Auteur Topic: Subwoofer in een stereosysteem - via DSP?  (gelezen 750 keer)

0 leden en 1 gast bekijken dit topic.

Offline BlackMonk

  • Global Moderator
  • Hero Member
  • *****
  • Berichten: 3848
  • Hifi = apparatuur (wetenschap!) + muziek (emotie!)
  • Locatie: Hasselt
    • ZenAudio Forum
Subwoofer in een stereosysteem - via DSP?
« Gepost op: 05 mei, 2016, 11:39:41 »
Inleiding
De afgelopen tijd heb ik mijn speaker/subwoofercombinatie aangestuurd door middel van een klein DSP-kastje: de MiniDSP. In dit artikel zal ik toelichten hoe dit concrete apparaat werkt en bovendien proberen de voordelen van DSP's in het algemeen toe te lichten. Ook bij speakers die in principe gemaakt zijn voor passieve aansturing kan dergelijke apparatuur voor weinig geld een grote verbetering bewerkstelligen.


MiniDSP




De MiniDSP 2x4 (2 inputs, 4 outputs) is in verschillende versies te krijgen, namelijk als printplaatje (~ €125) of in een kant-en-klaar doosje (~ €160). De kant-en-klare versie kan bijvoorbeeld in een tape-lus, tussen bron en voorversterker of tussen voor- en eindversterker aangesloten worden. De printplaat-versie is hier in principe ook geschikt voor, maar kan bovendien uitgebreid worden met een MiniDIGI, een boardje dat de MiniDSP van digitale in- en uitgangen voorziet. Zo kan de DSP tussen een digitale bron en een DAC of voorversterker aangesloten worden en worden de onboard ADC en DAC omzeild.

De MiniDSP kan worden gevoed via een mini-USB-aansluiting of een gewone DC-voeding. Er is een soort van kroonsteentje aanwezig waar alle voedingsspanningen van 5 tot 24 V in gestopt kunnen worden. Het opgenomen vermogen is zeer klein, waardoor het absoluut geen probleem is om de MiniDSP continu aan te laten staan. Gelukkig maar, want als de voeding per ongeluk afgekoppeld wordt voordat je versterker uitstaat laat het apparaat een knal horen waar versterkers en speakers niet dol op zijn.

Bij aanschaf van de MiniDSP wordt er één plugin naar keuze ter beschikking gesteld om te downloaden. Zowel Windows- als Mac-gebruikers kunnen hier gebruik van maken. Er zijn diverse plugins te krijgen, waarmee je de MiniDSP onder andere als 2-weg wisselfilter, 2.1 wisselfilter, equalizer en mixer kunt inzetten. Ik heb zelf gekozen voor de plugin '2-way advanced'. Die biedt de meeste opties qua equalizing en heeft bovendien wisselfilters voor een stereo 2-weg systeem aan boord. Precies wat ik nodig heb voor een combinatie van twee speakers en twee subwoofers. Binnenkort schijnt de MiniDSP 2x8 (een versie met 8 uitgangen in printplaatvorm) geleverd te kunnen worden. Daarmee zouden ook drie- en vierwegfilters mogelijk zijn. In het verleden waren daarvoor twee MiniDSP's nodig in een master-slave configuratie.


Digitaal wisselfilter
Voor het wisselfilter is er een zeer ruime keuze. Alle normale wisselfilters met verschillende hellingen, van 6 dB/oktaaf tot 48 dB/oktaaf, kunnen geselecteerd worden. Mijn keuze is voorlopig op het 48 dB/oktaaf Linkwitz-Riley filter gevallen. Hierdoor kan de overnamefrequentie tussen mijn speakers en de subwoofers redelijk laag liggen, zodat de overgang tussen subs en speakers vrij naadloos wordt zonder dat de breedbandertjes overbelast raken door het laag dat ze moeten weergeven. Bij het huidige overnamepunt van 90 Hz zijn tonen van 45 Hz immers al 48 dB verzwakt, maar rond de 70 Hz zou ook nog zonder problemen moeten kunnen. Een dermate steil filter is normaal gesproken buitengewoon moeilijk te realiseren, helemaal als de overnamefrequentie onder de 100 Hz ligt zoals bij de overgang tussen speakers en subwoofers.



Ook bij fullrange speakers (dus als het wisselfilter niet gebruikt zou worden) is het lang geen slecht idee om een hoogdoorlaatfilter te gebruiken. Basreflex-speakers die er bij zo'n 40 Hz mee ophouden zouden er bijvoorbeeld best bij gebaat kunnen zijn om het laag onder de 30 Hz wat te temperen. De conus zal dan minder gaan uitslaan bij deze frequenties (die toch al nauwelijks hoorbaar uit de speakers zullen komen) waardoor de woofer minder belast wordt. Dit laat dan weer toe dat er wat luider gedraaid wordt.

