Gueteberechnung aus Amplitudengang

  • Wer kann mir kurz erklaeren, wie ich aus dem Amplitudenfrequenzgang eines elektrischen oder akustischen Hoch-/Tiefpasses naeherungsweise den Guetefaktor zurueckrechne? Vielleicht kennt auch noch jemand einen Link, der das Thema komplexe Uebertragungsfunktionen ein wenig naeher erlautert?


    Danke Sven

  • Wer kann mir kurz erklaeren, wie ich aus dem Amplitudenfrequenzgang eines elektrischen oder akustischen Hoch-/Tiefpasses naeherungsweise den Guetefaktor zurueckrechne?


    Was meinst du? Die Pol/Nullstellengüten oder doch eher die Flankensteilheit und damit Filterordnung.
    Für ersteres bräuchtest du die komplexe Information, also Amplitude UND Phase oder Gruppenlaufzeit, zweiteres ist trivial: im Sperrbereich zwei Amplitudenwerte im Abstand 1 Oktave rauslesen, Differenz bilden ergibt dB-Wert pro 1 Oktave=Flankensteilheit (6dB/Okt->Filter 1.Ordnung, 12dB/Okt->Filter 2. Ordnung...)


    Vielleicht kennt auch noch jemand einen Link, der das Thema komplexe Uebertragungsfunktionen ein wenig naeher erlautert?
    suche nach Stichwort:
    Laplace Transformation für zeitkontinuierliche Systeme/Signale
    z-Transformation für zeitdiskrete System/Signale


    z.B. www-nth.uni-paderborn.de/download/systhinf.pdf


    mfg
    j0shiiv

  • Hi,


    wo wir gerade bei der Literatursuche sind, und es hier auch gute Antworten gibt (allerdings scheitert Acrobatreader beim Versucht mehr als die ersten neun Seiten des Laplace scripts zu lesen), hätte ich auch noch was:


    - Kennt jemand eine Anleitung zum Thema Hadamard Transformation (bzw. zum Thema minimale Phase)?


    Kann jemand was zu folgenden Gedanken beitragen


    - Ein gutes Lautsprechersystem ist relativ minimalphasig
    - Wenn man nun die excesive Phase einer Raum/Lautsprecher Messung betrachtet, macht es dann Sinn, nur an Amplitudenabweichungen mit relativ geringer excesiver Phase zu Equalisieren weil hier der Lautsprecher einen Einfluss hat, oder ist es grad falsch rum gedacht.


    Manchmal wäre ich gern Professor und würde das nem hungrigen Studenten als Diplomarbeit hinwerfen :)


    Tomy

    SIM II Operator and Dante Level I-II-III (alles sogar zweimal :)
    Jugendschwimmabzeichen, Rettungsschwimmabzeichen in Bronze
    Meine kommerziellen Softwareprodukte SATlive und LevelCheck

  • <<Allerdings scheitert Acrobatreader beim Versucht mehr als die ersten neun Seiten des Laplace scripts zu lesen>>
    richtig downloaden, nicht im Browser-AcrobatFenster, dann gehts zumindest bei mir...


    <<Hadamard Transformation (bzw. zum Thema minimale Phase)>>
    das bzw. macht mich neugierig, was hat beides miteinander zu tun?


    <<Ein gutes Lautsprechersystem ist relativ minimalphasig>>
    wie definierst du Lautsprechersystem und relativ?
    wenn beim lautsprechersystem sämtliches DSP mit berücksichtigt wird kann man mit heutiger technik und im livebereich mit vertretbaren latenzen ab ca. 300Hz linearphasig arbeiten, drunter minimalphasig, im studiobereich geht z.T. auch mehr...


    excesive Phase
    was ist das?


    mfg
    j0shiiv

  • Zitat von &quot;TomyN&quot;

    Manchmal wäre ich gern Professor und würde das nem hungrigen Studenten als Diplomarbeit hinwerfen :)


    Schau mal dort:


    http://www.akustik.rwth-aachen.de/Forschung/Projekte
    http://www.akustik.rwth-aachen.de/Veroeff


    Da gibt's schon sehr viele interessante Veröffentlichungen.


