DSP met FIR filtering

**Koen van der K** · 18-08-05, 17:57

Bedankt voor je uitleg Frank, zo ik begrijp is de Firtec "controller" voornamelijk voor fixed install. het meest geschikt.

Vooral on axis is dus wel wat te corrigeren mbt transientrespons en (fase)coherentie; afstaalkarakteristieken en faserespons / groupdelay of axis blijft dus meer het mechanische werk zoals kast- en hoornconstructies.

Wat ik dan wel frapant vind is dat, uitgaande van problemen rond massatraagheid van drivers, het voor het "hoog" ook zo goed werkt (beduidend minder "massatraagheidsproblemen" lijkt me), of wordt hier meer (fase)gecorrigeerd mbt minimaliseren van kamfilter-effecten ?

Het een houdt uiteraard met het ander verband, ik zal nog eens in de theorie duiken ... voor touring en verhuur lijkt FIRTEC me een minder geschikte oplossing (lees : geen meerwaarde leveren tov een "standaard" LS management / systeemcontroller) gezien de grotere hoeveelheid variabelen (afstanden, temp. stacks etc etc.)

Enfin, hoewel niet echt naast de deur is 't misschien een ritje richting Losser waard.

**Frank_KSaudio** · 18-08-05, 20:37

citaat:Bedankt voor je uitleg Frank, zo ik begrijp is de Firtec "controller" voornamelijk voor fixed install. het meest geschikt.

Geen dank Koen maar we moeten nog wel even verder met dit item.
Firtec is zeker niet voornamelijk voor fixed install.
Firtec kun je op twee manieren toepassen.
1) Het beste gemiddelde, volgens dit principe werken in principe alle controllers. Alle voordelen die FIR filtering kent t.o.v. van Analoge of IIR filters blijven overeind.
2) Unieke filtering. Bij deze manier van filteren worden ook de toleranties tussen de verschillende componenten "glad gestreken"
Als je twee gloednieuwe drivers met elkaar gaat vergelijken dan schrik je in veel gevallen van het verschil in weergave tussen deze componenten. Bij unieke FIR filtering kun je dit dus compenseren.
Het is dan wel nodig dat je het unieke FIR filter gebruikt met het unieke luidsprekersysteem. Voor touring is dit niet te doen omdat je doorgaans een stapel luidsprekers hebt en een stapel versterkers en je knoopt daar bekabeling tussen zonder dat je op serienummers wilt letten die met elkaar moeten corresponderen.
Daarnaast wil je ook graag, uit o.a. kosten overwegingen, meerdere luidsprekers op 1 versterker aansluiten. Unieke FIR filtering werkt dan natuurlijk niet. Bij de systemen met ingebouwde versterkers werkt unieke FIR filtering natuurlijk altijd.

citaat:
Vooral on axis is dus wel wat te corrigeren mbt transientrespons en (fase)coherentie; afstaalkarakteristieken en faserespons / groupdelay of axis blijft dus meer het mechanische werk zoals kast- en hoornconstructies.

Zoals ik al vermelde zijn er meerdere metingen nodig om daaruit een correctie te berekenen. Een alleen on-axis meting heeft geen zin, tenslotte staan de meeste luisteraars off-axis.
Het is uiteraard ook voor FIR filtering onmogelijk natuurkundige wetten te doorbreken. Er zal dus altijd verschil zijn tussen on-axis en off-axis. Hoorn- en kastconstructie zijn bepalend voor dit verschil.

citaat:
Wat ik dan wel frapant vind is dat, uitgaande van problemen rond massatraagheid van drivers, het voor het "hoog" ook zo goed werkt (beduidend minder "massatraagheidsproblemen" lijkt me), of wordt hier meer (fase)gecorrigeerd mbt minimaliseren van kamfilter-effecten ?

