О фазолинейности. Продолжение или революция?!

[mr-marlen]

Всем привет! Хочу поделиться впечатлениями от вот какого опыта..

Перечитывал тут статьи Кресковского (и не только, но как я понял благодаря ему) на тему "A Loudspeaker That Can Play Square Waves?", ну и решил попробовать как все же "звучат" АС с абсолютно фазолинейной фильтрацией..
Забрел я на неё чисто случайно. Хотел посмотреть, что на сайте софта SoundEasy есть из нового. И напоролся на эту статью: http://www.bodziosoftware.com.au/Square_Wave.pdf .
Читаю значит и вижу вот это:

Inverting System Phase
A technique that allows us to reverse phase response of an LTI system is based on time-inverting it’s impulse response. In practical terms, you need to reverse time scale of the impulse response. Typical impulse response described in time domain starts with a high peak, followed by it’s decaying tail. Imagine reversing time scale – it would be like the start of the impulse was the tail end of it, and then we arrive at the peak. If you perform this operation as convolution, interestingly, the phase response becomes it’s own mirror image around zero degrees. And that’s exactly what we are looking for. In addition, if we are using FIR ( Finite Impulse Response) techniques to accomplish the convolution, the amplitude response of the process can be decoupled from the inverted phase response and then forced to become flat.
Figure

И сразу в голову полезли воспоминания о том, что в LSPLAB есть возможность сделать Reverse Impulse. Попробовал получилось. Думаю надо срочно искать плагин. Захожу на сайт фубара и воля - http://www.foobar2000.org/components/view/foo_convolve . Как пишет автор данный DSP предназначен для имитации различных помещений и т.д. Но нам то нужно другое .
Вставляю значит я в симуляцию LSP CAD АЧХ всех драйверов с маленьким импульсом без отражений, а для басовика беру из симуляции ящика, нормирую по уровню и ставлю задержку так, чтобы совпадало по фазе при АЧХ восстановленной из короткого импульса. Фильтры мои пассивные заданы.
Делаю Export Impulse Response при 44,1кГц. Т.к. Convolver требует, чтобы частоты сэмплирования совпадали. У меня ЦАП с обратной синхронизацией и работает на фиксированной частоте 44,1кГц для чего стоит ресемплер, поэтому надо оставлять 44,1кГц. Иначе будет не правильно.
Импортирую в LSPLAB. Делаю заветную операцию Reverse Impulse. Exportирую 32бит wav.
Открываю Foobar. В настройках, во вкладке DSP применяю convolver, импортирую в качестве импульса свой реверсионный импульс. Убираю галочку на Auto Level Adjust. Жму проигрывать сигнал прямоугольник с уровнем 0dB (желательно прогнать несколько т.к. на разных определенных частотах могут появляться большие добавки к амплитуде), открываю нормальный спектроанализатор фубара и понижаю уровень в настройках convolver так, чтобы максимальный уровень основной гармоники был не выше 0дБ.
Теперь при перемотке в фубаре есть совсем маленькая задержка перед тем как начинает играть, но это совсем не страшно. Около 90мс - длина реверсированного импульса.
Затем слушаю и наслаждаюсь. Уши сразу поняли, что фазолинейность - вот она!
Басы так звучат, что даже не веришь, детальность выше, тихие звуки Все слышны и голоса такие Большие... В общем наушники в ауте.
Внизу немного картинок т.к. я не до конца своим ушам доверяю и все проверяю .
Первые картинки - это во что фубар превращает прямоугольники, а вторые измеренные на оси АС с 0,4м. С большого расстояния отражения сильно мешают.
Кстати, пробовал в наушниках слушать музыку из фубара при загрузке обычного импульса моей АС - очень похоже начинает звучать и кричать где не надо. Таким образом можно временные характеристики у разных АС сравнивать.
Главное - теперь тётки поют, где орали и дудки стали похожи на дудки .
Всем желаю Удачи! Вроде довольно ясно расписал, если чего не понятно по мере появления буду отвечать.
Забыл уточнить моя АС полностью пассивная. При измерении микрофоном прямоугольники пускал из фубара.
Кажется я осознал кончину эры CD в качестве источника .

[dee-jan]

Как минимум их нужно измерить микрофоном.

[mr-marlen]

Как минимум их нужно измерить микрофоном.

Причем вставленным себе же в ухо.
И фазу надо не в линейку ровнять, а к минимальной фазе "эталонной кривой".

