Player

Der Player ist selbsterklärend. Beim ersten Start führt er durch eine Messung des Hörraums. Dazu muss sich das Mikrofon des Android Gerätes dort befinden, wo normalerweise die Ohren sind. Die App spielt dann Testsignale ab und berechnet die Raumkorrektur automatisch. Alle Voreinstellungen dafür sind mit bestem Wissen und Gewissen auf "vernünftige" Werte gesetzt. Wer auf den Geschmack gekommen ist, und händisch eingreifen möchte, findet hier die zugehörige Dokumentation.

Grundsätzliche Funktionsweise der DRC und ihre Realisierung im Player

Einstellung der DRC Parameter

Voraussetzungen (was nicht korrigiert werden kann)

Die Grundregeln für die Aufstellung von Lautsprechern sollten berücksichtigt werden. DRC korrigiert typische Raumeinflüsse, nicht grobe Fehler bei der Boxenaufstellung oder Dämmung. Händeklatschen darf keinen Hall erzeugen, der wie in einem Badezimmer zwischen den Wänden hin- und her geworfen wird.

Erklärung Der Hörsinn reagiert auf die Richtung, aus der Reflexionen kommen, Messmikrofone haben dagegen keine Richtcharakteristik. Die DRC kann zwar Reflexionen mit einer bestimmten Schalllaufzeit und entsprechenden Entfernung ausgleichen, hat damit aber bestenfalls indirekten Einfluss auf eine unausgewogene Richtungsverteilung der Reflexionen. Starke Reflexionen an den Seitenwänden erzeugen beispielsweise akustische Spiegelbilder: Das Instrument wird hinter der Wand geortet, dort wo es mit einem optischen Spiegel zu sehen wäre. Es ist nicht Aufgabe der DRC, solche Effekte (durch Korrektursignale aus eine vollkommen anderen Richtung) zu kompensieren. Der Weg Unterschied zwischen direktem und reflektierten Signal entscheidet, ob es am Hörplatz zu Auslöschungen oder Verstärkungen kommt (Details). Je nachdem, wo die Reflexion auftritt, kann dieser Unterschied wiederum stark vom jeweiligen Hörplatz abhängen oder nicht: Nur, wenn nicht kann DRC für mehrere Hörplätze funktionieren. Große Unterschiede sind bei Reflexionen an den Seitenwänden zu erwarten, wenn die Hörplätze beispielsweise auf einer Couch nebeneinander liegen. Der reflektierte Schall muss schließlich je nach Hörplatz vollkommen unterschiedliche Wege zurücklegen. Kleine oder gar keine Unterschiede sind dagegen bei Reflexionen innerhalb den Lautsprecherboxen selber oder zwischen Lautsprecherboxen und sehr nahen Wänden dahinter zu erwarten. Auch die Richtung, aus der die Reflexion kommt, ist hier günstiger. Nur im zweiten Fall sind systematische Verbesserungen mit DRC möglich. Praktisch kann DRC sogar ein chaotisches Wellenbild in einem halligen Badezimmer so "verformen", dass ein angenehmerer Höreindruck entsteht; ähnlich wie auch ein Auto mit minderwertigem, verschlissenen Fahrwerk im Grenzbereich der Traktion durch elektronische Stabilitätskontrolle verbessert wird. Starke Reflexionen, z.B. an den Seitenwänden, werden aber dank unserer Fähigkeit zum Richtungshören weiter wahrnehmbar bleiben.

Mit wachsenden Ansprüchen sollte das Augenmerk auch auf dünne (Gipskarton) Wände oder Fensterscheiben gerichtet werden. Gipskarton kann aufgedoppelt werden. Der Ersatz von alten 3 mm dicken Fensterscheiben gegen 12 mm ist nach eigener Erfahrung deutlich hörbar. Im professionellen Bereich (Tonstudios, Kinos usw.) wird extremer Aufwand in die Gebäudestruktur investiert. Im vielen privaten Hörräumen wären erste, entscheidende Verbesserungen mit überschaubarem Aufwand möglich.

Erklärung Intuitiv ist klar, dass mitschwingende Gegenstände schwerer kontrollierbar sind als starre Wände. Technisch gesehen haben sie nicht nur eine komplexe Impedanz statt eines reellen Widerstands, sondern speichern auch Energie, was zu einer Exzess Phase führt. Theoretische Überlegungen, was davon per DRC kontrollierbar sind könnte, bringen erfahrungsgemäß wenig - schon allein wegen der oben angesprochenen Richtungsverteilung. Außerdem ändern sich die Verhältnisse je nach Temperatur, Luftfeuchte, offenen oder geschlossenen Türen oder sonstigen Änderungen im Raum möglicherweise: Eine so "veraltete" DRC kann den Klang sogar verschlechtern.

