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Theorie oder Glaubensfrage?

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Icarus
Stammgast
#1 erstellt: 08. Mrz 2003, 16:50
Hallo,

dieser Thread könnte ein wenig theoretisch werden, dafür (oder gerade deshalb?) aber umso interessanter

Also: Es gibt ein neues Messsystem für Lautsprecher: Dynamic Measurement. An sich nichts Revolutionäres: die Sprungantwort eine LS wird erfasst (für die Fanatiker der "Zeitrichtigkeit" ), dazu aber noch eine Art Wasserfalldiagramm für's EINSCHWINGEN des Lautsprechers.

Dieser Punkt scheint mir sehr interessant zu sein! Die konventionelle Messung des Amplitudenganges folgt aus einem vollständig eingeschwungenen Zustand aller Chassis. Was macht der Lautsprecher aber bei in der Musik vorkommenden kurzzeitigen, sich nicht über viele Schwingungsperioden erstreckenden Geräuschen (viele Hörer sagen gerade Hochwirkungsgradlautsprechern mit großen Membranen eine authentischere Wiedergabe z.B. von Percussion nach - UNABHÄNGIG von der Lautstärke)?

Können also die konventionellen Messungen die Wiedergabeeigenschaften von Lautsprechern womöglich gar nicht komplett beschreiben? Oder ist das alles nur Humbug?

Bitte um Meinungen

Ciao,
Icarus
Icarus
Stammgast
#2 erstellt: 08. Mrz 2003, 16:59
Weil's so schön passt, noch ein entsrepchender Link von Nubert:

http://www.nubert.com/special/technik_satt/impulsverarbeitung.pdf

Zu beachten ist das 5. Diagramm von oben: Bis dieser LS eingeschwungen ist, ist ein kurzer Impuls schon längst vorbei. Bei der Messung des Amplitudengangs wäre davon nichts zu sehen!
Icarus
Stammgast
#3 erstellt: 08. Mrz 2003, 19:53
So, ich habe gerade mal meine Canton RC-A gemessen. Oh Gott, oh Gott...

Leider kann ich das Bild nicht hier reinstellen. Das Verhalten ist aber fast identisch mit dem letzten Diagramm auf der Nubert-Seite. Verblüffend identisch...

Wer interessiert ist, sollte so eine Messung mal an seinem Lautsprecher durchführen. Aber Vorsicht - Schockgefahr!

Ciao,
Icarus


[Beitrag von Icarus am 08. Mrz 2003, 20:10 bearbeitet]
Patrick
Stammgast
#4 erstellt: 08. Mrz 2003, 20:13
Ich halte dieses ganze Impulsgerede für ziemlichen Quark. Lautsprecher sind in weiten Bereichen minimalphasige Systeme, d.h. dass Sprungantwort, Impulsantwort, Frequenzgang und Phasengang die gleichen Informationen enthalten und sich ineinander umrechnen lassen. Auch lässt sich keiner dieser Parameter unabhängig vom Rest ändern.
Auf Frequenzweichen trifft das, soweit sie keine Allpässe enthalten, auch zu.

Außerdem ist heute die Messung des Amplitudenfrequenzgang mit Maximallängefolgen (deterministisches Rauschen) üblich, von einem eingeschwungenen Zustand kann dabei nicht die Rede sein.

Um einen Lautsprecher nur anhand von Messungen beurteilen zu können braucht man einige davon (die natürlich noch richtig ausgeführt werden müssen): Frequenzgang on axis, Abstrahlverhalten vertikal und horizontal, Maximalpegel bei 1% und 3% Klirr, eine Grafik für das Bündelungsmaß und Gruppenlaufzeit ist auch noch ganz nett (aus dem Abstrahlverhalten/Frequenzgang kann man es zwar berechnen aber kaum ersehen).
Anhand dieser Sammlung von Messungen kann man nun alle für die gewünschte Anwendung ungeeignete Lautsprecher aussortieren, aber den besten ermitteln geht damit nicht. Dazu muss man sie sich doch noch mal selbst anhören

Wenn es um Lautsprecherchassis geht: Klippel verkäuft ein innovatives Messsystem

Linkwitz schlägt auf seiner Homepage ein anderes ungewöhnliches Messverfahren vor, mit dem man die in der Membran gespeicherte Energie feststellen kann. Das ist im Gegensatz zur Einschwingungmessung zwar auch exotisch aber sinnvoll.