[modus2000]

если в наушниках 1 динамик их можно считать фазолинейными
(да и если арматурные затычки с 2мя драйверами то скорее всего тоже)

[mr-marlen]

если в наушниках 1 динамик их можно считать фазолинейными

Фазоминимальными. На басах будет ГВЗ, в соответствии с АЧХ, но не ровной линией. Если есть спад второго порядка ниже 20Гц, значит ГВЗ будет такой-же как для этого спада с ростом значений, а не ровной линией.
Поэтому наушники нельзя считать фазолинейными . Выход ЦАП с цифровым FIR фильтром (они есть и других типов) и очень низким срезом - можно считать фазолинейным.

[Merstan]

Интересно, есть вообще записи, которые сводились и мастерились на фазолинейках? Сам себе отвечу:

Хотя есть одно НО. Любая правка фазы в линию требует приличной задержки, кто пользовался программами для звука знает, что работать часами и сутками с такой задержкой нереально, на экране одно, а в мониторах другое

Вот и получается, что нефиг слушать на фазолинейках. Хотя многие вкладывают в этот термин что угодно, кроме сути.

[Игорь Гапонов]

...
Вот и получается, что нефиг слушать на фазолинейках. Хотя многие вкладывают в этот термин что угодно, кроме сути.

Да суть довольно проста, если рассматривать АЧХ (модуль) и полную ФЧХ (аргумент) объекта линейной системы (а сабж именно такой) как исчерпывающий, однозначный и неделимый комплекс частотных характеристик этого объекта - объект один, значит и функция передачи в частотном домене (та самая комплексная ЧХ) у него одна. Весь гембель начинается в борьбе за её, ЧХ, светлое будущее.

[Soundstate]

А есть ли возможность вот так скомпенсировать его скажем до 100 Гц? Если хочется убрать временные казусы фильтров не трогая ГВЗ акустического оформления. Как отрезать коректирующий импульс ниже 100 Гц?

[Merstan]

Вся проблема цифрокросса в том, что стоимость цапа несколько сот уе, если хочется говорить о звуке, а не о том, чтобы просто поделить на частоте и распутать фазу в обратную сторону. Само по себе это действие не гарантирует перемещение музыкантов к тебе в комнату.

Все то же самое можно сказать и об усилении.

О проводах.

Наличие некошерного конденсатора на пути сигнала не убьет звук, лучше один хороший цап и хороший усилитель.

А вот если 8 цапов баксов по 500 и 8 усилителей по штуке за каждый не проблема, тогда можно ожидать счастья от фазовых забот. Утрирую, как всегда, но встроенная звуковуха и усилители на микросхемах с хилым питанием + игра с фазой -- это просто игрушки, инструменты и исполнители от этого не материализуются в помещении. Увы.

[Игорь Гапонов]

"Проблема" решается усилителем D-класса. Пока не так мощно решена, как в аналоговом домене, но стратегия в принципе та же - увеличение скорости "исполнения"+ охват осью. Насколько мне известно: вычислители- DSP- удовлетворяют, аналоговая фильтрация перед ГГ и питалово по типу импульсников тоже, осталось ключики маркетингово приемлемые испечь - и вот те микруха за 2 доллара. И оно тебе и УМ полосный и ЦАП полосный.

И точно также идём цифрой к воздуху - "активный D-излучатель", а потом в мозг без всякого воздуха

Но чисто объективно через энергетическую оценку: давным давно известно, что доля линейных искажений в реальных трактах, основная часть которой приходится на участок АС+комната, на два-четыре порядка (!!!!) превышает долю искажений нелинейных и случайных (шумы/помехи/ошибки/отказы).

[Soundstate]

А вот если 8 цапов баксов по 500 и 8 усилителей по штуке за каждый не проблема, тогда можно ожидать счастья от фазовых забот. Утрирую, как всегда, но встроенная звуковуха и усилители на микросхемах с хилым питанием + игра с фазой -- это просто игрушки, инструменты и исполнители от этого не материализуются в помещении. Увы.

Так автор как я понимаю показывает метод, чтобы сделать из любой колонки фазолинейную, имея измерение, или максимально точную симуляцию ее безэховой АФЧХ, которая конвертируется в импульс. Если всё так, то хватает 2х канального цапа, усилителя и компа или ДСП с конвольвером.