DRC funktioniert nur für lineare, zeitinvariante (LTI) Systeme. Bass Anhebungen bei ungeeigneten Lautsprechern können leicht zu Nichtlinearitäten führen, sollten also vorsichtig gehandhabt werden. Ebenso können Nebengeräusche, Obertöne durch Verzerrungen oder mitschwingende Gegenstände, unbeabsichtigte (minimale) Änderungen Hörpositionen, Schwankungen in Lufttemperatur, Luftzug usw. nicht korrigiert werden.

Erklärung Der technische Hintergrund setzt voraus, dass zeitliche Änderungen des Wiedergabesystems keine Rolle spielen. Solche Effekte können allerdings auftreten und sollten deshalb gezielt vermieden werden: Wenn ein Bass-Lautsprecher gleichzeitig zwei Töne, beispielsweise 20 Hz und 1 kHz spielt, schwankt die Tonhöhe des 1 kHz Tons, je nachdem in welche Richtung sich die Membrane bei der Wiedergabe des 20 Hz Tons sich gerade bewegt. Verzerrt zusätzlich noch die Amplitude des 1kHz Signals durch die jeweils unterschiedlichen Positionen der Membran, entstehen durch nicht-harmonische Verzerrungen besonders unangenehme zusätzliche Signale mit 1kHz +/- 20Hz. (Websuche "IM Verzerrungen", "Intermodulationsverzerrungen" für mehr.) Subwoofer, die den 20 Hz-Teil übernehmen, können helfen. Solche Effekte können auch bei Reflexionen an elastischen Flächen, z.B. Gipskarton auftreten.

Welcher Frequenzbereich soll wie korrigiert werden?

Der Frequenzgang eines typischen Hörraums wird durch unterschiedliche physikalische Effekte dominiert. Für die DRC können 4 Bereiche unterschieden werden, deren Grenzen sich aus der Nachhallzeit und den Abmessungen des Raues abschätzen lassen:

Längste Raumachse [cm]   die beiden anderen Achsen [cm]    
Nachhallzeit T_60 [s]  

Ergebnis:
Bitte Werte eingeben und [Calculate]. Benötigt Javascript.

Pressure Zone Der Raum verhält sich in diesem Bereich wie eine Druckkammer, die Verhältnisse sind an alle Hörplätzen fast gleich. Beim Car Hifi ist das der dominierende Effekt im gesamten Bass Bereich. Fast alle Expertenmeinungen stimmen darin überein, dass der Einsatz von DRC hier praktisch immer erhebliche Verbesserungen bringt. Natürlich dürfen verschiedene Lautsprecher nicht versehentlich so korrigiert werden, dass sie gegeneinander arbeiten. Bei der App kann dazu der Regler "Mono" verwendet werden.

Room Modes Unabhängig von der berechneten Schröderfrequenz wird dieser Bereich sicherlich deutlich unter 300 Hz liegen, eher bei 150 Hz (Details). DRC kann hier sehr hilfreich sein, muss aber auf einer passenden Gestaltung des Hörraums aufbauen (s.o.). Der Schalldruck hat in praktisch jedem Raum an bestimmten Stellen und bei bestimmten Frequenzen Peaks und Einbrüche. Peaks lassen sich gut beseitigen, solange alle Hörplätze ähnlich betroffen sind. Einbrüche dagegen nicht (siehe weiter unten).

Gemischter Bereich: Im Frequenzgang ist dieser ca. 2 Oktaven breite Bereich daran erkennbar, dass die isolierten deutlich sichtbaren Buckel durch Raummoden mehr und mehr überlappen. DRC kann in diesem Bereich das Stereo Panorama erheblich verbessern, menschliche Stimmen erscheinen regelrecht greifbar. Allerdings können Überkorrekturen zu einem unfreien, nicht offenen, metallischem Klangbild führen. Voreinstellung der App ist sehr konservativ gewählt, d.h. es werden hauptsächlich Fluktuationen des Frequenzgangs geglättet, damit auch Messungen mit Handy-Mikrofon Verbesserungen liefern. Mit einem Messmikrofoon, frequenzabhängiger Fensterung, Arbeiten an der Target Kurve, Schallfeldmessungen, Experimenten mit der Glättung sowie separater Verarbeitung der Excess-Phase können die Ergebnisse nochmals deutlich verbessert werden.

