Auffällige Klirrmessung

  • Ich versuche jetzt den nächsten Schritt die akustische Qualität in meinem HK zu verbessern.


    Den Klirr-Faktor kann man in REW über die "Distortion" bestimmen.

    Meine Klipsch Front-LS dürften hier ein deutliches Problem zeigen. Im FQ-Bereich von 1 bsi 4kHz ist der Klirr-Faktor deutlich über 1%. Ziel sollte nach meinen Recherchen ein Klirr von unter 0,5%.


    Ich habe die Messung am MLP und im Nahfeld gemacht, ohne relevante Unterschiede zu erhalten.

    R und L zeigen den höchsten Klirr bei 1,2kHz, der Center (hier dargestellt) bei 2kHz. Die Surrounds sehen im Vergleich deutlich besser aus.


    Distortion: Center-LS

    pasted-from-clipboard.png


    Man kann die Distortion-Messung mit einer RTA Messung gut veranschaulichen. Dazu habe ich für folgende Darstellung mit dem Generator einen Sinus mit 2kHz angelegt und die RTA gemessen.

    In der Darstellung sieht man schön das fundamentale Signal bei 2kHz. Aber auch deutlich die 2. Harmonische bei 4kHz, sowie die bösen 3. und 5. Un-Harmonischen.

    Die RTA-Messung passt also zur Distortion-Messung. Gefällt mir aber gar nicht.


    pasted-from-clipboard.png


    Es kann imho nicht optimal sein, wenn dermaßen starke Fremdgeräusche dem Grundsignal hinzugefügt werden.


    Ich habe mich dann gefragt, woher das kommen kann. Dazu habe ich den linken LS zerlegt.

    Fazit: Der Klipsch Mitteltöner alleine und ohne Weiche erzeugt schon diese harmonischen Schwingungen. Aus dem Gehäuse hab ich das MT-Chassis aber noch nicht ausgebaut.


    Jetzt meine Fragen an die LS-Experten.

    - Wie ist das hier dargestellte Verhalten meiner Klipsch-LS zu bewerten? Ganz schlimm oder typisch für so günstige LS?

    - Hören sich LS mit besserem Klirr-Faktor deutlich sauberer und klarer an, oder ist das egal so wie eine schöne Impulsantwort?

    - Kann ich am Chassis oder Gehäuse was verändern, um das Verhalten zu verbessern?

    - Kann man das ev. digital korrigieren, in dem man die störenden Harmonischen gegenphasig dem Signal hinzufügt?

    - Oder muss ich mir neue LS kaufen?

  • Ich habe die Messung am MLP und im Nahfeld gemacht, ohne relevante Unterschiede zu erhalten.

    Was heißt Nahfeld und bei welchem Pegel?

    Üblicherweise wird der Pegel auf 1 m Entfernung angegeben, um eine Vergleichbarkeit zu erhalten.


    Grundsätzlich sind so hohe nichtlineare Verzerrungen im Mittelton eher ungünstig. Vor allem, weil es sich um K3 (ungerade) handelt. Ich hatte mal eine Mitteltonkalotte, die viel K3 erzeugt hat, das konnte ich sofort hören. Das klang grausig und störend. K2 klingt dagegen deutlich angenehmer und harmloser.

  • Stört dich denn etwas?

    Technik (messen) soll nicht Selbstzweck sein.

    Andersrum, wenn es gefällt dann misst es sich richtig.


    Was kann man hier machen?

    Nicht viel ohne großen Aufwand.

    Ich würde Mal versuchen messtechnisch besonders klirrarme Lautsprecher gegenzuhöhren.


    Z.b. Neumann KH410


    Leider sind viele DIYs nicht sehr gut transportabel. Aber vielleicht kannst du ja Mal deine zu einem User in der Gegend mitnehmen?


    mfg

  • Welcher Verstärker? Vielleicht den erst mal mit Lastwiderstand messen. Nicht dass der schon Verzerrungen produziert. Du schreibst aber die Sourrounds haben keine solchen Auffälligkeiten? Dann sollte das passen.


    Lies dir auch mal den Abschnitt in der Hilfe durch. Da gibt es noch ein paar Hinweise. Mit dem Pegel kannst du natürlich mal spielen ob sich da was ändert. Auch das Mikro kann verzerren wenn der Pegel zu hoch ist.


