Цифровой программный кроссовер II

[emaster]

Коллеги!
Завожу отдельную ветку для обсуждения новой версии моего программного кроссовера - dePhonica version3.
Эта версия кроссовера полностью отличается от первой версии, которая обсуждалась здесь как с точки зрения кода (который переписан на 99%) так и с точки зрения функционала.
Разработка версии началась весной 2015 года и в настоящее время (начало 2016) находится в активной стадии.

Скачать preview версию можно по адресу: http://dephonica.com/?lang=ru
Текущая сборка на сайте от 21.03.2016.

Внимание!
Для корректной установки WDM драйвера на windows 7 с отключенными обновлениями, необходимо установить апдейт KB3033929, добавляющий поддержку цифровых подписей SHA-2.

Ссылка для x86 обновления: http://download.microsoft.com/downlo...033929-x86.msu
Ссылка для x64 обновления: http://download.microsoft.com/downlo...033929-x64.msu
Статья по обновлению windows: https://support.gamenet.ru/kb/articles/789-windows


Ограничения preview версии:
- максимум 6 каналов обработки
- требует перезапуска ядра каждые 30 минут

Основные возможности кроссовера:

- собственный WDM драйвер для ввода потока из стандартных аудио и видео плееров, браузеров, навигаторов и других программ.
- собственный ASIO драйвер для ввода потока из аудио плееров поддерживающих ASIO
- низкая задержка: около 50 мсек при использовании IIR фильтров и выводе на ASIO устройство
- поддержка ввода звука в форматах 16 bit integer, 24 bit integer, 32 bit floating point
- 2 входных канала и до 8 выходных
- вывод звука на устройства DirectSound, ASIO, Kernel Streaming
- вся обработка производится в 64 bit floating point
- фильтрация производится FIR фильтрами, IIR фильтрами или IIR фильтрами с автоматическим корректирующим фазовым FIR фильтром
- есть возможность создания фазового фильтра для коррекции ФЧХ внешнего IIR фильтра
- доступны два конволвера для FIR фильтров: FFT конволвер с алгоритмом Overlap-Add и линейный (Straight FIR), без использования FFT
- любой из FIR конволверов может использоваться совместно с одним или более IIR фильтром в каждом канале
- до 128 000 taps на канал при использовании FFT FIR
- доступны формы АЧХ семейств фильтров IIR: Linkwitz-Riley, Butterworth, Chebyshev
- доступен параметрический синтез АЧХ и ФЧХ для типов фильтров Low Pass, High Pass, Band Pass, Band Stop, Low Shelf, High Shelf
- два варианта параметрического задания фильтров Band Pass и Band Stop: нижней и верхней частотой среза или центральной частотой и полосой пропускания
- амплитудный и фазовый эквалайзер для произвольного изменения АЧХ или ФЧХ в канале обработки, с возможностью загрузки АЧХ или ФЧХ из текстового файла или из импульсного отклика в формате WAV
- любое сочетание FIR и IIR фильтров в канале обработки
- полноценный канал предварительной обработки исходного сигнала с отдельным набором фильтров
- возможность автоматической нормализации к 0 дБ АЧХ индивидуальных каналов или группы каналов
- регулировка усиления на входе и на выходе канала
- настраиваемая задержка в каждом канале с отключаемым sub-sample разрешением
- встроенный анализатор фактической частотной характеристики кроссовера с отображением общей АЧХ кроссовера, графиков АЧХ/ФЧХ/ГВЗ для каждого канала и возможностью суммирования АЧХ выбранных каналов в отдельном окне

Пример установки и настройки полной версии кроссовера (уже местами не соответствует действительности и будет перезаписан): http://www.youtube.com/watch?v=CF_YNp0IijE

============
Пополняемый FAQ:

