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Laufzeit von Filtern in Digitalcontrolern

  • rockline
  • 16. Mai 2005 um 09:44
  • hermste
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    • 9. September 2005 um 18:25
    • #101

    Hallo!

    Interessantes Thema. Die Problematik von Smaart und dem Delay-Setzen kenne ich! Smaart macht im Automatik-Modus eine reine "Peak"-Messung. Das kann gefährlich werden, wenn kräftig equalisiert ist und der Bereich des Peaks im Frequenzspektrum durch das Crossover-Filter schon viel Gruppenlaufzeit hat.
    Mit einer Sinuswelle als Messsignal für das Delay kann Smaart nichts anfangen, weil die Maxima exakt gleich hoch immer wieder kehren. D.h. das "richtige" Delay vom Controller könnte bei jedem Wellenberg sein! Daher ist es klug, mit Rauschen, MLS oder mit "1 Puls" (Digital Maximum) zu messen. Ich benutze nur noch den Impuls-Modus und traue der "Automatik"-Messung eher nicht (obwohl sie meist stimmt). Jemand anderer Meinung?

    Allerdings scheint noch keiner von Euch Smaart komplett durchforstet zu haben.
    Denn Smaart kann anstatt des Phasenplots auch eine Gruppenlaufzeit anzeigen.
    Für das Verständnis von Phasenverschiebung durch Hochpassfilter ist das gut geeignet.

    Dazu aktiviert man in Smaart in der Menuleiste: "Options" - "Graph" - "Show Phase as Group Delay"

    E voilá.

    Wird die Gruppenlaufzeit je tiefer die Frequenz ist eigentlich *nur* durch die relative Phasenlage (abhängig von Flankensteilheit) höher
    oder
    resultiert durch die tiefere Frequenz die Phasenverschiebung automatisch (noch zusätzlich zur Flankensteilheit des Filters) in einer höheren Gruppenlaufzeit?

    Grüße,
    Hermann

  • unknown_artist
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    • 9. September 2005 um 19:03
    • #102
    Zitat von "Volker Holtmeyer"


    Bei der AD-Wandlung ist es nicht etwa so, wie UKW vermutet, dass der Controller warten müsste, bis die kleinste Frequenz passiert ist, um zu wissen welche Frequenz anliegt. Sondern er weiß schon nach zwei Abtastpunkten (Samples), welche Frequenz vorhanden ist.

    Wenn ich mich nicht irre liegt genau dort das Vertändnisproblem von UKW.

    Für eventuell enthaltene Ironie übernimmt der Verfasser dieses Beitrags keine Haftung

  • j0shiiv
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    • 15. September 2005 um 22:58
    • #103

    Hallo PA-Gemeinde,

    ich habe den Thread über NTM-X-Over erst jetzt entdeckt und das Bedürfnis hier einige Sachverhalte zu erläutern, die vielleicht zum besseren Verständnis über Funktionsweise der NTM-Filter beitragen.

    Die patentierten X-Over Filter NTM32, NTM56 sind in einem geschlossenen Entwicklunsverfahren erstmalig im Jahr 2000 von Neville Thiele im AES Journal Vol. 48, #9 in dem Beitrag "Loudspeaker Crossovers with Notched Responses" als aktive/passive Analogfilter vorgestellt und von BSS unter dem Namen "Neville Thiele Method"-Filter als Digital-Filter lizenziert.

    Technisch gesehen handelt es sich um modifizierte Linkwitz-Riley X-Over 4. (LR24, 24dB/Oktave Dämpfung) und 8. (LR48, 48dB/Oktave Dämpfung) Ordnung. Am Beispiel NTM36 soll der wesentliche Unterschied zum LR24 erläutert werden.