    Welche Lautsprecher sind es denn genau? Das oben sieht aber wirklich nicht gut aus. Ich habe mal meine Messungen angeschaut, da ist alles weit unter 1% (ohne Bassbereich, da misst man aber eher den Raum). Pegel kann ich nicht genau sagen, das waren keine kalibrierten Messungen. Aber schon relativ laut. Ich habe auch noch ein paar Messungen von ganz billigen Canton GX.3, selbst die sind bei unter 1%.

  • Die „Katalogangaben“ werden m.E. Immer mit 1W Leistung gemessen. Das wären 2,83V bei 8 Ohm und 2V bei 4 Ohm Lautsprecher. Die eingestellte Spannung kannst Du ja vorher messen. Achte dabei aber darauf, bis zu welcher Frequenz Dein Messgerät richtig misst. Es wird m. E. empfohlen, die Spannung bei einem 500Hz Ton zu messen. Mein Messgerät misst aber bspw. lt. Datenblatt nur bis 400Hz genau, so dass ich diesen Wert verwende.


    Das Thema Klirr beschäftigt mich auch gerade, da bei mir ein Hochtöner nicht mehr funktioniert und ich mich frage, ob ich meine Lautsprecher vielleicht überlaste. Bin noch am recherchieren, wie ich das am besten herausfinden kann.


    Lieben Gruß


    Michael

  • Die „Katalogangaben“ werden m.E. Immer mit 1W Leistung gemessen.

    Das ist eine veraltete Angabe. Der Schalldruckpegel ist entscheidend und nicht die eingegebene Leistung, da ersteres ja letztendlich beim Ohr ankommt. Der Kennschalldruck kann uns als Beobachter ziemlich egal sein. Uns interessiert nur, wie viel nichtlineare Verzerrungen bei welchem Pegel erzeugt werden. :)

    Idealerweise hat man dann noch den THD-limitierten Maximalpegel gemessen, aber das ist in diesem Fall wohl nicht so relevant.


    Namor Noditz

    Zur Sicherheit würde ich das Mikrofon mal mit einem anderen Lautsprecher gegenprüfen. Mikrofone erzeugen auch nichtlineare Verzerrungen. Das UMIK zwar relativ wenig, aber vielleicht hat dein Exemplar ja eine Macke. Bei Klirrmessungen gilt generell: weniger ist tendenziell richtiger.


    Übrigens: Einbrüche durch Reflexionen erhöhen die nichtlinearen Verzerrungen, wenn die Harmonischen auf die Grundwelle normiert werden (Prozentangabe). Daher sind Klirrmessungen im Raum (zumindest aus größerer Entfernung) meist sinnlos. Mal abgesehen davon, dass häufig etwas mitschwingt. Aber im Nahfeld sollte es zumindest halbwegs passen.

  • Danke für die Rückmeldungen!


    Zu möglichen Messfehlern:

    - Das Umik kann ich imho als Fehlerquelle ausschließen. Da Center und LR die Harmonischen bei anderen Frequenzen zeigen und die Surrounds sich deutlich anders messen.

    - Am Messort kann es auch nicht liegen, da ich in den Abständen 30, 50, 100 und 160cm gemessen habe. Das Diagramm ob ist bei einer Entfernung von 1m entstanden.

    - Da ich befürchtet hatte es liegt am HT-Horn oder Weiche habe ich direkt das MT-Chassis angeschlossen. Das hat die Harmonischen nicht beeindruckt.

    - Messpegel: Mein normaler Hör- und Messpegel von -12dBFS lag an.

    - Ich werde heute mal einen anderen Verstärker testen. Denke aber nicht, dass das der t.amp e4-250 die Ursache ist, da PAs ja üblicherweise Klirrfaktoren unter 0,1% haben sollten.


    Warum messe ich das überhaupt:

    - Messen hat für mich absolut keinen Selbstzweck, ich möchte einerseits das optimale aus meinem Equipment herausholen und andererseits das Thema besser verstehen.

    - Da ich aber meinen Ohren nicht traue und keinen echten Vergleich habe, wie es perfekt klingen sollte, kann ich die Akustik nur über Messungen verbessern. Das hat bisher auch gut funktioniert.

    - Für einen guten Klang geht es doch darum, möglichst alle Störeinflüsse zu minimieren. Hierfür ist REW genial und es kann mehr als SPL und Wasserfall.


    Ergänzung:

    In der Front laufen Klipsch RB35 und RC35 - ist eh Zeit die demnächst mal zu ersetzen.