Erklärung DRC funktioniert für mehrere Hörplätze an besten, wenn die Wege des Schalls dorthin sich wenig unterscheiden. "Wenig" bezieht sich dabei auf die jeweilige Wellenlänge. Der Weg vom Wellenknoten zum Wellenberg ist 1/4 der Wellenlänge, Im Bass-Bereich bei 25 Hz bedeutet "wenig" also "unter 3.4 m", bei 50 Hz "unter 1.7 m". Entsprechend muss bei dieser Frequenz schon überlegt werden, was korrigiert werden kann. Reflexionen an den seitlichen Wänden vermutlich nicht besonders gut, Reflexionen innerhalb der Lautsprecherboxen oder an den hinteren Wänden schon eher: Der Umweg des Schalls über die Reflexion an der seitlichen Wand wird sich pro Hörplatz oft um mehr als 1.7m unterscheiden, der Umweg innerhalb der Box oder über die hintere Wand dagegen nicht. Bei 500 Hz beträgt 1/4 der Wellenlänge nur noch 17 cm, das ist die Größenordnung des Ohrabstandes. Ein Mikrofon in der Kopfmitte wäre also falsch für beide Ohren. Das Einzige, was sich bei verschiedenen Hörplätzen nicht ändert, sind elektronische oder elektromechanische Eigenheiten der Lautsprecher und ihre Wechselwirkung mit der aller nächsten Umgebung (Fußboden, Wand): Glücklicherweise ist in diesem Bereich aber auch Dämmung erheblich weniger aufwändig und bietet deshalb eine ideale Ergänzung. DRC kann hier nur noch allgemeinen Tendenzen des Raumes entgegenwirken. Auch dadurch können erhebliche Verbesserungen erzielt werden: Insbesondere durch angleichen der Frequenzgänge des rechten und linken Kanals entsteht ein deutlich stabileres und klareres Stereo Panorama. Um die unterschiedlichen Anforderungen der Bereiche abzudecken, arbeitet die App mit FDW (Frequency Dependent Windowing): Hohe Frequenzen werden nur auf den ersten Zentimetern Schalllaufzeit korrigiert (also innerhalb der Boxen), tiefe Frequenzen dagegen auf längeren Wegen. Zehn Wellenzüge (500 ms bei 20 Hz bis 10 ms bei 1 kHz Fensterbreite) sind ein typischer Wert, die (konservativen) Voreinstellungen sind auf etwas niedrigeren Werten. Die Richtung, aus der ein Schallereignis wahrgenommen wird, hängt in diesem Bereich stark davon ab, wann die zugehörigen allerersten Schallwellen beide Ohre treffen. Deshalb raten manche Autoren zu Excess Phase Korrekturen bei den ersten Wellenzügen [Mitch Barnett] [James D. (jj) Johnston].

Absorbtion/Reflection Im Bereich über 500 Hz wird nicht mehr der Raum, sondern eher der Lautsprecher korrigiert. Sogar hochpreisige Lautsprecher ohne Gehäuse und Frequenzweichen (Elektrostaten, Magnetostaten, verschiedene Dipole) haben fast immer hörbare und korrigierbare Resonanzen. Physikalisch ist dieser Bereich im Gegensatz zum Raum [Neely 1979] oft nahezu minimalphasig. Es wird weniger Energie gespeichert und entsprechend weniger Wellenzüge müssen unter Kontrolle gebracht werden. Das vereinfacht die Korrektur bzw. macht das Ergebnis stabiler und besser vorhersehbar. Trotzdem können praktisch die selben Probleme wie im "gemischten Bereich" auftreten. Die Meinungen, ob hier DRC eingesetzt werden sollte, gehen auseinander.

Einstellmöglichkeiten

Hauptmenü / [FILTER] / Auswahl eines Filters, [EDIT] öffnet den VERSIONSVERGLEICH (bzw. VERSION COMPARISON), dort können Filter getestet und bearbeitet werden. Die eigentliche Bearbeitung wird von dort aus via [EDIT DRC] / ⚙ bzw. [DRC] geöffnet. ⚙ ändert hauptsächlich die Darstellung, beeinflusst aber durch Auswahl der frequency dependent windowing Parameter das Ergebnis indirekt, [DRC] beeinflusst das Ergebnis direkt.

Einstellungen in VERSIONSVERGLEICH

Die App legt beim öffnen einer DRC grundsätzlich 2 Kopien an: VERSION 1 und VERSION 2. So können Sie Änderungen direkt vergleichen.

