Time-Alingment, wie gehts richtig?

Hi,

eine wilde Phase liegt entweder an einem 'wilden' System oder an einer fehlerhaften Delayeinstellung vor der Messung oder an einem Problem im Messaufbau. Sind den der Frequenzgang und das Delay das der Delayfinder misst, reproduzierbar?

Es geht um eine Angleichung der Laufzeit, denn gleiche Laufzeit an der akustischen Übergangsfrequenz (da wo beide Wege gleich laut sind) = optimale Addition.

Die Zeitinformation steckt in der Ableitung der Phase, daher kommt es hier auf eine Anpassung der Steigung der Phasenkurven im Bereich der Übergangsfrequenz an.

Grüße

Tomy

Hi,

wie sieht denn die Koherenz im Bassbereich aus?
Hast du schon mal probiert, die Anzahl der Mittelungen zu erhöhen?

Als kleinen Tip: Mit Strg + Bild Hoch/Runter kann man die Phasenkurve in 45° Schritten verschieben, so dass der interessante Bereich evtl. besser ablesbar wird.

Grüße

Tomy

Hi Markus,

ja, ein Bild ist oft sehr hilfreich. Was hast du denn für eine Weiche und was für eine Flankensteilheit.

Grüße

Tomy

Hi Markus,

ein paar Anregungen zu diesem Thema findest du auch im Party-Forum (z.B. http://www.party-pa.de/phpBB/viewtopic.php?t=56809%20) ). Welches Programm setzt du denn ein? SatLive ist nicht uebel, Smaart war bestimmt sehr teuer...

Wer viel misst, misst Mist - ich empfehle zum Einstieg das hervorragende Buch (in miserabler deutscher Uebersetzung inkl. dutzender Fehlern in den Rechenbeispielen) von J. D'Appolito "Messungen an Lautsprechern" (Elektor Verlag). Dort erfaehrst du alle notwendigen Grundlagen, um deine gemessenen Daten auch auswerten zu koennen. Zum Beispiel den Zusammenhang von akustischer Phase und Gruppenlaufzeit. Dann wird dir klar, dass das schnelle "Drehen" der Phase unter anderem auf geometrische Laufzeiten zwischen Schallquelle und Mikro, ergo unguenstig gewaehlten Fensterbeginn zurueckzufuehren sein kann. Wichtig ist, dass der Fensterbeginn fuer beide gemessenen Systeme "absolut" gleich ist, d.h. beide Fenster muessen zum gleichen Zeitpunkt nach Beginn der Aufzeichnung beginnen.

Zuerst solltest du aber die Uebertragungsfunktion der einzelnen Wege zueinander abstimmen. 24dB LR am Controller einstellen und nicht weiter drueber nachdenken fuehrt in den seltensten Faellen zu einem zufriedenstellenden Ergebniss. Entscheidend ist, dass die akustische Uebertragungsfunktion beider Wege moeglichst genau theoretischen Funktionen entspricht, z.B. LR 48dB/okt. Anderenfalls wirst du nur in seltenen Faellen eine saubere Addition der Wege erreichen (Anm. siehe Kleingedrucktes). Du musst entscheiden, bei welcher Frequenz du mit welchem theoretischen Filter trennen willst. Dann brauchst du fuer z.B. SatLive die Amplitudenfrequenzgaenge der beiden theoretischen Wege (fuer den Sub empfiehlt es sich, die Hochpassfunktion gleich noch mit einzubeziehen). Diese dienen dir dann als Vorlage, um die Filter der einzelnen Lautsprecher zu optimieren. Wo kriegst du diese Frequenzgaenge her? Entweder du misst dein DriveRack elektrisch (geht nur bis LR24), du leihst dir einen DCX, oder du importierst Excel-Daten ins SatLive (TomyN hat dafuer ein Tool). Schoen waere es, wenn Programme wie SatLive eine Funktion haette, mit der man sich diese theoretischen Filter auf Knopfdruck einblenden lassen kann (Deja'Vu - das hatte ich glaube ich schon mal gesagt).