    Das jeweilige PDF ist nur etwas tricky zu finden, oben rechts ist auf den Detailseiten ein Links URL PDF mit rotem Pfeil, ist nicht auf jeder Seite, muss man manchmal etwas tiefer rein klicken (oder einfach per Google nach dem PDF suchen).


    Hier z.B. ab Seite 211 ein paar Hörvergleiche zu linear- und minimalphasigen Filtern.
    http://darwin.bth.rwth-aachen.…99/8/pdf/Mueller_Swen.pdf
    Man muss halt nur drauf achten wie das verglichen wurde, in wie weit das für Raumbeschallung gilt ist da nicht gesagt.

    Lautsprecher verstärken die Stimme, aber nicht die Argumente.

  • Hi,


    also vielen Dank erstmal. Imho ist ein System ja minimalphasig, wenn die Phasenkurve die Hilberttransformierte der Frequenzkurve ist.
    Wenn man nun diese Phase von der vorhandenen Phase abzieht, erhält man dann die Abweichung von dieser 'Ideallinie'.


    Hintergrund ist dass die neuster Version meiner Software gerade fertig ist, und ich mal wieder über das Thema 'automatische' Equalisation nachdenke, speziell über den Themenbereich 'Automatisches Erkennen, was mit dem EQ behebbar ist, und was nicht.


    Möchte halt wissen, ob der Ansatz sinnvoll sein könnte.


    Tomy

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  • <<also vielen Dank erstmal. Imho ist ein System ja minimalphasig, wenn die Phasenkurve die Hilberttransformierte der Frequenzkurve ist>>
    vielleicht meinst du das richtige, aber man sollte es, wenn schon mit Sätzen sauberer formulieren:
    bildet man von einem Amplitudenfrequenzgang das analytische Signal enthält der Imaginärteil des analytischen Signals (sprich die Hilberttransformierte) mit ein paar Normierungen und Hin/Her-Gerechne die Minimalphase des gegebenen Amplitudenfrequenzganges...


    <<Hintergrund ist dass die neuster Version meiner Software gerade fertig ist, und ich mal wieder über das Thema 'automatische' Equalisation nachdenke, speziell über den Themenbereich 'Automatisches Erkennen, was mit dem EQ behebbar ist, und was nicht. >>
    was willst du denn automatsich equalizen? Lautsprecher oder Räume?
    heikles Thema, hier schnell was hingedacht: entweder du machst immer den minimalphasigen Ansatz (sprich dein EQ ist immer minphase, so wie bei jedem IIR oder Analog-Equipment) oder aber du gibst ein maximale vertretbare Latenz vor und machst den EQ linearphasig oder du gibst ein maximale gruppenlaufzeit vor und machst eine mischform....und damit kann man dann das zu entzerrende System lin/min oder mischphasig machen......da kann man 1000 Sachen machen. Erklär doch mal näher was du genau machen willst.


    gruß
    j0shiiv

  • Hallo zusammen,


    mir geht es darum, aus dem gemessenen Amplituden- und Phasenverhalten eines Treibers im Einbauzustand ueberschlaeglich die Guete der akustischen Hochpassfilterung zu bestimmen. Ziel soll sein, eine akustische Uebertragungsfunktion definierter Guete und Ordnung schnell mittels einer Nahfeldmessung einzustellen und den Treiber evtl. so zu equalisieren, dass er optimal an eine Zielfunktion ranpasst (Beispiel CB mit fc und Qts als HP 4. Ordnung mit Q=0,71 bei 1,2fc).


    Bei SatLive vermisse ich so eine Option - einfache Anzeige unabhaengiger Hoch-/Tiefpaesse definiert ueber Grenzfrequenz, Guete und Ordnung. Damit koennte man sehr schnell die gewuenschte Uebertragungskurve eines Treibers einstellen. Waere ein wuenschenswertes Element einer neuen Version (meiner Ansicht nach).


    Wegen der automatischen Equalisierung - ich habe waehrend dem Hantieren mit verschiedenen Messystemen und -situationen die Erfahrung machen muessen, dass die Ergebnisse im Fernfeld wesentlich staerker vom Messverfahren allgemein abhaengen als einem das lieb ist (z.B. dein Tutorial zum Time-Alignment, da wuerde eine bodennahe Messung in gleicher Entfernung gaenzlich andere Ergebnisse liefern). Eine Automatik-Funktion fuer Lautsprecher-Raum-Kombination koennte ganz schnell den Eindruck erwecken, dass Mikro aufstellen, Knopf druecken und Werte uebernehmen eine heilsbringende Loesung sei...