Het is op zich grappig om te zien hoe jij dezelfde vragen stelt die in mij opkwamen toen ik met FIR filtering werd geconfronteerd.
Je moet omdenken, bij wijze van spreken frequentie- en fase-responce vergeten en impuls-responce gaan denken.
Massatraagheidsproblemen zijn uiteraard bij drivers met een lichtere conus minder relevant. Maar het Firtec principe kijkt dus naar de gehele box. Firtec corrigeert dus geen fase- of frequentieresponce maar de impulsresponce van de gehele weergever.

citaat:
Het een houdt uiteraard met het ander verband, ik zal nog eens in de theorie duiken ... voor touring en verhuur lijkt FIRTEC me een minder geschikte oplossing (lees : geen meerwaarde leveren tov een "standaard" LS management / systeemcontroller) gezien de grotere hoeveelheid variabelen (afstanden, temp. stacks etc etc.)

Het is altijd goed je te verdiepen in elke materie die ons vak zo interessant maakt. FIR filtering (en dat hoeft natuurlijk niet KS's Firtec te zijn) zal met zekerheid in de (nabije) toekomst gebruikt gaan worden door steeds meer luidsprekerfabrikanten.
Ik had al vermeld dat Firtec ook zeker geschikt is voor

**Gast1401081** · 19-08-05, 11:33

Lees ff de handleiding omtrent het plaatsen van quotejes...
puntjes weglaten : [.quote] tekst [./quote]

On topic :

de BSS soundweb en omnidrives doen dit ook al jaren, je kunt er met filters die elkaar opheffen toch een fase of looptijdprobleem mee corrigeren.

wereldwijd gepatenteerd is de filtering van ome John, die een continue fase-lijn weergeeft terwijl er wel kantelpunten zijn.

Page Not Found

http://www.meyersound.com/about/patents/cmitb.htm

Honest Sound

en verder op http://www.meyersound.com/products/technology/

Faseproblemen (en looptijdproblemen) zijn trouwens een bijna eerste oorzaak van een slecht klinkende set. Meestal goed waarneembaar door s ff rond te lopen in je veld. Zoals ook al in dat andere topic aangehaald is en speaker bouwen niet zo moielijk, maar 2 speakers naast elkaar is al gauw een drama.

**Frank_KSaudio** · 19-08-05, 17:40

Hoi Mac,

Ik zal de volgende keer op een correcte wijze citeren.

citaat:de BSS soundweb en omnidrives doen dit ook al jaren, je kunt er met filters die elkaar opheffen toch een fase of looptijdprobleem mee corrigeren.

deze stelling is helemaal waar maar het heeft niets te maken met digitale filtering. Deze aparaten zijn een samenvoegsel van Analoge filters zoals: Linkwitz-Riley/Bessel/Butterworth en NTM.
NTM filters pretenderen beter te werken dan de andere Analoge filters die hier boven zijn genoemd maar gelukkig geeft men zelf al aan dat het "beter" werkt maar dus zeker niet perfect is.
Daarnaast staan deze processors stil in de tijd. Het KS Firtec filter is dynamisch en volgt de bewegingen van de luidspreker. Of dat in het eindeffect beter is laat ik in het midden.

Zoals in het verhaal over FirTec: http://www.ks-audio.nl/main/firmod/firmod_datablad.pdf
te lezen is kiest elke fabrikant voor een eigen aanpak om allerlei problemen die zich voordoen bij het weergeven van audio op te lossen.

Het is niet aan mij om te oordelen welke oplossing het beste eindresultaat oplevert. Door veel luisteren, testen en vergelijken heb ik (subjectief) daar inmiddels een uitgesproken mening over.

Wiskundig is echter bewezen, en daar zijn de geleerden het over eens, dat FIR filtering de betere methode is t.o.v. Analoge en IIR filters.

Of de toepassing van FIR filtering zoals KS het in haar FirTec processor gebruikt het betere eindresultaat oplevert laat ik graag over aan de mensen die het gehoord hebben.
Een slecht FIR filter zal beslist mindere resultaten opleveren als een goed IIR filter.

Over smaak valt niet te twisten, de ene gaat voor een LP en de andere voor een CD.

