Der "dichteste" Software-Hochpass

  • Ersteller teebaum
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karumba schrieb in #32:
hm...woher kommt dieser effekt? art der implementation?
Ich denke, dass der ReaFir ein Overlapping hat um ein Frequenz-"Sweepen" oder auch bei der Dynamik eine Art Attack/Release zu ermoeglichen. Fuer ein Overlapping benoetigt man aber eben eine Fensterung, sonst wuerden die ueberlappenden Teile lauter werden.

kannst du das ein bisschen ausführen? mir ist klar was die fensterung bei der FFT macht, aber welchen vorteil bringt sie mir bei einem FIR-EQ?
Fensterung braucht man immer, sobald die gewunschte Impulsantwort (z.B. sinc bei idealem Tiefpass) laenger ist als die FIR-Laenge. Wenn man die IR auf die Laenge des Filters designt braucht man im Grunde keine Fensterung, sobald man aber den Filter veraendert kommt man wahrscheinlich (s.o.) nicht herum.

teebaum schrieb in #37:
hier mal das vor und nachschwingen verschiedener filter anhand eines hochpasses 4ter ordnung bei 20Hz und einem bell mit q1 bei 20Hz mit 12dB anhebung
Sind die Gueten tatsaechlich identisch oder ueberall auf "1" gestellt? Gerade Gueten werden je nach EQ gerne unterschiedlich interpretiert und sind auch nur fuer Filter 2. Ordnung (12 dB/okt) definiert.
Die LP10 linear phase und LP10 minimal phase bei 12 dB sehen etwas nach einem Bug. Der Teil am Anfang sollte eigentlich ans Ende.


gruss, Chris
 
Das Bild vom ReaFIR in Post #2 ist etwas truegerisch, da dies nicht dem realen Frequenzgang entspricht. Tatsaechlich kommt offensichtlich bei sehr Steilen Uebergaengen (1 bin) ein Ringing hinzu, siehe Anhang-Bild. Den Ripple kann man auch sehr gut mit einem Sinus nachvollziehen.
ich habe mir das nochmal angeschaut. man muss die auflösung erhöhen dann fällt das ripple weg. allerdings kommt es bei solch extremen settings zu klarem preringing. macht man das filter flacher, "normalisiert" sich das ganze.

für mich ist ein teilfazit dieser diskussion, dass ein filter zum zweck (material) passen muss, da jeder vorteil mit einem nachteil einherkommt. wenn ich das 18hz-rumble einer live aufnahme komplett eliminieren möchte, nehme ich vielleicht einen FIR, für normales "beruhigen" ist ein IIR besser geeignet.

hier noch eine grösstere auswahl, nur mit hp 24dB bei 20Hz
mich würde hierbei mal die zeitachse interessieren. wie lange schwingt z.b. ozone "flat analog" und "resonant analog" nach?
 

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karumba schrieb in #32:
hm...woher kommt dieser effekt? art der implementation?
Ich denke, dass der ReaFir ein Overlapping hat um ein Frequenz-"Sweepen" oder auch bei der Dynamik eine Art Attack/Release zu ermoeglichen. Fuer ein Overlapping benoetigt man aber eben eine Fensterung, sonst wuerden die ueberlappenden Teile lauter werden.
stimm, das macht sinn.

Fensterung braucht man immer, sobald die gewunschte Impulsantwort (z.B. sinc bei idealem Tiefpass) laenger ist als die FIR-Laenge. Wenn man die IR auf die Laenge des Filters designt braucht man im Grunde keine Fensterung, sobald man aber den Filter veraendert kommt man wahrscheinlich (s.o.) nicht herum.
ok, ich verstehe. alternativ zur filterung kann man ja bei der overlap add methode auch über deutlich mehr als eine FIR-länge die berechnung durchführen. das erhöht dann allerdings die latenz um die länge der impulsantwort des filters. ich verstehe so langsam den trade-off den man bei FIR filtern hat (bei IIR filtern hängt es ja quasi direkt an der phase). die fensterung ist quasi ein workaround um die impulsantwort des filters zu beschränken.:
1. filter-steilheit:
- je steiler, desto länger die impulsantwort
2. grenzfrequenz:
- je tiefer die frequenz, desto länger die impulsantwort
3. fensterung:
- je stärker gefenstert wird (werden muss), desto mehr (pre-)ringing
- je stärker gefenstert wird (werden muss), desto weniger latenz braucht man & umgekehrt
 
teebaum

Nur für meinen Wasserkopf.

