS-Geschichte, also quasi die Nachfolge der "hinterhältigen" Methode, und damit auch Gegenstand all der Streitereien, die zumindest in den zwei Threads über Lautsprecher-Verzerrungen und Breitbänder abgehen.



Der Link führt mich zum eur. Patentamt, wo das Dokument nicht gefunden wird.

Wenn du aber das Patent EP 145997 gemeint hast, dann sind wir wieder gleichauf. Bitte kurze Bestätigung!

Gruß

charles_b

Mit diesem Link landest Du auf einer Seite mit Grafiken (Handzeichnungen). Und wenn Du oben "Original Dokument" anklickst, bist Du auf der richtigen Seite, also dem kompletten Pfleiderer-Patent.
richi44
Hat sich gelöscht
#95 erstellt: 24. Jun 2007, 11:36

DAS treibt mich auch um. Wenn ich VOR der Weiche feststelle, dass jetzt gleich ne Bass-Attacke kommt ist das die eine Sache.

Auch die Erzeugung des Korrektursignal sei mal als problemlos angenommen.

Doch WO dann wieder einspeisen? VOR der Weiche ja wohl kaum, denn dann verhungern ja die hochfrequenten Korrektursignale sofort wieder in der Weiche und der TT bleibt unverschont.

Im Gegenteil: die hochfrequenten Korrektursignale mogeln sich zu den Hochtönern durch - wo sie also gar nicht hingehören.

Was man also braucht, sind verschiedene Verstärkerzüge für die Frequenzbereiche. Analyse VOR der Weiche, Einspeisen NACH der Weiche, und zwar so, dass sichergestellt ist, dass die Signale nicht zum HT durchgemogelt werden.

charles_b


Zu beachten ist, dass Pfleiderer hauptsächlich von einem Basstritt im Bereich von 20 bis 80Hz spricht. Er möchte also (obwohl es nicht so ausdrücklich geschrieben ist) seine Vorsteuerung in diesem bescheidenen Bereich einsetzen.

Jedenfalls (so wie ich es interpretiere) möchte er ein Tritt im Bereich von 20 bis 80Hz. Nun kann er mit einer Weiche bei 80Hz trennen und dieses Signal der Trittschaltung zuführen. Wenn er den Tritt-Ausgang mit einem Tiefpass bei 300Hz begrenzt und dieses Signal mit dem Original im Bereich 80Hz bis... summiert, kann er mit einer passiven Weiche nach dem Verstärker bei einer Trennung von 500Hz den Mittelton sauber und trittfrei ansteuern. Es fragt sich einfach, welchen Sinn ein Tritt zwischen 20 und 80Hz macht, wenn nachher nicht mehr beschleunigt wird.
Und die Beschleunigung im Mittel- und Tieftonbereich geht nur mit aktiver Weiche und eigenen Verstärkern, also als Aktivbox.
P.Krips
Inventar
#96 erstellt: 25. Jun 2007, 21:21
Hallo Allerseits,

irgendwie scheint das Thema TPS "durch" zu sein, und nach vielen mühseligen Analysen,im Nebel stochern ist das Ergebnis ja eher ernüchternd.

Irgendwie ist - abseits von TPS - das Thema entzerrung irgendwie auch auf der Strecke geblieben.

Möchte mal ein paar Gedanken beisteuern.
Nachdem ich ein wenig mit Audiocad "gewütet" habe, möchte ich mal folgende Idee zur Diskussion stellen, wobei ich keine Idee habe, wie man das praktisch realisieren könnte.

Von Substraktionsweichen ist ja bekannt, daß die Summe der Zweige, die Übertragungsfunktion sich perfekt zu 1 addiert, das könnte man sich auch bei der Entzerrung von Lautsprechern allgemein zunutze machen.

Wenn man von einer Zielfunktion (hier praktischerweise der Weicheneingang) intern die auf der Hörachse eines Lautsprechers gemessene Übertragungsfunktion (Schalldruck UND Phase) subtrahieren könnte, dann bekäme man das Korrektursignal quasi frei Haus geliefert.
Wenn man mit diesem Korrektursignal dann den Lautsprecher ansteuert, bekommt man laut Simu für Schalldruck UND Phase jeweils eine Gerade.

Da mich das Simuergebnis zunächst mit einem fiktiven BB verblüfft hatte, habe ich mal versuchsweise mit den Messungen des Dreiwegers links das gleiche probiert und erstaunlicherweise verwandelt sich auch da die Amplitude UND Phase in jeweils einen Strich, und das beim Phasenverhalten eines Mehrwegers !

Möglicherweise ist das ja eine völlige Schnapsidee, dennoch anbei mal die Simus:

1. Breitbänder fiktiver Frequenzgang:




Differenz / Korrektursignal


Und Summe:




So, Mehrweger folgt...