Und dann geht's ganz schnell in den Garten zum Messen: Groundplanemessungen von Sub und Top zur Angleichung der Uebertragungsfunktion und der Wirkungsgrade, Groundplanemessung der Einzelwege des aufgebauten Systems (auf identischen Fensterbeginn achten), genaue Messung der Geometrie (horizontale und vertikale Distanz der einzelnen Lautsprecher vom Mikro), Gruppenlaufzeiten aus den Messungen beider Wege im Bereich der Trennfrequenz mitteln (so +- 1/6okt), jeweilige geometrische Laufzeit beider Wege abziehen, die Differenz der resultierenden Werte am richtigen Weg als Delay einstellen. Ja - diese Q'n'D-Methode nimmt an, dass die Hoerposition unendlich weit von den Lautsprechern entfernt ist. Wenn du das auf eine bestimmte Entfernung oder Ohrhoehe umrechnen willst, brauchts nur ein bisschen Geometrie.

Warum Groundplanemessung und nicht Ohrhoehe? Die Bodenreflexion des Topteils liegt immer im Bereich der unteren Trennfrequenz eines "durchschnittlichen" Tops. Fenstert man die weg, ist die Messung in diesem Bereich nichts wert, laesst man sie drin, stimmt weder Amplitude noch Phase.

Na dann - auf zum Tag der Arbeit...

Einige werden jetzt meinen, das haette keinen bedeutenden Einfluss, da sich die Laufzeitunterschiede eh' nur fuer einen diskreten Punkt kompensieren lassen. Ich meine; die Stellen, die man gezielt beeinflussen und optimieren kann, sollte man ernsthaft betrachten. Denn die Fehlerfortpflanzung neben dem Optimierungspunkt ist so einfach nicht nachzuweisen, dass es zulaessig waere, die akustische Uebertragungsfunktion stiefmuetterlich zu behandeln.

Auch ich bin nicht nur in das Timealignment vernarrt, denke aber das es eine Voraussetzung für eine Optimierung der Übertragungsfunktion darstellt und auch diese beeinflusst. Speziell im Bereich der längeren Wellenlängen (zwischen Top und Sub) ist der Einfluss durchaus vorhanden. Auch können trotz linearem Amplitudenfrequenzgang deutliche Versätze in der Arriavaltime sein, die dem Klang sicherlich nicht gut tun würden

^

[OT] Hi Tomy,

ich moechte nicht missverstaendlich klingen. Du hast mehr als recht; ich hatte vor 2 Wochen erst wieder die Freude, ein System zu hoeren, bei dem keine Anstrengungen unternommen wurden, den zeitlichen Bezug zwischen Tops und Subs herzustellen. Es war ein furchterregendes Geblubber und Gedroehne. Nach einem Q'n'D Timealignment klang das System tonal stimmig, zeigte kein ueberzogenes Nachschwingen und die empfundene Lautstaerke der Subs war um ein Vielfaches gestiegen (8dB nach Gehoereinstellung). Was ich sagen wollte - zum Timealignment gehoert die Kontrolle der Uebertragungsfunktionen im Uebernahmebereich zwingend dazu. Anderenfalls geht man Kompromisse ein, deren Fotrpflanzung nicht vorhersehbar ist.[/OT]

Vielen scheint (noch) nicht klar zu sein, dass die Information "Bass" mit dem Frequenzbereich <100Hz wenig gemein hat. "Bass" zeichnet sich durch ein Gemisch verschiedenster Schwingungen aus, die aber zueinander in einem festen zeitlichen Zusammenhang stehen (!). Fuegt man zusaetzliche Zeitversaetze zwischen einzelnen Frequenzbereichen in die Information "Bass" ein, veraendert man die Information grundsaetzlich.