In het verhaal over de HD-1 van Meyer heb ik veel gelezen over de problemen die zich voordoen bij weergevers. Ook zegt Meyer dat zij die problemen hebben opgelost.
Over hoe ze dat doen lees ik helaas niets daardoor is het voor mij moeilijk om het verhaal zonder meer aan te nemen.

Voor mij zijn de mogelijkheden die FIR filtering biedt, en het horen van de resultaten (136dB High-End in je oor is iets heel aparts!) een reden om me hier verder in te verdiepen.

**Gast1401081** · 19-08-05, 19:53

citaat:Geplaatst door Frank_KSaudio

(136dB High-End in je oor is iets heel aparts!)

weet ik uit ervaring, iedere ochtend weer een fijn begin van de dag...

Uit betrouwbare bron weet ik dat Meyer de Linkwitz-Reiley-truuk toepast, maar dan omgekeerd. Je ziet in het fase-spectrum een rechte lijn, behalve buiten het -10 dB-laag-punt. Daar begint er een enorme fasedraaiing, maar die is daar niet meer van belang....

**Frank_KSaudio** · 19-08-05, 21:13

citaat:citaat:
--------------------------------------------------------------------------------
Geplaatst door Frank_KSaudio

(136dB High-End in je oor is iets heel aparts!)
--------------------------------------------------------------------------------

weet ik uit ervaring, iedere ochtend weer een fijn begin van de dag...

Ik wist niet dat jij ook een KS set had....

citaat:Uit betrouwbare bron weet ik dat Meyer de Linkwitz-Reiley-truuk toepast, maar dan omgekeerd. Je ziet in het fase-spectrum een rechte lijn, behalve buiten het -10 dB-laag-punt. Daar begint er een enorme fasedraaiing, maar die is daar niet meer van belang....

Er zijn een paar zaken die bij deze techniek in me opkomen;
Ik neem aan dat je het hier hebt over een x-over punt en vraag me denk ik terecht af waarom een (enorme) fasedraaiing, ook al valt deze buiten het -10dB punt geen invloed heeft op de impulsresponce van een luidspreker.
FIRTEC werkt hier met een oneindig stijl filter. Omdat het filteren dus volledig digitaal gebeurt ziet een filter er heel simpel uit.
Laag doorlaat = signaal - hoog
Hoog doorlaat = signaal - laag
Dus in principe de juiste 1-tjes en 0-letjes van elkaar aftrekken.
Resultaat: totaal geen fasedraaiing en een volkomen perfecte impulsresponce.

Verder vraag ik me af hoe ze bij Meyer (en heel veel andere fabrikanten) een aantal andere ernstige problemen oplossen zoals daar zijn:
Cone Break-up / Massatraagheid / Resonaties / Over-excursie / Naslingering / Reflecties / Intermodulatie
Voor de duidelijkheid, het is niet bedoelt als een aanval op Meyer.

**dokter dB** · 19-08-05, 21:35

Hoi Frank, ook welkom!

Om eens gezellig mee te keuvelen:

Ik heb wat ervaring met de FIR-filters van de K&H processor (dit is een oem van de HUGO-processor).

Er zit ook een software/hardwaresysteem bij (genaamd monkey forest, erg toepasselijk omdat hij voornamelijk met sine-sweeps werkt), en dan kun je dmv de meetuitkomsten ook weer FIR-coefficienten bepalen en in de processor schieten...

Het meetsysteem is zeer uitgebreid en duidelijk niet bedoeld voor een PA bedrijf, maar voor PA-ontwikkelaars...
Je kunt inderdaad een luidspreker helemaal vlak laten meten, zelfs door meerdere hoeken uitgemiddeld mee te laten tellen (power response) ipv alleen on axis... Ook kun je componenten laten overlappen (mid/hoog) waardoor je bijv in een line-array toepassing horizontale lobing (tgv driverspacing) tussen componenten kan verminderen...