    LR24:
    Tief. bzw. Hochpass 4. Ordnung = zwei Butterworth 2. Ordnung in Serie

    NTM36:
    Butterworth-Tiefpass bzw. Hochpass 2. Ordnung und modifiziertes Notchfilter 2. Ordnung in Serie

    Man sieht: Benötigt werden in beiden Fällen zwei Filter 2. Ordnung
    ->gleicher DSP-Algorithmus mit unterschiedlichen Parametersätzen!

    modifiziertes Notchfilter:
    - 2 Polstellen des Butterworth-Tiefpass bzw. Hochpass 2. Ordnung
    - 2 Nullstellen: eines Notchfilters mit der Frequenz
    Oktave über der X-Overfrequenz (beim Tiefpass)
    Oktave unter der X-Overfrequenz (beim Hochpass) und definierter Güte

    Daraus ergibt sich der typische NTM36-Frequenzverlauf:
    Im Bereich der X-Overfrequenz sinkt die Amplitude durch das Notchfilter im Vergleich zu LR24 wesentlich steiler ab, um bei der Oktavfrequenz das Minimum zu erreichen. Durch die Kettenschaltung des Tiefpasses mit dem modifizierten Notchfilter entsteht das für das NTM36 typische Nebenzipfelmaximum von -36dB, (was dem NTM36 vermutlich auch den Namen gibt).
    Dadurch dass zwei Nullstellen für das Notchfilter "mißbraucht" werden, erreicht das NTM36 nur noch 12dB/Oktave Dämpfung im Sperrbereich.

    LR24 und NTM36 (oder LR48 und NTM52) besitzen annähernd vergleichbaren Phasenverlauf, Gruppenlaufzeit in der Summe.
    Vorteil von NTM36 ist der steiler abfallende Amplitudenverlauf im Bereich der X-Overfrequenz, Nachteil ist die geringerer Dämpfung
    im Sperrbereich.

    Hat in der Zwischenzeit schon mal jemand die Impulsantworten von LR und NTM verglichen :?:

    mfg
    Frank Schultz

  • Volker Holtmeyer
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    • 16. September 2005 um 00:30
    • #104

    Bitteschön! :)


    dunelblau: NTM 52
    rot: L-R 48
    hellblau: L-R 24
    grün: NTM 36

    http://www.volkerholtmeyer.de/

  • gerald1
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    • 16. September 2005 um 09:57
    • #105

    Jetzt lese ich doch glatt hier, daß jemand den Thread schließen will und nach dem Mod ruft :roll: . Dabei finde ich diese Thematik hier abseits von jedem Produktgeplänkel mit als einen der interessantesten Threads hier im Board. Auch wenn ich hier nicht schreibe, so bin ich jedoch ein sehr aufmerksamer Leser in diesem Brett :| .
    Gerald1

  • Loloverde
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    • 16. September 2005 um 10:12
    • #106

    Hallo Volker

    Warum kommt denn die blaue Impulsantwort früher? Was mich gerade auch irritiert, ist das der Scheitel der vier Impulsantworten unterschiedlich ist.

    Gruß
    Rainer

    http://www.thewhitelodge.de

  • j0shiiv
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    • 16. September 2005 um 10:21
    • #107
    Zitat von "Volker Holtmeyer"

    Bitteschön! :)


    dunelblau: NTM 52
    rot: L-R 48
    hellblau: L-R 24
    grün: NTM 36

    Dankeschön :shock: aber: mit den Messungen kann ich jetzt nicht soviel anfangen. Da fehlt mir die Information wie und was genau gemessen wurde. Das reine Filternetzwerk wirds wohl kaum gewesen sein, vermute ich. So ein Impulsantwortvergleich wird eigentlich auch erst richtig interessant für X-Overfrequenzen im Bassbereich.

    mfg
    j0shiiv

  • wetbf
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    • 16. September 2005 um 20:30
    • #108

    Genaugenommen interessiert auch gar nicht der einzelne Weg sondern die Impulsantwort von Sub-(Weiche, Tiefpass) und Top-(Weiche, Hochpass) zusammen.

    VoHo: Bitte das auch mal messen!

    wetbf

  • Volker Holtmeyer
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    • 17. September 2005 um 13:20
    • #109

    Gemessen habe ich direkt vom Eingang zum Ausgang mit einem Tiefpass bei 1 kHz (dachte, das wär offensichtlich :roll: ).