Copy (❑ 1->2) und ❑ weiter unten: Beide Schaltflächen starten die Kopie einer VERSION. ❑ 1->2 ändert sich zu ❑ 2->1 wenn VERSION 2 ausgewählt wurde und überschreibt die nicht ausgewählte Version mit der ausgewählten. Auf diese Weise können aus der besseren VERSION wieder zwei gleiche Versionen erzeugt werden, an denen weitere unterschiedliche Verbesserungen vorgenommen werden können.
❑ weiter unten kopiert die aktuell im Test-Player ausgewählte Version. Je nach Bedienzustand können hier temporär weitere Versionen verfügbar sein. Beispielsweise kann eine Reihe von Versionen, z.B. VERSIONEN 1.25, VERSION 1.50, VERSION 1.75, als Übergang zwischen VERSION 1 und 2 erzeugt werden.

[EQ] Equalizer, Bass Boost

Erklärung Features des Android-Systems (nicht des Players). Sie werden in praktisch jedem Player angeboten. Vorteil ist neben der Erwartungskonformität die Wirkung in Echtzeit: Die Einstellungen sind sofort hörbar - ohne dass ein Filter erstellt werden muss.

Test (Player und Schaltflächen FR, IR, BURSTS)

Erklärung Bei allen Tests kann zwischen 2 oder mehr VERSIONEN des Filters gewechselt werden. So können die Folgen der Einstellungen direkt vergleichen werden.

Einstellungen unter DRC

Wenn [Hint] aktiv ist, blendet die App eine Kurzanleitung zum letzten berührten Kontrollelement ein. Alternativ hier eine Übersicht.

RAW | COOKED | COR | PRE, FAT: Die Schalter legen fest, welche Kurven (Frequenzgang und Phase) gezeigt werden. FAT bewirkt, dass die nächste ausgewählte Kurve fett dargestellt wird.
RAW: Gemessener Frequenzgang. Bei mehreren Messungen der arithmetische Mittelwert des Schalldrucks für den jeweiligen Kanal (L, R...) in dB.
COOKED: Wie RAW, aber nach Bearbeitung für die DRC, d.h. Targetkurve und Limitierungen (siehe z.B. "Allow Peak [dB]") wurden einbezogen. RAW und COOKED sollten zusammen angesehen werden, um zu verstehen, welche Teile des Frequenzgangs wie stark bei den aktuellen Einstellungen korrigiert werden.
COR: Korrekturkurve, d.h. wie COOKED, nur auf den Kopf gestellt. Schließlich sollen die Fehler in Frequenz und Phase durch einen gegenteiligen Frequenz- und Phasengang korrigiert werden. Die COR Kurven sind die Grundlage der DRC-Berechnung.
PRE: RAW minus COR, also das vorhergesagte Ergebnis bzw. die bestmögliche Annäherung an Target Kurve (bzw. Lautsprechercharakteristik, je nach Einstellung von "Strength"). Bei mehreren Messungen pro Kanal wird ebenfalls der Mittelwert gebildet. Genauere Vorhersagen (pro Messung und nach einer Testfaltung) können in der Ansicht VERSIONSVERGLEICH unter TEST erzeugt werden, nachdem die Filtereinstellungen abgeschlossen wurden und der Filter fertig berechnet wurde.

Range: Die beiden Regler legen fest, in welchem Frequenzbereich (linker Regler Bass ...bis, rechter Regler Höhen ...ab) die Korrektur erfolgen soll (siehe voriges Kapitel). An beiden Enden bleiben die Korrekturwerte konstant auf einem psychoakustischen Mittelwert. Sie können mit
Outer Level geändert werden.

Mono: Die beiden Regler legen fest, in welchem Frequenzbereich (linker Regler Bass ...bis, rechter Regler Höhen ...ab) die Korrektur in Mono erfolgen soll. Das kann im Bassbereich nützlich sein, wenn ein Lautsprecher durch ungünstige Positionierung sonst erheblich höher geregelt würde als der andere. Im Höhenbereich kann es nutzen, wenn nur die (gleich aufgebauten) Lautsprecher und nicht der Raum korrigiert werden sollen. "Mono" bezieht sich auf die Korrektur, das Programmaterial wird nicht in Mono umgewandelt.

Strength: Strength 0: Im Frequenzgang werden nur steile Schwankungen und Ungleichheit der Kanäle berücksichtigt. Tendenzen über mehrere Oktaven werden nicht korrigiert. Die Klangcharakteristik des vorhandenen und ggf. absichtlich so ausgelegten Systems bleibt dadurch erhalten, die Targetkurve fließt kaum ein, und Eigenheiten ungeeichter Mikrofone werden abgeschwächt. Durch die damit verbundene geringere Korrektur schwächen sich auch die unerwünschten Nebenwirkungen der DRC signifikant ab. Das System klingt dadurch wie vorher, nur ausgewogener. Strength 1: Korrektur in Richtung Targetkurve.