Eine 5min-Demonstration mit einem Wave-Editor zeigt den Effekt wunderschoen. Lieblingssong auf 2 Spuren mono, mittels Lo-/Hi-Cut bei 100Hz getrennt, dann den Bass um 2..4ms nach hinten verrutschen.

Hi,

das hat auch mit dem Hass Effekt zu tun, der ja besagt, dass das Ohr sich auf die erste Information stürzt (Wer sich noch an BBE 401 etc. erinnert weiss, dass schon kleinste Verzögerungen was ausmachen).
Mir fällt grad ein, ob ich mal versuchen sollte, alle Musik um 1ms zu verzögern, dann dürften die Vocals ja 'brutal' vorne sein..

Natürlich ist das Ziel (auch) ein glatter Frequenzgang, aber das Timealignment ist halt was 'neues', da man es in der Breite (in bezahlbaren Rahmen) erst seit ein paar Jahren (Digitalcontoller und PC Messtechnik) anwenden kann.

Tomy

Zitat von &quot;TomyN&quot;

...
Mir fällt grad ein, ob ich mal versuchen sollte, alle Musik um 1ms zu verzögern, dann dürften die Vocals ja 'brutal' vorne sein...

einspruch, euer ehren.
wir greifen ja zum teil sowieso schon arg in die künstlerische darbeitung ein, man muss es ja nicht übertreiben. ich bin der meinung das "timing" musikersache bleiben sollte.

es bleibt natürlich die frage, ob das in der tat was bringen könnte.
ich denke nein.
denn dieser kleine zeitversatz wäre ja nur dann interessant, wenn alle instrumente ein zeitgleiches signal brächten

Ist jetz die Frage.

Es gibt gewisse Künstler, wo die Stimme das wichtigste ist, und da geben Leute halt auch die Kohle für ein Ticket aus um "Ihn/Sie" perfect zu hören.
Ist aber eine Philosophie.

Und dann ist es ja auch so, das die Signale halt wieder aus dem gleichen Speaker kommen, zwar ist die Stimme zeitversetzt, aber sie trifft trotzdem gleichzeitig mit der Musik ein .
Oder hab ich da jetzt einen Knoten im Kopf?
Sinn würde sowas zur Tiefenstaffelung machen, damits eben räumlicher wird.

Waswir früher oft probiert haben ( Anfang der 90er )
Eigene Tops abstellen, die NUR für Stimme und Snare genutzt wurden.
Die sind auch extra plaziert worden ( eben wegen dem Haas )
Wir nannten das damals SFA ( keine Ahnung, ob das auch international so genannt wurde )
DAS hat aber definitiv geholfen, Stimmen und eben Snare richtig nach VOR zu bringen

Hi Klaus,

SFA ist auch die Bezeichnung die ich dafür kenne. Ich denke, das der Zeitliche Faktor schon einiges ausmacht, siehe z.B. auch die Lauftzeitstereophonie.
Ob es live immer sinnvoll ist, da ja die zeitlichen Verhältnisse in der 'Fläche' deutlich variieren, sei mal dahin gestellt.
Man könnte auch argumentieren, dass ja der Schall vom Mund zum Mikro eine gewisse Laufzeit hat, und man die einfach wieder kompensiert.

Naja, vielleicht sollte man nicht so viel Theorie machen, sondern einfach mal probieren (das hat man früher imho mehr gemacht). Werde die nächsten Tage mal messen, ob ich einen Digitaldefekt habe, der eine genügend kurze Latenz hat..

Tomy

Zitat von &quot;klauston&quot;

...Was wir früher oft probiert haben ( Anfang der 90er )
Eigene Tops abstellen, die NUR für Stimme und Snare genutzt wurden...

das ist ja eine ganz andere baustelle. der grosse vorteil einer solchen vorgehensweise ist, das diese speziellen lautsprecher vor allem frei von anderen signalen sind, die das gesangssignal modulieren.
das dies eine höhere klarheit bringt erscheint logisch. mit einem zeitlichen versatz hat das IMHO nur indirekt zu tun.

