Equalizer minimieren auch das Abklingen (Messungen)

[FoLLgoTT]

Ich habe in den letzten Monaten sehr viel mit einem rückwärtig bedämpften Single Bass Array für meinen neuen Heimkinoraum experimentiert. Da dieses Konzept bereits sehr gut funktioniert, bleibt nur noch die letzte Optimierung übrig: der Equalizer.

Die These war, dass die Restwelligkeit mit einem parametrischen Equalizer ausgeglichen werden kann und dass dabei auch gleichzeitig das Abklingen verringert wird (Minimalphasigkeit). Hier ist der Beweis.

Der Raum hat immer noch die Maße 6 x 4,8 x 2,2 m. Das SBA bestand aus zwei Treibern und die Rückwand war mit 55 cm Sonorock bedämpft. Die relevanten Längsmoden liegen bei 27 und 56 Hz. Ab 70 Hz sind die zwei Treiber zu wenig und es kann sich keine ebene Welle mehr bilden. Daher sollte alles darüber nicht betrachtet werden.


Mein Vorgehen:

1. SBA mit Bedämpfung bei 4m Abstand zur vorderen Wand gemessen
2. In REW für diese Messung automatisch Filter berechnen lassen (Menüpunkt "EQ")
3. die relevanten Filter in den Behringer DEQ2496 eingegeben
4. wieder gemessen

Kleiner Tipp dazu: wenn Frequenz und Güte nicht exakt eingestellt werden können, lohnt es sich, ein bisschen zu experimentieren. Kleine Änderungen haben bereits große Wirkung was das Abklingen angeht.

Das Ergebnis ist wie aus dem Lehrbuch! Das Abklingen der 1. Längsmode ist praktisch komplett verschwunden und auch die Gruppenlaufzeitverzerrungen sind nicht mehr vorhanden. Ich habe nicht damit gerechnet, dass das so gut funktioniert. Das hat beinahe DBA-Qualität!

Beinahe deswegen, weil das natürlich nur für eine Sitzreihe gilt. Bei der zweiten Sitzreihe liegt, wie erwartet, eine Überhöhung im Bereich der 1. Längsmode vor. Das Abklingen ist allerdings auch dort nicht mehr vorhanden.

 

[brausebaer]

Hm, das ist interessant. Auf den ersten Blick fragt man sich natürlich, wie ein simpler, parametrischer EQ die Länge einer Eigenmode derartig verändern kann (der triviale Gedanke würde ja nahelegen, dass sich die Länge allenfalls in der Hinsicht ändert, dass der Startwert einer Mode niedriger liegt und die dann bei gleichem Abklingverhältnis dB/s schneller das Ziel -60dB erreicht – hier passiert aber augenscheinlich viel mehr).

Da ich mit meinen open baffles (nur Tiefton bis ca. 100Hz) auch mit einem kleinen DSP-System unterwegs bin und open baffles in der Regel entzerrt werden müssen (Linkwitz Transformation) bin ich ähnlich vorgegangen und kann deine Ergebnisse stützen: der Wasserfall sieht im oberen Bereich ähnlich glatt aus wie bei dir, Resonanzen treten erst nach etwa 20dB Abfall als Branches aus dem Wasserfall hervor, klingen dann aber langsamer ab, als der restliche Wasserfall (klar, sonst wären sie ja nicht sichtbar). Der Einsatz von P-EQ verkürzt auch bei mir (allerdings nicht in solchem Maße) die Abklingzeit und ich kann nach Einsatz der P-EQs ebenfalls eine Glättung des Phasengangs beobachten. Ich bin im Übrigen ebenso nicht der Ansicht, dass ein EQ den Klang nachhaltig verschlechtern muss (aber natürlich kann, wenn er falsch angewandt wird).

Natürlich sind open baffles nicht direkt mit einem SBA vergleichbar, aber die Bilder ähneln sich schon erstaunlich. Bislang war meine Erklärung bei meinen Messergebnissen, dass baffles eine gerichtete Abstrahlung besitzen. Damit würden einige Raummoden mit einem deutlich geringeren Pegel angestoßen als der Hauptschallanteil, was die Branches erklären würde (die Raummode versteckt sich dann sozusagen hinter dem Wasserfall).

Nachdem ich jetzt deine Bilder gesehen habe, scheidet diese Erklärung (wenigstens für ein SBA) natürlich aus. Meine Erklärung für das was ich sehe wäre dann: der P-EQ senkt nicht nur die Amplitude bei der betreffenden Frequenz, sondern er schwingt über mehrere Perioden aus (genau wie die Raummode). Dies würde dazu führen, dass über weite Zeitbereiche eine Auslöschung entsteht und das Abklingen stark unterstützt (ein Helmholtzresonator sollte sich ähnlich verhalten).

Wenn ich es ganzheitlich sehe, könnte ich es auch so deuten, dass der ganze Raum der Lautsprecher und der P-EQ ein Bestandteil der Frequenzweiche ist, der die nichtideale Übertragungsfunktion Speaker – Raum – Ohr kompensiert. Meine 2 cent zum Thema.

Gruß, brausebär

 

[Akai31]

Der Einsatz von P-EQ verkürzt auch bei mir (allerdings nicht in solchem Maße) die Abklingzeit und ich kann nach Einsatz der P-EQs ebenfalls eine Glättung des Phasengangs beobachten. Ich bin im Übrigen ebenso nicht der Ansicht, dass ein EQ den Klang nachhaltig verschlechtern muss (aber natürlich kann, wenn er falsch angewandt wird).

