Wo finde ich Angaben zur Flankensteilheit bei Crossover (Sub->Tops)

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GAREA
Inventar
#1 erstellt: 11. Sep 2020, 10:30
Hallo,

eine Frage, die mich schon länger rumtreibt, wozu ich aber noch keine genauen Infos zu gefunden habe.
Mit welchen Flankensteilheiten setzen AVRs ihre Crossovers (Low Pass für den Sub und High Pass für die Tops)?
Und sind Butterworth oder eher Linkwitz-Riley die gängigen Varianten?
In den Handbüchern stehen leider immer nur die auswählbaren Frequenzen, aber weder der genaue Filter noch die Steilheit.
Haben denn wenigstens Low Pass und High Pass die gleiche Ordnung (beide z.B. 12dB/Oct oder 24dB/Oct)?

Und zuguterletzt:
Kennt jemand einen AVR, bei dem man nicht nur die Frequenz, sondern auch die Flankensteilheiten setzen kann?


[Beitrag von GAREA am 11. Sep 2020, 10:33 bearbeitet]
Passat
Moderator
#2 erstellt: 11. Sep 2020, 10:42
Bei Yamahas der letzten 10 Jahre ist die Flankensteilheit beim LP immer 24 dB und beim HP immer 12 dB.
Steht auch so in den technischen Daten der Anleitungen drin.

Beispielsweise beim aktuellen RX-A6A auf Seite 376 der Anleitung.
Üblicherweise wird Butterworth genommen.
Und mir ist kein AVR mit änderbarer Flankensteilheit bekannt.

Grüße
Roman


[Beitrag von Passat am 11. Sep 2020, 10:42 bearbeitet]
GAREA
Inventar
#3 erstellt: 11. Sep 2020, 10:59
Stimmt, bei den Yamahas steht’s tatsächlich.

Komisch... welchen Sinn hat es LP und HP unterschiedlich zu setzen.
Wäre es nicht besser, wenn beide die gleiche Steilheit hätten?
Passat
Moderator
#4 erstellt: 11. Sep 2020, 11:12
Das kommt auf das akustische Übertragungsverhalten der Lautsprecher drauf an.
Heute übliche Baßreflexlautsprecher fallen unterhalb f3 mit 12 dB/Okt. ab. Zusammen mit den 12 dB des HP ergibt sich akustisch 24 dB.

Nur was akustisch herauskommt, ist wichtig, nicht das, was elektrisch herauskommt.

Früher waren geschlossene Lautsprecher häufiger und da hatte Yamaha 18/12 dB.
Geschlossene Lautsprecher fallen nämlich unterhalb f3 mit 6 dB/Okt ab und das ergibt mit den 12 dB des HP dann 18 dB.

Grüße
Roman
GAREA
Inventar
#5 erstellt: 11. Sep 2020, 11:34
Okay. Hatte irgendwie 24dB/Oct bei BR und 12 bei CB im Kopf... Allerdings trennen viele ihre LS auch höher, z.B. bei 80Hz, wo der LS noch nicht abfällt. 🤔
Das blöde: Kann leider nicht ausprobieren, wie sich unterschiedliche Flankensteilheiten auf den Klang im Bass auswirken, weil ich’s nicht testen kann.


[Beitrag von GAREA am 11. Sep 2020, 11:39 bearbeitet]
sakly
Hat sich gelöscht
#6 erstellt: 03. Okt 2020, 12:42

GAREA (Beitrag #5) schrieb:
Okay. Hatte irgendwie 24dB/Oct bei BR und 12 bei CB im Kopf...


Das ist auch korrekt.
Das ist auch gleichzeitig der Grund für die unterschiedlichen Steilheiten, das hat Passat richtig erklärt.
Typisch geht man bei Thx, also der" Kino-Norm" davon aus, dass geschlossene Lautsprecher mit Übertragungsbereich bis 80Hz genutzt werden, die dann mit dem elektrischen Filter zusammen 24dB/Oktave erreichen. Deshalb wird die Flanke des Subs dann mit elektrisch 24dB/Oktave erzeugt, da dort kein mechanisches Filter wirkt.


Allerdings trennen viele ihre LS auch höher, z.B. bei 80Hz, wo der LS noch nicht abfällt. 🤔
Das blöde: Kann leider nicht ausprobieren, wie sich unterschiedliche Flankensteilheiten auf den Klang im Bass auswirken, weil ich’s nicht testen kann.