Gruß
Peter Krips


[Beitrag von P.Krips am 25. Jun 2007, 21:49 bearbeitet]
P.Krips
Inventar
#97 erstellt: 25. Jun 2007, 21:48
Hallo,

Dreiweger

Originalfrequenzgang




Korrekturfrequenzgang:



Einzelfrequenzgänge zusammen:





Summenfrequenzgang:




So,irgendwelche praktische Ideen ??

Gruß
Peter Krips
richi44
Hat sich gelöscht
#98 erstellt: 26. Jun 2007, 08:42
Hallo Peter, dazu zuerst die Frage, wie Du den Frequenzgang gemessen hast. Die "Ungereimtheiten" in den Höhen gefallen mir nicht so ganz, da scheint mir ein Fremdeinfluss (Reflexionen) vorzuliegen. Und wenn dem so wäre, wären das Dinge, die wir nicht beachten sollten.

Dazu mal ein Beispiel:
Wenn wir den Frequenzgang eines Lautsprechers etwas ausserhalb der Achse messen, so ergeben sich Additionen der Signale, die vom linken und vom rechten Membranrand stammen. Durch die zeitliche Differenz (wir nehmen an, wir hätten eine Flachmembran) der Signale kommt es zu einer Auslöschung und letztlich zu einem Kammfiltereffekt. Dabei ist ein Signal früher, das andere später als der Mittelwert. Wenn sie sich auslöschen, kompensieren sich gleichzeitig die Phasenlagen der beiden Signale.
Nehmen wir mal an, wir hätten den Mitteltöner und den lassen wir bis 6kHz laufen. Nun messen wir bei 5kHz, so ergibt sich seitlich (Winkel ist für die Überlegung egal) ein Pegelabfall, der oberhalb 6kHz wieder einen Anstieg zeigt, was wir aber nicht ausnützen können.
Dieser Abfall ist aber im Gegensatz zu einem RLC-bedingten Pegelabfall phasenneutral. Und das bedeutet, dass wir ihn nicht mit einem EQ irgendwelcher Art ausgleichen können, sondern bestenfalls mit einem dazugemischten Delay. Und da sind Pegelabsenkungen nicht ausgleichbar, denn wenn sich zwei Pegel vollständig aufheben, nützt jede Anhebung des Eingangssignals nichts, die Auslöschung bleibt.

Ich will damit sagen, dass der Frequenzgang des Lautsprechers zweifelsfrei gemessen sein muss, sodass man davon ausgehen kann, dass das Chassis selbst genau den aufgezeichneten Verlauf hat und dass da keine anderen Dinge hineinstören.
Man müsste also eigentlich jedes Chassis für sich betrachten und entzerren. Das Entzerren von Löchern und Überhöhungen, die aus Kantenreflexionen stammen, sind nicht korrigierbar, weil es sich da um Delay-Unregelmässigkeiten handelt.

Also, nehmen wir deshalb Deinen fiktiven Breitbänder. Der hat einen gebügelten Frequenz- und Phasenverlauf.
Wenn wir subtraktiv arbeiten wollen, brauchen wir einen Frequenzgang des Korrektursignals, wie Du es gezeichnet hast. Es handelt sich dabei um ein Notchfilter.
Jetzt gibt es technisch zwei Wege, so ein Notchfilter, also den Pegeleinbruch, herzustellen. Entweder baut man den Frequenzgang des Lautsprechers nach und subtrahiert sein Signal vom Eingangssignal (wobei eben auch die Schwingspule nachgebaut sein müsste). Dann hätte man das gezeichnete Korrektursignal. Dieses könnte man nun nochmals subtrahieren und bekäme damit das nötige Lautsprechersignal.
Oder man baut mit steilen Filtern genau das Korrektursignal, also das Notchfilter, und subtrahiert dieses vom Eingangssignal.
Was wir letztlich brauchen, ist ein spielgelbildliches Signal des Lautsprechers, wie folgt:

Und ein solches Signal lässt sich nun auch direkt herstellen. Dazu sind beliebige Filter verwendbar, also auch die Integratoren des TPS.
Wenn Du die Pegel der Lautsprecherkurve und jene des vertikal gespiegelten Signals addierst, ebenso die Phasen, bekommst Du genau so einen Strich, wie wenn Du Dein durch Subtraktion gebildetes Signal wiederum subtrahierst.
Der Phasengang wird allerdings nicht so aussehen, wie gezeichnet, denn dieser verläuft üblicherweise von links oben nach rechts unten und nicht umgekehrt. Er wird also mit einem Sprung irgendwo die -180Grad mit den +180 Grad "verbinden". Es ist aber nur eine Darstellungsfrage. Letztlich resultiert ein Strich.