Allow Peak [dB]: Je größer der Wert, desto stärker werden schwache Stellen ausgeglichen, desto früher wird aber auch der Sättigungspegel erreicht.

Erklärung Einbrüche im Frequenzgang entstehen entweder durch Auslöschungen, oder weil die Energie dort als (nicht hörbare) kinetische Energie (Schnelle) auftritt. Ein Versuch, solche Einbrüche durch Zufügen von noch mehr Energie auszugleichen würde das Ergebnis weiter verschlechtern. Um einen Einbruch (d.h. eine schmale Stelle mit geringerem Pegel) im Frequenzgang auszugleichen, müsste der Pegel dort entsprechend erhöht werden. Die Endstufen und Lautsprecher würden dadurch in einem einzigen schmalen Band entsprechend mehr Leistung liefern. Sie würden nur dort viel früher an die Belastungsgrenze gebracht als im gesamten sonstigen Frequenzspektrum. Der erreichbare Maximalpegel würde also entsprechend sinken: Die Belastbarkeit eines 100 W Lautsprechers würde nach dem Ausgleich eines Dips mit 10 dB auf durchschnittlich 10 W sinken, bei 20 dB auf 1 W. Schmale Dips können deshalb nicht elektronisch ausgeglichen werden. Der Regler ermöglicht die Einstellung, wie weit Peaks in der DRC maximal über dem Durchschnitt (in dB) liegen dürfen. Im Zweifel sollte die Korrektur nicht übertrieben werden.

Target Curve Angestrebter Frequenzgang. Edit TC ermöglicht die individuelle Anpassung der ausgewählten Kurve. Das Ergebnis kann wahlweise nur für den aktuell bearbeiteten Filter oder als neue Hauskurve gespeichert werden, um auch für andere Filter verfügbar zu sein.

Erklärung Meist wird kein linearer Frequenzgang angestrebt. Vielmehr wird der Bassbereich typischerweise bis ca. 80 Hz um einige dB angehoben. Die höheren Frequenzen werden abgesenkt, um einen "Zahnarztbohrer-Effekt" zu vermeiden: Der Raum absorbiert hohe Frequenzen stärker. Wenn versucht wird, diesen natürlichen Effekt durch künstliches Anheben zu kompensieren, erinnert der der Höreindruck an einen Zahnarztbohrer. Master Tapes werden meist für ca. 80 dB Referenzlevel abgemischt. Die "Normalkurven gleicher Lautstärkepegel" des gesunden Ohrs zeigen, dass bei dieser Lautstärke ein Ton von 30 Hz ungefähr 20 dB lauter als ein Ton von 1 kHz sein muss, um gleich laut gehört zu werden. Bei 100 dB fällt dieser Wert auf 15 dB, bei 50 dB steigt er auf 30 dB. Im Höhenbereich ist es ähnlich. Wer vorzugsweise leise hört, wird also wahrscheinlich eine Zielkurve mit deutlich gehobenen Bass- und Höhenbereich bevorzugen, wer laut hört, eher eine flache Zielkurve. (Web-Suche "Gehörrichtige Lautstärke", "loudness function"). Neben den angebotenen fertigen Zielkurven können auch persönliche Hauskurven definiert werden.

