Hallo,

nachdem die Familie in letzten Wochen genug Sweeps hören musste ist meine Mess- und Aufstellorgie erstmal abgeschlossen. Gestern wurden aus den ungezählten Messungen mit vielfältiger Dartellungsmöglichkeit gut 40 Screenshots gemacht die hier demnächst erscheinen werden. In erster LInie dient das als Doku für mich selbst, kritisches Hinterfragen und Vorschläge zur Erweiterung sind jedoch höchst willkommen.

Die Methode der Inversmessung wurde überprüft durch Vergleich mit den Hörplatzmessungen der Subs an ihren endgültigen Aufstellungspositionen. Im Nachgang fällt mir ein, den Job hätte man auch bei ein paar der "ungeeigneten" Aufstellpositionen machen sollen um das Prinzip der Inversmessung praktisch auf Relevanz zu prüfen. Mach ich beim nächsten mal.

Die 4 aufgestellten Subwoofer sind benannt nach den Kanälen der 8-Kanal Endstufe. 12 und 34 stehen hinter der Leinwand nebeneinander, 56 und 78 stehen hinten rechts in der Ecke übereinander. Zur Messung wurde die Endstufe direkt an den FL angeschlossen und mit aktiviertem 150 Hz Low Pass Filter betrieben.

vergleich sub an lp (invers) und mic an lp hinten rechts.jpg
vergleich sub an lp (invers) und mic an lp leinwand.jpg

und dashier von gestern, weil ich vergaß dass die Übung schon vor 2 Wochen erledigt war. Entspricht im Inhalt aber

vergleich inversmessung mit messung am hörplatz.jpg

I vers und tatsächliche Messung passen für meine Erwartung erstaunlich gut überein. Deutliche Abweichungen gibt es unterhalb der ersten von mir errechneten Raummode bei 26,5 HZ. Die Buckel kann ich mir wirklich nicht erklären, bilde mir aber ein auch bei 21 Hz noch deutlich was zu hören. REW hat da einen sehr schönen Tongenerator, bei dem die Frequenz des Sinustones mit dem Cursor im Fenster verschoben werden kann.

Durch die Beschäftigung mit REW in seinem Heimatforum fand ich nun das Raumsimulations Werkzeug. Eingegeben werden die Dimensionen eines rechteckigen Raumes, Position von Schallquelle, Hörplatz und Absorptionskoeffizienten. Ausgegeben wird die simulierte Impulsantwort mit allen Auswertemöglichkeiten. Hier mein Versuch meine Situation zu simulieren. Relevant sind glaube ich nur die blauen Kurven, da es im Raum tatsächlich nur ein Wändepaar mit 653 cm abstand gibt. Gäbe es nicht die Einbuchtungen durch Treppenhaus und im Bereich des Fensters neben der Leinwand, dann hätte der Raum nahezu quadratische Dimension. Deshalb auch hierfür die Simulation.

raumsimulation 2 raumgrößen und 3 sub positionen.jpg

Gruß
rumpeli

Die theoretisch erwartete 26,5 Hz Längsmode ist in den tatsächlichen Messungen quasi nicht zu erkennen.. Das könnte daran liegen, dass sie in der Höhe der Mess/Hörposition sehr wirksam duch die zwei Sitzreihen bedämpft wird. Bei mir bestehen diese immerhin aus recht massiven Sofas. Beim Erstellen des Messpunktrasters im Raum habe ich diese Mode sehr lange vermisst, bis eine recht absurde potentielle Subaufstellposition an der Decke über den Sitzen gemessen wurde. Hier ist nun auch die Mode zu sehen

- Platzhalter für das entsprechende Diagramm wenn gefunden-

Prima, dieses Feedback kommt natürlich gerade am Anfang gut. Wenn ihr das nicht kapiert geht es mir selbst demnächst wohl sonst genauso.

Die einzige Zeichnung bislang ist diese hier:


Man sieht im unteren Teil den Grundriss des Kinos. Rechts ist Norden. Der obere Teil zeigt die Seitenansicht Ost-West. Es sind ein paar Einrichtungen dargestellt, wie z.B. die 7 Hauptlautsprecher und Projektor (mint), poröse Absorber (rot), Samtvorhang (gewellte LInie), Schlagzeug (oben), großeß Regal (Nord-Westen) und Heizungsanlage mit doppelläufigen Kaminzug im Nord-Osten. "M" bezeichtet eine Position, für die mit dem nachfolgend beschriebenen Verfahren ein geeigneter Aufstellungsort für einen Subwoofer ermittelt wurde.

