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Limiter bei Xilica (XP Serie), Peak/RMS?

Allgemeines zu Controllern, Aktiv-Weichen und sonstigen DSPs
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Moderatoren: mich0701, Lars H

Beitrag Nummer:#1  Beitrag So 27. Mai 2018, 13:04
stoneeh Stagehand

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Ich les dauernd die Xilica Limiter sind RMS Limiter. Da wir bald mit unserem XP4080 unsere Anlage auf vollaktiv umstellen wollen, und dementsprechend auch an den Schutz der einzelnen Komponenten denken, hat es mich grad interessiert, diese Aussage zu überprüfen.

Setup: Soundkarte Output auf Xilica Inputs, Xilica Outputs auf Soundkarte Input. Im DSP ausser dem Limiter keine Filter bzw sonstige signalbeeinflussenden Änderungen aktiv. Testsignal Dauersinus 100hz; plötzlich einsetzend. Eingang der Soundkarte in Audacity aufgezeichnet.


Limiter Level auf Standard/Maximum (20db); deutlich über Signallevel, greifen noch nicht:

Bild

Output Limiter von 20 auf 0db runtergeregelt, 100ms Attack:

Bild

Selbe Settings, 10ms Attack:

Bild

Selbe Settings, minimale Attack-Zeit (0,3 ms):

Bild


Wirkt ja schon so, als ob der Limiter bei minimalem Attack das plötzlich einsetzende Signal effektiv, ohne relevante Verzögerung, auf den eingestellten Wert runterregeln würde, d.h. als Peak Limiter effektiv wäre. Wenn dem nicht so ist bzw ich was misinterpretiere, erleuchte man mich bitte.

Ich hab das ganze Material noch ne Weile hier stehn, und das Setup ist schnell wieder aufgebaut, wenn wer Vorschläge für weitere Tests hat.

Mich würde konkret noch eine Überprüfung des RMS Limitings interessieren, bei Musiksignal. Dazu bräuchte ich eine Möglichkeit, die tatsächliche Energiedichte des Outputs zu erfassen, die sich ja dann konstant am eingestellten Wert halten sollte, bzw diesen zmd nie überschreiten sollte. Hat wer eine Idee?

Beitrag Nummer:#2  Beitrag So 27. Mai 2018, 13:10
stoneeh Stagehand

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junky88 hat geschrieben:
Probier es doch mal mit ner Frequenz oberhalb von 833,3 Hz. (viertel von 3333,3 Hz = Periodendauer 0,3ms), dann vllt der halben (1666,6) und der vollen.
Dabei geht es nicht wirklich um Relevanz, aber durch die 0,3 ms ist wahrscheinlich eine Grenzfrequenz entstanden, bis zu der eine Regelung sinnvoll möglich ist. Darüber hinaus werden die ersten Peaks (zunehmend mit der Freuqenz) durchgelassen. Das "Problem" sofern es eins ist betrifft also eher Hochtöner.


Ist die Frage, ob das überhaupt ein DSP schnell genug macht, um jegliche Auslenkung eines Lautsprechers über das eingestellte Limit zu verhindern. Hierzu würde mich dementsprechende Tests von Usern mit anderen DSPs interessieren.
Ich selber kann beim nächsten Test u.a. näher in die Timeline im Audacity reinzoomen, damit man sieht, wie schnell der Limiter tatsächlich greift.

Beitrag Nummer:#3  Beitrag So 27. Mai 2018, 13:22
junky88 Kabelwickler

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Das wird eines der Kriterien sein mit dem sich ein Limiter qualitätsmäßig einsortieren lässt. Man könnte ja auch DSP intern das Signal des Weges splitten und einen leicht verzögern. Der erste wird dann zur Limitererkennung genutzt und der verzögerte quasi begrenzt bevor die Übersteuerung auftritt. Gibt bestimmt auch andere Probleme, aber nur als Beispiel.
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Beitrag Nummer:#4  Beitrag Mo 28. Mai 2018, 13:37
stoneeh Stagehand

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Wär eine Möglichkeit. Allerdings wäre rein von der in der Halbleiterindustrie verfügbaren Rechenpower es überhaupt kein Problem, einen Limiter zu implementieren, der im für Musiksignale relevanten Frequenzspektrum quasi sofort anspricht. Eine Ansprechzeit im ms-Bereich sollte kein Problem sein dürfen. Da scheinen aber, wie im ursprünglichen Thread angesprochen, die DSP-Hersteller meilenweit hinterherzuhinken. Jedes Smartphone hat Giga- bis Teraflops an Rechenpower bei um die 1w Stromverbrauch.. DSPs sind da offensichtlich jahrzehnteweit hinten.


Heute noch ein bischen getestet:


0,3ms Attack, 100hz Signal, reingezoomt:

Bild

Wie gewünscht, 833hz. Das Ergebnis ist exakt wie erwartet, wie auch die mit 1666hz usw, weswegen ich letztere gar nicht poste.

