Impulse Response und Tonematch: Technische Hintergründe - Beitragssammlung

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Pacosipulami

Guest
Verstehe ich das richtig: Die Entzerrung erfolgt nicht mittels EQ-Match Block sonderen per PEQ (was ja dann auch bei meinem Standard ginge)?

LG Jörg
Lieber Jörg

Wenn das geht, was ich mir vorstelle, wäre es sogar möglich TMA-Files in Dein AxeFx zu laden, indem man sie als normale IRs in den zweiten Cabinet-Block laden würde. Rein theoretisch ist meiner Meinung nach das TMA-Feature auch "nur" ein digitaler EQ mit 512 oder 1024 Samples Auflösung, dessen Files müssten doch auch als normale IRs geladen werden können. Bitte korrigiert mich, falls ich mich irre.....

Bin bis jetzt noch nicht dazu gekommen, mich mit dem TMA-Prozess auseinanderzusetzen, sonst hätte ich den Versuch gleich selbst gemacht.....hab ja mein Standard noch! :)

Was haltet Ihr eigentlich davon ne User-TMA-Datenbank für Lautsprecher-Enzerrungen zu machen? Wäre doch ne heisse Idee für unser Lieblings-Forum? :)

lg
Paco
 

OSon

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DAS ist doch mal eine richtig gute Idee!!!
 

axefx

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Eine Entzerrung ist in einem Punkt immer gleich: Mittels EQing versucht man das Wiedergabeverhalten zu linearisieren. Ob man das mit GEQs, PEQs, TMA, ARC2, RTA-Analyser oder sonstwas macht ist im Prinzip nur eine Frage, wie akkurat gemessen und der korrigierende EQ auflösen kann. Und da ist die Reihenfolge von "schlecht" nach "gut" IMHO:

- GEQ
- PEQ
- TMA
- ARC2

In jedem Fall hat man am Ende einen korrigierenden Filter, von dem man letztlich wiederum eine IR capturen könnte, oder als tonematch darstellen könnte, der wiederum als Cab-IR exportierbar wäre. Und das Freeware tool von Ownhammer, um Axe-II syx., DAW .WAV, Axe-I .syx beliebig unterinander zu konvertieren gibts ja ...

Also: Alles möglich! Nur machen muss man es ... :rolleyes:
 
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Friedlieb

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Rein theoretisch ist meiner Meinung nach das TMA-Feature auch "nur" ein digitaler EQ mit 512 oder 1024 Samples Auflösung
Ja, das Ergebnis des TMA-Prozesses ist eine EQ-Kurve.
Und das heißt selbstverständlich, dass man eine per TMA vom II erzeugte IR auch in zB einen Ultra laden kann. Gleich klingen wird sie aber nur, wenn der Amp, auf den diese Kurve angewendet wird, auch gleich klingt.

Ich benutze das übrigens, um ein paar CPU-Prozent zu sparen: man mixe sich mit mehreren CABs einen Sound, und wenn man zufrieden ist, kann man dieses CAB-Gemix per TMA einfangen und als IR exportieren. Dieses gemixte IR braucht dann nur noch einen einfachen CAB-Block. :)
 
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Ozzy

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Also ich bin mir nicht sicher, ob TMA einfach nur EIN EQ ist. Wenn ich micht nicht irre, generiert ein TMA doch eine IR, oder?

Eine IR ist wie der Name schon sagt eine Impulsantwort mit bestimmter Länge. Heraus kommt eine Raumsimulation. Man könnte einfachheitshalber sagen, dass es in dem Fall ein 3-dimensionaler EQ ist (weil mono) mit einem Zeitfaktor genau definierter Länge. Nehmen wir mal an, wir haben eine Auflösung von 2048 Sampels. Der Zeitfaktor bedeutet eine "Hallfahne", die wird aus 2047 Samples gebildet (das erste Sample ist ja für das Originalsignal), die jeweils eigene EQ- und Lautstärke-Settings haben, also insgesamt 2048 EQ/Lautstärke-Settings. Reichlich kompliziert sich das vorzustellen, aber so hab ich das jedenfalls verstanden und viel anders kann es eigentlich nicht sein.

Bei richtigen Raumsimulationen wie z.B. der Faltungshall in Cubase ist das ja noch wesentlich komplizierter, da ja hier auch noch die Richtungs-Vektoren hinzukommen. Aber das Prinzip ist das gleiche.