Das Ergebnis ist in der Tat interessant; mich würde noch vorher/nachher-messungen an mehr als einem Messpunkt (natürlich trotzdem innerhalb der Abhörposition) interessieren.

 

[stefangeidel]

Ich würde mich auch über ein bisschen mehr fundierte Theorie freuen, denn logisch ist das, was augenscheinlich da passiert, nicht.

 

[brausebaer]

Hi, würd` hier gern weiterhelfen, aber meine Baffles sind derzeit demontiert (und ich hab in absehbarer Zeit nicht die Gelegenheit, sie aufzustellen).

Zu "Theorie": das wär mir zu früh von einer Theorie zu sprechen, ich hab lediglich versucht mir zu erklären, warum das Ergebnis so aussieht wie es aussieht, aber gut: Mindestanforderung an eine Theorie ist, das sie falsifizierbar ist (heißt: es muss die Möglichkeit geben, nachzuweisen, dass sie nicht stimmt, wenn sie falsch ist).

Daher: wenn das, was ich so aus dem Ärmel dahingeschüttelt hab stimmt, müsste man das ganz einfach am Ausgang des Equalizers mit einem kurzen Puls als Erregung sehen können: der EQ müsste dann erheblich nachschwingen. Anderenfalls wäre die Theorie dann für die Tonne. Schwingt er erheblich nach, muss das Schwingverhalten auch zeitlich zum Schwingen der unbehandelten Mode passen, andernfalls ist sie wieder für die Tonne.

Vielleicht kann Nils ja an seinem SBA ein paar Messungen vornehmen (oder hat eventuell sogar eine bessere Erklärung?).

Gruß, brausebär

 

[stefangeidel]

Das wäre dann eine Art aktiver HH-Resonator... Ohne Treiber...

Das ist der DEQ2496 definitiv nicht...

 

[karumba]

Ich habe in den letzten Monaten sehr viel mit einem rückwärtig bedämpften Single Bass Array für meinen neuen Heimkinoraum experimentiert. Da dieses Konzept bereits sehr gut funktioniert, bleibt nur noch die letzte Optimierung übrig: der Equalizer.

Die These war, dass die Restwelligkeit mit einem parametrischen Equalizer ausgeglichen werden kann und dass dabei auch gleichzeitig das Abklingen verringert wird (Minimalphasigkeit). Hier ist der Beweis.

das war schon vorher bekannt, siehe z.b. hier:
https://recording.de/Community/Foru...makustik_und_Dämmung/165963/Post_1780833.html

(eigentlich hat das thema rolanded vor langem hier schon eingebracht)
danke trotzdem für deine untersuchung!

 

[karumba]

Ich würde mich auch über ein bisschen mehr fundierte Theorie freuen, denn logisch ist das, was augenscheinlich da passiert, nicht.

das wird hier wunderbar erklärt:
http://www.hometheatershack.com/roomeq/wizardhelpv5/help_en-GB/html/minimumphase.html

 

[brausebaer]

Klasse, vielen Dank für den Link,

Gruß, brausebär

 

[FoLLgoTT]

Etwas Neues ist das mit den minimalphasigen Filtern/Moden natürlich nicht. Aber ich habe noch nie eine so starke und eindeutige Wirkung gesehen.

Das liegt wahrscheinlich daran, dass ich mit dem SBA die Quer- und Vertikalmoden ausschalte und somit nur die Längsmoden übrigbleiben. Es gibt also keine Vermischung von Moden. Somit kann für die 1. Längsmode ein nahezu ideal inverser Filter konfiguriert werden.

Laut diesem Paper verringert bereits eine Abweichung von 5% von der korrekten Frequenz/Güte den ausgleichenden Effekt beim Abklingen dramatisch. Im Amplitudengang werden solche Abweichungen kaum sichtbar, im Abklingen dafür umso mehr. Es ist wirklich entscheidend, einen Filter zu finden, dessen Übertragungsfunktion eine Inverse der Mode darstellt.

Hier sind noch Messungen von leicht veränderten Positionen. Die Einstellung am Equalizer war weiterhin die für 4m. Wie man an der Verschiebung nach rechts sieht, funktioniert das SBA mit zwei Treibern relativ gut in der Ebene. Mein endgültiges SBA mit 18 Treibern wird natürlich besser funktionieren und auch keine Moden mehr über 70 Hz zeigen.

1 m weiter hinten ist die erwartete Überhöhung bei 27 Hz zu sehen, da die 1. Längsmode ja nicht komplett bedämpft ist. Das Abklingen ist allerdings auch hier nur noch minimal vorhanden.

 

[karumba]

Etwas Neues ist das mit den minimalphasigen Filtern/Moden natürlich nicht. Aber ich habe noch nie eine so starke und eindeutige Wirkung gesehen.

Das liegt wahrscheinlich daran, dass ich mit dem SBA die Quer- und Vertikalmoden ausschalte und somit nur die Längsmoden übrigbleiben. Es gibt also keine Vermischung von Moden. Somit kann für die 1. Längsmode ein nahezu ideal inverser Filter konfiguriert werden.

so einen starken einfluss habe ich bisher auch noch nicht gesehen - beeindruckend!
deine erklärung ergibt für mich auch erstmal sinn.

 

[stefangeidel]

Kannst du die Bilder mal korrekt skalieren? Also bis 30 dB runter?

Oder natürlich die Messung online stellen