Нужна ли нам линейная фаза?

[anli]

Так как ухи чувствительны не к фазе как таковой, а к разности фаз стереоканалов, достаточно уделить внимание лишь идентичности колонок.

Где грабли?

Offтопик:
P.S. Меня давно этот вопрос изводит. Заметил, что эту тему затронули на dvdworld. Раз, думаю, так, то и мне можно

[Гоша]

Fenyx,
Можно было, конечно. НО! Такой фильтр получается сложным в настройке, плюс АЧХ АС мы умеем измерять весьма приблизительно. Особенно на той частоте раздела, что у меня - 240 Гц. Схемотехнически оказалось значительно проще собрать фильтр с вычитанием. Я ведь не мазохист, чтобы испытывать удовольствие от подбора резисторов/конденсаторов одновременно в двух каналах фильтров 4-го порядка. Еще раз повторю - я решал конкретную задачу, применил последовательно два решения - сначала традиционное, а затем - с вычитанием. Второе понравилось больше. Фазой при этом я не заморачивался, изначально понимая бесперспективность создания фазолинейной системы выбранными мною методами.
EvgenyM,
Вообще-то, да, цифровыми методами можно реализовать любой алгоритм обработки, лишь-бы закон причинности не нарушался . Впрочем, как и аналоговыми. Вот только не фильтр это будет, а последовательность устройств (алгоритмов), одно из которых будет собственно фильтром, а остальные - устройствами, устраняющими недостатки фильтра. Например, частотнозависимой линией задержки, компенсирующей дисперсию фильтра. Вот фильтр с вычитанием и является одной из аппаратных реализаций такого "улучшенного" фильтра. Она разумна по сложности исполнения, все, что еще улучшит характеристики фильтра, будет чрезмерно сложно. Вместо ограничения по вычислительной мощности упремся в ограничение энергопотребления .
А сколько будет стоить такой цифровой кроссовер? С учетом того, что я не хочу задействовать в музыкальной системе уже имеющийся у меня компъютер, который, выполняя алгоритм оптимальной фильтрации, будет загружен по самую маковку и, соответственно, более ни на что не годен?
А в общем, математическом смысле слова, если есть нелинейность АЧХ, то ДОЛЖНА быть нелинейность ФЧХ, поскольку фаза есть производная частоты.

[Makcum Владимирович]

цифровой фазокогерентный фильтр я слушал - очень хорошо. думаю что хорошо было, потому что нет неидентичности ОУ, резаков и прочего. цифровые фазолинейные фильтры получал, но послушать не удалось

А в общем, математическом смысле слова, если есть нелинейность АЧХ, то ДОЛЖНА быть нелинейность ФЧХ, поскольку фаза есть производная частоты.

у них немного другой механизм, они выдают сигнал с задержкой . не знаю что там происходит, но вроде как за это время на линейную ФЧХ делают пересчет АЧХ, по этому небольшой недостаток - с области НЧ небольшая АЧХнеточность (делал корректор Линквица)

[EvgenyM]

Вообще-то, да, цифровыми методами можно реализовать любой алгоритм обработки, лишь-бы закон причинности не нарушался

В цифровой обработке можно спокойно нарушать закон причинности! Например сделать время отрицательной величиной. Пример из практики: компенсация групового времени запаздывания в АС. В любой АС НЧ запаздывают на несколько миллисекунд по отношению к ВЧ. Открываем например Cooledit , создаем allpass фильтр (вращающий фазу, не трогающий амплитуду), имеющий такуюже характеристику группового запаздывания, как ваша АС. Открываем любой аудио трэк и делаем время отрицательным - меняем местами начало-конец записи (реверс по времени). Прогоняем трек через наш фильтр и реверсируем обратно. Теперь ВЧ отстают от НЧ! Время изменило знак! Отставание НЧ составит МИНУС несколько миллисекунд. Слухаем это через АС и балдеем - АС теперь с НУЛЕВОЙ групповой задержкой.
Так что в цыфре возможно всё и

А в общем, математическом смысле слова, если есть нелинейность АЧХ, то ДОЛЖНА быть нелинейность ФЧХ, поскольку фаза есть производная частоты.

