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 .

[mr-marlen]

Так чО там насчет пир файлов

По идее у меня должна быть просто прямая вверх. Та система, что ты привел возможно не фазолинейная, либо НЧ не до конца скомпенсированы, поэтому появляется хвост. Либо из-за способа измерений. Когда сигнал достигает максимальной амплитуды идет спад т.к. далее постоянка.

[KAMIKAZE]

забыл сказать, там СЧ-вЧ только) это миххххера пир файл. фазолинейна. Видиш ГВЗ на 30мс почти норм, в обычной системе оно жестко плывет

[antecom]

Внизу прикрепил три файла, записанные из одной точки и картинку прямоугольников в точке 100, 500, 1000, 3000Гц. Микрофон электрет, которым замеры делаю, так что заранее сорри . Сейчас думаю, что надо было ужать посильнее, если кто очень сильно жалеет трафик, то ужму сильней.

Phase Linear почему то хуже passive. Как то глуше звучит. Хотя подобные сравнения баловство, конечно.

[Flaesh]

я бы сказал не глуше, а меньше. менее пригодно для слушания. вот бы знать еще, от чего это происходит.. впрочем, passive мне тоже не полезло..((, только реал.
все-тки в сравнивании трех вариантов меньше баловства, чем в просто слушании одной записи каких-то колонок где-то.

Offтопик:

кстати, Дэнли практикует неоднократную, до непотребности , перезапись воспроизведения акустическими системами для оценки звука.
много циклов не получается.........

[Latev]

Булькает как-будто запись сделана в mp3 32 kbps, хотя файлы 320 kbps, где-то зарылся транскод
Записывалось компьютером или внешним устройством?

[antecom]

Offтопик:

кстати, Дэнли практикует неоднократную, до непотребности , перезапись воспроизведения акустическими системами для оценки звука.
много циклов не получается.........

Тогда уж писать в заглушенной камере или на худой конец на открытом воздухе. И хорошим микрофоном.

[Flaesh]

Offтопик:

естественно, хорошим и в безэховом окружении. в частности, на воздухе, на немаленькой высоте.
ну а в комнате получим гротескную карикатуру на на особенности комнаты.

[ZugDuk]

Offтопик:

Тогда уж писать в заглушенной камере или на худой конец на открытом воздухе. И хорошим микрофоном.

Нет. Писать нужно именно с учетом помещения, а слушать необходимо в наушниках. Микрофонов вполне достаточно измерительных. Главное, чтобы бульканья и свернутости звука не было (уж больно мешает).

Вот это записано нашими родными измерительными капсюлями http://www.vassiliev.co.uk/ob/Audio_Test_July_2011.rar

[mr-marlen]

ZugDuk, ой блин... Ну я и записал. Только сейчас, хорошенько подумав, осенило в чем проблема.
Оказывается я как очень умный попробовал в SoundForge поставить записывающим устройством АСИО. Оно не захотело ставиться т.к. в фубаре выбрано. Ну думаю оставлю первичный драйвер. Вот тут и зарылась собачка . У меня же джениус для разговоров через скайп по умолчанию стоит. А я только проверил записывает или нет. А меандры то смотрю программой, где джулька выбрана входным каналом. Еще блин думаю из-за чего клавиатура при старте так громко слышна . А там шумодав стоит и он через стеночку.
Завтра попробую исправиться.

Немного поменял первый пост. Т.к. сейчас просто экспортировал сразу из када импульс. Он больше похож на правдивый. Поэтому лучше сразу экспортировать из када. Мои манипуляции с ним только хуже сделали.

[mr-marlen]

Записал снова. Вроде в этот раз нормально все .
Трэки:
Era - Ameno
Щелкунчик - Дивертисмент (в) Чай: китайский танец

Сравнивать между собой надо трэки passive и phase linear. Область сравнения больше похожесть на original. Обращать внимание больше на правильность появления гармоник в спектрах дудки и четкость хора.

Дополнительно, если не ощущается разницы можно сделать следующее:
Применить файл реверсированного импульса для трэков passive, с ним очень наглядно преображаются (также как и акустика). Его надо загрузить в Convolver, убрать галочку с Auto Adjust lvl и поставить -12,5дБ.

Т.к. в итоге я еще раз менял последний Reverse Impulse, то мне желательно перезаписать (вряд-ли я это сделаю ). В случае перезаписи басы и АЧХ будут немного ровнее в трэках phase linear.

[KAMIKAZE]

Я вот не пойму зачем это записывать и слушать на наших обычных нефазолиенйных системах? Ты все таки можешь замерить ее артой и выложить pir файл?

[mr-marlen]

Я вот не пойму зачем это записывать и слушать на наших обычных нефазолиенйных системах?

ZugDuk, попросил . Можно попробовать в наушниках послушать. Там практически фазолинейно т.к. размеры излучателя маленькие и нету фильтров.

Ты все таки можешь замерить ее артой и выложить pir файл?

Я не знаю как корректно это сделать. Чтобы измерять мне надо посылать сигнал из фубара. Максимум что наверное получится сделать это измерить в двухканальном режиме АЧХ, а затем её конвертировать в импульс, но это будет не совсем корректно и вместе с отражениями.