Die Methode zur Bewertung der poteniellen Subwooferaufstellpositionen nenne ich "Inversmessung". Mir ist leider kein gebräuchlicher, klar definierte Begriff bekannt. Dabei steht als Schallquelle ein Subwoofer in Kopfhöhe am Hörplatz.

Zur Zurodnung der Positionen von Schallquelle und Mikrofon dienen drei Koordinaten x -y-z. 0-0-0 ist die Ecke des Raumes im Südosten auf dem Fußboden (im Grundriss links unten). x bezeichnet die Entfernung Richtung Westen (im Grundriß oben), y Richtung Norden und z nach oben. Die Längeneinheit ist 1 Meter. Im Grundriss ist fünf mal ein M gezeigt. Das süd-östlichste hat ca. die Koordinaten 1-0,3-0,3.

Alle anderen "Zeichnungen" sind Screenshots des Messprogramms Room EQ Wizzard (REW). Meist werden mehrere Amplitudenfrequenzgänge als Overlay gezeigt. Oft hat die Messdatei mehr Einzelmessungen als in der Abbildung gezeigt werden. In der Legende sind alle Messungen der Datei aufgeführt, die ohne Häckchen im Kästchen sind ausgeblendet.
Die Amplitude hat fast immer eine sichtbare Skala von 60 db, meist 25 - 85 db. Da die Messkette immer wieder mit einem Schallpegelmesser kalibriert wurde sind entsprechen die abgebildeten Pegel (bei fast allen Messungen) dem tatsächlichen Schallpegel am Messpunkt. Unter 30 Hz und über 10 kHz sind die absoluten Werte mit Vorsicht zu genießen wegen der erhöhten Unsicherheit der Messkette (Mikro, Soundkarte), mehr dazu später.
DIe Legende der Diagramme ist tatsächlich kryptisch, aber die Koordinaten könnt ihr hoffentlich erkennen. Weiteres versuche ich im Text zu erklären.

Bei geglätteter Abbildung ist die Glättung in der Legende angegeben wie z.B. hier 1/12 Oktave
(Abbildung nur als Beispiel, Diskussion des Inhlates später)
addition von irs 3 boxen und echtmessung.jpg

Die Subwoofermessungen sind ungeglättet. Die Auflösung hängt allerdings von der Länge des Messsignals ab, meist 256 kb, selten auch 128 oder 512 kb.


Jetzt klar?

Nach Abschluss der vielen Inversmessungen entschied ich mich dafür 4 der 6 mir zur Verfügung stehenden Subwoofer aufzustellen. Zwei davon hinter die Leinwand nebeneinander und zwei in die Nord-West Ecke übereinander. Jeder Subwoofer bekam einen Namen aus eine zweistelligen Zahl: 12 (einszwei) und 34 stehen vorne, 56 und 78 stehen hinten.

Und jetzt noch mal der Vergleich von Inversmessung. Subwoofer 34 steht an Position 2-0,3-0,3, Subwoofer 56 steht an 6,2-6,2-0,3. Letztere Position (die Müllecke hinter dem Vorhang) war zum Zeitpunkt der Inversmessungenallerdings noch nicht freigeräumt weshalb zum Vergleich die Inversmessung an 5,7-6,2-0,3 abgebildet ist.

Sub Aufstellpositionen 12 34 56 78.png

Nilsens schrieb:

Ich gestehe, ich musste mich wirklich durchquälen, hätte aufgehört zu lesen, interessiere mich aber halt für das Thema

So 100% Blicke ich immer noch nicht durch, aber einfach weil die Bezeichnungen nicht nur irreführend sind, sondern auch nicht konsequent.
Es mag für dich hilfreich sein (und eigentlich auch keine schlechte Idee) bei der Ermittlung den Messungen Standort-Koordinaten zu geben, aber für die Beurteilung danach ist das einfach sehr unglücklich.