Ikzelf heb bij 18 Hz een hoogdoorlaatfilter geplaatst zodat de woofers onder die frequentie niet meer belast worden c.q. onnodig grote uitslagen maken. Om het laag te versterken zijn behoorlijke woofers met een hoge belastbaarheid en grote Xmax absoluut een vereiste. Bovendien gaat dit over het algemeen alleen goed bij een gesloten speaker. Bij basreflexkasten neemt de uitslag van de woofers onder de tuningfrequentie zeer sterk toe en is het dus uitgesproken onverstandig om boost toe te passen. Verder moet de versterker over voldoende (waarvoor rustig "veel" mag worden gelezen) vermogen beschikken. Het benodigde vermogen per extra decibel neemt immers exponentieel toe. Een goede 400 Watt RMS is in praktijk - tenzij er uitsluitend rustig gedraaid wordt - geen overkill.


Parametrische equalizer
Zowel per ingangskanaal als per uitgangskanaal biedt de MiniDSP 6 parametrische banden. Hoewel het mij niet helemaal duidelijk is waarom er niet gekozen is voor 18 banden per ingang en verder geen equalizers werkt dit in praktijk prima. De equalizers aan de ingang zijn met name geschikt voor correcties die in de buurt van het overnamepunt zitten, zodat speaker en subwoofer die samen opvangen. Correcties die wat verder bij de crossover vandaan zitten kunnen dan vervolgens bij de desbetreffende uitgang gedaan worden.





Het is mogelijk om bestanden van Room Equalizer Wizard te importeren, maar dat heb ik zelf niet gedaan. Ten eerste houdt REW er soms een wat vreemde insteek op na qua equalizing, ten tweede is het prettig om het zelf in de hand te hebben zodat ook de gewenste laagboost op de juiste manier toegepast kan worden. Het is even puzzelen om aan de hand van de grafieken van REW zelf correcties aan te maken, maar uiteindelijk lukt het wel. Een systeem als dat van de MiniDSP, waarbij op een computerscherm grafieken te zien zijn en de gain bij elke frequentie te bekijken is heeft hierbij grote voordelen boven een systeem met een LCD-display. Met name het effect van de filtersteilheid is goed te beoordelen en kan veel nauwkeuriger in overeenstemming worden gebracht met de gemeten afwijkingen. Het verkrijgen van een goede frequentierespons is dan vooral veel sneller dan met apparatuur die veel "trial and error" noodzakelijk maakt.

Een tip voor het instellen is om de smoothing van REW in het begin op 1/1 of 1/2 oktaaf te zetten. Dan is het goed zichtbaar hoe de globale balans van het geluid is en zijn deze met een paar filters (lage Q) in orde te maken. Hierna is het handig om het resultaat te controleren met een nieuwe meting. Aan de hand daarvan kan er verder gegaan worden met een lagere smoothing (1/6, 1/12, 1/24 oktaaf) zodat makkelijk zichtbaar is waar staande golven en dergelijke zich bevinden. Nog een paar algemene adviezen aan de hand van mijn eigen ervaringen (zonder enige claim op geldigheid te willen leggen):

  • Probeer niet alles 100% glad te krijgen. Dat lukt met 18 banden niet en bovendien is de kans groot dat er dan smalbandige (hoge Q) correcties nodig zijn. Smalbandige pieken in het laag (zo ongeveer < 150 Hz) laten zich goed wegpoetsen, maar bij hogere frequenties is de luisterpositie van steeds groter belang. Als de frequentierespons op de luisterplek (of liever, de plek waar de microfoon stond) dan recht is kan het 50 cm verderop nog steeds knudde zijn, waarschijnlijk zelfs erger dan eerst. Daarom is het van het grootste belang dat er in het midden en hoog alleen breedbandige of zeer breedbandige correcties worden gedaan. De tonale balans kan daarmee prima aangepast worden en voor de rest is het een kwestie van vertrouwen dat de tweeter op de gemiddelde luisterplek goed presteert. Bottom line: equalizing is geen tovermiddel om van een slechte luisterruimte met matige speakers een paradijs te maken.
  • Staar je niet blind op de grafiekjes. Metingen laten in verreweg de meeste gevallen meer narigheid zien dan gehoormatig aan de orde is. Als het goed klinkt ben je in principe klaar.
  • Geef het "nieuwe" geluid de kans. Er is een behoorlijke kans dat het laag een stuk minder aanwezig zal zijn dan vóór het ingrijpen. Als dit na een tijdje luisteren niet lekker blijkt te klinken heeft de MiniDSP een prachtige LOW-SHELF equalizerfunctie waarmee er een beetje extra laag kan worden ingemengd.