дествительно только для реальных аналоговых фильтров и их цифровых эквивалентов ( БИХ фильтры, для КИХ фильтров это уже не выполняется и КИХ фильтры не имеют "железных" аналогов)

[Nota Bene]

цифровыми методами можно реализовать любой алгоритм обработки, лишь-бы закон причинности не нарушался

Вы не правы - есть алгоритмы предварительного просчета в "обратном" времени, так что закон причинности - не помеха.

А в общем, математическом смысле слова, если есть нелинейность АЧХ, то ДОЛЖНА быть нелинейность ФЧХ, поскольку фаза есть производная частоты.

Только для минимально-фазовых систем. А есть еще неминимально-фазовые системы...
"В минимально-фазовой линейной системе АЧХ и ФЧХ однозначно связаны между собой преобразованием Гильберта. Неминимально - фазовая система не удовлетворяет этому требованию. Минимально-фазовые искаженияя обратимы, то есть могут быть тем или иным способом скорректированы. Неминимально - фазовые искажения, включая возникающие в результате действия на сигнал рандомизации фазы, необратимы в принципе."

Эх, опередили...

дествительно только для реальных аналоговых фильтров

а как вам обыкновенный фазовращатель? Типичный пример неминимально-фазовой цепи. АЧХ - линейна, а ФЧХ - крутится....

P.S. набрел тут на статью Лихницкого, ИМХО, имеющую отношение к теме - http://www.audiomagazine.ru/articles/formula

[Гоша]

EvgenyM,
А также Nota Bene (имя почему-то не вставляется, сорри).
Вы старику мозг не парьте . Приведенные вами примеры не нарушают закон причинности, поскольку у вас уже ИМЕЕТСЯ ВСЯ информация о фильтруемом сигнале. Вот если-бы наоборот, то тогда-бы... И фокус с изменением знака времени тоже не пройдет. Прослушивание трека задом-наперед еще не есть реверс времени. Хорошенькое нарушение закона причинности - взяли ВЕСЬ сигнал, сложили его в память, потом поиздевались над ним, как хотели, выплюнули полученное, а потом выплюнули из памяти исходное. Внешний эффект - да, НАРУШЕНИЕ закона причинности. А на самом деле?

а как вам обыкновенный фазовращатель? Типичный пример неминимально-фазовой цепи. АЧХ - линейна, а ФЧХ - крутится...

Интересная мысль... Хотелось-бы взглянуть на передаточную функцию такого фазовращателя.
Насчет минимально/неминимально фазовых цепей. Так все-ж вокруг этого и крутится. Осталось только корректно матаппарат неминимальных цепей использовать (для данной темы). Ну и с самими динамиками разобраться.

[Nota Bene]

Хотелось-бы взглянуть на передаточную функцию такого фазовращателя.

Нет проблем (групповая задержка тоже, до кучи)! А что Вы с ней будете делать?

[Fenyx]

Я ведь не мазохист, чтобы испытывать удовольствие от подбора резисторов/конденсаторов одновременно в двух каналах фильтров 4-го порядка.

Для этого существует программа - она подбирает, а тебе остается только впаять, а на счет точности измерений ачх - ты же увидел те неравномерности и то что они пропали...

[Вольный Каменщик]

Практический эксперимент по скорости звука.Лежу на диване.На противоположной стенке разместился паук и как ему положено в ожидании добычи бодрствует в центре паутины.Ну и Бог с ним.Растояние от паука до меня отсилы 3 метра.Дунул на паутину.Паутина зашаталась где то через 4 секунды.Дунул сильнее ,паутина зашаталась сильнее,но опять же через 4 секунды.А звук ведь штука быстрая? Почему? Уж извините если детские вопросы задаю,но этот эффект имеет по моему непосредственное отношение к колонкам.

[Эx, залужу...]