  • Bedenke beim Mess- und Hörpegel, dass die anliegenden Pegel der Quelle doch recht unterschiedlich sind. Wenn du bei REW mit -3dB herausgehst, entstehen da schnell Messpegel die 10dB über den üblichen Abhörpegeln liegen, da die Tonspuren oft nicht ansatzweise bis an den Messpegel heranreichen.

    auch gewerblich als User "Speaker Base" unterwegs

  • entstehen da schnell Messpegel die 10dB über den üblichen Abhörpegeln liegen

    Nein, ich möchte meine LS nicht grillen.

    Ich messe so laut, dass REW am Hörplatz 80dB misst. Das geht noch ohne Hörschutz. Aber für die PinkNoise-Messungen setze ich dann doch den Hörschutz auf.

    Dafür stelle ich den AVR auf -12dB und REW auf -10dB.


    Aber du meinst, ich soll mal eine leisere Messung machen. OK!

  • Ich messe so laut, dass REW am Hörplatz 80dB misst. Das geht noch ohne Hörschutz. Aber für die PinkNoise-Messungen setze ich dann doch den Hörschutz auf.

    Dafür stelle ich den AVR auf -12dB und REW auf -10dB.

    Das UMIK-1 ist pegelkalibriert? Weil ansonsten die Anzeige ohne Kalibrierung nicht stimmt. Auch am AVR -12 dB einzustellen ist relativ sinnfrei wenn dahinter eine Endstufe mit eigenen Pegelreglern ist.


    Anstatt sich jetzt an absoluten Werten aufzuhängen, die vmtl. gar nicht stimmen, miss doch einfach mal mit verschiedenen Lautstärken ob sich da was ändert.

  • Neues aus Namors Lautsprecher-Werkstatt.


    Also, der t.amp PA macht in dem für mich relevaten Lautstärkebereich keinen erkennbaren Unterschied in der Distorstion Messung. Wird also nicht weiter betrachtet.


    Ich habe nun folgendes gemessen

    • vier unterschiedliche Lautsprecher
      • Klipsch RB35
      • Klipsch RC35
      • Magnat Center
      • JBL Control One
    • für jeweils drei Lautstärke Pegel
      • -80, -90, -100dBFS
      • wobei ich die LS untereinander eingepegelt habe.
    • die LS warten jeweils am selben Ort aufgestellt und
    • das UMIK stand jeweils 50cm von der LS Front-Mitte entfernt.


    Hier die Klirr-Messungen für jeden LS mit den drei Pegeln

    RC35

    pasted-from-clipboard.png


    RB35

    pasted-from-clipboard.png


    Magnat Center

    pasted-from-clipboard.png


    JBL

    pasted-from-clipboard.png


    Und hier der Vergleich der vier LS bei gleichen Pegel (90dBFS)

    pasted-from-clipboard.png


    Was erkenne ich:

    1) Keiner dieser LS ist wirklich gut

    2) Die Messungen der unterschiedlichen LS sind soweit unterschiedlich, sodass offensichtlich Mic, PA oder Umgebung die Vergleichmessung für diese Betrachtung nicht relevant beeinflussen.

    3) Der Klirr nimmt wie erwartet mit der Lautstärke zu. Besonders auffällig beim JBL der die hohe Lautstärke gar nicht verträgt.

    4) Die Klipsch zeigen starke harmonische Störungen im Bereich zwischen 1 bis 2kHz


    Fragen

    FoLLgoTT : Gibt es ein Filter-Plugin für AudioPlayer mit dem ich diese Distorsion-Verläufe am Kopfhörer simulieren kann, um für mich beurteilen zu können wie relevant diese Störungen sind?

    @All: Könntet ihr hier eure Messungen inkl. Lautsprecher für einen Vergleich einstellen?

  • Für einige Lautsprecher findest Du entsprechende Plots hier:

  • Wie sind deine Einstellungen? Für Lautsprecher wird ja empfohlen, "Use harmonic frequency as ref" zu aktivieren. Vor allem wenn der Frequenzgang nicht sehr linear ist, verfälscht das ansonsten die Ergebnisse doch enorm (s.u.).


    Hier mal eine nuWave CS-4 im Nahfeld gemessen:

    Distortion nuWave CS-4.png


    Und hier die billige Canton Plus GX.3 auch im Nahfeld:

    Distortion Plus GX.3.png


    Da die einen echt schlechten Frequenzgang hat, macht es hier einen großen Unterschied wenn man "Use harmonic frequency as ref" deaktiviert:

    Distortion Plus GX.3_2.png


    Frequency Response Plus GX.3.png

  • Für Lautsprecher wird ja empfohlen, "Use harmonic frequency as ref" zu aktivieren.