Скрытый текст

Q: Для чего можно использовать кроссовер?
A: Прямое назначение кроссовера – разделить исходный сигнал на несколько сигналов, каждый из которых будет воспроизводиться отдельным динамиком. Для такого использования необходима многоканальная звуковая карта (или ЦАП), многоканальный усилитель (или несколько обычных – стерео или моноблоков) и многополосная акустика, каждый динамик в которой подключен к отдельному каналу усилителя отдельным кабелем. Самый простой и часто встречающийся пример такой акустики – система 2.1 с двумя фронтальными колонками и одним сабвуфером.
A: Кроссовер можно использовать для того, чтобы вывести один и тот-же сигнал (с обработкой или нет) на несколько выходов многоканальной звуковой карты. Например, первые 2 канала – звук для колонок, следующие 2 канала – звук для наушников. На колонки одни настройки эквалайзера (внутри кроссовера), на наушники – другие.
A: Также кроссовер можно использовать даже с обычными наушниками – как точный и продвинутый эквалайзер.

Q: Какое оборудование требуется для использования кроссовера?
A: Кроссовер может использоваться для различных целей практически с любым оборудованием. Минимальные требования – компьютер с Windows 7/8/10 и любая звуковая карта.


Q: Как перенаправить в кроссовер звук из программы или плеера, не поддерживающей вывод звука на ASIO устройства?
Q: Как вывести в кроссовер звук из видео плеера?
A: Выберите в плеере вывод на аудио устройство *dePhonica Virtual Audio Device*.

Q: Какие настройки требуются в видео плеере для работы через кроссовер?
A: При использовании в кроссовере IIR фильтров, никакой дополнительной настройки плеера не требуется. При использовании FIR фильтров (или IIR с линеаризацией), в плеере необходимо установить смещение звуковой дорожки в зависимости от порядка FIR фильтра. Например, для FIR фильтра с 8000 taps это около 250 мсек.


Q: Как ввести в кроссовер звук из внешнего источника (виниловый проигрыватель, кассетный магнитофон, пульт и т.д.)?
A: На данный момент можно использовать программу VoiceMeeter от VB-Audio - она поддерживает ввод с внешних источников. Скачать программу можно по ссылке: <a style="color: #505050; font-weight: bold;" href="http://vb-audio.pagesperso-orange.fr/Voicemeeter/">http://vb-audio.pagesperso-orange.fr/Voicemeeter/</a>
В будущем появится непосредственная поддержка ввода сигнала с входов звуковой карты в кроссовер.

[свернуть]

============

Список изменений:

Скрытый текст

30.03.2016

- Более устойчивый алгоритм проверки активации
- Исправлены bypass каналы без фильтров
- Исправлена инициализация таймера в WDM драйвере
- Исправлен номер версии в окне "О кроссовере dePhonica version3"
- Исправлен вывод сообщения "Устройство вывода не выбрано" при первой установке кроссовера


20.03.2016

- Переходные процессы в модуле вывода теперь обрабатывает машина состояний. Фейдинги стали четче, мягче и предсказуемее.
- Появился приоритет ввода с ASIO Sink драйвера - WDM замолкает, когда приходит поток с ASIO.
- Расстояние при редактировании задержки выводится в метрах / сантиметрах / миллиметрах

17.03.2016

- Появился WDM драйвер виртуального аудио устройства для ввода в кроссовер - можно перенаправить в кроссовер весь системный звук
- Уменьшилась latency - для IIR фильтров составляет ~50 мс
- По умолчанию фильтры создаются как IIR. При добавлении в тракт FIR фильтра выводится отключаемое предупреждение о дополнительной задержке в тракте.
- Диалог сообщений в конфигураторе стал отображаться поверх всех окон
- Появилась возможность инвертирования кривой в эквалайзере
- Появилась возможность смещения кривой в эквалайзере

09.03.2016

- Уменьшилась latency до ~500 мсек
- Добавились IIR фильтры Bessel и Legendre
- Тысячные доли миллисекунды меняются при изменении расстояния в компоненте Delay
- Исправлена ошибка с несохранением в пресете канала предварительной обработки при загрузке конфигурации из файла
- Исправлена каша из надписей на шкале Gain на графиках анализатора
- Добавил легенду к графикам в анализаторе
- Улучшена отправка логов - теперь отправляются независимо от IP адреса пользователя
- При перетаскивании канала с удерживаемым Shift (или Ctrl+Shift) копируются только фильтры - задержки и Gain не изменяются

[свернуть]

[igorzep]

Прием тут шумы? Там искажения увеличиваются от уменьшения разрядности.