Ich hoffe, ich schreibe hier keinen Quark und liege halbwegs richtig. Ist nur mein bisheriger Wissensstand. ;)
 

Friedlieb

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Also ich bin mir nicht sicher, ob TMA einfach nur EIN EQ ist. Wenn ich micht nicht irre, generiert ein TMA doch eine IR, oder?
Das war der Unterschied, auf den ich aufmerksam machen wollte:

TMA ist kein EQ.
TMA erzeugt eine IR, das ist eine Art EQ-Kurve.

Nur "eine "Art" deshalb, weil es keinen real existierenden EQ mit so vielen Reglern gibt. In der Tat wäre ein Equalizer mit Hunderten von Reglern nötig, um eine IR akkurat nachbilden zu können.

Eine gute IR enthält normalerweise keine Raum-Information bzw. man sollte den Messaufbau beim Ermitteln einer IR so gestalten, dass kein "Raum" dort hineingelangt. Grundsätzlich möchte man die Raum-Information aus der IR raushalten.

Das hier
Eine IR ist wie der Name schon sagt eine Impulsantwort mit bestimmter Länge. Heraus kommt eine Raumsimulation.
und die Geschichte mit dem Zeitfaktor erfordert einen Exkurs:

Wie kann man den Klang eines Lautsprechers messen?

1. Sweep: Man lässt Frequenzen von sagen wir mal 20 Hz bis 20.000 Hz auf den Lautsprecher los und misst, wie laut er bei jeder Frequenz spricht, der Lautsprecher. Das Ergebnis ist eine dieser schönen Kurven, die wir alle schon gesehen haben.

2. Impulse Resonse: Man gibt dem Lautsprecher einen maximal kräftigen Tritt. Das geschieht elektrisch im Sinne eines ganz ganz kurzen Signals, also zB ein selbstgebautes WAV-File mit einem einzigen Sample, welches den Wert 1 hat (Maximum). Dann misst man (und jetzt kommt das Zeitfenster ins Spiel) das "Nachfedern" des Lautsprechers, also die "Impulsantwort". Dafür steht eine bestimmte Anzahl von Samples zur Verfügung. Der Zeitraum sollte so gewählt sein, dass an seinem Ende kein nennenswertes "Nachfeder-Signal" mehr übrig ist, und dieser Zeitraum ist normalerweise auch so klein, dass zum Ende-Zeitpunkt noch kein Raumhall da sein kann.

Spannenderweise ist es nun so, dass sämtliche klangbestimmende Konstruktionsmerkmale sich in dieser Impulsantwort niederschlagen. Will sagen: man kann an der "Art des Nachfederns" alle Faktoren ablesen, die den Klang des Lautsprechers bestimmen. Mehr ist da nicht. Alles, was Einfluss auf den Frequenzgang hat, wird bei dieser einen Reaktion auf den einzelnen Impuls offenbar.

Da Methode (1) sich so leicht erschließt und jeder sie versteht, ist es wichtig zu erkennen, dass Methode (2) letztlich die gleiche Informationsfülle liefert. Bei Bedarf erläutere ich das deshalb gern noch genauer.

Das Allerspannendste kommt jetzt: man kann diese beiden Methoden ineinander "umrechnen". Das Verfahren nennt sich Konvolution ("Faltung"):
a) Man hat ein IR und ermittelt daraus den Frequenzgang. So arbeitet der CAB-Block.
b) Man hat einen Frequenzgang und berechnet daraus die IR zurück (so macht es der TMA-Block beim Exportieren).

Ein IR hat also nichts mit Raumsimulation oder Hall zu tun, sondern es geht lediglich um das Verhalten des schwingenden Systems "Lautsprecher". Denn schließlich sind es genau die "Eigenschwingung" und das "Nachschwing-Verhalten" des Systems, welches den Klang und Frequenzgang bestimmen. Das gilt für ein einzelnes Chassis ebenso wie für eine wie auch immer konstruierte Box, denn natürlich tragen auch Gehäusefaktoren wie zB die Dämpfung im Gehäuse zum Schwingverhalten bei.

Hoffe ein wenig zur Aufklärung beigetragen zu haben. :)
 
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Pacosipulami

Guest
Gleich klingen wird sie aber nur, wenn der Amp, auf den diese Kurve angewendet wird, auch gleich klingt.
Wenn man "reines" ToneMatching macht ja - wenn man den TMA-Block als Lautsprecher-Entzerrung benutzt, dann geht es nicht mehr darum wie der Amp klingt, sondern wie die Übertragungsdefizite der Monitorbox ausgeglichen werden können. Bedingt natürlich, dass man als Referenzsignal ein Sinus-Sweep benutzt ;)
 

Friedlieb

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Wenn man "reines" ToneMatching macht ja - wenn man den TMA-Block als Lautsprecher-Entzerrung benutzt, dann geht es nicht mehr darum wie der Amp klingt, sondern wie die Übertragungsdefizite der Monitorbox ausgeglichen werden können. Bedingt natürlich, dass man als Referenzsignal ein Sinus-Sweep benutzt ;)
Yepp. :)

("Der von dir eingegebene Text ist zu kurz. Bitte erweitere den Text auf die minimale Länge von 10 Zeichen." - Na gut, schreib ich noch ein bisschen Füllmaterial...)
 