Ik vind het altijd heel eng als fabrikanten bij voorbaat settings bepalen/dicteren. Je ziet uiteindelijk altijd dat de PA bedrijven zelf aan de slag gaan ermee en dat weer terugkoppelen naar de fabrikant... Daarmee zeg ik absoluut niet dat KS dit direkt doet, want wat zij doen heeft juist iets met de luidsprekerontwikkelkant te maken, en dat is natuurlijk altijd een goede zaak...
In de praktijk hangt alleen wel alles aan elkaar, en als je bij een grote rig een hoogdriver (van bijv een bovenste rij toppen) 1dB harder wil zetten moet dit wel kunnen zonder de FIR (de gecombineerde impulse response zal veranderen?) om zeep te helpen...

Ik ben van mening dat een goede luidspreker akoestisch moet kloppen.
Dan is het daarna een kwestie van smaak en ook vooral toepassing.
Een slechte weergever gaat niet beter klinken van FIR bewerking, een goede waarschijnlijk wel anders...

De LAKE schijnt met de 48dB brickwall filters iets beter de hoogdriver te ontzien aan de onderkant, en daardoor schijnt op zeer hoog volume de hoogdriver toch wat beter uit de verf te komen dan met bijv. 24dB filterinstellingen, desnoods FIR.
Ook word het cross-gebied zo smal dat je je kan gaan afvragen of je je nog druk hoeft te maken over de lobing op dat crossgebied (iets wat je met FIR voor het filter-elektrische gedeelte zou kunnen wegwerken, bronafstand blijft nou eenmaal een akoestisch verhaal)

De grootste en karakteriserende problemen in PA-luidsprekers zijn mijns inziens voornamelijk van dynamische aard...
De hoeveelheid vervorming en vooral de dynamische vervormingsverandering (daar horen ook bv kastresonanties bij) is niet weg te werken met een ander filterprincipe. Ze zijn zeer substantieel, veel substantieler dan bijv de fase-lineairiteit.

**Koen van der K** · 20-08-05, 21:14

... zo , weer terug, zojuist de reacties gelezen van enkele praktijkervaringen waarbij ik me wel wat voor kan stellen.

Ik heb (helaas) onvoldoende praktijkervaring om erover te kunnen oordelen maar betreft Live-werk ben ik, zoals ik reeds eerder aangaf, van mening dat inderdaad andere factoren een grotere invloed hebben op de spreiding / kwaliteit / controle van het geluid dan toepassing en correctie middels een andere manier van Systeemcontrolling.

Ook zojuist een (wellicht gedateerd) stukje gelezen in de Rane-notes betreft FIR-filtertechniek en de toepassing ervan. Hierin wordt omschreven dat "digitale" (brickwall)filters zonder fasedraaiing theoretisch het meest ideaal zouden zijn maar (destijds nog) onbetaalbaar. Zoals Dr.dB aangaf lijkt het me wel geschikt om meer rendement uit een systeem te halen door extreem scherp te filteren en zo max rendement uit de drivers te halen maar geen idee hoe dit zal klinken.

Ook lijkt me de correctie per cabinet plus correctie op het totale systeem tamelijk complex. Voor actieve (powered) systemen is dat inderdaad nog te doen ... een quote van "ome John" : "The electronics in MILO solve several problems. First, there are the crossovers that separate the highs from the lows. We do this by using low-order filters ranging from elliptical to Bessel"

Fasereinheid boven steilheid ... iemand overigens ervaring met MILO en elliptische filters ?

Hoewel ik altijd geinteresseerd ben in dit soort zaken dien ik erbij te vermelden dat ik meer met onderhoud / reparatie van Pro Audio apparatuur bezig ben en geen potentiele afnemer / grootgebruiker / live-rot-in-het-vak ... voordat Frank met een demobus richting Zuiden komt

Ik ga me nog wat in de theorie verdiepen en blijf de boel volgen !

**Poelmans** · 21-08-05, 10:25

Ik heb de topics en dat pdfje met veel leergiereigheid doorgelezen (maar ga daar niks over zeggen, daar ken ik er nog te weinig van

.