Как обычно - полное непонимание процесса. Не увеличиваются. От слова - вообще. Цифровая система с корректным дизером имеет свойства идеально линейной аналоговой с неким отношением сигнал-шум, и никаких битов. Т.е. любой процесс над сигналом вызывает только увеличение шумового пола в соответствии с количеством разрядов дискретизации "хранилища"/"транспорта". Искажения зависят исключительно от внутренней разрядности поцессинга (хранилище их не имеет, как собственное свойство). Для дефоники - это 64 бит floating-point или 53 бита точности, что соответствует менее -300дБ искажений в результате применения процессинговой операции. -300дБ!!! Коммон! О каком увеличении искажений речь? Вы знаете аналоговый тракт лучше?

P.S. Бруно тут вспоминают а наш БруноСухов, к примеру, в свое время оценил реальный диапазон CDDA в 60дБ, или около того, уже не помню.

При всём уважении к товарищу Сухову, давайте не будем обращаться к этому безграмотному утверждению, не имеющему ничего общего с реальностью, и уже сотни раз опровергнутому в различной литературе.

[Carbon]

С 24-х битными записями конечно все получше, там все-же ENOB около 20-ти, имеем 4 бита в запасе.

Так с записями или цапами?
Берем 16-битную запись, подаем на 24-битный цап (у кого-то еще остались 16-битные цапы?). Младшие 8 бит на входе цапа нули.
Предположим, цап хороший, дает на выходе честных 20 бит, 4 младших - шумы (такой "натуральный" дизеринг в подарок).
Имеем полное право уменьшать громкость в пределах четырех бит без потери того, что записано в 16 битах. Или туплю?

[frezer]

Как обычно - полное непонимание процесса. Не увеличиваются. От слова - вообще.
давайте не будем обращаться к этому безграмотному утверждению, не имеющему ничего общего с реальностью, и уже сотни раз опровергнутому в различной литературе.

Если Вы не можете проверить изменение сигнала на выходе ЦАП при сдвиге входного кода на несколько разрядов, то поверьте хотя бы Analog Devices, у них есть ЦАП AD1853 в котором есть цифровое управление громкостью, так даже они не рекомендуют его использовать для «серьёзных» целей.

А cсылочки нет случайно на эту литературу.

[voldemar72664]

Я уже думал сделать 10 каналов, но какой софт сможет так "умно" раскидать 5.1 по 10-ти выходам?

Уже не первый раз, повтор, JRiver

4 канала - для DBA.

Для DBA не надо четыре, вполне, даже лучше два канала, усилителей лучше четыре конечно

PS несколько сравнив пассив с активом центр перевёл тоже в актив не имея до некоторой степени ограничения в цапах и софте,,,

[Alex]

Как обычно - полное непонимание процесса.

У тебя? Да, это уже было понятно.

Искажения зависят исключительно от внутренней разрядности поцессинга

Бред.

Так с записями или цапами?

ЦАПами.

у кого-то еще остались 16-битные цапы?

Ну так я потому и написал:

А если оно еще и воспроизводится на каком-нибудь древнем мультибитнике, у которго ENOB да бог чтобы 14 был,

Предположим, цап хороший, дает на выходе честных 20 бит, 4 младших - шумы (такой "натуральный" дизеринг в подарок).
Имеем полное право уменьшать громкость в пределах четырех бит без потери того, что записано в 16 битах. Или туплю?

Теоретически - да, но 20дБ регулировки громкости - мало, да и что с 24-х битными записями?

Уже не первый раз, повтор, JRiver

Что-о у меня с ним с наскоку не получилось, а потом времени небыло разбираться.

---------- Сообщение добавлено 21.32 ---------- Предыдущее сообщение было 21.29 ----------

то поверьте хотя бы Analog Devices, у них есть ЦАП AD1853 в котором есть цифровое управление громкостью, так даже они не рекомендуют его использовать для «серьёзных» целей.