Conclusie
Het is mijn stellige overtuiging dat digitale aansturing, met name in de vorm van actieve filtering en equalizing, de toekomst van de hifi is. Veel fabrikanten zijn zich hier inmiddels ook op aan het richten: in de betere HT-receivers is het niet meer dan normaal dat er een meetmicrofoon meegeleverd wordt waarmee het apparaat zichzelf kan instellen voor de best mogelijke frequentierespons in een kamer.

In de hifi-wereld lijkt het grote publiek evenwel nog niet gegrepen te zijn door het DSP-fenomeen, terwijl de middelen tegenwoordig alleszins beschikbaar en bovendien goedkoop zijn. Met een beetje oefening is het voor iedereen mogelijk om gebruik te maken van dergelijke apparatuur en daarmee de geluidsweergave in de eigen woon- of luisterkamer significant te verbeteren.


Een opsomminkje van de plus- en minpunten van de MiniDSP:

+  Veelzijdig inzetbaar
+  Veel filter- en crossovermogelijkheden
+  Duidelijke, begrijpelijke interface
+  Goedkoop

-   Uitschakelplop
-   Digitale in- en uitgangen niet standaard aanwezig

(bron: http://www.hififorum.nl/index.php?topic=21646.msg464949#msg464949)
Noot van BM: ik vond het heel interessant en wou het jullie niet onthouden, dus heb ik het in zijn geheel overgenomen...

Offline rovara

  • Hero Member
  • *****
  • Berichten: 2113
Re: Subwoofer in een stereosysteem - via DSP?
« Reactie #1 Gepost op: 05 mei, 2016, 13:25:19 »
Yep , ik geloof ook in DSP .
Ik gebruik het trouwens zelf .


Offline BlackMonk

  • Global Moderator
  • Hero Member
  • *****
  • Berichten: 3848
  • Hifi = apparatuur (wetenschap!) + muziek (emotie!)
  • Locatie: Hasselt
    • ZenAudio Forum
Re: Subwoofer in een stereosysteem - via DSP?
« Reactie #2 Gepost op: 05 mei, 2016, 14:20:57 »
Vertel eens meer over jouw oplossing, welke hardware & software en hoe dat in je systeem geïntegreerd is en natuurlijk ook hoe het je bevalt?

Offline rovara

  • Hero Member
  • *****
  • Berichten: 2113
Re: Subwoofer in een stereosysteem - via DSP?
« Reactie #3 Gepost op: 05 mei, 2016, 16:15:08 »

Ik gebruik een Yamaha  “add on” surround sound processor , de DSP E-1000 .


Die DSP-processor is geschakeld tussen  de tape rec en de tape play van de voorversterker van de hoofdset .  Het volume van de DSP-processor is apart van de hoofdset regelbaar .
Die processor levert een extra muzieksignaal naar twee  voorluidsprekers KEF Q10  , ook naar twee parallel geschakelde  centerspeakertjes , twee rear speakers KEF 104.2 en een subwoofer  , een Celestion CSW MKII . Je kan die processor ook niet inschakelen . Dan speelt enkel de hoofdset .

 Die DSP E-1000 heeft 12 DSP programma’s ( met 11 subprogramma’s ) waarvan de 4 parameters ( initial delay , room size , liveness en low pass filter ) zijn afgestemd op muziekweergave en niet op het optimaal weergeven van film scores .  Zoals gezegd werkt die DSP E-1000 onafhankelijk van de “hoofd set “ met een aparte volumeknop . Je kan dus ten allen tijd afwegen in welke mate die mag meespelen . In de praktijk wordt de originele klank in grote mate gerespecteerd , maar worden er bepaalde accenten aan de klank van de cd toegevoegd  zodat die meer klinkt zoals jezelf verkiest .

In de praktijk gebruik ik steeds die processor . Het klinkt gewoon beter mét dan zonder.   
Daar die Yamaha DSP E-1000 al een heel tijdje uit productie is en ik er zeer over te spreken ben , heb ik me ondertussen een 2de hands reserve exemplaar aangeschaft .

Offline rovara

  • Hero Member
  • *****
  • Berichten: 2113
Re: Subwoofer in een stereosysteem - via DSP?
« Reactie #4 Gepost op: 06 mei, 2016, 12:31:40 »
Aan bovenstaande wil ik nog toevoegen dat 2de hands zo een Yamaha DSP E-1000 geen geld kost .
Het werd vooral aangekocht om films in surround weer te geven via dolby. Maar het dolby -systeem aan boord van die Yamaha is al lang achterhaald . En dus ligt zo een Yamaha  slecht in de markt .