Danke fürs trotzdem Kämpfen. Leider kann ich ohne Beispiel "irreführend, nicht konsequent, unglücklich zur Beurteilung" nicht nachvollziehen und daher auch nicht korrigieren. Das Koordinatensystem wurde gewählt, weil ich im Raum ein Raster von maximal 1 m Schrittweite gemessen habe, an den interessanten Stellen auch alle 30 cm. Da kommen eine Menge Messungen zusammen, wie würdest du die benennen?

Nilsens schrieb:

Ich habe zumindest keine Lust zu raten oder zu ermitteln welcher der 5 Subwooder nun 2-0,3-0,3 ist.

Dann kommen noch weitere Besonderheiten hinzu... Subs die nach dem Anschlussschema benannt sind

Wenn dann bei den Messungen noch beides gemixt wird... dann ist mir das to much...

Ich kann die Messungen auch mir Phantasie nicht interpretieren.
Ist 34 nur 34 oder vielleicht 34 und 12. Wenn nur 34, wo ist dann 12...
Selbiges gilt für 56

Falls die Benennung der Subs mit 12, 34, 56 und 78 zu verwirrend ist könnte ich dies zwar ändern, ist mir bei über 200 augewerteten Messungen aber wohl zu aufwändig. Wäre A, B, C, D oder 1, 2, 3, 4 oder Inge, Peter, Mandy und Jupp einfacher zu lesen?

Die Inversmessungen haben ergeben, dass erstmal keine 5 sondern nur 4 Subwoofer eingesetzt werden. Jeweil 2 stehen direkt neben- bzw. übereinander. In meinem Raum sollten schon zwei Subwoofer reichen, um aber mehr Leistung zu haben besetze ich die Stellen doppelt. Die Position der Subs wurde im Grundriss aktualisiert. Da, wo noch das M steht, wäre laut Inversmessungen ein guter Platz für einen füll-Sub 60 - 90 Hz, spar ich mir aber erst mal.

Die Linie, die im Diagramm "34" heißt und in der letzten Abbildung die laufene Nummer 2 hat, zeigt den Frequenzgang mit Mikro am Hörplatz, wenn Subwoofer 34 auf den Koordinaten 2-0,3-0,3 spielt. Bei dieser Messung stand 12 daneben und wurde nicht angesteuert. Ist der Fall für Messung Nr 3 mit dem Namen "56" nun auch klar?

Ob ein Subwoofer passiv neben einem angesteuerten steht oder im Treppenhaus hat keinen Einfluss auf den Frequenzgang am Hörplatz, das habe ich gemessen aber hier nicht gezeigt. Dieser Test wurde auch mit 3 passiven Subwoofern und dem Schlagzeug im Raum bzw. rausgeräumt gemacht - in keinem Fall hatte sich eine Relevanz für das Messergebnis gezeigt. Die Resonanz war zumindest nicht reproduzierbar messbar. Nilsens hatte andere Erfahrungen mit den K11 und XTCs in seinem Kino gemacht.

Später, wenn Interesse besteht, zeige ich Messungen in denen 12 und 34 zusammen laufen. Die heißen dann 1234 und ich werde mich um eine verständliche Beschreibung im Text bemühen. Bis hierhin wurden nur Messungen einzelner Subs gezeigt.

Was soll in der Bezeichnung dann 2-0,3-0,3 usw.

Das ist die Inversmessung, mit Schallquelle am Hörplatz und Mikro an den Koordinaten 2-0,3-0,3.

Wo sind Summenmessungen alles Subs. Laufen die Subs als Summe oder mir Delay... Die Liste könnte ich noch erweitern

kommt alles noch. Weitere Kapitel sind

- Messsignale, Mikro- Soundkartenkalibrierung, Samplerate, Sweeplänge, Messpegel - Wie wird eine reproduzierbare und aussagekräftige Impulsantwort gemessen?
- Delayoptimierung der Subwoofer untereinander
- Ermittlung der optimalen Position für Frontlautsprecher, Einfluss von Leinwand und Bedämpfung
- Wie sieht der Audyssey Filter aus?
- Anpassung von Multisub an Frontlautsprecher

Ach ja, nur um KLarheit zu schaffen. Weiter oben werden gute und weniger gute Subaufstellpositionen aus den Inversmessungen ermittelt. Das Spektrum von 2-0,3-0,3 entspricht den eingangs aufgestellten Kriterien für einen guten Frequenzgang viel mehr als z.B. das von 2-3-0,3. Nicht diskutiert wurde, warum das so ist und ob sich das auch aus theortischen Betrachtungen der Raumgegebenheiten hätte ableiten können.