Такая регулировка есть сейчас практически во всех микросхемах ЦАПов.У меня в 9-ке и 10ке предусмотрено, как опция - достаточно только потенциометр подключить. Глубина ослабления индицируется в децибелах. Так народ отчетливо слышит разницу задолго до -20дБ, а ниже так вообще.
Так что, теории теориями, а практика практикой.

[emaster]

У меня сейчас железяко с аналоговым выходом, так что аудио карточкой.

Тогда не понимаю проблемы померить кроссовер - техника та-же.

А вы считаете, что в аналоге вы его обратимо уменьшаете?

В общем, поразмыслив, согласен с вами - цифровая регулировка громкости с дизерингом ограничит динамический диапазон сигнала не больше, чем аналоговый регулятор громкости в слаботочной части тракта с аналогичной величиной аттенюации (т.е. до усилителя).

Мысли следующие:
1. Динамический диапазон компонента в тракте ограничивается снизу уровнем собственных шумов. Поэтому дальше буду говорить не про динамический диапазон, а про уровень шумов, из которого он следует.
2. Примем значение аттенюации -40 dB.
3. Для простоты примем, что ЦАП и его аналоговый выхлоп качественные и имеют собственный шум на уровне младших разрядов ЦАП, т.е. около -132 dB. После цифровой аттенюации на -40 dB меняется только максимальный уровень сигнала, а уровень шума остаётся в районе -132 dB.
4. Примем аналоговый РГ идеальным и абсолютно не шумящим. Максимальный уровень сигнала после него будет такой-же, как и после цифрового РГ, а шум снизится на уровень аттенюации (у нас-же идеальный РГ) и будет равен -172 dB (в реальности, конечно, так никогда не будет).
5. Наверное будет реалистично предположить, что классный, качественный тракт состоящий из короткого небалансного межблочного кабеля и усилителя мощности имеет динамический диапазон около 110 dB, т.е. уровень собственных шумов около -110 dB.
6. В случае аналогового РГ динамический диапазон сигнала будет ограничен ДД тракта уровнем шума -110 dB.
7. В случае цифрового РГ динамический диапазон сигнала будет ограничен ДД тракта уровнем шума -110 dB.
8. Вывод: в случае отличных по качеству компонентов тракта, разницы между цифровой РГ и аналоговой нет.
9. Следствие: если разница есть в пользу аналогового РГ, значит участок тракта ЦАП->аналоговый РГ (включающий в себя выхлоп ЦАП-а, разъёмы, межблочный кабель) имеет повышенный уровень собственных шумов (наводки? звоны?). В этом случае, например, при уровне шумов -100 dB, после аналоговой аттенюации шум уменьшится до -140 dB, а в случае цифровой останется на уровне -100 dB. Т.е. ощущение двоякое - с одной стороны, на идеальном (или просто очень хорошем) тракте разницы между РГ нет. С другой стороны, реальный тракт проще построить с аналоговым РГ - он прощает шум на входе.

Как-то так видится.
Где-то есть ошибки в логике?

[dee-jan]

Как обычно - полное непонимание процесса. Не увеличиваются. От слова - вообще. Цифровая система с корректным дизером имеет свойства идеально линейной аналоговой с неким отношением сигнал-шум, и никаких битов.

Забавно.
А про неидеальность ЦАПов вы помните?

[igorzep]

Если Вы не можете проверить изменение сигнала на выходе ЦАП при сдвиге входного кода на несколько разрядов

Разве я где то говорил, что сдвиг - это корректный цифровой РГ?

то поверьте хотя бы Analog Devices, у них есть ЦАП AD1853 в котором есть цифровое управление громкостью, так даже они не рекомендуют его использовать для «серьёзных» целей.

Если они "регулируют" это так же - сдвигом, то "рекомендации" неудивительны.

А в ссылочки нет случайно на эту литературу.

http://www.robertwannamaker.com/writings/rw_phd.pdf

А если попроще для обывателя, серия статей тут - http://bitperfectsound.com/?p=60

Было где то и на русском красиво расписано, но у меня не сохранено, спросите у Максима Лядова с iXBT - он должен быть в курсе.