Gruß,
Patrick
I.P.
Hat sich gelöscht
#5 erstellt: 08. Mrz 2003, 20:16
@Icarus

du hast so ein meßsystem? wenn ich das auf der hp recht sehe kostete das DM1.500,--

schaut interessant aus.

@Patrick:
du glaubst also dass die physikalischen grundlagen für diese messung nicht stimmen? oder dass nubert gefälschte pdfs verbreitet?
was läßt dich eigentlich vermuten dass jemand aufgrund solcher messungen den besten lautsprecher ermitteln will?
Icarus
Stammgast
#6 erstellt: 08. Mrz 2003, 20:21
Hi Patrick,

>>Lautsprecher sind in weiten Bereichen minimalphasige Systeme

Korrigiere mich bitte, aber meines Wissens sind nur Butterworth-Filter mit 6dB/Oktave minimalphasig (laut Vance Dickason, "Lautsprecherbau" ). Der Lautsprecher in Kombination mit seiner Frequenzweiche ist daher in der Regel kein minimalphasiges System mehr.

Zur MLS-Messung: Das MLS-Signal ist zwar ein deterministisches Rauschen, aber die Chassis sind bei der Messung weit davon entfernt, NICHT eingeschwungen zu sein. Das Argument lasse ich also nicht gelten.

Zu den anderen Messungen: Die sind Standard, da stimme ich mit Dir überein.

Gruß,
Mark


[Beitrag von Icarus am 08. Mrz 2003, 20:35 bearbeitet]
Icarus
Stammgast
#7 erstellt: 08. Mrz 2003, 20:25
@IP:

Nein, ich habe natürlich kein Dynamic-Measurement-System

Meine Vorgehensweise:
- Sinus-Burst am Rechner generiert, in eine Wave-Datei gepackt (mit ein paar Sekunden Vorlaufzeit), dann auf eine CD gebrannt.
- Sinus-Burst abgespielt und mit sorgfältig eingepegeltem Mikro in einer Nahfeldmessung (ca. 10cm vor dem Mitteltöner) mit 96 kHz aufgezeichnet.

Einflüsse des Mikros, des Mikrofonverstärkers und des Soundkarteneinganges bleiben natürlich unberücksichtigt. Für einen ersten Eindruck reichts allemal.

Gruß,
Icarus


[Beitrag von Icarus am 08. Mrz 2003, 20:27 bearbeitet]
Patrick
Stammgast
#8 erstellt: 08. Mrz 2003, 20:49
Wie definierst du eingeschwungen? Auf Rauschen eingeschwungen macht für mich keinen Sinn.

Nahfeldmessungen für Bursts halte ich für zweifelhaft, Burst enthalten zwangsläufig auch hohe Anteile tieferer und höherer Frequenzen, die fallen bei einer Nahfeldmessung vor dem Mitteltöner natürlich weg...

Ich glaube alle Weichen ohne Allpässe sind minimalphasig, um sicher zu sein müsste ich nachlesen (darauf hab ich heute keine Lust mehr).

@L.P.:
Weder noch. Impulsmessungen halte ich nur für sinnlos. Sie stellen keine zusätzlichen Daten dar und sind nahezu unmöglich mit irgendeinem Höreindruck zu korrelieren.

Gruß,
Patrick
Icarus
Stammgast
#9 erstellt: 08. Mrz 2003, 21:01
>>Wie definierst du eingeschwungen? Auf Rauschen eingeschwungen macht für mich keinen Sinn.

Lass es mich anders sagen: NICHT eingeschwungen bedeutet für mich aus der Ruhelage heraus. Das ist bei einem Rauschsignal nicht gegeben.

>>Nahfeldmessungen für Bursts halte ich für zweifelhaft, Burst enthalten zwangsläufig auch hohe Anteile tieferer und höherer Frequenzen, die fallen bei einer Nahfeldmessung vor dem Mitteltöner natürlich weg...

Da hast Du natürlich Recht. Aber: Mein Mitteltöner läuft von da. 200-3000Hz. Der Burst besteht aus einem Sinussignal mit 1kHz und 6 Schwingungen (klick mal auf den Nubert-Link - so sieht das aus). Die einzigen höherfrequenten Anteile treten am Ein- und Abschaltpunkt auf. Ansonsten kommt nur ein sauberes 1kHz-Signal vor!