Im Fall der fast nicht erkennbaren 26,5 Hz Mode bin ich der Sache aber doch nachgegangen um so vielleicht einem Bug beim Messaufbau auf die Schliche zu kommen oder eine Erklärung für die Moden bei 21 Hz zu finden. Daher die Raumsimulation

rumpeli

Leute, ich hab die letzten 4 Wochen so viele Diagramme geglotzt und interpretiert, da ham sich meine Windungen wohl etwas verknotet. Genau diese Frage wollte ich mit Post Nr. 121 beantworten. Hier zum dritten mal ein Bild daraus:



Nummer 8 und 9 sind Inversmessungen, Nummer 2 und 3 Messungen am Hörplatz, wobei jeweils ein Subwoofer (Schallquelle) an dem Platz aufgestellt war wo bei den Inversmessungen das Mikro war.

Edit
PS

Erst erfolgten die Inversmessungen und 2 Wochen später die Normalmessungen. In der Zwischenzeit wurde die DCX2496 und ein Subsonic Filter zwischengeschaltet. Dies bewirkt bei den Normalmessungen einen steileren Abfall unterhalb von 21 Hz, sonst aber nix. Letztere These wird bei den Einstellungen der DCX noch mit Messdiagrammen belegt.

Zwischen ca. 25 und 70 Hz stimmen Invers- und Normalmessung (danke für den Begriff) ganz gut überein. Für mich passt es sogar ganz gut mit der modalen Simulation von REW, obwohl die nur axiale Moden berücksichtigt.

Beim Spielen mit dem Modensimulator wurden auf einmal tatsächlich auch Wellentäler und -berge unterhalb von 25 Hz simuliert. Je mehr Grundrauschen und je breiter der Bandpass gesetzt wird, desto ausgeprägter werden diese "Überschwinger im Tiefbassbereich".
modal simulation einfluss von highpass, lowpass filter und grundrauschen auf das spektrum.jpg

Aus den Freifeldmessungen weiß ich ja, dass beide der eingesetzten Subwoofertypen bei 20 Hz keinen nennenswerten Pegel mehr bringen. Durch den Raum wird der bis zur untersten Mode zwar verstärkt, aber auf welcher Strecke soll sich bei 21 Hz noch eine Mode ausbilden?

Inzwischen glaube ich es handelt sich um einen Fehler bei der FFT des Messsignals. Wäre ich früher darauf gekommen hätte ich mit Messsignalpegel, Frequenzbereich, Sweeplänge und FFT Parametern (Fenstergröße und -form) experimentiert.

Wer seine Subwoofer misst sollte unterhalb der ersten Mode sehr sehr kritisch seinen Messaufbau analysieren.

Jo, den Zweifel hatte ich auch. Aber, nimm den Satz wörtlich und du kannst nur sagen: diese Aussage ist falsch. Die Subwoofer sind vollkommen unabhängig vonenander. Die Resonanz, also Anregung von Membran und BR Öffnung hat keine Chance gegen den elektrodynamischen Antrieb.

Was du vielleicht meinst ist, "die Schallwellen der Subwoofer addieren sich im Raum und das Summensignal entspricht nicht der Summe der Pegel in den jeweiligen Frequenzen". Das stimmt. Und dennoch kann dieses Summensignal aus den Signalen der einzelnen Subwoofer berechnet werden und es stimmt sehr gut überein mit einer Messung, bei der beide Subwoofer gleichzeitig laufen. Strenggenommen gilt das nur für minimalphasige Filter und die Filterkette aus Lautsprecher und Raumantwort ist nicht über den gesamten Frequenzbereich minimalphasig. In meinem Fall war das aber nur bei einer Mode bei 67,5 Hz relevant, für den Rest sehr brauchbar. Messbeispiele kommen später bei der Delayoptimierung.

Zumindest für meinen Raum gilt: Die Inversmessungen egeben quantitativ exakte Angaben über die Frequenz von angeregten Raummoden. Der Pegel wird quantitativ nicht sehr genau prognotiziert, qualitativ können aber Aussagen über die Welligkeit abgeleitet werden.

