Impulse Responses - wie lange darf's denn sein?

[ChriString]

TL;DR
Guitar Cabinet IR’s kann man ohne jegliche Abstriche auf 20ms oder gar 10ms kürzen. Auch für Bass Cabinets oder Accoustic Guitar IR’s reichen oft 20ms oder allenfalls 40ms aus. Einzig, wenn wirklich Raum/Hall Reflexionen gewünscht sind, kann man auch länger > zwischen 40ms und ca. 200ms gehen. Bei extrem kurzen IR's verliert man etwas an Bass Quantiät.


Ich hab mich etwas mit dem Thema auseinandergesetzt und selber getestet und war doch überrascht, wie kurz eine Impulse-Response sein kann, bevor man überhaupt oder allenfalls sehr sehr geringe Unterschiede hören kann im Vergleich zur vollen Länge der 500ms Version. Was sind eure Erfahrungen damit? Seht ihr das auch so oder anders, selber mal getestet in der Art? (*Ich kann mir vorstellen, dass es ev. anders ist, wenn man extrem laut spielt?)


Getestet habe ich das mit Logic Space Designer, da man dort bequem die IR per Regler kürzen kann und dann A (500ms IR) mit B (4ms, 20ms 40ms etc.) verglichen.

Mein Fazit daraus:

Guitar Cabinet:
Diese kann man problemlos auf 10ms kürzen... oder auch darunter. Ich habe eigentlich erst um 4ms herum einen Unterschied gehört. Bei ca. 5ms (ev. auch darüber, aber das ist dann so subtil und tief) verliert man „etwas“ an Bass-Quantität, aber ansonsten klingt es auch bis 3ms nahezu identisch. Ich glaube, ich würde es nicht merken, wenn mir jemand beim Spielen zwischen 500ms und 6 oder 10ms IR hin und herschaltet, selbst wenn ich mich darauf achte…ausser ev. bei Palm mutes im Bassbereich (unterhalb von ca. 5-6ms) vielleicht.

-> rein visuell war diese 500ms IR ab 20ms komplett leer und hatten ab 11ms nur noch kaum sichtbare Auslenkungen.


Guitar Cabinet Room Mic:
Unterhalb von ca. 40-50ms fehlen dann die Raum- und Early Reflexion Anteile. Aber ansonsten…wenn man das gedanklich ausblendet, klingt auch hier eine 10ms ziemlich oder 20ms IR praktisch identisch. Je nachdem müsste man, sofern man wirklich den ganzen(!) Hall drin haben will, eine solche IR in voller Länge (oder theoretisch gar länger) nutzen.

-> rein visuell hatte diese IR kaum Informationen nach ca. 110ms und nach 75ms nur sehr wenig Auslenkungen.


Bass Cabinet:
Die IR hatte relativ viel Raumanteile / Reflexions. Bei ca. 10ms klingt es leicht anders…irgendwie tighter und punchier…weniger Tief-Bässe (aber immer noch viel Bass)
Bei 20ms klingt es (nahezu) identisch… Minus die Raumanteile und Early Reflexions.
Bei 40ms oder länger auch mit etwas Raumanteilen.

Interessant war hier, dass zwischen 2ms und etwa 7ms der Charakter und Klang sich änderte...und dies nicht nur im (Tief)Bass Bereich Bei Guitar Speaker IR’s klang es nahezu identisch oder ähnlich, einfach mit weniger Bass.

-> rein visuell hatte diese IR Informationen bis zu ca. 40ms und ganz wenig dann noch bis etwa. 90ms.


Accoustic Guitar IR:
Selbst mit 10ms klang es nicht deutlich anders als das 500ms File. Es klang schon ein wenig anders… irgendwie härter, weniger wärme und Bass, irgendwie weniger edel und komplex aber doch recht ähnlich. 20ms ein gutes Stück besser (wärmer, mehr Bass etc.) und bei 30/40ms habe ich kein oder kaum Unterschiede ausmachen können.

-> rein visuell haben Accoustic Guitar IR auch hinten, also bei 30 oder 40ms noch relativ starke Auslenkungen, während Cabinet IR (auch mit Hallfahnen) relativ rasch und stark abfallen.