Gruß,
Icarus


[Beitrag von Icarus am 08. Mrz 2003, 21:04 bearbeitet]
Patrick
Stammgast
#10 erstellt: 08. Mrz 2003, 21:20
Ich hab mir mal so ein Signal erstellt: 0,5 Sekunden Stille, 0,006 Sekunden 1KHz-Sinus, 0,5 Sekunden Stille

In einer FFT-Analyse hat das bis 40 Hz runter noch deutlich Pegel! Nach oben fällt der Pegel schnell.

Gruß,
Patrick
Icarus
Stammgast
#11 erstellt: 08. Mrz 2003, 21:30
>>In einer FFT-Analyse hat das bis 40 Hz runter noch deutlich Pegel! Nach oben fällt der Pegel schnell.

Jaaa - das Signal INCL. Pause geht natürlich weit runter! Pass mal Dein FFT-Rechteck-Fenster an, so dass NUR der Sinusburst drin ist. Dann solltest Du einen sauberen Peak bei 1kHz sehen.

Gruß,
Icarus

PS: Meine Aussage von vorhin ist falsch. Ein reiner Sinus-Burst mit 1kHz enthält NUR die Frequenz 1kHz. Das kann ich auch ohne FFT-Analyse sehen.


[Beitrag von Icarus am 08. Mrz 2003, 21:36 bearbeitet]
Patrick
Stammgast
#12 erstellt: 08. Mrz 2003, 21:39
Das ist mir auch klar

Die Frage ist: Ist dir auch klar, dass du mit so einer Nahfeldmessung nur das Impulsverhalten des Treibers mit Weiche messen kannst und nicht dass des Lautsprechers? Egal bei welcher Frequenz.

Mit 1 msec Pause davor und danach hat man immernoch Pegel bis 100 Hz...

Gruß,
Patrick
Icarus
Stammgast
#13 erstellt: 08. Mrz 2003, 22:34
So - jetzt kann ich Dir wieder antworten:

>>Die Frage ist: Ist dir auch klar, dass du mit so einer Nahfeldmessung nur das Impulsverhalten des Treibers mit Weiche messen kannst und nicht dass des Lautsprechers? Egal bei welcher Frequenz.

Nein. Wenn ich ein reines 1kHz-Signal zuführe, dann wird auch nur ein 1kHz-Signal reproduziert. Ich weiß beim besten Willen nicht, was der Tief- und Hochtöner damit zu tun haben sollen. Natürlich wird dabei nur das Verhalten des Mitteltöners gemessen, da die Messung in einem Frequenzbereich durchgeführt wird, den nur der Mitteltöner reproduziert. Wo ist also das Problem?
Das Dynamic-Measurement-System visualisiert das Einschwingverhalten übrigens für den ganzen Lautsprecher.

Dass eine FFT des Sinus-Burst incl. DC-Anteil auch tiefere Frequenzen enthält, ist klar. Setz ein Hanning- oder Blackman-Fenster ein, dann sieht die Sache realistischer aus.

Ach so: Wenn ich den ganzen LS per Impuls messen will, dann ist ein Dirac-Impuls wohl geeigneter. Da das aber viele Nachteile hat, ziehe ich ein MLS-Signal vor.

Gruß,
Icarus
Patrick
Stammgast
#14 erstellt: 08. Mrz 2003, 23:31
Wieso ist ein anderes Window als Rechteck realistischer um zu beurteilen welche Frequenzen du mit deinem Testsignal an den Lautsprecher schickst?

Wenn du nur den Mitteltöner misst, deine Messsignal aber auch Frequenzanteile enthält, die garnicht der Mitteltöner reproduziert, misst du Mist.

Dass Hanning oder Blackman geeigneter sind als Rechteck, weil sie die Seitenbänder im Frequenzbereich besser unterdrücken stimmt. Deine Konsequenz daraus nicht. Du musst das Anregungssignal (1-KHz-Sinus) damit Filtern, nicht die Analyse desselben.

Gruß,
Patrick
I.P.
Hat sich gelöscht
#15 erstellt: 09. Mrz 2003, 12:33
Redet ihr nicht ein wenig um den heißen Brei herum? Ganz egal welche Analyse in welchen Zeitfenstern welche Frequenzen ergibt. Tatsache ist doch dass das gemessene Signal sich mit dem Eingangssignal decken sollte. Sollten da Frequenzanteile dabei sein die nicht der Mitteltöner reproduziert (so sie deutlich leiser sind als das Nutzsignal) verfälscht das die Messung nicht grundsätzlich sondern nur im Detail.