Was war dein Quellsignal?
Ein Wellenzug Sinus bei ? Hz?

Und dein HP war gesetzt bei 20 Hz?

die angaben zu verwendetem plugin, gewähltem mode & filtereinstellung steht in jedem file am anfang drin - musst dafür etwas aufzoomen.
der hp ist 24dB/oktave mit q1, 20Hz.

das ausgangssignal für die impulseresponses war ein 1 sample mit vollausteuerung (dirac).

mir ging es eigentlich nur darum zu sehen, wie verschiedene algorithmen schwingen
 
@LM18
Wenn ich das richtig verstanden habe, war das Quellsignal ein "Dirac"-Impuls.
Interessant wäre noch gewesen, wie bei die dazu gehörigen realen Filterkurven aussehen.
(Edit: Ups, hab Seite 3 total übersehen.)

Letztendlich muss man beim HighPass-Filtering im tieffrequenten Bereich immer den besten Kompromiss zwischen Steilheit und Ringing finden.
Macht man den Cut zu steil, gibt es hohes Ringing, und der Bass wird mitunter "schwammig", "untight", oder wie man das auch immer nennen möchte.
Macht man den Cut zu flach, senkt er entweder nicht genug ab, oder greift schon zu hoch an. Der Bass bleibt dann zwar "straff", aber wird unter Umständen zu leise.
Mit der Phasenlage kann man letztendlich bestimmen, in welche Richtung es "schwammt". Offensichtliches "Pre-Schwamming" klingt dabei in aller Regel doof, da dies unnatürlich ist (Dinge in der Realität fangen nicht an zu schwingen, bevor sie "angeschlagen" werden). Aber bei zuviel "Post-Schwamming" klingt es so, als ob der Bass hinterher eiern würde. Auch nicht gut.



Hmm ... da kommt mir ein Gedanke:

Ob es wohl Sinn macht, von Anfang an einen (eher flachen und "hoch" ansetzenden) LowCut auf dem Master zu setzen, und dann da rein zu mischen?
So würde man Bass-Spuren beim Mixing automatisch lauter drehen, und es würde eventuell gar nicht erst ein Bedürfnis für einen steileren Cut entstehen.

Könnte man ja mal ausprobieren. Aber keine Ahnung, ob das wirklich eine gute Idee ist.
 
3. fensterung:
- je stärker gefenstert wird (werden muss), desto mehr (pre-)ringing
- je stärker gefenstert wird (werden muss), desto weniger latenz braucht man & umgekehrt
Das passt irgendwie nicht zusammen.
Wie soll denn die Latenz sinken, wenn ich gleichzeitig längeres Pre-Ringing habe?
Meinst du mit "stärker gefenstert" ein größeres oder kleineres Fenster?

Wenn das Fenster kleiner ist als die -eigentlich benötigte- IR, wird die IR (und somit das Pre-Ringing) eben beschnitten.
Je größer das Fenster, desto höher die Latenz ... aber desto mehr Pre-Ringing kann ich eben auch abbilden.

Oder habe ich den Begriff "Fenster" jetzt total falsch verstanden?
 
Das passt irgendwie nicht zusammen.
Wie soll denn die Latenz sinken, wenn ich gleichzeitig längeres Pre-Ringing habe?
Meinst du mit "stärker gefenstert" ein größeres oder kleineres Fenster?
mit stärkerer fensterung meine ich ein kleineres fenster.
ich sehe aber, dass ich zu meinen aussagen was ergänzen muss. ich gehe natürlich von einer vorgegeben filterfunktion im frequenzbereich aus die ich erreichen möchte. wenn ich fenstere, ändert sich ja auch meine filterfunktion. zugegeben, das ist ein bisschen um die ecke gedacht.
 
karumba schrieb in #42:
ich habe mir das nochmal angeschaut. man muss die auflösung erhöhen dann fällt das ripple weg. allerdings kommt es bei solch extremen settings zu klarem preringing. macht man das filter flacher, "normalisiert" sich das ganze.
Jein. Der Ripple haengt mit der Frequenz und FFT-Laenge zusammen. Das siehst du z.B. , wenn du bei hoeherer Eckfrequnz die FFT-Laenge variierst (z.B. 256->1024).
Wenn du die FFT-Laenge erhoest wird der Ripple natuerlich weniger, aber wenn er ganz weg ist, liegt dies wahrscheinlich eher daran, dass die FFT-Groesse der Analysers kleiner oder gleich der FFT-Laenge von ReaFIR ist.