> Ein paar Informationen noch dazu:

Wann und bei welcher Frequenz verliert man „etwas“ an Bass Quantiät: (gemäss Chat GPT)
100 Hz10ms~441 samples
70 Hz14.3ms~630 samples
50 Hz20ms~882 samples
30 Hz33.3ms~1470 samples
20 Hz50ms~2205 samples


Verschiedene gebräuchliche Impulse Response längen @44,1kHz

Kurze IR's
512 Samples - ca. 11 ms (Scheinbar beim Valeton GP-5 > Der ist unterwegs zu mir)
1024 Samples - ca. 23 ms (Standard Res bei Fractal Audio. Das am weitesten verbreitete/genutzte Format. Oft die maximal Länge für Hardware Geräte)
2048 Samples - ca. 46ms (HiRes bei Fractal Audio)
Längere IR's
8000 Samples - ca. 180ms (Ultra Res bei Fractal Audio)
9000 Samples - ca. 200ms
22050 Samples - 500ms
(viele IR's die man finden/kaufen kann werden in diesen zwei Längen> 200ms und 500ms angeboten)


Ein gutes Video dazu von Pete Thorn
GUITAR CABINET IR'S - How long should they be to SOUND GREAT?

Viele Informationen zum Thema auch hier
Impulse responses (IR) - Fractal Audio Wiki

 

[InTune]

Haben denn (zu) lange IR Nachteile? (reiner Speicherplatz ist ja heutzutage extrem billig geworden)

 

[ChriString]

Haben denn (zu) lange IR Nachteile?

Nicht wirklich...

- Speicherplatz brauchen die ja eh so gut wie keinen. Auch nicht Tausend IR's
- CPU Leistung: Am Computer kaum ein Thema. Soweit ich das verstanden habe benötigt eine lange IR die aber grösstenteils Leer ist nur minimal mehr CPU Leistung als eine Kurze. Allerdings braucht wohl eine "volle" 500ms IR wohl schon ein gutes Stück mehr CPU Leistung wie eine kurze 20ms IR.

>.... was auch der Grund ist warum wohl die meisten Hardware IR Loader die IR beim Import kürzen und/oder nur die ersten (und relevantesten) 1024 Samples importieren oder abspielen.

Darum ging es mir dann auch:
> rauszufinden ob die (krasse!) Limitierung einer 500ms IR auf, wie bei etwa dem Valeton GP-5, nur 512 Samples (ca. 50! mal kürzer!) ein Nachteil ist. Mir scheint, und das hatte mich eben überrascht, in 95% der Fälle nicht und es klingt identisch. in den andern 1-5% sind wohl mit (meist) minimalen, nicht relevanten und kaum wahrnembaren Unterschieden zu rechnen.

Lange IR's über 50ms - 500ms haben eigentlich so wie ich das sehe nur dann Relevanz wenn man dort auch Raumanteile, Hall, Early Reflexions mit reinpacken will. Auch das weniger an Bass ist bei normalen Längen um 20ms für Gitarre nicht, und selbst bei 10ms nicht wirklich relevant.

 

[Uhu Stick]

Okay. Ich höre grade zum ersten Mal das IRs verschiedene Längen haben. Ich habe schon von 1024 irgendwas und 2048 irgendwas gelesen und frag mich was das bedeutet.

Bisher hab ich die einfach immer irgendwo gedownloadet, einfach reingehauen und drin gelassen, wenn sie sich gut anhören oder rausgeschmissen wenn nicht.

Bisher hab ich mir da also nie Gedanken dazu gemacht.

 

[IcedZephyr]

Ich habe schon von 1024 irgendwas und 2048 irgendwas gelesen und frag mich was das bedeutet.

1024 Samples entsprechen 20 ms.

Für meinen Anwendungsbereich als reine Guitar-Cab Sim sind 20 ms mehr als dicke ausreichend. Fractal Audio bietet an seinen Geräten die Möglichkeit „Ultra Res“ (8k Samples) und „Full Res“ (64k Samples) IRs zu nutzen - letztere in sehr begrenztem Umfang (nur ergänzend als Raum-Simulation und nur mit den sehr leistungsfähigen Geräten nutzbar ).

 

[MS-SPO]

Wilkommen in der Nachrichtentechnik. Impulse sind hier idealisierte Dirac-Pulse, also:

• exakt 0 Zeiteinheiten breit
  
• mit unendlicher Amplitude
  
• Zeitintegral darüber: 1 (es muss ja definiert bleiben )

Ein wenig verständlich beschreibt es der Englische Wikipedia Beitrag, etwa unter Pracrical applications: https://en.wikipedia.org/wiki/Impulse_response . Die Deutsche Seite zeigt mehr Mathematik, macht aber nur bedingt schlauer.

Dirac-Impulse kennt Jeder, der schon mal mit Schmackes auf Tisch oÄ haute (kurz + stark) … was dann alles scheppert und rödelt (schwingt), ist die im Link erwähnte Systemantwort (Impulsantwort, Impulse Response), hier in der analysierenden Variante.