  • Hi sven,


    also, SATlive ist primär für die PA Einmessung gedacht. Meinst Du Kurven im Hintergrund nach Wunsch (Bessel 4 Ordnung, 567Hz) ?
    Das wäre imho nur was für 'Boxenbaufreaks', d.h. für den Sinn für die normale PA Einmessung kann ich nicht so erkennen.


    Deine Anmerkung zum time-align kann ich nicht nachvollziehen. Könntest du das mal genauer erläutern, warum sich die Laufzeiten bei einer
    Grenzflächenmessung ändern sollten :?:


    Tomy

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  • Quelle: Michael Gaedtke, Lautsprecherjahrbuch1989


    Als Masseinheit zur quantitaven Angabe der Wirksamkeit der Dämpfung hat man die Güte mit dem allgemeinen Formelzeichen Q eingeführt.
    Die Güte ist eine Verhältniszahl ohne physikalische Masseinheit.
    Eine Güte von 0,5 bedeutet, dass die Ausgangsamplitude eines schwingenden Systems an dessen Resonanzfrequenz genau auf den halben Wert abgesunken ist.
    Bei einem Lautsprecher mit dieser Güte liesse sich an der Resonanzstelle daher die Hälfte des Referenzschalldrucks ( -6dB ) messen.
    Umgekehrt bedeutet eine Güte von Q=2 , dass an der Resonanzstelle der doppelte Schalldruck ( +6dB ) erzeugt wird...


    Grüsse

    solange Fragen nix kostet, sind Antworten nix wert

  • Zitat von &quot;TomyN&quot;


    - Ein gutes Lautsprechersystem ist relativ minimalphasig


    Eher linearphasig! Obwohl natürlich kein Lautsprecher "schneller" als minimalphasig werden kann - aber mit eben nicht miniimalphasigen Geschichten ala FIR -Filtern kann man beim akzeptieren einer gewissen grundlaufzeit doch was reißen 8)
    TomyN - hast pn

    Für eventuell enthaltene Ironie übernimmt der Verfasser dieses Beitrags keine Haftung

  • @ wasserkocher


    mag sein, aber wie erkennt man aus Amplitudengang und realer gemessener Phase die Resonanzfrequenz einer akustischen Uebertragungsfunktion? Auf jedem RollOff finde ich einen Punkt, bei dem eine Absenkung von -6dB abzulesen ist...


    Wer kann kurz ein praktisches Verfahren erlaeutern, mit dem man aus gemessenem Amplituden- und Phasengang ueberschlaeglich die Guete des Filters berechnen kann?


    Danke vorab...


    Sven

  • Hi,


    also theoretisch geht's so:


    - die 'nominelle' Grenzfrequenz finden, d.h die Frequenz, bei der die Phase den entsprechenden Wert hat
    - Den Pegel an dieser Stelle mit dem Pegel im 'unbeeinflussten' Bereich vergleichen.


    Tomy

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  • Ich erlaube mir mal das Ganze anhand zweier Grafiken für ein System 2. Ordnung (CB) zu veranschaulichen (man findet diese Bilder in ähnlicher Form in jedem Lehrbuch zur Thematik):
    Amplituden- und Phasenfrequenzgang:
    http://www.paforum.at/daten/images/Ansch/Allg/HP2_fgang.png
    Die Grenzfrequenz liegt dort, wo die Phase um 90° (System 2.Ordnung) gedreht ist, im Beispiel bei 1kHz. Im Allgemeinen Fall liegt die Grenzfrequenz bei: Filterordnung * Pi/4.
    Die Amplitudenüberhöhung an der Grenzfrequenz berechnet sich für ein System zweiter Ordnung zu :
    A_Relativ [dB] = 20 * log (Q); mit Q - Güte.
    Das lässt sich auch grafisch darstellen:
    http://www.paforum.at/daten/im…sch/Allg/A_rel_HPTP2O.png
    Den allgemeinen Fall wollte ich jetzt nicht ausrechnen, prinzipielles Vorgehen:
    Betrag der Übertragungsfunktion an der Grenzfrequenz bilden.