Ozzy

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Hoffe ein wenig zur Aufklärung beigetragen zu haben. :)
Sehr schön erklärt, Friedlieb. Wie Du siehst bin ich nicht vom Fach :)

Mit "Hall" meinte ich ja das, was nach dem Ersten Anschlag kommt, also das Nachfedern des Lautsprechers. Auch wenn man bei Nahfeld-Mikrofonierung den Raum möglichst raushalten will, ein klein wenig Raum ist immer dabei, und wenn es nur der Raum in der Nähe des Lautsprechers ist. Aber das gibt bei guten IRs gerade DAS was eine Box ausmacht, den Knock beim Anschlag (mir fällt gerade kein deutsches Äquivalent ein), den Luftschub im Raum.
 

tomstu

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Sehr schön erklärt, Friedlieb
Hi, liebe Axeologen! Hier mal zwischendurch wieder Stu live von der Baustelle. Ja, gut erklärt *gefällt mir*

Stimmt, TMA verwendet eine Impulsantwort, vermutlich berechnet mit einer Fast-Fourier-Transformation. Impulsantworten sind sozusagen die zeitliche Darstellung eines Systems. Was in den ersten 20 bis 50ms passiert, kann man stark vereinfacht als einen andere Form der Darstellung des Frequenz-( und Phasengangs) ansehen. Was danach kommt, bildet dann aber eigentlich eher den Raum(mit dessen frühen Reflexionen, "Ambience", Nachhall, etc) ab. Ein positiver Nebeneffekt ist, dass die Frequenzauflösung, insbesondere in den tiefen Frequenzen besser wird, je länger die Impulsantwort wird, jedoch ist sie im Hi-Res Mode schon recht gut und IMHO ausreichend.

Das Axe Fx II müsste mit seinen 1024 Samples bei einer Abstastfrequenz von 48kHz also eine Impulsantwortlänge von t = n*ts = n/fs = 1024 / 48kHz = 21,33 ms haben. Damit kann man Frequenz- (und Phasengänge) von Lautsprechern gut abbilden, vergleichbar mit einem EQ mit vielen Bändern. Räume kann man aber damit noch nicht so wirklich damit abbilden. Beispiele: Tonstudios sollen "trocken" sein und werden entsprechend raumakustisch optimiert. Sie haben eine dennoch Nachhallzeit von bis zu 300ms, also grob die 15-fache Zeit vom Axe-Fx. Ein Konzertsaal für klassische Musik wie zB der Wiener Musikvereinssaal klingt erstklassig und liegt etwa bei 2s - entsprechend einem Faktor 100. Wenn ich mal so darüber nachdenke, welche Hallzeit ich so bei diversen Presets oder Mixes verwende, komme ich auf Werte von 300ms bis 2,2s. Für ein ausgedehntes Bad in viel Hall sind Kirchen mit einer Hallzeit 6s gut geeignet. Überhaupt der Kölner Dom mit beeindruckenden 13 Sekunden. Amen! ;)

Liebe Grüße,
Stu
 

axefx

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... es kann nur einen Stu geben ... :rock:
 
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Pacosipulami

Guest
Nachtrag: Die ganze Diskussion kam ja ins Rollen, weil ich das Ergebnis des TMA Features als "nur" einen digitalen EQ mit 1024 Samples Auflösung (hätte genau so gut Bänder schreiben können, das wäre ebenfalls falsch gewesen) umschrieben habe. Wie dieses Prinzip in der Theorie tatsächlich funktioniert, kenne ich von den sogenannten FIR-Filterstufen in unseren Systemcontrollern, bzw. generell von linear phase bzw. digitalen EQs. Die Samples bezeichnen zeitlich in gleichen Intervallen versetzte Messpunkte oder Multiplikatoren (je nachdem ob eine Impulsantwort berechnet oder errechnet wird) zeitlich klar definiert über 21.33ms bei einer Abtastrate von 48kHz (Danke Stu). Die Vorteile dieses Verfahrens gegenüber analogen EQs (oder digitalen Simulationen von analogen EQs) besteht darin, dass es dabei nicht zu Phasenfehler durch analoge Filterkomponenten kommen kann, es wird exakt das abgebildet, was an Signal am Messmikrofon ankommt.
Das TMA nach diesem Verfahren arbeitet aber von reinem IR Prinzip unterscheidet, erklärt sich durch den Fakt, dass TMA "zuhört" und sich mittels FFT ein digitales Filter errechnet, dessen Ergebnis meiner Ansicht nach mit dem Ergebnis einer Impulsantwort zu vergleichen ist und so ein Cabinetblock im Standard/Ultra quasi zum "TMA Abspiel"-Block wird. :)