Du musst generell unterscheiden zwischen Fensterlaenge und Fenstertyp. Mam muss in jedem Fall fenstern, d.h. die Fensterlaenge ist (idealerweise, da man sonst FIR-Laenge verschwendet) gleich der FIR-Laenge. Wenn die IR kuerzer oder gleich ist, ist alles in Ordnung. Ansonsten musst man alles ausserhalb des Fensters abschneiden (Rechteckfenster).
Dies fuehrt aber zu zusaetzlichen Nebenkeulen. Um diese zu unterdruecken daempft man die Seiten des Fensters ab, was die Seitenkeulen reduziert, ausfuehrlicher hier.
Wenn man allerdings einen Overlap hat (e.g. FFT-Laenge 1024 aber man rechnet alle 512 Samples einen neuen Block), kann man das Fenster nicht mehr beliebig waehlen. Es muss ja gewaehrleistet sein, dass nach dem Zusammensetzen der Bloecke ohne Bearbeitung wieder das selbe rauskommt wie am Eingang.
Beim ReaFIR sieht das sehr nach Dreieckfenster aus, das kann bei anderen EQs aber auch unterschiedlich geloest sein.


gruss, Chris
 
Jein. Der Ripple haengt mit der Frequenz und FFT-Laenge zusammen. Das siehst du z.B. , wenn du bei hoeherer Eckfrequnz die FFT-Laenge variierst (z.B. 256->1024).
Wenn du die FFT-Laenge erhoest wird der Ripple natuerlich weniger, aber wenn er ganz weg ist, liegt dies wahrscheinlich eher daran, dass die FFT-Groesse der Analysers kleiner oder gleich der FFT-Laenge von ReaFIR ist.
ist also im endeffekt ein darstellungsproblem des nachgeschalteten analyzers? ich meine wenn ich nur eine 1024er FFT machen kann ich im bassbereich auch kein effektiv steilflankiges filter bei z.b. 60Hz erzeugen. dafür brauche ich mehr bins. eigentlich widerspricht nach meinem verständnis ein kurzes fenster (oder kleine FIR-länge) einem steilflankigem filter.

@teebaum, sorry für das leichte abdriften in technische details. eigentlich sollte es hier ja mehr um den klang gehen. ich tue mir jedoch leichter klang zu interpretieren, wenn ich die hintergründe verstehe.
 
ich sehe das kurz zusammengefasst so: ein sauberes filter im tiefbassbereich verlangt bei fir ein grosses fenster (viele samples lang), soll der filter phasenlinear sein oder gar maximal phase, ergibt sich dadurch eine grosse latenz.
 
sehe ich auch so. wobei ich hierbei maximal phase technisch nicht einordnen kann. ist damit "filter-stacking" gemeint?
 
karumba schrieb in #49:
ist also im endeffekt ein darstellungsproblem des nachgeschalteten analyzers?
Genau.

Maximalphase siehst du auf den Bildern der vorherigen Seite (Post # 37, 1. Bild, 4tes Wav v.u.) ganz gut, das ist eine rein akausale IR.
@teebaum: Verwendest du das auch(und falls ja, in welchen Faellen) oder hast du es nur der Vollstaendigkeit halber hinzugefuegt?


gruss, Chris
 
Maximal Phase ist imo eine etwas irre führende Bezeichnung.
Ich würde das eher "inverted Minimum Phase" nennen.

ich sehe das kurz zusammengefasst so: ein sauberes filter im tiefbassbereich verlangt bei fir ein grosses fenster (viele samples lang), soll der filter phasenlinear sein oder gar maximal phase, ergibt sich dadurch eine grosse latenz.
Wenn du mit "sauber" "steil" meinst, dann ja.
Je steiler, desto mehr Ringing.
 