Min Phase, Linear Phase, Excess Phase

Erklärung Lautsprecher und Raum können als "Filter" gesehen werden, da sie bestimmte Frequenzen aus dem Klangspektrum herausfiltern. Die DRC agiert als "Gegenfilter". Mathematisch können alle diese Filter wiederum jeweils als Kombination von zwei (Teil-)Filtern gesehen werden: Einem minimalphasigen Filter und einem All-pass Filter. Nur der minimalphasige Filter ist für den Frequenzgang verantwortlich. Er ist so aufgebaut, dass er so wenig Energie wie möglich speichert, um den geforderten Frequenzgang zu liefern. Der Output dieses Filters hat eine niedrigere Latenzzeit als bei jedem anderen (kausalen) Filter mit diesem Frequenzgang. Die Verzögerung muss deshalb vom All-pass Filter übernommen werden, dieser ändert den Frequenzgang wiederum nicht. Aus mathematisch zwingenden Gründen kann nur ein kausaler "Gegenfilter" für den ersten Filter gefunden werden. Nicht kausale Filterungen sind technisch möglich, sie erzeugen einen Output bevor ein Eingangssignal anliegt. In der Praxis geschieht das natürlich nicht durch Hellsehen, sondern eine kleine Verzögerung in der Signalkette, die genügend Zeit gibt, die Korrekturen vor dem Nutzsignal "hinein zu schummeln". Das kann funktionieren, muss es aber nicht: Ist zu viel Korrektur nötig, wird das "hineingeschummelte Signal" vor lauten Passagen (Schlagzeug) als sog. Preringing hörbar, aus "Bumm" wird "TschBumm". In [audiosignal 1991] wird die unterschiedliche Herangehensweise verschiedener Hersteller an diesen Themenkomplex (Stand 1991, immer noch lesbar, aber noch ohne FDW) ausführlich beschrieben. Die App bietet mehrere fertig konfigurierte Schaltmöglichkeiten: [mp] - nur der minimalphasige Anteil wird korrigiert. Das Ergebnis ist damit ebenfalls minimalphasig und deshalb streng kausal, es gibt kein Preringing. [soft] - ein begrenzter nicht kausaler Anteil im Filter ist erlaubt. [full] - vollständige Filterung. Wenn es ohne hörbares Preringing und ohne ulkige, unnatürliche Räumlichkeit des Klangs funktioniert, sicher die beste Einstellung. [lin] - Linearphasige Filterung (Phase konstant 0). Nicht kausal, dafür symmetrisch und ohne Phasendrehungen. Die technisch einfachste Variante, deshalb oft zu finden. Für Vergleichszwecke und Sonderfälle. Der erste, zwingende Teil in der Phase eines Filters wird als minimalphasiger Anteil bezeichnet. Der gesamte restliche Anteil wird als Excessphase bezeichnet. Bei mehr Interesse liefert die Websuche nach "Allpass Filtern" einen guten Einstig in das Thema. Solche Filter ändern ausschließlich die Phase, nicht die Amplitude. Sie haben deshalb keine Minimalphase, sondern nur eine Excessphase.

Einstellungen unter ⚙

FDW (Frequency Dependent Windowing)

Erklärung Bei der Diskussion der verschiedenen Frequenzbereiche wurde FDW eingeführt. Die zugehörigen Einstellungen erfolgen über das Menü ⚙. Zunächst muss dabei die Anzahl der Frequenzbänder und ihr jeweiliger Bereich in Hz festgelegt werden. Danach kann für jedes Band die zugehörige Zeit festgelegt werden. Das erste Band könnte beispielsweise (von 0) bis 50 Hz gehen, das zweite bis 100 usw. Danach könnten die zugehörigen Dauern festgelegt werden, z.B. 200 ms für das erste Band. So würden bei 50 Hz 10 Wellenzüge bzw. 69 m Schallausbreitung erfasst. Bei 20 Hz blieben immerhin noch 4 Wellenzüge. Manche Herstelle arbeiten mit deutlich längeren Filtern (1 sek) um Raumresonanzen unter Kontrolle zu bringen, andere mit kürzeren [audiosignal 1991]. Die Messung des Frequenzgangs im Bassbereich benötigt für die gleiche Auflösung (pro Oktave) jedenfalls mehr Zeit als im Höhenbereich. Letztlich muss eine gewisse Zahl von Wellenzügen erfasst werden, was bei 20 Hz naturgemäß 1000 mal länger dauert als bei 20 kHz. Ein typisches Spektrogramm eines Wohnraumes zeigt außerdem, dass die hohen Frequenzen schneller abklingen als die tiefen. Die ersten Wellenzüge haben aber für den Hörsinn die meiste Bedeutung. Dazu kommt noch, dass die Glättung höherer Frequenzen ohnehin nur in der unmittelbaren Umgebung der Lautsprecher sinnvoll ist (s.o.), und nichts korrigiert werden sollte, was nicht korrigierbar ist. "Waveform Fidelity" sollte grundsätzlich nicht angestrebt werden.

Glättung 1/8 Oktave ist ein guter Anfang.

