DSP mit FIR Filter drei Fragen

#1

Hallo,

Meine Limmer 042 hatten den ersten Einsatz in einer Disco hier vor Ort.
Die Leute waren damit schon zufrieden und ich soweit eigentlich auch. (Soweit man es bei dem TechHouse gerappele das diese Leute hören beurteilen kann

)
Habe das DSP the t.racks FIR DSP 408 im Einsatz und der Lautsprecher wird voll aktiv mit 4 Endstufen pro Kanal betrieben (Sub, Tiefmitteltöner, Mittenhorn und HT)
Bis jetzt habe ich es ganz klassisch mit IIR Filter zweiter Ordnung im Garten eingemessen (Die Trennfrequenzen liegen bei 100, 550, 3500 Hz)
Das DSP 408 hat aber auch die Möglichkeit ab 150hz aufwärts FIR Filter zu verwenden.
Zum Einmessen verwende ich die RWE Software.

Hier nun die drei Fragen an euch:
1. Welche Fensterfunktion ist am besten für ein voll aktives System geeignet?
(Hier mal eine Kopie was Wikipedia alles an Filtern aufführt und davon einige auch in meinem DSP verfügbar sind)
2.2 Von-Hann-Fenster
2.3 Hamming-Fenster
2.4 Blackman-Fenster (3-Term)
2.5 Blackman-Harris-Fenster
2.6 Blackman-Nuttall-Fenster
2.7 Flat-Top-Fenster
2.8 Bartlett-Fenster
2.9 Bartlett-Hann-Fenster
2.10 Kosinus-Fenster
2.11 Tukey-Fenster
2.12 Lanczos-Fenster
2.13 Kaiser-Fenster
2.14 Gauß-Fenster

2. Das mit der Laufzeitkorrektur hapert bei mir noch etwas da ich mit dem Zeitfenstern in RWE nicht zurecht komme.
Wie stellte man diese Funktion richtig ein, so das man in der Sprungantwort alle Chassis mit ihrer zeitlichen Abfolge sehen kann?

3. Limiter einstellen hab ich bis her auch noch weg gelassen.
Im Bassbereich ist der Limiter der in der Endstufe eingebaut ist aktiv (Mäuseklavier) aber im DSP hab ich noch nichts limitiert.

Ich möchte die Woche meine PA nochmal im Garten aufbauen und verschiedene Filtereinstellungen mit Musikmaterial ausprobieren.
Deshalb wäre ich euch dankbar wenn ihr mir bei den Punkten oben ein paar Tip geben könntet.

LG Andi

YouTube · #2

1.
Die Fensterart ist verantwortlich für den Durchlass- und Sperrbereich, diese ändert Steilheit als auch Ripple vom Filter.
Ich bin oftmals Fan von Hanning, da es die Nebenkeulen sehr gut unterdrückt, ist dafür aber auch nicht super genau. (Fehler/Abweichung in dB).
Genauer, aber mehr Ripple bietet dann Blackman.
Aber hier stecke ich nicht so morz tief drin, da können andere sicher spezifischere Tipps geben als ich.

Auf alle Fälle solltest du erst mal die Latenz mit FIR Filtern testen, die kann nämlich flott nach oben gehen.

2.
Da kann ich dir leider nicht weiterhelfen, nur bei ARTA kann ich dir hier Hilfe anbieten.
Es gibt aber verschiedene Methoden, entweder per Laufzeitfinder, oder auch per Gruppenlaufzeit.
IdR. beides nur im 1-Kanalmodus. (Teils Semi 2-kanal)

3.
Hier kannst du ja problemlos meinen Limiterrechner benutzen.

#3

Hiho,

Beim ausprobieren bin ich selber bei Black Man gelandet weil ich damit auf die schnelle einen relativ schönen Übergang hinbekommen habe.
Irgendwo hab ich gelesen das Kaiser Filter den besten Kompromiss bieten (wobei sich der Text nicht direkt auf Frequenzweichen bezog).
Ich habe zwanzig Speicherplätze und da werd ich mir mal einige Filtervarianten speichern und auch verschiedene Trennfrequenzen ausprobieren.

Wenn das Wetter wieder Stabil ist gehts los.
Im Garten habe ich halt ca. 50db Hintergrundgeräusche aber zum anpassen der tieferen Frequenzen tuts das auch.

Danke und bis denn

#4

Welches Fenster besser ist, hängt auch von der Zahl der Filter-TAPs und der eingestellten Grenzfrequenz ab. Je größer die TAP-Zahl, desto genauer werden die höheren Frequenzen repräsentiert. Genau da hapert es ja bei den meisten DSPs. Die eingestellte Grenzfrequenz ist insoweit relevant, als das Fensterfunktion und Koeffizientenfunktion multipliziert werden. Eine sehr tiefe Grenzfrequenz wird durch ein zu enges Fenster (geringer span) zu weit nach oben geschoben - im schlimmsten Fall verliert man eine Oktave.
Ich persönlich nehme bei meinen hochaufgelösten Filtern ein eigenes Window, das auf das Basis einer Besselfunktion (optimale Energieverteilung) agiert und bei dem die Koeffizienten auf minimale Rundungsfehler optimiert werden.