Ik heb wel een kleine offtopic opmerking voor Frank: Ik merk een paar DT fouten, zelfs in je PDF. Niemand is perfect, en dat dat per ongeluk op het forum gebeurt kan iedereen gebeuren, maar in je PDF vond ik het een beetje frappant

Lees het eens ff na, kom je een stuk professioneler over. (helemaal nie slecht bedoeld e, kan het beter zeggen dan dat er een potentiele klant over struikelt

)

**Frank_KSaudio** · 24-08-05, 08:21

Leuk dokter dB dat ook jij deze topic een toegevoegde waarde geeft.

citaat:
geplaatst door dokter dB:

Ik vind het altijd heel eng als fabrikanten bij voorbaat settings bepalen/dicteren.

KS dicteert voor de luidsprekerkast zelf de settings, niet voor het systeem/array. De visie hierop is simpel. Alleen KS kent alle parameters van de luidsprekerkast om deze te kunnen optimaliseren. Het begin voor het bouwen van een systeem moet de perfecte bouwsteen zijn. Op deze wijze kan KS ook 2 jaar volledige garantie geven op hun systemen en volledig betekent [u]dus ook op opgeblazen speakers</u>.

citaat:
geplaatst door dokter dB:

en als je bij een grote rig een hoogdriver (van bijv een bovenste rij toppen) 1dB harder wil zetten moet dit wel kunnen zonder de FIR (de gecombineerde impulse response zal veranderen?) om zeep te helpen...

Bij KS zijn alle levels voor de verschillende drivers aan te passen. De gecombineerde impuls responce zal niet veranderen omdat bij het aanpassen van een level geen veranderingen plaatsvinden in tijd.

citaat:
geplaatst door dokter dB:
Ik ben van mening dat een goede luidspreker akoestisch moet kloppen.

Het probleem is dat luidsprekers akoestisch niet kunnen kloppen. Als een luidspreker akoestisch zou kloppen dan komt er precies uit wat we er in stoppen en dat is nu eenmaal niet het geval. Met de toepassing van FirTec (FirtecTM is iets anders dan alleen FIR filtering) komen we echter heel dicht bij dit optimum.

citaat:
geplaatst door dokter dB:
Dan is het daarna een kwestie van smaak en ook vooral toepassing.

Elke toepassing vraagt om zijn eigen settings. Helaas is het in alle gevallen precies die smaak van de "subjectieve" systeem engineer die voor alle luisteraars beslist hoe het systeem gaat klinken. Zelfs al zou een systeem engineer in zijn hoofd precies weten hoe een systeem moet klinken dan nog hebben we te maken met de zwakke plek "het gehoor". Duizend mensen, twee duizend oren en allemaal anders.
Laten we eerlijk zijn, zoals we hier op het forum zitten zijn we allemaal van mening dat wij weten hoe iets zou moeten klinken en hoe vaak hebben we ons bij een concert, waar we bezoeker waren, niet hoofdschuddend omgedraaid en de "systeem" technicus vervloekt.

Bij de fabrikanten van A-merk luidsprekersystemen werken mensen die hebben jaren lang gestudeerd, wiskunde, natuurkunde. 20-30 jaar ervaring met het ontwikkelen van l.s. systemen. Tonnen aan ontwikkelingskosten. Ook ik ben lang niet altijd tevreden met de outcome van deze inspanningen van de fabrikant. Blijkbaar heëft in dat geval de fabrikant een andere mening over wat de outcome zou moeten zijn als de subjectieve "ik". Dus moet ik de mening "settings" van die fabrikant respecteren en op zoek naar een andere fabrikant. Een andere optie is om op zoek te gaan naar een fabrikant die de "emotie" geluid opzij zet en zich maar 1 doel stelt; het maken van een luidspreker waarbij de outcome vrijwel een exacte kopie is van de bron. Als de outcome mij in dat geval niet bevalt dan is of de bron fout of ik moet mijn gehoor eens flink gaan oefenen. In iedergeval is de kans dat ik het voor die twee duizend luisterende oren goed doe aanzienlijk toegenomen.