    Zitat


    Genaugenommen interessiert auch gar nicht der einzelne Weg sondern die Impulsantwort von Sub-(Weiche, Tiefpass) und Top-(Weiche, Hochpass) zusammen.


    Wie meinen? Soll ich zwei Ausgänge mit einem Mischer zusammenführen und das messen?

    (Weiß jemand, wie ich EASERA beibringen kann, nur den minimalphasigen Anteil anzugeigen? :? )

    http://www.volkerholtmeyer.de/

  • wetbf
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    • 17. September 2005 um 14:30
    • #110

    @VoHo: Ja, beispielsweise. Oder im EASERA addieren, ich weiss aber nicht ob das geht. Kann mir ein EASERA nicht leisten.

    Die Addition zeigt dann zumindest die Impulsantwort der jeweiligen Frequenzweichenübertragungsfunktion (**geiles Wort**), natürlich ohne Lautsprecher.

    Bei der Box hört man doch auch nicht bloss einen Weg sondern beide addiert, zumindest um die Achsenrichtung herum.

    wetbf

  • Sven Haferkamp
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    • 18. September 2005 um 14:16
    • #111

    Volker Holtmeyer

    Hallo Volker,

    einfach in Easera auf Edit,
    Cyclic Move,
    Move Absolut Max to Zero,

    und schon ist der entsprechende Bereich ausgefenstert und du kannst Dir die Minimalphase unter Phase anschauen.

    Ist im Endeffekt wie im Monkey Forest...war mir ein Vergnügen....
    Bei Dir sonst alles im Lack ?

    Gruß

    Sven

    wer A sagt muß auch D sagen :)

  • Volker Holtmeyer
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    • 19. September 2005 um 12:24
    • #112

    Hi Sven,
    jo, alles im Lack! Schade, dass wir uns in Essen nicht über den Weg gelaufen sind ...!


    :? Das scheint bei mir irgendwie nicht recht zu funktionieren. Kann aber auch daran liegen, dass ich noch mit der Version 0.97 rummache. Vielleicht sollte ich mal die aktuelle Version installieren ... *mit dem zaunpfahl wink* :wink:

    Kann EASERA nicht "automatisch" nur den minimalphasigen Anteil erkennen, so wie das bei MLSSA geht?


    Noch ein schöner Link zum Verständnisproblem von ukw:
    http://www.trueaudio.com/post_010.htm

    http://www.volkerholtmeyer.de/

  • Sven Haferkamp
    Profi
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    • 19. September 2005 um 22:41
    • #113

    Da der Cyclicmovevorgang automatisch bzw. auf Befehl geht sollte man das ganze theoretisch per Makro oder Funktion implementieren können.
    Beim Monkey sucht sicht das Teilchen per Makro den Maxpeakpunkt, zieht die GRundlatenz ab und zeigt die Minimalphase an - vielleicht mal mit Kollegen Feistel ein kurzes Gespräch zur Programmoptimierung führen.

    Hast Du bei Essen total für Wolfgang gearbeitet ? Wir waren in der Grugahalle und haben dort bei der CLA-2 Installation Schützenhilfe geleistet...sozusagen in der Nachbarschaft....

    Gruß

    Sven

    wer A sagt muß auch D sagen :)

  • Arsch mit Ohren °( , )°
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    • 28. September 2005 um 02:05
    • #114

    Hallo,

    evt. interessant für den ein oder anderen im bezug auf NTMs:
    Artikel in englisch.

    Gruß

    "keep the level high"
    . Ruppert Neve

  • gerald1
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    • 29. Januar 2007 um 00:10
    • #115

    :idea: hoch,
    Gerald1

  • Arno
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    • 30. Januar 2007 um 14:58
    • #116

    Hallo!