    Das steht zwar indirekt in der REW-Anleitung, ich halte es aber für falsch. Die Harmonische entsteht durch die Grundwelle und nicht durch das Vielfache der Grundwelle (die im Anregungssignal gar nicht enthalten sein muss und pegelmäßig auch nicht passen muss). Es gibt zu letzterer keinen logischen Bezug und beinhaltet keinerlei Aussagekraft. Die Empfehlung kommt aus einer Zeit, in der man nicht einfach digital linear entzerren konnte (1993). Idealerweise entzerrt man ohnehin vor der Klirrmessung linear. Ich kenne auch keinen Lautsprecherhersteller, der das so darstellt. Es werden entweder absolute Werte gezeigt oder normiert auf die Grundwelle.


    FoLLgoTT : Gibt es ein Filter-Plugin für AudioPlayer mit dem ich diese Distorsion-Verläufe am Kopfhörer simulieren kann, um für mich beurteilen zu können wie relevant diese Störungen sind?

    Hiermit geht das z.B.

  • Da die einen echt schlechten Frequenzgang hat, macht es hier einen großen Unterschied wenn man "Use harmonic frequency as ref" deaktiviert:

    Mit "Use harmonic frequency as ref" ändert sich Darstellung meiner Messungen nunr geringfügig. Die Aussage, dass meine LS in dieser Hinsicht anscheinend schlecht performen, bleibt aber unterändert.

  • Für einige Lautsprecher findest Du entsprechende Plots hier:


    Das sind echt gute Referenzen.

    Diese LS haben durchgängig 50 bis 60dB und mehr Signal-Stör-Abstand. Meine LS nur 40dB. :-/

  • Die Aussage, dass meine LS in dieser Hinsicht anscheinend schlecht performen, bleibt aber unterändert.


    Klipsch ist eher für "ordentlich Pegel für wenig Geld" als für besondere klangliche Meriten bekannt.

    Je nach Zielsetzung kann das durchaus passen.

    Für deine Zielsetzung nehme ich jedoch an, dass Du mit messtechnisch besseren Lautsprechern auch klangliche Fortschritte wahrnehmen wirst.

  • Ich häng mich hier mal an den Thread dran, weils thematisch zumindest halbwegs passt und ich als REW-Noob hier leider nicht weiter weiß.

    Habe gestern beim Subwoofer-Pegeltesten bei der Messung mit REW erstmals eine "Distortion warning" bekommen, in der mich REW auf hohe Verzerrungen (> 10%) bei der Messung aufmerksam macht:


    REW Distortion very high LFE M51 bei 66.PNG

    Jetzt die Frage an die REW-Experten , wie ich das interpretieren soll ? Misst REW hier ne Art THD und will mir sagen, das die Verzerrungen zu hoch werden , weil die Subs langsam ans Pegellimit kommen?


    Diese Messung war im Peak "nur" 102 db und subjektiv weit von hörbarem Anschlagen der Chassis oder ähnlichen Unbill etc. entfernt.

    Kommt mir ein bißchen früh vor, bei 4* 12- Zöllern +1* 15 Zoll in Multi-Sub in nem 26 qm harten Betonkeller mit recht viel room Gain.....

    Ich kann den Pegel am AVR auch um weitere 10 db weiter erhöhen, und die Subpegel ziehen dann auch linear um 10 db bis auf ca 112 db mit .
    Die jeweiligen REW-Verzerrungsmeldungen gehen dann bis auf knapp 20 % rauf.

    Also, was soll ich hier tun : Kann ich die Meldung Ignorieren, bis zu einer gewissen (welchen?) Prozentgrenze ? Auf Fehlersuche gehen ( wenn ja, wo ? )
    Oder muß ich mir doch einfach mehr Membranfläche für mehr Pegel zulegen - hilft natürlich immer.... :zwinker2:

    Danke euch!
    Gruß Guido

    Hier noch die zugehörigen "ALL SPL" und Distortion" Screens:
    REW Distortion very high LFE M51 bei 66 -All SPL.PNGREW Distortion very high LFE M51 bei 66- Distortion.PNG

  • Wie die Warnung schon sagt, misst er einen hohen Klirrfaktor, was auf Clipping irgendwo in der Kette hinweist.

    Das Mikro ist es nicht, da hast du ja noch 16dB Headroom.

    Ich würde mal versuchen die Pegelsteller der Subwoofer zu erhöhen und dann nochmal bei demselben akustischen Pegel zu messen.


    Das sollte eventuelles clipping im AVR oder Subwoofereingang oder DSP verhindern.


    Gruss

    :sbier:

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