Doch zurück zu Deiner Box:
Wenn wir diese korrigieren wollten, müssten wir die Wellen ab 1kHz und die Phasengänge der Weiche nachbilden. Das ist einfach etwas viel verlangt. Und es ist auch das, was bei TPS und Pfleid Breitbänder übrig bleibt: Eine nicht korrigierbare Welligkeit und Ungereimtheit mit entsprechendem Phasengang. Da muss erst mal dafür gesorgt werden, dass diese Fehler nicht entstehen, bezw. es muss sicher gestellt sein, dass die Fehler im Einschwingen nicht vorhanden sind. Dann kann eine Korrektur vorgenommen werden. Fehler, die erst im eingeschwungenen Zustand vorhanden sind, können sehr wohl aus der Messung stammen und nicht vom Lautsprecher.
Konkret könnten wir den Bereich bis 80Hz entzerren und den generellen Abfall oberhalb 2kHz. Die Überhöhungen und Ungereimtheiten bei 1,5kHz, 3,5kHz und 12kHz sind nicht korrigierbar, denn sie äussern sich nicht in der Phasenlage. Wären es tatsächlich Chassisfehler, müssten sie sich in der Phase zeigen. In diesem Fall aber ist davon auszugehen, dass es sich um Reflexionen und Delays handelt.

Also, nehmen wir an, wir hätten das Korrektursignal (ich nehme nochmals den Breitbänder) hergestellt, indem wir die Lautsprecher-Ersatzschaltung nachgebildet haben, so können wir diese Schaltung in die Gegenkopplung einfügen, wie das im Pfleiderer-Patent ja gezeigt ist. Damit bildet sich automatisch die Subtraktion.
Oder wir verwenden ein Filter, das dem umgekehrten Lautsprechersignal entspricht, wie ich es oben gezeigt habe.
Es spielt also keine Rolle, welchen Weg wir einschlagen, wir landen immer dann bei einem Srich für Phase und Frequenzgang, wenn wir das korrigieren, was korrigierbar ist. Und das sind wie gesagt alle Chassisfehler, die sich im Frequenzgang UND im Phasenverlauf äussern.

Wenn ich also nochmals auf Deine Box zurückkomme, so muss ich feststellen, dass es dort eine ganze Gruppe von Fehlern gibt (Die Welligkeiten), die nicht von den Chassis stammen, weil sich diese Welligkeiten dann auch im Phasengang zeigen müssten. Und genau da gibt es keine Möglichkeit, diese Ungereimtheiten auszugleichen.
P.Krips
Inventar
#99 erstellt: 26. Jun 2007, 13:04
Hallo Richi,


richi44 schrieb:
Hallo Peter, dazu zuerst die Frage, wie Du den Frequenzgang gemessen hast. Die "Ungereimtheiten" in den Höhen gefallen mir nicht so ganz, da scheint mir ein Fremdeinfluss (Reflexionen) vorzuliegen. Und wenn dem so wäre, wären das Dinge, die wir nicht beachten sollten.

Die Messungen sind schon reflexionsfrei, nur habe ich hier einen Winkel deutlich ausser Achse gewählt, da ich ohnehin bei dem Lautsprecher 360 Grad-Messungen gemacht hatte und bewusst einen krummeren Frequenzgang zur Verdeutlichung haben wollte.


Dazu mal ein Beispiel:
Wenn wir den Frequenzgang eines Lautsprechers etwas ausserhalb der Achse messen, so ergeben sich Additionen der Signale, die vom linken und vom rechten Membranrand stammen. Durch die zeitliche Differenz (wir nehmen an, wir hätten eine Flachmembran) der Signale kommt es zu einer Auslöschung und letztlich zu einem Kammfiltereffekt. Dabei ist ein Signal früher, das andere später als der Mittelwert. Wenn sie sich auslöschen, kompensieren sich gleichzeitig die Phasenlagen der beiden Signale.
Nehmen wir mal an, wir hätten den Mitteltöner und den lassen wir bis 6kHz laufen. Nun messen wir bei 5kHz, so ergibt sich seitlich (Winkel ist für die Überlegung egal) ein Pegelabfall, der oberhalb 6kHz wieder einen Anstieg zeigt, was wir aber nicht ausnützen können.

Soweit ja alles richtig, es geht mir hier eher um das Prinzip, sicher ist das, wenn überhaupt möglich, auf Achse sinnvoller.



Ich will damit sagen, dass der Frequenzgang des Lautsprechers zweifelsfrei gemessen sein muss, sodass man davon ausgehen kann, dass das Chassis selbst genau den aufgezeichneten Verlauf hat und dass da keine anderen Dinge hineinstören.

Bei einem BB noch verhältnismäßig einfach (Nahfeldmessung), bei einem Mehrweger etwas schwieriger....


Man müsste also eigentlich jedes Chassis für sich betrachten und entzerren. Das Entzerren von Löchern und Überhöhungen, die aus Kantenreflexionen stammen, sind nicht korrigierbar, weil es sich da um Delay-Unregelmässigkeiten handelt.