[Merstan]

во всем должен быть даже не смысл, а результат, от всего этого звук не становится таким, что можно похвастаться, оно ж как: можно на жену влезть, а можно фазу поровнять

Когда система достаточно хороша, тогда можно поговорить за шнурки и конвольвер в плане улучшения звука, разговор получится содержательным. Поговори на эту тему с Марленом, ему довелось собаку откушать в этой теме, хотя и с оговоркой на не совсем удачное помещение (а у кого из нас иначе?), бо с меня сейчас собеседник так себе, я несколько лет страдал похожей фигней, а после подготовки комнаты понял, что потратил их зря, а в комнате есть еще что делать.

[Soundstate]

я несколько лет страдал похожей фигней, а после подготовки комнаты понял, что потратил их зря, а в комнате есть еще что делать

На 2 порядке с переполюсовкой сцена как бы просто клочками, звук глубокий,приятный, грязноватый, на 4 выпячена вперёд с двумя акцентами на стыки... НЧ СЧ стык лупит, СЧ получаются какие то узкие, зажатые, сцена выпирает вперёд, но звук чище. С первым и вторым жить печально. Чистка системы добавляет лёгкость, но не меняет положение вещей в пространстве. Увы это не с комнатой связано.

[Игорь Гапонов]

...
Когда система достаточно хороша, тогда можно поговорить за шнурки и конвольвер в плане улучшения звука, разговор получится содержательным. //// я несколько лет страдал похожей фигней, а после подготовки комнаты понял, что потратил их зря, а в комнате есть еще что делать.

Так это говорит лишь об упущениях в "содержании разговора", а не о том, что главнее - конвольвер, комната или шнурок. Само же "содержание разговора" не просто перечисление составляющих системы "по умолчанию", а в своём контексте должно учитывать ВСЕ необходимые такие составляющие.

[Merstan]

на некоторых записях сцена назад, на некоторых вперёд, на других одновременно, многое слушать невозможно

На сцену сильно влияют внеосевые лепестки направленности, они возвращаются в уши такими же кривыми, какими их колонки посылают в потолок и стены, а на полу ковёр))

С первым порядком пространство комнаты плавнее всего переходит в пространство записи, но не все динамики пригодны для произвольного раздела первым порядком, да и о чем мы говорим, про акустический или электрический первый порядок?

---------- Сообщение добавлено 18:29 ---------- Предыдущее сообщение было 18:25 ----------

ВСЕ необходимые

есть очередность влияния, вложение условных 1К$ в разные компоненты даст разный прирост, я убедился, что максимальная отдача от вложения в комнату

[Soundstate]

а и о чем мы говорим, про акустический или электрический первый порядок?

А зачем говорить про электрический вообще? какая разница какой он там есть и какая у него фаза.

На сцену сильно влияют внеосевые лепестки направленности, они возвращаются в уши такими же кривыми, какими их колонки посылают в потолок и стены, а на полу ковёр))

Я вертикальные неосевые вижу только как тональный баланс, в основном не в точке прослушивания. На восприятие величины звука, как по мне это не влияет. А вот сами разделы и их смещение во времени меня сразу наводят на мысль неестественного звучания. Чем выше порядок фильтра тем более зажатый звук.

[Игорь Гапонов]

1. на некоторых записях сцена назад, на некоторых вперёд, на других одновременно, многое слушать невозможно

На сцену сильно влияют внеосевые лепестки направленности, они возвращаются в уши такими же кривыми, какими их колонки посылают в потолок и стены, а на полу ковёр))

2. С первым порядком пространство комнаты плавнее всего переходит в пространство записи, но не все динамики пригодны для произвольного раздела первым порядком, да и о чем мы говорим, про акустический или электрический первый порядок?

1. Причина лишь одна и она не в том, что "звукорежи умеють\неумеють" и не в такой конкретике "ковёр-внеосевые" или "ровная/кривая" ЧХ (АЧХ+ФЧХ) у АС+комната на воспроизводящей стороне. Она в том, что акустические условия сведЕния ("первичное поле") отличаются от акустических условий прослушивания пользователем ("вторичное поле"). И это просто окуетительно слышно!

2. Это "эмпирический компромисс" (т.е. через практику найдено боле-мене удовлетворительное решение на "все" случаи аудиожизни), но не решение проблемы.

