((( atom's ))) kleines REW-Kochrezept S02E01: FIR -> IIR

((( atom )))

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Hallo allerseits,

Seit dem Ur-Kochrezept ist ja recht viel Zeit den Bach runter gegangen und sowohl REW als auch ich haben sich weiterentwickelt.. ;) Ich eröffne daher mal die 2. Staffel.

Zum einen ist es ein anderes Thema, zum anderen mag ich es selber nicht so, in ewig langen Threads nach Infos zu suchen..

Ich habe mal wieder ein wenig mit REW gespielt und könnte mir vorstellen, dass der eine oder andere Freude dran haben könnte, also hab ich's mal ein wenig bebildert. Am Ende geht's darum, einen typischen FIR-Workflow, wie z.B. in Acourate gerne genutzt, auf REW zu übertragen, mit dem Ziel, IIR Filter rauszubekommen. Ich wollte einfach mal gucken, ob das geht.

Winterzeit ist bei uns ja eher Theorie-Zeit… ;)

Da ich ja kürzlich meine Untersitzbässe von GG auf BR umgestellt habe, dachte ich mir, es wäre eigentlich hübsch, wenn ich mal den Einfluss meines Autos an einer gegebenen Einbauposition isolieren und visualisieren könnte. Damit könnte ich dann bei solchen Aktionen vorher abschätzen, was denn zu erwarten wäre..

Siehe da, es ist sogar nicht mal schwierig, man muss nur ein wenig rechnen (lassen)..

Man muss ja lediglich eine Freifeld-Messung eines Lautsprechers im Gehäuse mit einer Messung des Lautsprechers im Gehäuse an der Einbau-Position vergleichen.

Da ich keine Freifeld-Messung meiner Tieftöner im Gehäuse zur Hand hatte, habe ich mir die Simulation in WinISD angeguckt und die Kurve in REW als “Target Curve" nachgebildet. Das ist in dem Fall stumpf -12 dB/Oktave unterhalb 100 hz:

Also in REW eine beliebige Messung hergenommen und alles, bis auf die Target Curve ausgeblendet und diese entsprechend eingestellt:
01_generate target.png

Diese lässt sich dann mit “Generate measurement from target shape” als Messung exportieren.

In der “All SPL”-Ansicht habe ich dann diese Kurve mithilfe von “Actions”->“Measurement Action”->”SPL offset” in Deckung gebracht. Das habe ich nach Gefühl gemacht. Da ich in etwa weiß, wie sich der Treiber ohne Auto zu messen hätte, zeigt mir die Messung ja gut an, was das Auto dazu spendiert bzw. abzieht.
2_align_levels.png
Dann habe ich mit “Actions”->”Trace arithmetic” die Messung nach Slot A und das Target nach Slot B geladen und A durch B geteilt. Damit erhalte ich als neue Kurve den Einfluss des Autos als “Messung”.
[EDIT:] Hierbei ist zu berücksichtigen, dass das natürlich einen nach oben hin unrealistisch geraden Verlauf mitbringt. Ein echter Treiber verhält sich ja leider nicht so. Heißt, die generierte Übertragungsfunktion des Autos wird oberhalb ca. 150 Hz nicht akkurat.
Es gibt aber weiter unten dann auch den Tip, VituixCAD zum simulieren zu nehmen. Ich habe mir das jetzt noch nicht angeguckt, vermute aber, dass das realistischer sein wird und sicherlich auch das Zeitverhalten der "Box" beinhalten wird. Das fehlt bei meiner Holzhammer-Methode hier nämlich. ;)
4_Influence_of_car.png

Man sieht sehr schön, wie das Ideal an den Stellen, an denen die Kurve ins plus geht, lauter wird und da, wo es ins minus geht, leiser.

Jetzt habe ich mir noch den Spaß gemacht, diesen “Raum-Einfluss” zu invertieren, indem ich die Ergebnis-Kurve “A over B” in Slot A lade und 1 durch A teile:
5_inversion_of_influence_of_car.png

Wenn ich die so entstandene Kurve jetzt auf meinen eingebauten Treiber anwenden könnte, könnte ich den Einfluss des Autos rausnehmen. An der Stelle muss ich natürlich klar darauf hinweisen, dass sich das hier alles im theoretischen Bereich bewegt, speziell im Auto, und die Praxis natürlich einige Überraschungen bereithalten würde.

Dann wollte ich mal wissen, ob denn REW’s Filter Designer in der Lage wäre, mir brauchbare IIR-Filter für eine Situation auszuspucken…

Dazu wähle ich im Hauptfenster links die “Messung” “Filters A overB” - also den Einfluß des Autos aus und klicke oben auf “EQ”. Da stelle ich dann einen Ziel-Pegel ein, der verhindert, dass die Filter zu groß für die Berechnung werden, in meinem Fall nehme ich mal -30 dB ...
6_IIR-filter_generation_setup.png
... und lasse das Ding einen Filter berechnen, von 20 Hz bis 10.000 Hz:
7_IIR-filter_generated.png

Hübsch.. Wenn ich jetzt “Generate measuremt from filters” klicke, wird die Filter-Kurve exportiert und ich kann sie mal mit dem vorher generierten Filter vergleichen.