[voldemar72664]

Alex,
Что-о у меня с ним с наскоку не получилось, а потом времени небыло разбираться.
Там всё просто до некуда, странно слышать от человека который "строит" цапы, ладно я лох реальный в этих делах и то разобрался,,,
На хоботе я пытался немного писать своими словами, но так как не интересно ни кому продолжать смысла не вижу,,,

[igorzep]

У тебя? ... Бред.

Бред однако у тебя. ;)

[emaster]

С васапи екс эта прога не работает? в айкаре будут сложности с выводом звука в многих программах.

Имеется в виду ввод в кроссовер? Сейчас разрабатывается WDM драйвер аналогичный ASIO Sink драйверу. Рассчитываю в ближайшие пару недель включить его в дистрибутив.
Только очень желательно использовать его на версиях винды младше win10 - в ней придётся устанавливать кроссовер из отладочного режима. В остальных он встанет штатно.

[Carbon]

Такая регулировка есть сейчас практически во всех микросхемах ЦАПов.У меня в 9-ке и 10ке предусмотрено, как опция - достаточно только потенциометр подключить. Глубина ослабления индицируется в децибелах. Так народ отчетливо слышит разницу задолго до -20дБ, а ниже так вообще.
Так что, теории теориями, а практика практикой.

Так что будем делать? Может запилим железный регулятор, а что мы там накрутили потенциометром будем назад в дефонику по usb отправлять?

[voldemar72664]

emaster,
WDM драйвер
винды младше win10
В JRiver WDM на win10 у меня тоже не заработал так что бы я не знал о его существовании (затыки-задержки), на win7 работает всё как часы я бы сказал

[igorzep]

А про неидеальность ЦАПов вы помните?

А это уже не РГ, а совсем другой процесс. Выше уже было про это ;)

[Alex]

Бред однако у тебя. ;)

Ну ясное дело, кто-б сомневался

Там всё просто до некуда, странно слышать от человека который "строит" цапы, ладно я лох реальный в этих делах и то разобрался,,,

Причем тут одно к другому? Я лет 15 назад перестал интересоваться потрохами компов и их программ. Меня даже на Фубар не хватает, потому - АПлеер

---------- Сообщение добавлено 21.59 ---------- Предыдущее сообщение было 21.58 ----------

Так что будем делать? Может запилим железный регулятор, а что мы там накрутили потенциометром будем назад в дефонику по usb отправлять?

Отправить обратно по HID не проблема, только зачем?

[voldemar72664]

Причем тут одно к другому?

Цапы и прочее в голове прикинули прежде чем вывести в рабочую версию и дрова к ним?
Если интересно то с JRiver подскажу без проблем что не ясно

[Carbon]

Отправить обратно по HID не проблема, только зачем?

Если слушать все время на одинаковой громкости, то регулятор громкости вообще не нужен. Ни аналоговый, ни цифровой.
А если на разных, то кроме любого регулятора громкости нужна тонкомпенсация. Откуда, интересно, взялись кривые равной громкости?

[igorzep]

Тогда не понимаю проблемы померить кроссовер - техника та-же.

Когда оно физически доступно - обычно не до измерений

В общем, поразмыслив, согласен с вами...

Ну так а я о чём - проблема не в РГ / цифре / аналоге, а в деталях реализации.

[Alex]

А если на разных, то кроме любого регулятора громкости нужна тонкомпенсация.

Ааа, вот оно в чем дело!
Сделаю опрос на форуме - сколькло людей используют РГ с ТК. Думаю, результат тебя сильно удивит.

Откуда, интересно, взялись кривые равной громкости?

А ты предлагаешь делать ТК по кривым Флетчеру или по Робинсону?

[igorzep]

Сделаю опрос на форуме - сколькло людей используют РГ с ТК. Думаю, результат тебя сильно удивит.

Я использую

А ты предлагаешь делать ТК по кривым Флетчеру или по Робинсону?

А без разницы. ТК делается по диффам, а они крайне мало отличаются друг от друга в необходимом диапазоне.