[mr-marlen]

Теперь немного практических исследований.
Оказалось, что если мы берем АЧХ своей АС и преобразуем её в реверсированный импульс, то вместо того, чтобы корректироваться она еще раз складывается. Т.е. получаем что если на АЧХ импульса в определенной области частот провал, то при добавлении такого-же реверсированного импульса провал еще больше увеличиться. Выход - брать экспортировать из када АЧХ и менять все значения АЧХ на 0дБ, оставляя фазу. Затем открывать LSP LAB, немного корректировать хвосты, после делать Rescale до 4096 точек на октаву и экспортировать АЧХ в формате Measured Phase.
Дальше интереснее. Видимо в LSP LAB стоит немного странный преобразователь АЧХ-Импульс и делает это не очень хорошо. Возможно где-то можно поменять, но я не нашел. Выход оказался проще - открываем LSP CAD 5.25 и создаем новый пассивный фильтр в расширенном режиме. Импортируем в driver нашу АЧХ. Открываем настройки General, ставим 44,1кГц, длина импульса 4096 сэмплов. Кад АЧХ намного лучше конвертирует в импульс. Затем экспортируем наш импульс в txt файл. Верхнюю строчку ms меняем на "Time[ms] Level[Pa]". Затем импортируем в LSP LAB, делаем Reverse и экспортируем в 32бит Wav.
Однако на этом не все кончается. Как оказалось в LSP CAD тоже есть беда . Частота сэмплирования 44099Гц . Поэтому открываем файл в SoundForge, лезем во вкладку Process => Bit - Depth Converter и ставим 64 bit (IEEE Float), жмем ок. Только после этого нажимаем правую кнопку на окно с импульсом, выбираем Properties... и там во вкладке Format меняем 44099Гц на 44,1кГц, далее сохраняем все это дело. При сохранении в строке Template оставляем Default Template. После этого, загрузив в convolver можно наслаждаться музыкой.
Если кто-то еще хочет корректировать АЧХ АС, то по идее надо сделать зеркальное отображение АЧХ, затем заменить все значения фазы на оригинальные. Как-то так. Возможно от этого будет еще лучше, но у меня и так довольно ровно звучит на мой ух.

[mr-marlen]

KAMIKAZE, попробовал записывать сигналы с прямоугольника 20Гц вместе с отражениями. АЧХ восстанавливается с наклоном к низу (собственно спектр прямоугольника 20Гц) и смотреть лучше в LSP LAB. Видимо надо генерировать какой-то другой сигнал. Если кто знает какой подскажите, может потом сделаю запись правильного импульса. Кстати по Group Delay видно, что у меня на басах косяк. Реальная задержка выходит больше, чем при симуляции. Надо похоже измерить в ближнем поле басовик и пробовать симулировать ящик большего размера, чтобы подогнать GD.

[mr-marlen]

Измерил реальную задержку басовиков. Как мог подогнал фазу внизу в соответствии с реальной задержкой. Получается еще и стояк скомпенсировал. Так не привычно слушать такие басы из АС...мягкие низкие и без малейшей мазни.

[KAMIKAZE]

Offтопик:
В общем что я могу сказать, я тут мало рублю, а тебе надо однозначно браться за цифровые FIR фильтра

[Fusion]

Послушал Щелкунчик и честно говоря, дудка как раз в оригинале звучит так как она звучит на самом деле.
В двух других случаях резко и грязно. Гулковато как-то.
При одинаковых уровнях громкости оригинал предпочтительнее.
На низах с обработкой вроде как получше.

А вот Ameno оригинал однозначно выпирает середина и звучание идет в кашу.
Честно говоря, мне показалось, что проблемы есть с самим трактом

Это на мой ух. Конечно, трудно понять с микрофона, хотя бы и в наушниках.

[mr-marlen]

Послушал Щелкунчик и честно говоря, дудка как раз в оригинале звучит так как она звучит на самом деле.

Что-то я не понял что с чем вы сравнивали? Оригинал он на то и оригинал .
Две другие, если вы немного не досмотрели - записи микрофоном оригинала играющего из моих АС.
Passive - режим без компенсации, Phase linear с компенсацией. Т.е. корректно сравнивать между собой Passive и Phase linear, который из них больше похож на оригинал - тот и есть лучший вариант.
По идее мне надо еще раз перезаписать с последним файлом компенсации, но я и на этих записях четко слышу разницу в наушниках. Особенно на дудке в щелкунчике.

[Fusion]

Пардон ступил. А я то удивился, что шумов нет.
Сейчас послушаю.

Послушал.
Разница небольшая. В чем то опять же passive мне более нравится.

[ZugDuk]

Можно попробовать в наушниках послушать. Там практически фазолинейно т.к. размеры излучателя маленькие и нету фильтров.

Послушал эру. Варианты passive и phaselinear. Мне passive больше понравилось. Звук показался более слитным. В phaselinear кажется все более раздробленным. А фазы я не слышу никакой. По моему в этом отношении треки одинаковые. (ну это нормально, я и проводочков c кондерчиками тоже не слышу ).
Щас shelk заценю.

---------- Добавлено в 15:58 ---------- Предыдущее сообщение в 15:56 ----------

Ой, ну и музыка

---------- Добавлено в 16:13 ---------- Предыдущее сообщение в 15:58 ----------

Ну в shelk наверное по лучше phaselinear. Более ярко и радостно звучит. Этой композиции это идет. phaselinear кажется более спокойным, слитным с меньшими искажениями.

Но вообще разница в звучании четко слышна на shelk на самом первом звуке после после вступления. Совершенно по разному звучит один и тот же инструмент. На passive более гнусаво, на phaselinear более ярко и чисто. Как правильнее надо с оригиналом сравнить. Щас скачаю оригинал.

---------- Добавлено в 16:27 ---------- Предыдущее сообщение в 16:13 ----------

Послушал оригинал. passive лучше. phaselinear выпячивает какую то яркую шнягу, которой быть не должно. Из за нее всего меньше слышно. passive конечно тоже не точно как оригинал играет, но выпячивания у него меньше (хотя тоже присутствует). И в оригинале есть гнусаввость. Это нормальный звук этого инструмента. На пассив это слышно лучше.