Umgekehrt vernüdelt der Modeler/Modellierer so eine Anregung in einen zeitlichen Impulsverlauf, den wir etwa als „räumlich“ wahrnehmen. Wie nahe verschiedene Anbieter an o.g. Theorie sind oder sein können (Eingangsfrage zur Impulslänge), mag unterschiedlich sein.

Aus dem Link: oben angenäherter Dirac, darunter je eine HP und TP Antwort darauf. Möglicherweise soll der Puls am Anfang eben nur das: die zeitliche Lage veranschaulichen; geht aus dem Artikel nicht gut hervor. Im Ausgangssignal wäre der fehl am Platz ... es sei denn, man möchte neben dem mühsam ermodellierten analogen Puls noch einmal zustzlich alle Schwinger und Rödler des eigenen Audiosystems von dieser Quelle über Verstärker und Speaker bis in den Raum mithören ...

 

[boisdelac]

Wie ist denn das mit der Latenz (unabhängig von der CPU-Belastung). IRs haben ja oft auch eine zeitlich abhängige Raum-Komponente. Wenn diese zeitliche Komponente lange dauert, ist dann nicht die Latenz größer? Könnt Ihr mir das erklären?

 

[ChriString]

Wie ist denn das mit der Latenz

Das wirkt sich auf die Latenz so wie du das hier wohl meinst gar nicht aus...Da besteht keinen Zusammenhang.

Wenn beispielsweise ein Hardware Gerät 5ms "round trip latency" hat wird es diese wohl haben egal ob eine IR mit 5ms, 20ms, 500ms oder gar keine geladen ist.

Ignite Amps NadIR welches ein super kostenloser IR Loader Plugin für Windows und Mac ist und den ich fast ausschliesslich nutze, wirbt damit, dass dies ein "zero latency, dual Impulse Response (IR) convolver" sei.

Einen Valeton GP-5 werde ich morgen abholen können!
ev. schreibe ich dazu mal was im Forum hier. Das ist ein günstiges Multi FX im mini Pedalformat welches NAM > Neural Amp Modeler Files laden kann (dann leider keine separate IR, die müsste im NAM file enthalten sein) als auch Impulse Responses.

Impulse Responses allerdings scheinbar nur bis 512 Samples länge. Das war dann auch ein Grund für mich, mich mit dem Thema auseinander zu setzten. Also rauszufinden ob das irgend eine (negative) Auswirkung auf den Klang haben könnte und ich die IR für das bääste Resultat ev. extern laden soll. Aber scheinbar nicht und selbst 512 reichen längstens aus(solange man auf Raumreflexionen IN der Cabinet IR verzichten kann).

Am Mac, in NadIR nutze ich IR's auch einfach so (in voller Länge) wie die halt sind.

 

[boisdelac]

@ChriString

Ich meine nicht die Hardware-Latenz (Round trip) sondern die Raumkomponente der IR. Wie wirkt sich die verzögernd aus?

 

[ChriString]

(*Ich weiss nicht ob wir uns richtig verstehen und wie du "...Wie wirkt sich die verzögernd aus" meinst)

Es wirkt sich nicht verzögernd aus...respektive gibt es diesbezüglich keinen Unterschied ob man jetzt z.b. Mit Kopfhörer+Amp/Sim/Multi FX+ lange IR inklusive Nachhall spielt oder komplett analog ohne Latenz in einem echten Raum mit natürlichem Nachhall.

Wenn man das hören will (also den Hall/Reverb/Raum Reflexionen) dann muss - so habe ich das verstanden - die IR mindestens genau so lange sein wie der Nachhall eben benötigt bis er ausklingt. Also z.b 5 Sekunden 2 Sekunden oder ca. 200ms für nur early reflexions und "trockene" Räume mit wenig Hall.

Alle (sehr) kurzen IR's, also bis ca. 20ms sind (komplett) trocken und direkt. Ohne jeglichen Hall, Raum Reflexionen etc.

Man kann auch sehr lange und stark Hall lastige Guitar Cabinet IRs kürzen zb. von 5 Sekunden auf 10ms. Dann schneidet man im Idealfall "nur" einfach den Hall weg....Die "Box" an sich klingt aber genau gleich.

Ich glaube die grössten Unterschiede hört man wohl bei mittleren IRs ca. 100ms mit viel Raumklang wenn man die auf 10ms kürzt. Weil nicht klar rausgehört werden kann was direkter Speaker Sound und was Reflexionen sind und die kurze sehr direkte und trockene IR dann ev. deutlich(er) anders klingt.