Bei höherer Trennung passt gegebenenfalls die Phase nicht mehr optimal, da die Filterflanken nicht spiegelverkehrt wirken. Das gilt aber letztlich sowieso nur, wo auch geschlossene Lautsprecher mit ~80Hz Grenzfrequenz eingesetzt werden.
GAREA
Inventar
#7 erstellt: 11. Mai 2021, 10:11
Ich muss den Thread nochmal hochholen:
Wäre es dann nicht besser, überall dort, wo keine geschlossenen LS mit Grenzfrequenz 80Hz (THX) eingesetzt werden, die Flankensteilheit anzupassen?

Beispiel Full Range BR-LS, der flat bis 30/40Hz spielt, aber bei 80Hz getrennt werden soll (aus Gründen wie Entlastung, besserer Aufstellung/Modenanregung etc.).
Hier wär es doch sinnvoller, den LS mit 24dB/Okt @ 80Hz zu high passen, um nen symmetrischen Crossover hinzukriegen (gleiche Flankensteilheit wie der LPF des Subs).

Und das ist doch auch der viel häufigere Fall. Geschlossene Boxen mit -3dB@80Hz gibt‘s doch kaum noch... außer die paar THX-Sets.
sakly
Hat sich gelöscht
#8 erstellt: 11. Mai 2021, 12:10
So ist es.
GAREA
Inventar
#9 erstellt: 11. Mai 2021, 12:35
Mhm, dann wundert mich noch mehr, dass man die Flankensteilheit nicht erhöhen kann bzw. nahezu alle AVR am 12dB/Okt-HPF festhalten, obwohl 24dB/Okt für die heutige Zeit (Fullrange BR Boxen) idealer wäre.

Im Grunde gibt's also folgende Möglichkeiten:

- Externe Endstufen an Pre Outs des AVR mit miniDSP dazwischen, um die Crossover-Filter manuell zu setzen
- Aktive Boxen an Pre Out mit miniDSP dazwischen
- Boxen, die von Natur aus mit 12dB/Okt@80Hz abfallen (dürfte die absolute Ausnahme sein... evtl. Nuberts mit ihren Bassabsenkungsschaltern)
sakly
Hat sich gelöscht
#10 erstellt: 11. Mai 2021, 13:24
Naja, die Filterstrukturen sind seit jeher so drin und ist Aufwand das zu ändern. Die meisten können es nicht richtig bedienen, bringt also für den Standard-User nur Verwirrung.
Jemand, der mit eigenen Messungen sein System an das Optimum heranführen will, wird dann eine andere Lösung finden müssen.

Wenn man von vornherein die Nutzung eines AVRs mit entsprechender Trennung und Subwoofer plant, kann man die Lautsprecher ja auch mit entsprechenden Fähigkeiten aussuchen.
GAREA
Inventar
#11 erstellt: 11. Mai 2021, 15:18

sakly (Beitrag #10) schrieb:

Wenn man von vornherein die Nutzung eines AVRs mit entsprechender Trennung und Subwoofer plant, kann man die Lautsprecher ja auch mit entsprechenden Fähigkeiten aussuchen.


Ja, das werde ich bei den nächsten LS berücksichtigen.

Mal ne andere Frage:

Wenn ich zwei 12dB/Okt@80Hz Butterworth HPF setze (1. der natürliche Roll-off des LS + 2. der HPF des AVR), ist das Ergebnis ja ein 24dB/Okt@80Hz Linkwitz-Riley Filter. Für Symmetrie müsste also ein 24dB/Okt@80Hz L-R-Low Pass am Sub gesetzt werden. In der BDA des AVR finde ich leider nichts dazu, ob L-R oder Butterworth angewendet wird.

Kann ich einfach den Sub mit und ohne LPF messen und gucken, ob bei der Eckfrequenz der Pegel -6dB oder -3dB ist, um sicher festzustellen, ob Butterworth oder L-R LowPass angewendet wird? Oder ist das kein hinreichendes Kriterium, weil‘s noch andere Filtertypen mit -6dB@80Hz gibt?


[Beitrag von GAREA am 11. Mai 2021, 15:31 bearbeitet]
sakly
Hat sich gelöscht
#12 erstellt: 11. Mai 2021, 19:05
Da würde ich eher elektrisch den Pre-Out messen.
Ich denke aber man kann davon ausgehen, dass AVRs kaskadierte Butterworth-Filter nutzen.
Passat
Moderator
#13 erstellt: 11. Mai 2021, 21:24
Wenn die Hersteller keine Angaben zum Filtertyp machen, kann man von Butterworth ausgehen.