Вольный Каменщик,

Растояние от паука до меня отсилы 3 метра.Дунул на паутину.Паутина зашаталась где то через 4 секунды.Дунул сильнее ,паутина зашаталась сильнее,но опять же через 4 секунды.А звук ведь штука быстрая? Почему?

Скорость ветра со скоростью звука путаем?

[anli]

Скорость ветра со скоростью звука путаем?

Мне кажется (и здорово, что на форуме так бывает), тут интересный момент затронут. Этот "ветер" можно рассмотреть как "часть периода" колебания с очень большой амплитудой и частотой, стремящейся к нулю.

Но интересно другое: на какой частоте воздух приобретает волновые свойства? 0.1HZ? 1Hz? Короче, х.з.

[Fenyx]

Вы прикалываетесь или серьезно?
Даже школьнику (не двоечнику) известно, что волна есть процесс при котором частицы среды колеблются около одной точки, а переносится при этом только энергия, а ветер - это перенос самой среды! Ну вы блин даете..

[anli]

Даже школьнику (не двоечнику)...

Если амплитуда велика, то тот "плевок воздухом" можно представить как часть периода медленного колебания! Может, и несинусоидального Всё разлагается в ряд Фурье

[Fenyx]

Ну, математически любую фантасмагорию можно разложить в ряд фурье, а вот в физическом плане это все равно не будет колебательным процессом. Хотя бы потому, что реальные колебания никогда не ограничиваются 1/2 периода - всегда имеется несколько - если колебание возникло в одну сторону, то обратные пол волны будут по любому, а потом процесс будет плавно затухать, а если поток поток перенес 2литра воздуха с места на место и прекратился - это ну никак на волновой процесс не тянет.

[anli]

Fenyx,

Да и фиг то с ним А вопрос про нижнюю частоту? Мне вот это интересно.

[EvgenyM]

Практический эксперимент по скорости звука.Лежу на диване.На противоположной стенке разместился паук и как ему положено в ожидании добычи бодрствует в центре паутины.Ну и Бог с ним.Растояние от паука до меня отсилы 3 метра.Дунул на паутину.Паутина зашаталась где то через 4 секунды.Дунул сильнее ,паутина зашаталась сильнее,но опять же через 4 секунды.А звук ведь штука быстрая? Почему? Уж извините если детские вопросы задаю,но этот эффект имеет по моему непосредственное отношение к колонкам.

Диаметрально противоположный пример. При взрыве аммонита или тротила скорость распространения продуктов сгорания (и следом воздуха) около 2км/сек. Как тут с волной обстоят дела? Я уж не говорю про пластид со скоростью разлета 8км/сек!

Вы старику мозг не парьте . Приведенные вами примеры не нарушают закон причинности, поскольку у вас уже ИМЕЕТСЯ ВСЯ информация о фильтруемом сигнале. Вот если-бы наоборот, то тогда-бы...

Запросто. Открываем Mathcad, выбираем раздел "обработка сигналов/фильтрация" и находим фильтр с нулевой ФЧХ. Фильтр при поступлении отсчетов реверсирует N-отсчетов, определяемых порядком фильтра и обрабатывает их. Второй подобный фильтр снова реверсирует эти отсчеты,обрабатывает и выдает на выход. Получаем фильтр с нулевой ФЧХ и процесс идет в реальном аштабе времени. Единственное ограничение - результирующий фильтр будет только четных порядков.
"Так-что ваше слово товарищ маузер" (с)

[Гоша]

Фильтр при поступлении отсчетов реверсирует N-отсчетов, определяемых порядком фильтра и обрабатывает их.