Bild

Und jetzt mal wirklich ein Test, ob eine Funktion als RMS Limiter gegeben ist. Selbe Settings wie oben, aber als Signal Musik mit variierenden Pausen, und am Schluss wieder der 100hz Sinus. D.h. die Energiedichte im Signal ändert sich stark. Ein RMS Limiter würde dementsprechend bei Musik mit hohem Crestfaktor die Peaks weitaus weniger runterregeln wie den Sinus, das Signal mit maximaler Energiedichte.
Das rote sind Hilfslinien, die ich nachträglich eingezeichnet hab. Was darüber hinausgeht sind kurzfristige Ausreisser, die wohl über der Frequenz liegen, die der Xilica innerhalb der 0,3ms effektiv wegbügeln kann. Also ja, kein Hinweis auf eine Funktion als RMS Limiter.

Bild


Meine Fragen sind beantwortet. Ich kann nur jedem User anderer DSPs anraten, die Funktionsweise ebenso zu überprüfen. Zmd wenn das Zeugs im Mietpark ist und man sich blind auf den Limiter verlassen können muss.

Beitrag Nummer:#5  Beitrag Mo 28. Mai 2018, 14:09
junky88 Kabelwickler

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Durch den sehr kurzen Release der Filter sieht man ja doch eine deutliche Veränderung der Signalform. Da jede Regelung komplett innerhalb der halben Periode liegt. Hast du das Ausgangssignal dieses Tests mal spektral angeschaut? Hier werden (vermutlich) deutliche Artefakte sichtbar werden. Möchte man eine relativ schnellen Attack (hier die 0,3ms) wäre die maximal mögliche Releasezeit ja auch nur 32x0,3ms = 9,6ms. Nicht gerade berauschend, da dies ja für die meisten Freuqenzen quasi in jeder Flanke stattfinde würde.
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Beitrag Nummer:#6  Beitrag Mo 28. Mai 2018, 14:25
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Warum eigentlich so ne kurze Attack, das Ding soll doch nicht als Peaklimiter arbeiten ;)
Mit freundlichen Grüßen
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Beitrag Nummer:#7  Beitrag Mo 28. Mai 2018, 14:37
junky88 Kabelwickler

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In der Fragestellung nicht. Das stimmt.
Mich interessiert aber eher seine Anwendung als Peaklimiter bzw. die Grenzen seiner Implementierung als solches.

Wirklich RMS ist das mit ner längeren Attack zwar nicht, wird aber funktionieren.

EDIT:
Ich hab mir den Spaß mal gemacht mit nem Dynacord DSP 260 den ich gerade hier liegen hatte (Danke an Tobi an dieser Stelle).

Externes Bild von audiofotos.eu
Link zum Audiofotos.eu Bild

Wie man sieht selbst bei 10kHz kein Überbleibsel der ersten Periode. Und auch wenn das schon zu vermuten war, hab ich mal das Spektrum angeschaut:

Externes Bild von audiofotos.eu
Link zum Audiofotos.eu Bild

Klar ist das alles Quick an Dirty, aber sein Verhalten scheint einwandfrei zu sein. Allerdings ging es auch hier nur um die Eigenschaft als Peaklimiter.
Interface ist ein FireFace UC und alles bei 96kHz.
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Beitrag Nummer:#8  Beitrag Mo 28. Mai 2018, 16:26
stoneeh Stagehand

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Mir wär natürlich beides recht. Aber eine Funktion als RMS Limiter seh ich wie gesagt gar nicht, wenn das Ding nur die Spitzen kappt, unabhängig von der Signaldichte.

Junky, ja, jetzt wo du es sagst fällt mir beim 100hz Signal auch die veränderte Wellenform auf. Ausgangssignal an der Soundkarte hab ich grad geschaut, ist bei 100% Windows Lautstärke (mit der ich auch getestetet habe), auch etwas irregulär; bei niedrigeren Pegeln normal. Schau ich mir dann später alles nochmal an.
Weil du vom Peaklimiter beim Monacor sprichst, teste doch dort auch mal die Ansprechzeit, auch bei höheren Frequenzen. Würd mich interessieren, und sicher die Mitleser auch.

Beitrag Nummer:#9  Beitrag Mo 28. Mai 2018, 16:37
junky88 Kabelwickler

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Weil du vom Peaklimiter beim Monacor sprichst, teste doch dort auch mal die Ansprechzeit, auch bei höheren Frequenzen. Würd mich interessieren, und sicher die Mitleser auch.


Sehe gerade nicht, wo ich vom Monacor gesprochen habe. Hatte wie gesagt gerade den Dynacord hier und man sieht in dem Screenshot oben ja ziemlich gut, dass selbst bei 10kHz (Anregungssignal) auch die erste Halbschwingung schon ohne Artefakte eingefangen wird. Das wäre für mich schon sehr Zero. Bei 16kHz hab ich gerade noch mehr ausprobiert mit dem selben (einwandfreiem) Ergebnis.

Der Versatz ist übrigens die Latenz, war jetzt nicht um einen Ausgleich bemüht, da es ja nur zu Testzwecken gemacht wurde.