Siehe da, nach einer kurzen Pegel-Anpassung von 30 dB sind die Kurven nahezu deckungsgleich. 8_FIR-IIR_compare.png


Für eine der beiden habe ich praktischerweise die benötigten Werte, um sie in einen handelsüblichen DSP zu tippen.
9_IIR-filters.png


Klar sollte sein, dass man damit jetzt nicht hokuspokus sein Auto in die Spur bringen kann, aber man kann aus den ganzen Informationen unheimlich viel ablesen und Teile davon direkt nutzen oder z.B. das Prozedere so umformen, dass wirklich praktikable Werte dabei herauskommen. Hier sind jetzt keine wirklichen Grenzen berücksichtigt, -32 dB bei 20 Hz wird in der Realität dann doch etwas happig sein...

Ich lade auch mal das REW File mit hoch, zum selber rumspielen und für mich, als Doku sozusagen. Mann kann damit dann auch sehr schön angucken, wie in den Korrekturkurven noch das ganze zeitverhalten mit drin steckt, also, was mit der Phase passiert.

Ich hoffe, ich habe keine größeren Logik- oder gar Denkfehler drin. Falls dem so sein sollte, steinigt mich bitte nicht, sondern korrigiert mich.. ;)
 

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Einen hab ich noch...
Ich wollte dann mal wissen, in wie weit sich eine Messung der nun neu eingezogenen Bassreflex-Tieftöner mit einer Simulation deckt, die ich ja nun mit der oben gewonnen "Raum"-Kurve machen kann. Dazu habe ich einfach wieder einen idealen Treiber erstellt, also im EQ eine Target-Curve gebaut, die unterhalb 60 Hz mit 24 dB abfällt und diese "Messung" dann im Arithmetic-Modul mit der "Raum"-Kurve multipliziert. Die Simulation deckt sich sehr schön mit der Messung:
10_simulation_tt_br.png
Cool, damit kann ich dann auch meinen geplanten Bandpass vorab schon mal "in's Auto stellen"! Dann werde ich das ganze Prozedere mal mit der Subwoofer-Position durchspielen.
 
Voila... FF8 in 12l GG, simuliert Freifeld, gemessen im Auto und im Ergebnbis, was das Auto dazu gibt.
11_sub_gg.png


Damit dann mal einen FBP simuliert und da rein gestellt, im Vergleich den Sub im GG daneben.
11_subs_gg-undfbp.png

Dann mal geguckt, ob was brauchbares zum Group-Delay rauszulesen ist:
13_GD_subs.png

Wirklich eine sehr nette Bereicherung, das "Tool", finde ich.
 
Da ich keine Freifeld-Messung meiner Tieftöner im Gehäuse zur Hand hatte, habe ich mir die Simulation in WinISD angeguckt und die Kurve in REW als “Target Curve" nachgebildet. Das ist in dem Fall stumpf -12 dB/Oktave unterhalb 100 hz:
Falls du die Kurve nicht händisch übertragen möchtest, oder auch mal ein Gehäuse hast, welches nicht perfekt Flach und eine gerade Flanke hat, kannst duVituixCAD nutzen. Hier kann man nämlich die berechnete Kurve exportieren.

Nerijus, aka Raw-Cat auf youtube hat auch mal ein Video gemacht, wie man REW bentutzen kann um die Lautsprecher im Auto zu simulieren.

Super hilfreich, und danke fürs teilen :)
 
Das mit VituixCAD ist ein guter Tip, dann hat man gleich das zu erwartende Zeitverhalten der Kiste mit drin. Muss ich mir mal angucken.

Witzig, der Nerijus hat am Ende meinen Text als Video. Wusste ich gar nicht, dann hätte ich mir das ja sparen können. So aber habe ich es zumindest selber herausgefunden.. ;)
Insgesamt schon einfach geil, was man heute mit freien oder sehr günstigen Mitteln bereits im Hobby-Bereich so anstellen kann. Das war früher einfach nicht drin.
 
So, mal VituixCAD ausprobiert und noch mal den FBP mit 2x FF8 "ins Auto gestellt".

FBP_simu_01.png
Einfluss Auto, FBP in VituixCAD simuliert, das Dingen dann im Kofferaum (Auto * FBP simu) und dann noch einen kleinen EQ und 'ne Weiche dazu.
 

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Coole Sache hier. (y)
Bin gespannt wie sich die zusätzlichen rund 15ms Groupdelay im FBP klanglich auswirken?
 
Oh, ja, ich auch. Alle schreiben immer, das würde kein Problem sein. Daher probiere ich es einfach mal aus. Rückrüsten ist ja kein Ding, zumal ich das modular bau.
 
Nicht alle, für mindestens 4-6 Leute hier im Forum, ist GD ein hörbares Thema. ;)
 
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