Ты-же сам себе ответил. Нету здесь нарушения закона причинности
. СНАЧАЛА отсчеты - ПОТОМ извращения. И реального времени нету - задержка выходного сигнала как минимум на 1 отсчет (реально - на количество отсчетов, равное порядку фильтра). И вообще, я же не отрицаю саму возможность, это было-бы глупо. А ставлю под сомнение целесообразность. Не люблю, понимаешь, килобаксовые устройства для извращения сигнала, тем более, оснащенные вентиляторами охлаждения .
Чем, по сути, синтез цифрового фильтра отличается от его аналогового собрата? Задается передаточная характеристика и производится переход от дифференциальных к разностным уравнениям. То, что реализуется большим количеством железок в аналоговом виде - в цифровом требует значительных вычислительных мощностей, или спецмикросхемы. Хрен редьки не слаще. Пока, по крайней мере.

Для этого существует программа - она подбирает

Вот спасибо, поднял ты мне веки . А то я на пальцах считаю. Возьми, посчитай ФНЧ и ФВЧ с одинаковой частотой среза, а затем векторно сложи разделенные сигналы. Прямой линии не получишь. А задача стояла - получить.

[ADDED=Гоша]1131005526[/ADDED]

Растояние от паука до меня отсилы 3 метра.Дунул на паутину.Паутина зашаталась где то через 4 секунды

Парадокса нету никакого. В материальной среде возможно распространение волн различного типа. Звук - волна, в которой вектор изменения давления перпендикулярен вектору скорости, так называемая поперечная волна. А ветер, ударная волна, волны на море и т.д. - волны, в кот. вектор давления и скорости параллельны (волна продольная).
Скорости распространения волн различного типа в веществе различны, порой очень сильно.

[EvgenyM]

То, что реализуется большим количеством железок в аналоговом виде - в цифровом требует значительных вычислительных мощностей, или спецмикросхемы. Хрен редьки не слаще. Пока, по крайней мере.

Еще раз: в аналоговом виде можно реализовать только БИХ фильтры. Остальные НЕВОЗМОЖНО! Сколько раз это надо повторять.

Возьми, посчитай ФНЧ и ФВЧ с одинаковой частотой среза, а затем векторно сложи разделенные сигналы. Прямой линии не получишь.

В цифровом виде легко! Любой КИХ фильтр это делает элементарно.

А ставлю под сомнение целесообразность. Не люблю, понимаешь, килобаксовые устройства для извращения сигнала, тем более, оснащенные вентиляторами охлаждения

Для КИХ фильтров не надо килобаксовых устойств, достаточно одного DSP от Texas Instrument типа TMS320 (и стоят они не дорого 15-20 уёв) или кирпичи типа SpartanII или SpartanIII (на них еще и не такие финты крутить можно). Если учесть то, что сейчас большинство носителей цифровые (CD, SACD, DVD), то сам бог велел все это обработать по цифре, а потом поканально в аналог. Ни когож не смущает звук 5.1 (шесть каналов с цифровой обработкой каждого!). А тут например для стерео трехполосок тоже шесть каналов. И чего?
Про большие вычислительные мощности я говорил в отношении фильтров с прямоугольной АЧХ и те которые должны устранить избыточное групповое запаздывание в самой АС (акустическое оформление драйверов: фазоинверторы всякие, трансмиссионные линии и т.д.)

[Fenyx]

Возьми, посчитай ФНЧ и ФВЧ с одинаковой частотой среза, а затем векторно сложи разделенные сигналы. Прямой линии не получишь. А задача стояла - получить.

Делал неоднократно - получал не только прямые но и любые другие нужные мне линии.

Звук - волна, в которой вектор изменения давления перпендикулярен вектору скорости, так называемая поперечная волна. А ветер, ударная волна, волны на море и т.д. - волны, в кот. вектор давления и скорости параллельны (волна продольная).

Ну и занесло же вас... Звук - это пример как раз продольных волн (те самые вектора параллельны ), а волны на воде - поперечные!
Ударная волна, хоть и волна, но существует она совершенно по другим законам - у нее, например, параметры изменяются скачкообразно, т.е. не соответственно периоду колебаний (длине этой волны), как у обучных волн, а гораздо быстрее, скачкообразно, можно сказать мгновенно - во фронте волны, а после фронта происходит уже более плавный спад. Дутье изо рта вовсе не волна.