Generell ist Blackman-Harris II (mit COS2, COS4) fürs Audio günstig.

Aber eine Rückfrage: Du sprichst in deinem Text von einem IIR-Filter. Wozu möchtest du da fenstern?

#5

engineer hat geschrieben: ↑15. Jul 2023 22:37 Aber eine Rückfrage: Du sprichst in deinem Text von einem IIR-Filter. Wozu möchtest du da fenstern?

Die Frage verstehe ich nicht ganz.
Ich möchte die FIR Filter ausprobieren weil das DSP es eben auch anbietet.
IIR sind momentan in Verwendung und ich weiß gar nicht ob man IIR Filter fenstern kann?

Sorry aber beim ersten lesen verstehe ich nur das Black Man geeignet ist.
Der Rest deiner Antwort klinkt mir etwas zu kompliziert (Wo verliert man eine Oktave...Du meinst damit wahrscheinlich eine Oktave an Flankensteilheit je tiefer getrennt wird)?
Wie gesagt, bin da noch am ausprobieren und irgendwo kann man auch noch in den globalen Einstellungen ein Skript Hochladen das auch etwas mit FIR Filtern zu tun hat....Da gehe ich mal davon aus, das dieser Bereich wie ein Equalizer auf FIR Basis fungiert?

Morgen baue ich endlich meine Speaker im Garten auf und sollte ich gar nichts richtig verstehen, lade ich mal ein paar Bilder meiner Einstellungen/ Messungen hier hoch.

#6

Du kannst alles Fenstern und zum Messen muss man das auch. Auch IIR-Filter.

Kommen wir aber nun zu deiner Frage: Am Besten schaust du dir mal die Spektren der Fenster an und deren Verhalten im Bezug auf Seitenbänder. Welches da das Beste ist, hängt davon ab, wie das Störspektrum aussieht, das wegzufiltern ist.

Zu deiner Frage mit der Oktave: Wenn man einen FIR-Filter über eine Periode auslegt und dann fenstert, multipliziert man im Wesentlichen (s)eine Grundwelle in den Signalstrom. Bezogen auf die schon im Spektrum enthaltene Grundwelle kommt dieser Multiplikator also zweimal rein, was das Verhalten im Bereich dieser Frequenz stark dämpft und damit effektiv die Grenzfrequenz nach oben verschiebt.

Wenn man, wie in deinem Fall, erst ab 150Hz arbeiten kann / möchte, dann wird man um das Problem herumkommen. Z.B. könnte man bei 48kHz mit 512 Taps arbeiten. Die Grundwelle im Fenster läge dann bei etwa 90Hz. Trotzdem sollte man sich vergegenwärtigen, dass man mit einem Fenster die Koeffizienten des Filters verbiegt.

Will man das nicht, sollte man das Fenster auf wenigstens 3 Perioden auslegen. Im Beispiel sieht man wie z.b. die einfache Hamming-Kurve das Resultat am Rand verbiegt. Stellt man sich nun vor, man benutzt einen Tiefpassfilter, der im Bereich der unteren Grenzfrequenz filtern soll, bekommt man quasi die Koeffizientenkurve plattgedrückt und damit nicht die gewünschte Filterung, sondern eine, die bereits ca. 1 Oktave weiter oben greift.

#7

Hallo und danke für die Antwort,
Ich bleibe jetzt erst mal ganz klassisch bei IIR Filtern und versuche mich da an verschiedenen Trennfrequenzen und Filterordnungen.
Denn vielleicht hört man den unterschied zwischen FIR und IIR gar nicht so stark heraus?
Da wäre ich an deiner ehrliche Einschätzung interessiert.
Ob es sich klanglich rentiert FIR Filter oberhalb 150hz einzusetzen?
Miene Erste Einstellung mit Filter zweiter Ordnung hat auf Anhieb schon einen guten Sound produziert (hatte letzten Freitag dicke Party im Garten...)
Die Trennung lag da bei 100/550/3500 Hz,12dB.
Jetzt versuche ich noch eine Einstellung mit 100/600/4000 hz und eine mit 100/500/2200Hz (hier mit dritter Ordnung im Hochtonbereich).
Mehr fällt mir da gerade eh nicht dazu ein, denn der MT der Limmer 408 geht ja erst ab 500hz so richtig los.
Glaubt ihr das der MT (Horn) auch bei 500Hz noch getrennt werden kann oder produziert man da dann schon mehr Verzerrungen bzw. läuft Gefahr das der MT überlastet wird)?

#8

Hier noch paar Bilder...
Hab mir eine Schwenkvorrichtung gebaut, aus Schrott für 0 Euro.
Schwenkt super

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