Wobei eine Umschaltmöglichkeit auch kein Problem ist.
Bei meinem CarHiFi DSP kann ich den Filtertyp für jeden der 8 Lautsprecher getrennt zwischen Butterworth, Bessel, Linkwitz und Tschebycheff umschalten und die Flankensteilheit zwischen 6/12/18/24/30 dB umschalten.
Und die Trennfrequenz kann ich in 1 Hz-Schritten einstellen von 20 - 20.000 Hz.

Grüße
Roman
sakly
Hat sich gelöscht
#14 erstellt: 12. Mai 2021, 05:24
@Passat: genau dafür wird ein DSP ja auch gebaut. Ein AVR aber nicht, da unterstellt man nicht die Fähigkeit das System in dem Detail einstellen zu können (oder zu wollen).
Nicht jeder, der sich ein Heimkino mit AVR aufbaut, nutzt eine Messsoftware und weiß, was er da tut. Deshalb gibt es ja die automatischen Einmesssysteme in den AVRs (mit ihren Schwächen).

Rein technisch ist das natürlich machbar.


[Beitrag von sakly am 12. Mai 2021, 05:37 bearbeitet]
GAREA
Inventar
#15 erstellt: 12. Mai 2021, 13:08
Hier die Messungen (Soundcard Out -> AVR Analogeingang und AVR Pre Out -> Soundcard In) bei Crossover-Frequenz 80Hz.
Hab leise gemessen, weil der Front L nebenher mitgelaufen ist. War zu faul ihn vorher abzuklemmen.

Sub Out:
Sub_Out

Front L Pre-Out:
FrontL_PreOut

Wie vermutet sieht’s ganz nach Linkwitz-Riley 24dB/Okt @80Hz LowPass und Butterworth 12dB/Okt @80Hz HighPass aus.


[Beitrag von GAREA am 12. Mai 2021, 13:12 bearbeitet]
Malcolm
Inventar
#16 erstellt: 12. Mai 2021, 14:12
Flankensteilheit lässt sich z.B. beim Focal Astral 16 und damit wohl auch bei den Storm Audio einstellen. Auch bei Trinnov gehts. Aber das ist eben alles nicht fürs durchschnittliche Weihnachtsgeld zu haben ^^.
sakly
Hat sich gelöscht
#17 erstellt: 12. Mai 2021, 15:13
Jo, die Messungen sind ziemlich deutlich 👍

Die Elektroniken sind preislich utopisch. Aber gut, Kunden gibt es für alles.
GAREA
Inventar
#18 erstellt: 12. Mai 2021, 16:24

Malcolm (Beitrag #16) schrieb:
Flankensteilheit lässt sich z.B. beim Focal Astral 16 und damit wohl auch bei den Storm Audio einstellen. Auch bei Trinnov gehts. Aber das ist eben alles nicht fürs durchschnittliche Weihnachtsgeld zu haben ^^.

Ach, das kann schon das kleinste miniDSP für 100€.



sakly (Beitrag #10) schrieb:
Wenn man von vornherein die Nutzung eines AVRs mit entsprechender Trennung und Subwoofer plant, kann man die Lautsprecher ja auch mit entsprechenden Fähigkeiten aussuchen.

Fürs nächste LS-Update heißt das:

1. Entweder zusätzlich ne externe Endstufe, um die LS (die dann bis 40Hz flat sein sollten, was viele BR-Boxen sind) manuell mit nem L-R 4. Ordnung bei 80Hz high passen zu können.
2. Oder geschlossene LS, die gemäß Butterworth HPF 2. Ordnung abfallen, damit sie zusammen mit dem identischen HPF des AVR einen L-R 4. Ordnung ergeben.

Momentan tendiere ich zu Alternative 1.


[Beitrag von GAREA am 12. Mai 2021, 16:27 bearbeitet]
sakly
Hat sich gelöscht
#19 erstellt: 12. Mai 2021, 18:39
Ja, beide Lösungen funktionieren problemlos.
Vorteil von Lösung 1 ist, dass das elektrische Filter das Verhalten dominiert, also das Verhalten insgesamt nahezu alleine festlegt. Zudem kann der Lautsprecher in einem anderen Setup auch fullrange genutzt werden.
Vorteil von Lösung 2 ist, dass bereits ein kleinerer, damit vermutlich auch günstigerer Lautsprecher diese Eigenschaft mitbringen kann. Allerdings muss es nicht zwingend sein, dass er nach Butterworth-Charakter abgestimmt ist, auch wenn er bei 80Hz seine Grenzfrequenz hat. Trotzdem passen Pegel und Phase dann gut, so großen Einfluss hat das in der Praxis nicht.
GAREA
Inventar
#20 erstellt: 12. Mai 2021, 19:35

sakly (Beitrag #19) schrieb:
Vorteil von Lösung 2 ist, dass bereits ein kleinerer, damit vermutlich auch günstigerer Lautsprecher diese Eigenschaft mitbringen kann. Allerdings muss es nicht zwingend sein, dass er nach Butterworth-Charakter abgestimmt ist, auch wenn er bei 80Hz seine Grenzfrequenz hat. Trotzdem passen Pegel und Phase dann gut, so großen Einfluss hat das in der Praxis nicht.