Erklärung Der ungeglättete Frequenzgang hat ab ca. 1 kHz starke viele Einbrüche, die sich verschieben, wenn das Mikrofon wenige cm verschoben wird. Solche Kamm-Effekte per DRC zu korrigieren ist nicht nur sinnlos, sondern verschlechtert durch die damit verbundenen Phasendrehungen den Höreindruck mit einer unnatürlichen Räumlichkeit. Die Ohren folgen der "Specatal Envelope", d.h. eine Hüllkurve des Frequenzgangs in der Nähe der Maxima. Die Details sind umstritten. Weitgehende akzeptierte Thesen: Peaks sind wichtiger als Dips. Der erste bei den Ohren ankommende Schall eines Schallereignisses hat mehr Bedeutung als Reflexionen. Oktav-Glättung (Einstellung 1/1 Oktave) ist zu meistens ungenau. 1/3 Oktave könnte reichen. Meiner Meinung nach liefert 1/3 Oktav Glättung meist kein optimales Ergebnis. Nach dieser Logik würde ist auch reichen, bei einem Klavier nur 3 Töne pro Oktave zu intonieren, Hauptsache die durchschnittliche Lautstärke stimmt. Raumresonanzen können ebenfalls deutlich schmalbandiger sein, und trainierte Ohren können bis zu 0.5 dB Lautstärkeunterschied mit Bandweite weit unter 1/3 Oktave hören [audiosignal 1991]. Schwankungen sollten für eine gute Kompensation also genauer getroffen werden. Allerdings können steile Regelkurven durch das verbundene Phasenverhalten auch Probleme verursachen, im Lautsprecherbau ist das seit Jahrzehnten ein wichtiges Thema. Insofern darf eine schmalbandigere Reglung nur eingesetzt werden, wenn sie nicht zu einer "gar zu kammartigen" Regelkurve führt. Die Dokumentationen [Denis Sbraion], [Toole 2020] geben einen Überblick über diese Zusammenhänge.

Fremdsoftware

Die App erlaubt den Import von DRC-Dateien aus Fremdsoftware. Die Dateien müssen im .wav Format sein, oder als Rohdaten vorliegen.

Import von Speaker Setup oder RA Meter: Alle Logsweep-Messungen anderer Hifi-Apps Produkte können importiert werden. Beim ersten Aufruf des Players berechnet die App dann automatisch für jedes importierte Verzeichnis eine erste DRC. Diese kann dann händisch optimiert werden.

DRC.exe von Denis Sbragion kann für die Berechnung der DRC verwendet werden, nachdem die Messung mit der App vorgenommen wurde

Details Voraussetzung: Mit der App muss mindestens eine Messung durchgeführt oder importiert worden sein. Im Hauptmenü [FILTER] auswählen, dann [EDIT] bei einem Filter, dessen Messdaten verwendet werden sollen. (Entscheidend sind die Messdaten. Falls es also mehrere Filter gibt zu den selben Messdaten gibt, ist es egal welcher davon gewählt wird.) Unten [IM/EXPORT] auswählen Wählen Sie ein Verzeichnis als Ablageort aus. Der Export wird dort in einem Unterverzeichnis "export_for_drc_exe__48000_xyz" abgelegt. 48000_xyz steht stellvertretend für die Samplerate der Messung (nicht des Filters!) und den Namen des Filters. Kopieren Sie das Verzeichnis auf einen PC (Windows, vermutlich portierbar auf andere OS: DRC enthält Sourcen in C) export_for_drc_exe__*/readme.txt enthält Informationen über Download und Installation von DRC. Nach der Installation von DRC muss der Inhalt dieses Verzeichnisses gemäß der Beschreibung in den Verzeichnisbaum von DRC kopiert werden. Führen dort runme.bat aus (per Doppelklick im Explorer oder in einem Eingabefenster am Kommandoprompt). Die Berechnung benötigt einige Minuten. Die angezeigten Rechenschritte wiederholen sich pro Kanal, Samplerate und Konfiguration (keine Endlosschleife). DRC legt die Ergebnisse in einem Verzeichnis import_me_48000_xyz ab (48000_xyz sind wieder Beispielwerte). Kopieren Sie dieses Verzeichnis auf das Android Gerät und klicken Sie [IM/EXPORT]. Die App prüft anhand des Verzeichnisnamens, dass der Import zu den vorher exportierten Daten gehört Für einen ersten Einblick in die Möglichkeiten von DRC werden mehrere unterschiedliche Filter erstellt. Die zugehörigen unterschiedlichen Parameter kommen aus den unterschiedlichen verwendeten Steuerdateien wie soft-48.0.drc, normal-48.0.drc, extreme-48.0.drc, wobei 48.0 stellvertretend für die Samplerate des Filters steht (nicht der Messung!). Die frisch erzeugten Filter erhalten entsprechend "soft", "normal", "extreme" als Namenszusatz. Hinweis: Die Filter werden in verschiedenen Sampleraten angelegt, um ein Resampling beim Abspielen zu vermeiden.