Hallo,

nochmal als Zusammenfassung was bis hier zur Subwooferaufstellung beschrieben wurde. Gesucht wurden Aufstellpositionen für maximal 6 Subwoofer. Als Kriterien für die optimale Aufstellung gelten für das Messignal am Hörplatz (Reihenfolge stellt die Priorität dar):
keine starken Senken unterhalb 80 Hz
Anregung möglichst tiefer Frequenzen
möglichst linearer Amplitudenfrequenzgang
unterhalb 40 Hz möglichst viel Pegel

Als wesentliche Methode wurden Inversmessungen durchgeführt, bei denen ein Lautsprecher am Hörplatz einen Sweep ausgibt und das Messmikrofon an den potentiellen Aufstellpositionen aufnimmt. Die Methode wurde durch Vergleich von real und invers gemessenen Diagrammen auf Tauglichkeit geprüft.

Auf diese Weise konnten zwei Positionen gefunden werden, bei deren Besetzung mit Lautsprechern ein gutes Endergebnis erreichbar schien. Im Aufstellungsplan sieht man sie vorne unter der Leinwand und hinten rechts in der Ecke. An jeder dieser Positionen wurden je 2 Subwoofer aufgestellt. Vorne nebeneinander die Subs 12 und 34, hinten übereinander die Subs 56 und 78.



In diesem Messdiagramm sind die Messungen der 4 einzelnen Subs aufgeführt und auch eine Messung, bei der alle gleichzeitig spielen. Zur Delayanpassung aber später mehr.

4 subs einzeln und zusammen.jpg

Ehrlich gesagt ist mir erst nach den ersten 100 oder so Messungen die Relevanz der Kalibrierung, verwendeten Messignale, AVR-Einstellung, FT Parameter so richtig aufgefallen. Aufgefallen daran, dass sich einige Versuchsaufbauten nicht 100% reproduzieren ließen. Es gibt wirklich unendlich viele Fettnäpfchen in die man treten kann und nachher falsche Rückschlüsse aus den Messdiagrammen zieht. Nachfolgend also eine kleine Auswahl der Spielereien in diese Richtung.

Was macht der AVR aus dem Messignal:
SPL referenz pre out signale .jpg

Bei allen Messungen wurde ein Sweep über HDMI an den AVR geleitet. Für Messung Nr 9. wurde der Subwoofer Ausgang des AVR mit dem Line in der aufnehmenden Soundkarte verbunden, bei den anderen Messungen war es der vorn links (FL) Vorverstärkerausgang des AVR.

Der AVR-2309 hat Audyssey MultEQ, vor Aufnahme dieser Messreihe wurde eine Autoeinmessung durchgeführt und das Ergebnis in den Speicher des manuelle EQ kopiert.

Messung Nr.20 Direct sollte im Idealfall linear sein und ist dies in der Praxis auch von 40 - 2000 HZ. Die Abweichungen zeigen die Notwendigkeit einer Kalibrierung nicht nur des Mikrofons, sondern auch der Wiedergabelektronik. Was man hier nicht sieht, ich aber von anderen Messungen weiß, die Nichtlinearität des Messignals am Vorverstärkerausgang ist Pegelabhängig. Wenn ich also zwei Messungen vergleichen möchte, dann sollten alle Pegeleintellungen gleich sein (Signalausgang, Vorverstärker, Endstufe, Mikrofonverstärker, Signaleingang).
Es könnte natürlich auch sein, dass im Messprogamm noch die Korrekturdatei des Mikrofons hinterlegt war, ganz so krass (5 db im Hochton) ist die Nichtlinearität von Sounkarte und Preamp natürlich nicht

Nr17: Front Lautsprecher aus large gestellt und Ausgabemodus Stereo, kein Equalizer. Eigentlich hätte ich hier das selbe Signal wie im Modus Direct erwartet. Tatsächlich steigt der Pegel ab 250 HZ zu tiefen Frequenzen mit ca. 3 db/oct an. Man könnte vermuten es würde der Bass eines auf small stehenden Center/Surround-Kanals zugemischt aber es war ganz bestimt kein upmix Filter aka Dolby PLII aktiviert. Zum Zeitpunkt der Messung war ich leider nicht konsequent genug der Sache nachzugehen und so habe ich nun leider keine Erklärung dafür parat.Ohne diese Messung am Preout wäre das allerdings niemals aufgefallen und man hätte es als Einfluss des Raumes interpretiert.