Und man ist natürlich in der LS-Auswahl ziemlich eingeschränkt...


sakly (Beitrag #19) schrieb:
Vorteil von Lösung 1 ist, dass das elektrische Filter das Verhalten dominiert, also das Verhalten insgesamt nahezu alleine festlegt.

Stimmt. Okay, ab ~40Hz fällt die BR-Box (wenn da ungefähr der natürliche Abfall des LS hinzu kommt) bei Variante 1 steiler ab als die Closed-Box (mit ihren -3dB@80Hz + Butterworth-Abstimmung angenommen) bei Variante 2.
Nur hat das noch irgendwelchen Einfluss auf SPL und Phase des gesamten Systems? Der Pegel ist da ja schon um 24dB reduziert...


[Beitrag von GAREA am 12. Mai 2021, 19:38 bearbeitet]
Mickey_Mouse
Inventar
#21 erstellt: 12. Mai 2021, 19:53

GAREA (Beitrag #20) schrieb:
Und man ist natürlich in der LS-Auswahl ziemlich eingeschränkt...

mal "ganz böse dazwischen gegrätscht": meint ihr nicht, dass ihr hier "rein virtuelle Probleme" wälzt?!?

wie wäre es denn mal denn "tatsächlichen" Pegel in einem realen Raum zu messen?
machen dann 18 oder 24dB/Oktave überhaupt irgendeinen nennenswerten Unterschied im Vergleich zu all den anderen Fehlern/Anpassungen?

z.B. "munkelt" man ja, dass z.B. Yamaha über die oftmals "merkwürdige" Entfernungsmessung von YPAO die Phase im Übergangsbereich anpasst. Das hätte natürlich "nebenbei" auch einen erheblichen Einfluss auf den (Gesamt) Pegel.

so sehr ich "wissenschaftliche" Analysen mag, man sollte auch den Elfenbeinturm vermeiden und auch etwas "Bodenhaftung" zur Realität bewahren, meine Meinung...
Prim2357
Inventar
#22 erstellt: 12. Mai 2021, 21:39
Sehe ich genauso.

Und wenn du bei den Frontlautsprechern dann doch gerne manuell die Flankensteilheit verändern möchtest,
dann kauf einen Anthem AVR.
GAREA
Inventar
#23 erstellt: 12. Mai 2021, 22:02
Mit Elfenbeinturm hat das nichts zu tun. Mich wundert einfach, dass die AVR-Hersteller offenbar an der antiquierten THX-Annahme (CB mit -3dB@80Hz) festhalten, obwohl der Trend der letzten Jahre eindeutig in Richtung BR ging. Und dazu passen die Filter einfach nicht mehr optimal, obwohl's eigentlich nicht schwer zu ändern wäre.

Nicht nur, dass die Pegel nicht mehr stimmen: bei geringerer Steilheit (12dB vs. 24dB / Oktave) sind die Sats zw. 40-80Hz lauter als sie sollten, was nicht ausgeglichen werden kann (Runterpegeln des Subs ist auch keine Option). Auch die Phase stimmt ja nicht mehr. Bei L-R-Crossovern 4. Ordnung aber schon, mit exakt einer Periodenlänge Differenz bei allen Frequenzen. Es macht also einfach viel Sinn, so zu trennen.


Mickey_Mouse (Beitrag #21) schrieb:
wie wäre es denn mal denn "tatsächlichen" Pegel in einem realen Raum zu messen?
machen dann 18 oder 24dB/Oktave überhaupt irgendeinen nennenswerten Unterschied im Vergleich zu all den anderen Fehlern/Anpassungen?

Das eine schließt das andere ja nicht aus. Ebenso wenig wie ein Fehler den anderen aufhebt.


[Beitrag von GAREA am 13. Mai 2021, 00:23 bearbeitet]
Passat
Moderator
#24 erstellt: 12. Mai 2021, 22:42
Wenn dir 12 dB zu flach sind, dann kannst du da immer noch mit dem Equalizer nachhelfen.
Bei Yamaha lässt sich der PEQ ja manuell einstellen und zwar pro Lautsprecher getrennt.
Und da kannst du dann auch den Q-Faktor einstellen, also von flach bis sehr steil die Flanke bestimmen.

Grüße
Roman
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