    Ein sehr interessanter Thread! Nachdem ich ihn ganz durchgelesen habe und versucht habe alles zu verstehen, bin ich über ein Beispiel gestolpert, in dem sich ein kleiner Schreibfehler versteckt. (Jedenfalls hoffe ich das, denn sonst muss ich nochmal die Grundlagen der Beschallungstechnik durcharbeiten. :D )

    Zitat von "Volker Holtmeyer auf Seite 4"


    Beispiel:
    Wir haben einen Tiefpass 4. Ordnung (360° Phasenverschiebung) bei meinetwegen 1 kHz. Ein Sinuston mit 10 kHz wird das Filter nahezu ohne Verzögerung passieren. Bei einem Sinuston mit 100 Hz geschieht nun Folgendes: Hier ist die Phase schon etwa vollständig auf 360° gedreht. Für die Frequenz von 100 Hz bedeutet das, dass das Signal um etwa 10 ms verzögert wird (360° = genau eine Wellenlänge, bei 100 Hz also 3,44 m, was hier etwa 10 ms entspricht).

    Da müsste doch eigentlich im ersten Satz "Wir haben einen Hochpass 4. Ordnung....." stehen, oder? Dann passt wieder alles.

    (Dies soll keine Klugscheißerei werden, ich will bei dem komplexen Thema nur keine Fragen offen lassen.)

    Bis dann... Arno!

  • j0shiiv
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    • 31. Januar 2007 um 14:25
    • #117

    <<Da müsste doch eigentlich im ersten Satz "Wir haben einen Hochpass 4. Ordnung....." stehen, oder?>>

    Bei einem Filter 4. Ordnung mit Pol-/Nullstellen, die eine Linkwitz-Riley Hoch-/Tiefpass Charakeristik (24dB Linkwitz-Riley) realisieren, wär es sogar egal, was er da für ein Filtertyp (Hoch- oder Tiefpass) gemeint hat. Phasen- bzw. Gruppenlaufzeitverhalten ist ja dort in den Einzelwegen gleich (beim Addieren von Hoch- und Tieftonbereich ensteht dann bei gleich gewählter Trennfrequenz das beliebte Allpassverhalten...). Bei seiner Rechnung an sich kann ich ihm aber auch nicht ganz folgen, klär uns auf Volker.

    edit:
    Nur der Vollständigkeit halber: Rechnung wurde damals schon widerlegt, Zitat von wetbf vom 27.05.2005, 00:40:

    Zitat

    "Nee, Beispiel stimmt nicht.

    Ein 1kHz (Butterworth)Tiefpass 4.Ordnung macht bei 100 Hz etwa 418us (Gruppen)Laufzeit und nicht 10ms. Der durch einen 1 kHz Tiefpass 4.Ordnung verursachte Versatz bei 100Hz ist also nicht 3,44m sondern nur ungefähr 14cm."

    mfg
    j0shiiv

  • Volker Holtmeyer
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    • 31. Januar 2007 um 15:53
    • #118
    Zitat

    Wir haben einen Tiefpass 4. Ordnung (360° Phasenverschiebung) bei meinetwegen 1 kHz. Ein Sinuston mit 10 kHz wird das Filter nahezu ohne Verzögerung passieren.


    Da hab ich mich wohl blöd ausgedrückt. Der 10-kHz-Ton marschiert natürlich durch den Teifpass sondern durch den zugehörigen Hochpass. Aber eben ohne Laufzeitverzögerung.

    http://www.volkerholtmeyer.de/

  • Arno
    Verifiziert
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    • 31. Januar 2007 um 17:40
    • #119
    Zitat von &quot;Volker Holtmeyer&quot;


    Da hab ich mich wohl blöd ausgedrückt. Der 10-kHz-Ton marschiert natürlich durch den Teifpass sondern durch den zugehörigen Hochpass. Aber eben ohne Laufzeitverzögerung.

    Ich danke für die Klarstellung :)

    Bis dann... Arno!

  • 00Schneider
    Beiträge
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    • 31. Januar 2007 um 19:43
    • #120
    Zitat von &quot;Volker Holtmeyer&quot;

    Der 10-kHz-Ton marschiert natürlich durch den Teifpass sondern durch den zugehörigen Hochpass.


    Na, das üben wir aber jetzt nochmal. Aber diesmal letzte Chance!

    :D

    Lautsprecher verstärken die Stimme, aber nicht die Argumente.

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