Nun zu den Audyssey Korrekturen, nur EQ, kein dynamic Volume/EQ - Messungen 18 und 21. Sowas hatte ich bislang noch nie gesehen und einige Aspekte finde ich schier unglaublich. Audyssey hebt den Pegel im Bass und Hochton schmalbandig um über 12 db an. Plus 4-6db ab 4000Hz hätte ich schon erwartet, weil die Box bei der Einmessung hinter der Leinwand stand. Kein Wunder, dass das bei hohen Lautstärken stressig klingen kann. Obwohl 8 Messpostionen verwendet wurden sind die Filter auch im Hochtonbreich sehr schmalbandig - keine Ahnung wozu. Da würde ich gerne mal verstehen was die Audyssey Ingenieure sich so denken.

Messung 19 zeigt das Preout Signal FL bei aktiviertem grafischen Equalizer, bei Denon heißt das manual. Obwohl die EQ Einstellung aus der Autoeinmessung übernommen wurde ist die Pegelanhebung der einzelnen Bändern bei weitem nicht so hoch. Messung 9 und 16 sind die Messungen an Subout und FL out wenn die Frontlautsprecher auf small gestellt sind.

Ich will hier gar kein Feedback/Diskussion zu den einzelnen Messungen, die Message ist: Messt eure MEssignal wiederholt mit verschiedenen Einstellungen. Man kann soo viele Fehler bei Messaufbau und Intrpretation machen, die ich/man als Laie nur per Zufall und nach häufiger Beschäftigung mit der Materie findet.

Wer jetzt noch Lust hat kann sich auch noch die Phasenfrequenzgänge dieser Signale reinziehen.

phase referenz pre out signale.jpg

Gruß
rumpeli

Nilsens schrieb:

Huhu,

kannst du die Submessungen noch mal auf 5db skaliert einstellen ohne Glättung. 10db erlauben kaum eine Beurteilung...

Ist da schon irgendein EQ im Spiel?

Gruß
Nilsens

ne, mach ich jetzt nicht. Die Messungen sich alle ungeglättet, bei REW würde das sonst im Diagramm dabeistehen. Hier noch ganz ohne EQ.

rumpeli

Guter Punkt
ich sag aber mal ja!

zum Thema EQ hier mal ein Bildchen mit außnahmsweise nur nur 4 Kurven:

ein Subwoofer alleine unter der Leinwand, Mikro am Hörplatz
Messung 1: AVR preout direkt an die Endstufe des Subwoofers (die hat einen aktivierten Tiefpass bei 150 Hz)
Messung 2. wie 1, nur der preout des AVR geht zur DCX2496, dort alle Einstellungen neutral, Ausgang DCX zur Endstufe des Subwoofers. Man erkennt kaum einen Einfluss der zugeschalteten digitalen Frequenzweiche, was schon manl ein ganz gutes Zeichen ist.
Messung 3: an der DCX wurde bei 24 Hz ein Butterworth 12 db/oct tiefpass und ein EQ mit +5 db gesetzt - meine Subsonic filter (wird gleichnoch detailliert erklärt)
Messung 4: per REW wurden EQ-Filter errechnet um den Frequenzgang zwischen 22 und 100 Hz auf +-3b zu linearisieren, diese Filter wurden auf die DCX übertragen

dcx tests.jpg

Edit: Der Sinn dieses Posts ist es zu zeigen, dass (Messung 1 und 2 ) eine DCX mit neutralen Einstellungen im Signalweg keinen deutlichen Einfluss auf den Amplitudenfrequenzgang des gemessenen Signals hat, dass (Messung 1 und 3) der gewählte Subsonic Filter nur da wirkt wo er es auch soll, (Messung 4) dass man mittels der per Auto EQ Funktion von REW errechneten Filter und Übertrag in den parametrischen EQ der DCX ein schön flaches Messdiagramm hinbekommt.

eingangs in Post 140 und in 142 einleitend und am Ende hatte ich was zur Motivation geschrieben, in 147 hab ich es eben nacheditiert.