Acourate von AudioVero e.K. Dr. Ulrich Brüggemann kann zur Messung und Erstellung der DRC Dateien verwendet werden.

Details In den Verzeichnissen von Acourate die gewünscht Messung auswählen und dort nur die Dateien Cor*.dbl in einem neuen Verzeichnis zusammenfassen (nicht Pulse* etc.). Dieses Verzeichnis in den öffentlichen Bereich des Android-Gerätes kopieren, z.B. in den Ordner /Music Auf dem Android Gerät in der App im Hauptmenü [FILTER] auswählen, dann [IMPORT] (unten), [VERZEICHNIS IMPORTIEREN] Das Verzeichnis mit den Cor*.dbl Dateien auswählen. Android muss eine Option der Art [USE THIS FOLDER] anbieten. Falls nicht, eine Verzeichnisebene zurück gehen und das Verzeichnis erneut auswählen. Die Cor*.dbl Dateien sind Rohdaten, d.h. sie enthalten keinerlei Information, in welcher Art die App ihren Inhalt lesen soll. Deshalb erscheint eine entsprechende Auswahl von "Lesarten" (Fließkommazahlen, ganze Zahlen...). Dort kann eine der importierten Dateien (stellvertretend für alle) untersucht werden. Der Dialog enthält eine Kurzanleitung. "DOUBLE IEEE/54 64 Bit" und "Little Endian" auswählen und mit [OK] bestätigen. Die App verwendet dieses Format dann für alle Dateien des Imports. Anhand des Listings prüfen, ob die Dateien richtig erkannt wurden. Dem Import einen Namen geben und mit [SAVE PERMANENTLY] speichern.

Import von Rohdaten aus Fremdsoftware ist weiter oben anhand des Beispiels Cor*.dbl von Acourate beschrieben. Solche Rohdaten enthalten keine Meta-Information wie Samplerate, Format des Zahlenmaterials usw. Deshalb muss der Dateiname bestimmte Informationen enthalten: "L" oder "R" für den Stereo Kanal, für den die Korrektur gedacht ist und Strings wie "44", "48", "96" für die Samplerate. Beim Import kann das Zahlenformat des Inhalts bestimmt werden. Die Details werden in der App angezeigt.

Export der Songs: Das mit DRC optimierte Tonmaterial kann als Datei exportiert werden. Das ermöglicht das Abspielen mit High-End Geräten wie Netzwerkspielern: Eine Möglichkeit ist, das Android Gerät als externes Laufwerk mit der Quelle des Netzwerkspielers zu verbinden. Die Songs werden dann als Dateien ausgelesen und die Wiedergabe erfolgt über den Netzwerkspieler ohne Sound-Engine und ohne D/A Wandler des Android Systems.

Da Apps der aktuell unterstützen Android Versionen nur Daten nach Bestätigung ("Scoped Storage") in den externen Speicher schreiben dürfen, ist dazu eine explizite Benutzeraktion erforderlich:

• Player starten, dort (oben) die gewünschte DRC auswählen.
• Menü des Songs aufrufen. Sofern es noch keine Version zu dieser DRC gibt, "Convolve Offline". (Dieser Menüpunkt wird ausgeblendet, wenn es die Version bereits gibt.)

Menü des Songs aufrufen. "Export".

Literatur

[audiosignal 1991] Reproduced from Studio Sound, unknown issue 1991 Digital room equalisation http://www.audiosignal.co.uk/Resources/Digital_room_equalisation_A4.pdf

[Denis Sbraion] "DRC: Digital Room Correction" https://drc-fir.sourceforge.net/

[James D. (jj) Johnston] James Johnston Serge Smirnov, "Acoustic and Psychoacoustic Issues in Room Correction" www.aes-media.org/sections/pnw/ppt/jj/

[Mitch Barnett] Mitch Barnett, "Understanding the State of the Art of Digital Room Correction", YouTube Kanal "Accurate Sound" https://www.youtube.com/watch?v=yfGAUvyvdNU (Dauer 1:50:40)

[Toole 2020] Some comments from Floyd Toole about room curve targets, room EQ and more https://www.audiosciencereview.com/forum/index.php?threads/some-comments-from-floyd-toole-about-room-curve-targets-room-eq-and-more.10950/

[Neely 1979] Stephen T. Neely a) and Jont B. Allen "Invertibility of a room impulse response" Acoustics Research Department, Bell Laboratories, Murray Hill, New Jersey 07974 (Received 6 July 1979) PACS numbers: 43.55.Br, 43.45.Bk

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