Kantenreflexionen kann man weitestgehend vermeiden, dann sind theoretisch auch Mehrweger "in einem Rutsch" entzerrbar..


Also, nehmen wir deshalb Deinen fiktiven Breitbänder. Der hat einen gebügelten Frequenz- und Phasenverlauf.
Wenn wir subtraktiv arbeiten wollen, brauchen wir einen Frequenzgang des Korrektursignals, wie Du es gezeichnet hast. Es handelt sich dabei um ein Notchfilter.

Das Korrektursignal ist nicht gezeichnet sondern durch Subtraktion Idealfunktion ./. Treiberfunktion entstanden


Jetzt gibt es technisch zwei Wege, so ein Notchfilter, also den Pegeleinbruch, herzustellen. Entweder baut man den Frequenzgang des Lautsprechers nach und subtrahiert sein Signal vom Eingangssignal (wobei eben auch die Schwingspule nachgebaut sein müsste). Dann hätte man das gezeichnete Korrektursignal.

Sicher ist das eine Möglichkeit, meine Idee / Frage geht aber dahin, ob man so etwas mit der gemessenen Übertragungsfunktion realisieren kann, dann interessiert die Schwingspule doch nicht...



Dieses könnte man nun nochmals subtrahieren und bekäme damit das nötige Lautsprechersignal.

Wieso nochmal subtrahieren ?
Ich versteh das so: Eingangssignal ./. Ü-Funktion Lautsprecher = korrigiertes Eingangssignal = Ausgangssignal, denn Korrektursignal + Ü-Funktion Lautsprecher = 1, zumindest habe ich so die Simus gemacht....



Oder man baut mit steilen Filtern genau das Korrektursignal, also das Notchfilter, und subtrahiert dieses vom Eingangssignal.

Dann bekomme ich als Ausgang aber die Ü-Funktion des Treibers und steuere diesen mit seine eigenen Ü-Funktion an, nix verstehn...


Was wir letztlich brauchen, ist ein spielgelbildliches Signal des Lautsprechers, wie folgt:


Ich denke: Nein, da die Phasenbeziehungen nicht berücksichtigt werden.
Da bin ich dann doch eher für die Substraktion....


Wenn ich also nochmals auf Deine Box zurückkomme, so muss ich feststellen, dass es dort eine ganze Gruppe von Fehlern gibt (Die Welligkeiten), die nicht von den Chassis stammen, weil sich diese Welligkeiten dann auch im Phasengang zeigen müssten. Und genau da gibt es keine Möglichkeit, diese Ungereimtheiten auszugleichen.


Zu dem Frequenzgang hab ich ja oben schon was gesagt....

So, heut Nachmittag mehr dazu...

Gruß
Peter Krips
richi44
Hat sich gelöscht
#100 erstellt: 26. Jun 2007, 14:35
Ich gebe zu, mir sind ein paar Fehler unterlaufen, wie etwa die Subtraktion des Notch-Signals vom linearen Signal. Das müsste natürlich eine Addition sein.

Im Übrigen bin ich noch am denken
P.Krips
Inventar
#101 erstellt: 26. Jun 2007, 16:27
Hallo Richi,


richi44 schrieb:
Ich gebe zu, mir sind ein paar Fehler unterlaufen, wie etwa die Subtraktion des Notch-Signals vom linearen Signal. Das müsste natürlich eine Addition sein.

Im Übrigen bin ich noch am denken :?


kein Problem, kann ja im gedrängel mal passieren....

Eigentlich geht es mir um folgendes:

Im Grunde reicht für meine (Schnaps?-)Idee eine aktive 2-Wege Subtraktionsweiche. Wenn es irgendwie gelänge, die (gemessene) Übertragungsfunktion (incl. Phase!) in den einen Weichenzweig zu bringen, dann würde, wenn ich da keinen grundlegenden Denkfehler mache , die Subtraktion dieses Weichenzweiges von anderen das (Korrektur-)Signal liefern, das in den Verstärker eingespeist den Lautsprecher (egal ob BB oder Mehrweger) komplett nach Amplitude und Phase entzerrt.
Natürlich steht und fällt die ganze Geschichte, wie du ja schon angemerkt hast, mit der Qualität der Messung.

Wenn es diese Möglichkeit auf diesem Planeten gäbe, würde ich gerne damit mal experimentieren.

Wenn nein, wie könnte man sowas hinbekommen ?

Gruß
Peter Krips

P.S. Verwundert hat mich in der Simu des Mehrwegers der auch im Vergleich zur "BB-Simu" doch recht moderate Phasenverlauf des Korrektursignals. Ist der Phasenverlauf von Mehrwegern eventuell doch besser als sein Ruf bei dem einen oder anderen ??
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