Der Xilica Limiter würde für mich auch weder als RMS- noch als komplett tauglicher Peaklimiter dienen können. Jedoch wird es in der Realität trotzdem wenig Probleme geben. Kurze Peaks sind idr. weniger Problematisch bei höheren Frequenzen. Im Bassbereich funktioniert es ja sehr gut. Klar nicht schön.
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Beitrag Nummer:#10  Beitrag Mo 28. Mai 2018, 16:57
stoneeh Stagehand

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Naja, bei den ersten beiden Tracks im Audacity Screenshot sieht man kein klares Indiz dafür, dass das das Anfang eines Signals ist. Hätte auch von mittendrin sein können. Aber ja, thx, sieht gut aus.
Und ja, Dynacord, nicht Monacor.. habe wohl in letzter Zeit einmal zuviel von den Monacor DSM gelesen gehabt :P

Beitrag Nummer:#11  Beitrag Mo 28. Mai 2018, 17:23
junky88 Kabelwickler

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Ah verstehe.

Hätte dabei schreiben sollen, dass das Signal beim Ursprung beginnt. Der oberste Track war im Vergleich dazu ein 1kHz Sinus. Der war aber nur zum testen und gemutet. Es geht im Prinzip nur um die unteren beiden Spuren. Hatte die Loop Spur wieder raus geschmissen. Wäre vllt besser als Vergleich gewesen.
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Beitrag Nummer:#12  Beitrag Mo 28. Mai 2018, 18:58
stoneeh Stagehand

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Naja. Dann ist das zmd ein Controller, bei dem der Limiter ordentlich arbeitet. Ich hab jetzt noch bisl getestet, und man muss beim XP die Attackzeit je nach Frequenz so einstellen, dass zmd eine halbe Periode voll durchgelassen wird. Sonst erhält man eine verzogene Wellenform, wie in der Aufzeichnung sichtbar. Und ich hab dann noch einen Lautsprecher angehängt - man hört es auch.

Edit, Nachtrag: Release Settings hab ich auch durchprobiert, von 2x bis 32x - hat interessanterweise in der Messung, und auch beim hören, null Unterschied gemacht.

Also man muss den Limiter so einstellen, dass man gegen Unfälle / Defekte, zB irgendwer leert Bier in den Mixer, und jener kackt ab und schickt ein irres Signal an das DSP, oder sonstige starke Störsignale, wie zB laute Vinyl-Knackser, nicht wirklich geschützt ist. Innerhalb der ersten Auslenkung kann der Lautsprecher bereits mechanisch Schaden nehmen.
Wenn es nur darum geht, dagegen zu schützen, dass der DJ bischen zu motiviert am Master-Regler ist, geht es ja noch.

Beitrag Nummer:#13  Beitrag Mo 28. Mai 2018, 19:12
junky88 Kabelwickler

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Der Release ist halt etwas unglücklich zu wählen. Aus meiner Sicht sollte er zumindest über zwei volle Perioden laufen (auch wenn man hier wahrscheinlich auch drüber diskutieren könnte, dass auch weniger noch sinnvoll ist). Gerade weil ich ja keine Holdzeit wählen kann. Durch diese Forderung und die Wahl maximal den 32x fachen Attackwert zu wählen, kann man hier an der Stelle quasi ne untere Grenzfrequenz definieren bis zu der es ein sinnvoller Releasewert ist.

EDIT: Zusammen mit der Grenzfrequenz durch die Attackzeit, ergibt sich quasi eine limiterbare Bandbreite.

Das sollte die Wellenform zumindest etwas weniger schlimm verziehen.

Man kann natürlich auch argumentieren, dass es sinnvoll ist, einen einsetzen Limiter deutlich zu hören. Je öfter man sich aber am Limit der Anlage bewegt (und sei es aus den üblichen Budgetgründen) desto eher wünscht man sich doch eine unhörbare Variante.
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Beitrag Nummer:#14  Beitrag Mo 28. Mai 2018, 23:46
Jens Droessler Benutzeravatar
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Für Leute, die wissen, was sie da hören, mag es nicht mal schlecht sein, den Limiter heraushören zu können. Für alle anderen ist es kontraproduktiv. DJ Bambule mags saulaut, Klirr, Geratter und eben auch Limiterartefakte stören ihn nicht. Das Publikum denkt sich aber "Klingt das scheiße, boah!" Schuld ist dann der, der die PA hingestellt hat. Neenee, meine Limiter soll man bitte nicht hören. Und genau an der Stelle sind dann echte RMS-Limiter, die als Thermallimiter arbeiten können, sinnvoll. Sonst wirds lauter und lauter, weil der Peaklimiter den Crestfaktor immer weiter staucht, und irgendwann rauchen dann trotz Limiter die Spulen. Oder man muss den Peaklimiter eben drei, sechs dB tiefer ansetzen, sodass die thermische Belastbarkeit schon nicht mehr überschritten werden kann. Allerdings kommt dann aus der Box auch "nichts" mehr raus...


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