Gruss
Pacosipulami
 

axefx

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Soll ich mal die IR-Tekkie Beiträge in einen "Impulse Response und Tonematch technische Hintergründe"-thread packen? wäre schade, wenn das hier verloren geht ... oder?

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funkstation777

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Yes, M'am! Ich denke, das würde Sinn machen, Markus!

lg Andy
 
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Pacosipulami

Guest
Wichtig wäre nur, das unsere 1Gen Axeuser-Freunde mitbekommen, dass auch sie die TMA Entzerrungsfiles nutzen können um ihre Monitoresituation zu verbessern. Dann müssten wir diese Files nur noch in einem Thread sammeln und jeder kann sich an unseren Erfahrungen beteiligen.....das wäre doch was?
 

Andy

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Das Allerspannendste kommt jetzt: man kann diese beiden Methoden ineinander "umrechnen". Das Verfahren nennt sich Konvolution ("Faltung"):
Hallo Friedlieb. Wirklich sehr anschaulich erklärt! Aber da hat sich ein kleiner Fehlerteufel eingeschlichen (oder ich hab es falsch verstanden)
Die Umrechnung der Impulsantwort in den "Frequenzgang" erfolgt mittels Fouriertransformation. Faltung ist was anderes.

Es gibt grundsätzlich zwei Möglichkeiten um den Einfluss eines Übertragungssystems auf ein Signal zu "ermitteln".

1. Man nehme das Eingangssignal im "Zeitbereich" und führe eine Faltung des Eingangsignals mit der Impulsantwort eines Übertragungssystems durch (bspw. eines Lautsprecher)
dann erhält man das Ausgangssignal im Zeitbereich. Wie Faltung funktioniert kann man bei Wikipedia durchlesen.

2. Man transformiere das Zeitsignal mittels Fouriertransformation in den Frequenzraum, führe mit dem Frequenzgang eines Übertragungssystems eine Multiplikation durch und transformiere das
Ergebnis mittels inverser Fouriertransformation wieder in den Zeitbereich zurück.

Mal als Anregung (Spass), man könnte alternativ zum Einmessen einer PA auch eine Wumme (Pistole) in die Hand nehmen, einen Schuss abfeuern und die einfallenden "Echos" aufzeichen, also die Impulsantwort des Raums.
Dann den "Frequenzgang" des Raums bestimmen und den EQ danach einstellen. So als Alternative zum "Einrauschen". Ein Pistolenschuß kommt schon recht gut an nen Dirac-Impuls ran :) also an einen Impuls mit unendlicher Amplitude und "keiner" Zeitdauer.
 
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Friedlieb

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Ja, Andy, ich schlabbere beim Veranschaulichen schon mal die Details, danke für die Richtigstellung.

Zu Deinem Pistolenschuss: ich hab mal über Keith Richards erzählen hören, dass er angeblich früher vor Gigs durch die Halle gegangen ist, ein paarmal in die Hände geklatscht hat und anschließend wusste, wie die Anlage einzustellen ist. Das geht ja etwa in die gleiche Richtung. :)
 

H-575

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... ich hab mal über Keith Richards erzählen hören, dass er angeblich früher vor Gigs durch die Halle gegangen ist, ein paarmal in die Hände geklatscht hat und anschließend wusste, wie die Anlage einzustellen ist. :)
... das ging früher im ganzen Osten NUR SO - kannste glauben ... :D

Frohe Ostern!


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Pacosipulami

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Unabhängig davon wird an anderer Stelle genau das passieren - vielleicht war es eine gute Idee, aber ich bin nicht der Erste und sicher nicht der Letze, der eine solche Idee hatte. Für Amp-TMA ist zb. auch noch nicht das letzte Wort gesprochen....


Ich denke FAS wird diesbezüglich in den kommenden Tagen ebenfalls mit einer Neuvorstellung auftreten.... ;)
 
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