Dass man auch bei einem reinen 1kHz Signal den gesamten Signalweg mißt, also auch die Weiche stimmt. Allerdings sollte der Einfluß der Passivweiche auf ein 1kHz Sinussignal sehr gering sein.
Icarus
Stammgast
#16 erstellt: 09. Mrz 2003, 12:42
Hallo IP (@Patrick),

zu der laufenden Diskussion: Ich versuche das zu klären. Momentan kann ich Deine, Patrick, Einwände nicht nachvollziehen. Ich bleibe aber am Ball

Das grundsätzliche Problem scheint mir zu sein, dass in diesem Fall mein LS eine Sinus-Welle von 1kHz NICHT genau reproduzieren kann (andere Frequenzen können auch überprüft werden)! Die erste Halbwelle ist deutlich zu leise (weit über 6dB!), die zweite ist zu laut.
Es gibt Theorien, nach denen der Höreindruck wesentlich vom Einschwingen des Signals abhängt (Manger argumentiert z.B. so). Mein LS ist nicht in der Lage, diese Forderung zu erfüllen (viele andere wohl auch nicht), da die allerserste Wellenfront einen ganz anderen Amplitudengang hat als der LS in eingeschwungenem Zustand. Das finde ich schon bemerkenswert.

Genau dieses Phänomen könnte die teilweise enormen klanglichen Unterschiede zwischen Lautsprechern erklären, die ansonsten messtechnisch gar nicht so unterschiedlich sind.

Gruß,
Icarus


[Beitrag von Icarus am 09. Mrz 2003, 13:34 bearbeitet]
Patrick
Stammgast
#17 erstellt: 09. Mrz 2003, 14:13
Ich hab mal bei meinen Genelec so eine Messung gemacht. Sind allerdings 2-Weger (-3dB@68 Hz), daher vor dem Tieftöner.

Sowohl mit http://www.linkwitzlab.com/images/sound/1kblkman4.wav (Spektrum auf http://www.linkwitzlab.com/images/graphics/20brst1.gif)
als auch mit einem 4 msek rechteckgefenstertem Sinus sieht das Einschwingen gut aus, beim Rechteck hat die erste Halbwelle 75% Ausssteuerung, die 2. etwa 25% zuviel, der Rest voll, bei dem Cosinusgefensterten von Linkwitz ist das Einschwingen eigentlich perfekt.

Gruß,
Patrick
Icarus
Stammgast
#18 erstellt: 09. Mrz 2003, 14:31
Hi Patrick,

das sind aber alles Sinus-Sweeps. Die Membran hat also ein wenig Zeit, um sich "hochzuschwingen", da nicht schon bei der ersten Halbwelle die volle Amplitude reproduziert werden muss.

Was ist aber, wenn in der Musik nur kurze heftige Ausschläge der Amplitude vorkommen (Percussion, Klavier etc.)? Dann schafft der Lautsprecher diese Amplitude nicht und der Höreindruck ist verfälscht (der mit MLS gemessene Amplitudengang ist dann nicht mehr gültig!!!).

Gruß,
Icarus
Icarus
Stammgast
#19 erstellt: 09. Mrz 2003, 16:32
@Patrick:

Du hattest mit Deinen Einwänden bezüglich der spektralen Eigenschaften des Sinus-Burst Recht. Die Messung des gesamten LS sieht aber auch nicht besser aus (wohl wegen der nicht minimalen akustischen Phase) ...

Gruß,
Icarus
Tantris
Hat sich gelöscht
#20 erstellt: 09. Mrz 2003, 17:24
Hallo,

ehrlich gesagt: Die "Zeitrichtigkeits"-Debatte halte ich für völlig übertrieben und an der Wirklichkeit vorbei. Ich kann nur jedem von Euch raten, mal ein phasenrichtig arbeitendes Lautsprechersystem zu hören und am Phasengang beliebig herumzuschrauben - das ganze dann versuchen, im Blindtest herauszuhören. Das Ergebnis wird ernüchternd sein, daß Gehör ist für innere Phasendrehungen und Gruppenlaufzeitverzerrungen in weiten Grenzen taub - lediglich im Baßbereich, wo geringe Phasendrehungen schon zu heftigen Gruppenlaufzeitverzerrungen führen, ist eine Hörbarkeit gegeben auch bei Werten, die ein Lautsprecher üblicherweise erreicht.