есть очередность влияния, вложение условных 1К$ в разные компоненты даст разный прирост, я убедился, что максимальная отдача от вложения в комнату

Нет. Вы убедились, что наиболее эффективные вложения - вложения в решение проблемы линейных искажений. Что подтверждает объективную оценку их доли в общей картине искажений. Но из всего многообразия путей её решения на данный момент Вы выбрали "механистический"- через специфический ремонт/стройку

[Merstan]

плюнул на изначальные условия в студии, может они там криворукие, например, 80% в любой профессии обыкновенные лоботрясы и точка, моя задача получить максимально натуральный звук при всей ровности на измерениях

по пункту 2, ну мир неидеален, смирился и не только в нашей сфере

можно и дальше использовать цифровые правки, но если вдруг меня не станет, то моя система пойдёт по п-де, простите за мой французский, хочу просто усиление и пару колонок, без зависимости от софта и спец-оборудования, кучи проводов и усилителей

тем более, что обычная система хорошего качества в хорошем помещении даст фору многим "выдумкам из-за голи положения" и не нуждается ни в каких улучшениях, даже в голову не придет перепаивать конденсатор или менять шнурки

даже саб не обязателен

---------- Сообщение добавлено 19:19 ---------- Предыдущее сообщение было 19:17 ----------

но це не про мене, у меня руки сами лезут ломать

[Игорь Гапонов]

1. плюнул на изначальные условия в студии, может они там криворукие, например, 80% в любой профессии обыкновенные лоботрясы и точка, моя задача получить максимально натуральный звук при всей ровности на измерениях

2. по пункту 2, ну мир неидеален, смирился и не только в нашей сфере

3. тем более, что обычная система хорошего качества в хорошем помещении даст фору многим "выдумкам из-за голи положения" и не нуждается ни в каких улучшениях, даже в голову не придет перепаивать конденсатор или менять шнурки

4. но це не про мене, у меня руки сами лезут ломать

1. Напрасно. т.к. оценка-цель "максимально натуральный звук" с определёнными оговорками "по дефолту" относительна, см. п.3-4

2. не верю , т.к. противоречит Вашему же тезису в п.4

3. "Обычная система хорошего качества"? В общем-то, понятно, что из всего пространства отличий акустических условий первичного и вторичного полей (эти отличия, в основном, и есть "линейные искажения" в самом общем, фундаментальном смысле этого понятия!) выбран вариант "отличие обоих от заглушенной камеры" (та самая "ровная ЧХ" от идеального точечного ГГ без влияния отражений). Но тут я хочу не об этом, а про "прижизненную реализацию". Начну с того, что "качество" с "хорош/плохо" почти не коррелирует: как могут быть хороши/плохи жёлтый или холодный сами по себе ?, а вот "количество" - по определению имеет +/- = "хорошо/плохо". Но я смирился и понимаю, что люди имеют в виду, говоря "низкое качество" и "высокая культура". А теперь с этой позиции взгляните на фразу "максимально натуральный звук" из п. 1 . "Голь положения" лишь в том, что есть системные, а есть прикладные решения. Наиболее эффективны - системные. Но трудно и дорого реализуемы во всемирном масштабе. Например, что может быть проще и дешевле в системном смысле договориться параллельно с фонограммой давать пользователю рекомендуемый импульсный отклик помещения прослушивания? Но
а) поди ж организуй такое на этой вашей Земле;
б) стереотип пользователя "обычная система хорошего качества" идёт вкисду;
в) цифрокроссы с дээспэ начинают рулить, что заметному числу консервативных пользователей не нравится изначально ;
д) включается политико-социальный фактор, не подецки;
... и т.д.

4. Поэтому и эту ветку читаете, т.к. интуиция у вас таки позитивная.

[Merstan]

натурально = вокал максимально похож на живой, вот что имел в виду, остальное хз как кто пишет и на чём

на обывательский метод прослушивания не смотрим, это отдельно, радиоточки, музцентры, бумбоксы, оно как есть устраивает, передает информацию без стремления к естественности, а только тембр, высоту, ритм и тд.

видеть звук - наш дивиз))

[Игорь Гапонов]

натурально = вокал максимально похож на живой, вот что имел в виду, остальное хз как кто пишет и на чём

на обывательский метод прослушивания не смотрим, это отдельно, радиоточки, музцентры, бумбоксы, оно как есть устраивает, передает информацию без стремления к естественности, а только тембр, высоту, ритм и тд.

///

как же он может быть похож/натурален "максимально", если каналов только два, а передача (полный тракт) в 99,999% (эти ваши/наши бумбоксы - лавриголды) не "бинауральная" ? Обратите внимание, что за словом "бинауральная" прячутся те самые условия первичного поля и их необходимость выполнения во вторичном! Это и есть вполне конкретная техническая/количественная и исчерпывающая характеристика качества "натуральный" для двухканальной передачи звука для Человека.