Zitat von &quot;TomyN&quot;

...Werde die nächsten Tage mal messen, ob ich einen Digitaldefekt habe, der eine genügend kurze Latenz hat...

tja, und dann bei dem entsprechenden "defekt" hoffen, das er auch stabil bleibt

ich wünsche jedenfalls viel erfolg beim ausprobieren. und teile uns bitte mit, obs was gebracht hat.

Hallo Markus,

das Driverack kann alles, was du brauchst. Ich hab die Alignment-Funktion des DCX noch nie eingesetzt, kann dazu also nichts sagen (aber: wenn du das Alignment einmal von Hand gemacht hast, vergisst du das nie wieder).

Ich will versuchen, die Grundlagen ein wenig zu erlaeutern: Laut streitbarer Definition ist die Gruppenlaufzeit (Begriff ebenfalls streitbar) definiert als negative erste Ableitung der akustischen Phase nach der Frequenz. Also tg = - d(phi) / dw ~ - (phi2 - phi1)/(w2 - w1) wobei phi die akustische Phase in rad und w die Kreisfrequenz in rad/s ist. Der Operand dt indiziert, dass die Gruppenlaufzeit eine Funktion der Frequenz ist. Das Minus zeigt an, dass die Gruppenlaufzeit positiv ist, wenn mit steigender Frequenz die akustische Phase von +180 nach -180 Grad dreht. Weiterhin heisst es, dass die Gruppenlaufzeit umso groesser ist, je groesser der Phasenunterschied zwischen zwei Frequenzpunkten (ergo je steiler der Phasenverlauf zwischen zwei Frequenzpunkten). Soweit klar? (ich hoffe, ich hab's richtig erklaert).

Eine Zweikanalmessung benutzt den Referenzkanal unter anderem zur Ermittlung des zeitlichen Nullpunktes fuer eine Impulsmessung (miss mit Satlive in 1m und 4m Abstand und vergleiche die Lage der Impulsspitzen). Eine rein geometrische Laufzeit wird in einer Zweikanalmessung stets mit erfasst. Die geometrische Laufzeit bildet somit einen Summanden der Gruppenlaufzeit und beeinflusst die Phase. Steigt die Gruppenlaufzeit an, erhoeht sich auch die Steigung der akustischen Phase; diese dreht immer schneller zwischen + und -180 Grad je weiter das Mikrophon vom Messobjekt entfernt wird (das hattest du bei deinen Messungen beschrieben).

Laut Theorie der linearen Systeme (ein Konglomerat aus dynamischem Schallwandler, Schallfuehrungen, etc. ist keins, aber man muss mal fuenf grade sein lassen) ist jedem Amplitudenfrequenzgang eineindeutig ein Phasenfrequenzgang zuzuweisen. Um eine moeglichst gleichmaessige Addition des Schalls zweier Schallquellen zu erreichen, solltest du die Uebertragungsfunktion (Amplitudenfrequenzgang) beider Quellen moeglichst nah an theoretische Filter (z.B. LR8 48dB/okt) angleichen. Ideale Hoch- und Tiefpaesse gleicher Eckfrequenz nach Linkwitz-Riley weisen an der Eckfrequenz eine Absenkung von -6dB und einen identischen Phasenfrequenzgang auf (bedeutet: Gruppenlaufzeit im Uebernahmebereich gleich).