@teebaum: Verwendest du das auch(und falls ja, in welchen Faellen) oder hast du es nur der Vollstaendigkeit halber hinzugefuegt?

ich verwende das nie.

Maximal Phase ist imo eine etwas irre führende Bezeichnung.
Ich würde das eher "inverted Minimum Phase" nennen.

wäre eindeutiger.
teebaum schrieb in #50:

ich sehe das kurz zusammengefasst so: ein sauberes filter im tiefbassbereich verlangt bei fir ein grosses fenster (viele samples lang), soll der filter phasenlinear sein oder gar maximal phase, ergibt sich dadurch eine grosse latenz.
Wenn du mit "sauber" "steil" meinst, dann ja.
Je steiler, desto mehr Ringing.

meinte ich so, wobei mich konkret auch interessieren würde, welche verformungen entstehen, wenn das fenster zu klein ist und am rande des fensters geschnitten oder gefadet wird - entsteht dadurch rippel?
 
Das kommt drauf an, wie man "abschneidet".
Was man ja oft sieht, ist daß die Kurve erst mal so "eckig" wird.

Ich habe testhalber mal ne IR eines recht steilen LP LowCut-Filters in den ReverberateLE geladen und im PluginAnalyser ein wenig mit "Start" und "Hold" rumgespielt, und damit die IR hart abgeschnitten.
Dabei entstehen dann so Ripples und der Filter verliert langsam aber sicher an Steilheit.

Eigentlich müsste man mal rumprobieren, ob man sich mit der Methode nicht so eine Art "optimalen LowCut" erstellen könnte. Da muss man dann halt gucken, wo man den besten Kompromiss zwischen Ringing, Steilheit, Ripple und Phasenlage findet.
Aber ich denke, da lässt sich schon noch was rausholen gegenüber den herkömmlichen Filterformen.
 
Folgende These von mir: Die Sauberkeit einer Hochpass-Filterung (mit handelsüblichen EQ-Plugins) wird hauptsächlich durch den Bereich zu Beginn des Passbandes bestimmt. Praktisch begegnet man dem, indem man mit einem Peak-Filter zu Beginn des Pass-Bandes nochmals leicht etwas rausnimmt.

Z.B. beim Beseitigen von Low-End-Müll bei Subbass-Signalen (< 30 Hz) reduziere ich je nach Signal zwischen 30 bis 60 Hz nochmals leicht mit einem Peak (so lange an den Parametern drehen, bis das alles einrastet).

Macht das Sinn?
 
Hat das ganze schon mal jemand mit ner höheren Samplingrate gegengecheckt?

Denn wir bewegen uns hier ja bei 44,1 auch an der Grenze der DAW und dann wird dann ja noch mal ohne Möglichkeit der Einflussnahme beschnitten, oder?

Und die höhere zeitliche Auflösung könnte dem Phassengang zuträglich sein.

Nur so ein frühmorgendlicher Gedanke.
 
Die Samplingrate spielt da unten keine Rolle mehr. Das macht sich eher am oberen Ende des Spektrums bemerkbar (durch verformte Filterkurven).
Am oberen Rand des Spektrums spielt die Phasenlage wiederrum keine Rolle mehr (die Zeiten werden zu kurz, als daß man das noch hören könnte).

@Cocktailparty-Effekt
Ich verstehe nicht ganz, was du meinst.
(Was soll "Passband" in dem Zusammenhang heißen?)
 
Hm also ich hab gar keine Probleme mit Lowcuts. 6 dB klingt oft natuerlicher, Mehr als 12 dB FS brauch ich nie, oder echt selten. Bei solchen 6 dB, 12 dB/Okt. Filtern kommt nichts "zur Unruhe". Dabei sieht die Raummessung erstaunlich eben aus und geht tief runter, 20 Hz. Da jetzt bei 30 Hz zu hoeren, ob ein Lowcut besser ist als der andere, ist schon, naja, offenbar ne Koenigsdisziplin. Wieviel grad Abweichung macht denn so ein Filter? Ob man 30 Grad hoert? Der Raum dreht die Phase auch. Wird schwierig.
 
@kuno
passband = Bereich der durchgelassen werden soll
stopband = Bereich der gefiltert werden soll

Figure_01.gif
 

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