[quote]<font

**Frank_KSaudio** · 24-08-05, 08:36

citaat:
geplaatst door Koen van der K

Hoewel ik altijd geinteresseerd ben in dit soort zaken dien ik erbij te vermelden dat ik meer met onderhoud / reparatie van Pro Audio apparatuur bezig ben en geen potentiele afnemer / grootgebruiker / live-rot-in-het-vak ... voordat Frank met een demobus richting Zuiden komt

Hier op het forum wil ik graag interesse wekken voor FIR filtering en de mogelijkheden van FIR filtering zoals KS dat bijvoorbeeld toepast in haar FIRTECtm processing. Uiteindelijk heeft het maar ter dele zin om dit met woorden uit de doeken te doen. De praktijk overtuigd in vele gevallen veel beter. Dus als we in het zuiden zijn ben je van harte welkom, zeker ook als je geen potentiele afnemer bent.

**dokter dB** · 24-08-05, 11:37

@Frank, dit smaakt inmiddels een beetje naar reclame.....

Er zijn VEEL meer goede systemen dan alleen KS.
De interesse voor FIR filtering is er al jaren, alleen de latency was vroeger gewoon nog te groot voor een serieuze PA toepassing.

We zullen het gaan meemaken dat KS eindelijk eens een behoorlijke kast heeft ontworpen (je vroeg erom

)

**Gast1401081** · 24-08-05, 12:28

citaat:Geplaatst door dokter dB

@Frank, dit smaakt inmiddels een beetje naar reclame.....

Er zijn VEEL meer goede systemen dan alleen KS.
De interesse voor FIR filtering is er al jaren, alleen de latency was vroeger gewoon nog te groot voor een serieuze PA toepassing.

dit riekt zelfs naar een slotje, als het speakermerk te vaak in beeld komt.

Ik weet dat ik misschien boter op mijn hoofd heb, maar ik heb nog nooit een algemene toepassing van techniek zo dik aan een bepaald merk gehangen...

Dus : terug naar FIR, en daar is volgens mij nog een boel mee te verhapstukken...

**Gast1401081** · 24-08-05, 12:54

On topic ,

Probleem bij crossen is altijd een kwestie van : hoe haal ik de ene informatie bij de andere weg, en omgekeerd, zonder dat het publiek het hoort.

Meestal zie je in de f-spectrum een -3dB (of -6dB of..) punt, en daar zijn beide drivers dus -3dB, opgeteld zijn ze daar dus wee 0dB, en mooi recht. Maar daar waar de ene driver op 0dB staat is de vorige nog niet 100% weg, en krijg je dus een versterkingkje,, en daar gaat je klank beeld.

FIR, of welke andere digitale rekenmethode dan ook is uiteraard een oplossing die tegenwoordig stevig toegepast wordt, maar de analoge filters waren al jaren goed toepasbaar, en zijn daarom zeker niet slechter. In het totale systeem is namelijk veel meer aan de hand, we beginnen al met een analoge mike, en analoge tafels. Nadeel van FIR vind ik de standaard vertraging van 2 ms voor je AD-trap, in audio is dit alweer een delay van 60 centimeter...Neem er nog een digitale tafel voor, (weer 60 cm) en je kunt bijna een digitaal verhuisbedrijf beginnen.

Ik ben zelf overtuigd fase-gedrag-aanhanger, het spectrum zal me eigenlijk worst zijn, ik wil namelijk koppelen. En daar komt die fase-zuiverheid extreem naar voren.

Ondanks het feit dat je oren geen fasegedrag kunnen waarnemen wordt dat bij toevoeging van de 2e kast ineens heel anders. Dan praat je over optel en uitdoofgedrag (buiken en knopen) en kun je op bepaalde plaatsen in het veld in eens een kompleet andere mix te horen krijgen.

citaat:Ik wist niet dat jij ook een KS set had....

Nee, heb ik te vaak opgeblazen, mag ik niet meer mee spelen...heb nou een ander speelgoedsetje...

DSP met FIR filtering

DSP met FIR filtering

Comment

Comment

Comment

Comment

Comment

Comment

Comment

Comment

Comment

Comment

Comment

Comment

Comment

Comment