Die Sprungantwort sagt dem Betrachter überhaupt nichts über die akustischen Qualitäten eines Lautsprechers aus (in andere aussagekräftige Diagramme läßt sie sich ohnehin nur theoretisch, nämlich bei sehr hoher Auflösung, umrechnen). Verzerrungen gerade im Phasengang, die absolut unhörbar sind, führen zu abenteuerlichen Kurven, während diejenigen am unteren Spektrumsrand, die zumindest unter Idealbedingungen hörbar sind, aufgrund der Energieverteilung im Sprungsignal praktisch nicht herauszulesen sind.

Auch die Messungen bei Nubert sind wenig aussagekräftig - allein schon ob der Tatsache, daß sie sich nur auf eine einzige Frequenz beziehen - wer sagt, daß nicht einige hundert Hz höher oder tiefer die Sache schon wieder ganz anders aussieht? Davon abgesehen liegen die Ein- und Ausschwingvorgänge alle im Bereich von wenigen Perioden und dürften mit Sicherheit in diesem Frequenzbereich nicht hörbar sein (wenn nicht andere Phänomene im Amplitudengang bzw. Klirr damit einhergehen).

Die Theorien von Manger kann man übrigens alle getrost in die Tonne treten - davon abgesehen, daß sie rein psychoakustisch falsch sind, hat der MSW noch nichtmal annähernd die Eigenschaften, die ihm seine Hersteller andichten wollen.

zu Icarus:

Ich glaube nicht, daß wir Notwendigkeit haben, Klangunterschiede zwischen Lautsprechern zu erforschen, die nach den gängigen, von Patrick bereits genannten Parameter einander ähnlich sind. Meine Erfahrung ist viel eher, daß sich Lautsprecher, die in den gängigen Parametern Frequenzgang, Abstrahlverhalten, Klirr, Paarabweichung nur geringe Abweichungen aufweisen, immer erstaunlich ähnlich klingen. Viele Leute vergessen bei dieser Betrachtung das Abstrahlverhalten.
Gruß, M.
Icarus
Stammgast
#21 erstellt: 09. Mrz 2003, 17:41
Hallo Tantris:

In weiten Teilen Deiner Argumentation stimme ich Dir zu. Bezüglich des Zeitverhaltens glaube ich vorsichtig dem K+H-Test; auch Linkwitz hat entsprechende Untersuchungen angestellt.

Ich habe mich ja inzwischen erfolgreich von Patrick belehren lassen , dass meine Messung mit dem Sinus-Burst nicht ganz so trivial ist, wie ich dachte. Nachdem ich mich auf der Linkwitz-Seite ein wenig umgeschaut habe, ist mir auch die von ihm erwähnte Messung der gespeicherten Energie eines Chassis ins Auge gesprungen. Sehr interessant! Jedes konventionelle Chassis ist übrigens ein Feder-Masse-System und speichert Energie - das eine mehr, das andere weniger. Der Manger-Wandler speichert angeblich KEINE Energie (vergleichbar mit einer HF-Übertragung mit angepasstem Wellenwiderstand der Leitung). Insofern halte ich Deinen Rundumschlag gegen Manger für nicht gerechtfertigt, selbst wenn einige Teile seiner Theorie zweifelhaft erscheinen.

Um noch mal auf meine Messung zurückzukommen: Der Sinus-Burst enthält durch den Ein- und Ausschaltpunkt Frequenzen über das ganze hörbare Spektrum. Theoretisch muss man also den ganzen LS messen, um die Anregung durch beiden Punkte korrekt zu erfassen. Das Ergebnis enthält NATÜRLICH auch ein Abbild des Zeitverhaltens des LS, da die Chassis ja nicht phasengleich arbeiten. Diese Information ist im Amplitudengang enthalten (der sich in Impulsantwort, Sprungantwort und ETC umrechnen lässt).
Trotzdem erstaunt mich, dass der Einschwingvorgang auf einen banalen Sinus NICHT perfekt gelingt. Da vermisse die direkt sichtbare Korrelation zu üblichen Messdiagrammen.

Gruß,
Icarus


[Beitrag von Icarus am 09. Mrz 2003, 17:42 bearbeitet]
hallo
Stammgast
#22 erstellt: 10. Mrz 2003, 19:15
Hallo,

interessante Diskussion hier. Das Anstiegs/Abfallverhalten eines Signals bestimmt ja ganz wesentlich den Ton. Jetzt ist die Frage, wie lang ist dieses, ist das von Icarus gemessene Einschwingverhalten hoerbar, welche Zeiten sind hoerbar? Wie lang ist z.B. die Anstiegszeit einer Klaviersaite?

Gruss Hallo
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