Du musst demnach eine theoretische Filterfunktion waehlen, die Eckfrequenz festlegen und den Amplitudenfrequenzgang beide Wege mittels Controller nah an das Ideal angleichen. Entspricht der Amplitudenfrequenzgang dem theoretischen Ideal, haengt die gemessene Phase waehrend des Alignments nur noch von geometrischen Laufzeitunterschieden und den Einfluessen der Reflektionen ab. Warum von den Reflektionen? Eine ideale Reflektion ist ein verzoegert eintreffendes Signal (ich beziehe mich nur auf stationaere Schwingungen). Der Laufzeitunterschied aendert den Phasenfrequenzgang der Reflektion; die Addition beider Signale entspricht nicht mehr dem Amplitudenfrequenzgang der Schallquelle. Es entstehen Ueberhoehungen und Ausloeschungen; die resultierende Phase des summierten Signals laesst nur schwerlich auf den Phasenfrequenzgang der Schallquelle schliessen. Daher sollten alle praktischen Masznahmen ergriffen werden, den Einfluss der Reflektionen auf die Alignmentmessungen zu reduzieren.

Um ein vernuenftiges Alignment durchfuehren zu koennen, sind meiner Meinung nach folgende Schritte erforderlich:
- Festlegung der idealen Filterfunktion und der Eckfrequenz (schwierigster Teil, hier spielt die Belastbarkeit und lineare Auslenkbarkeit des MT, die obere Grenzfrequenz des Subs, das Klirrverhalten ueber Pegel, etc. pp. eine Rolle. Am einfachsten geht die Untersuchung des Tops ueber eine Messung des Klirrverhaltens bei steigender Signalspannung mit z.B. ARTA)
- Equalisierung von Sub und Sat mittels Groundplanemessung zur Optimierung der Uebertragungsfunktion
- Groundplanemessung des Stacks zur Ermittlung des Laufzeitunterschiedes an der Trennfrequenz zwischen beiden Systemen
- Korrektur der Laufzeit mittels Controller
- Korrektur der raumakustischen Einfluesse mittels SmoothFFT-Messung auf Ohrhoehe fuer verschiedene Positionen im Hoerbereich

Soweit...

Zitat von &quot;svenr&quot;

Equalisierung von Sub und Sat mittels Groundplanemessung zur Optimierung der Uebertragungsfunktion
- Groundplanemessung des Stacks zur Ermittlung des Laufzeitunterschiedes an der Trennfrequenz zwischen beiden Systemen

Hallo,

Da wuerd ich gern einhaken...

GP Messung zur Ermittlung der Laufzeitunterschiede. Naemlich - wohin mit dem Mic? Ohrhöhe aber eben Stack und Mic um 90° gedreht (also am Boden liegend)?

danke
martin

Hi,

hier gibt's verschiedene Meinungen:

- Groundplane: Reflexionen werden ziemlich ausgeblendet, allerdings kein repräsentativer Hörplatz (bei Promille), man misst hauptsächlich das System/Lautsprecher

- Ohrposition: Entspricht mehr der realen Situation, allerdings treten Raumeinflüsse deutlicher auf. -> Man misst Lautsprecher + Raum.

Mikro drehen: Hängt von der Entzerrung des Mikro's ab. Es gibt direktschallentzerte Kugel - Mikros, die auf Achse flach sind, und diffusschallentzerrte Kugel - Mikros, die auf Achse eine Höhenanhebung haben, und von der Seite her linear sind.

Tomy

Hallo,

Sorry, hab mich missverstaendlich ausgedrueckt. Ich meinte nicht das Mic an sich verdrehen, sondern praktisch das komplette Stack + Mic. Also alles am Boden liegend statt stehend.
Groundplane eben
Also Stack und Mic liegen am Boden, Mic etwa 4m weg, und etwa auf Hoehe der Unterkante vom Top (dort hatte man normalerweise in etwa seine Ohren). So wuerd ich es angehen.
Passt?

Groundplane find ich schon OK, ich will zu dem Zeitpunkt möglichst nur die Anlage messen ohne weitere Einflüsse. Hier erstmal sehen, dass Laufzeiten und Response passen. Auf wechselnde Räume muss man eh immer nach Bedarf reagieren, das geht aber glaub ich dann flotter wenn man schnell mit pink noise und RTA schaut was los ist. Und dann auch noch richtig interpretiert und reagiert
Das is aber ein anderes Thema.

cu
martin