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 .

[SilentS]

Я не понимаю что вы хотите донести. В предыдущем посте вижу два вида ФЧХ, в одной фаза накручена на 6 миллионов градусов, в другом - на минус 6 миллионов градусов.
И вы хотите с видом фокусника сказать, что они разные? Это как бы и не удивительно...

Стал доходить возможный посысл. Идея была в том, что у двух фильтров "одинаковая" ГВЗ, а результирующий степ - разный?
Если я правильно понял идею, то доказательства к ней выбраны как-то неудачно. На исходных фильтрах выбран масштаб ГВЗ 30мс (по вертикали), а степ вы анализируете по микросекундам...

[Игорь Гапонов]

Да, но для правки ГВЗ нужно сделать кое-что интересное. Вот теперь надо послушать результат .
Теперь я "вкурил" почему не играло и бас исчезал, а вручную с Electri-Q было ОК!!!
А пока предлагаю сравнить 2 фильтра, полученных в Rephase, но имеющих архиогромное отличие
Игорь Гапонов, спасибо! Теперь я вижу разницу.

"Поле допусков" по ФЧХ мы с Е.Бабиченко предложили ещё подлавоколамском. Да мало кто понял, зачем. Вот ты и выкопал из кучи дерьма эти чёрные экспоненты .см. рисунки в http://www.sky.od.ua/%7Eeugeny/RIAA_6.pdf более подробное объяснение - по тексту, включая выбор критерия. Но сама метода не зависит от критерия. По "зачем". Например, из рисунка П.2.1.1Ф видно, что при выбранном критерии "ширины фазового луча" уже ниже частоты 316 Гц искажения ФЧХ "недопустимы", при этом искажения АЧХ всего лишь 0,5 дБ и падают с понижением частоты, в то время как искажения ФЧХ ведут себя не монотонно и есть участок с возрастанием чуть ли не в два раза. Вообще, получились довольно прикольные картинки ФЧХ в казалось бы вдоль и поперёк исхоженном поле RIAA-коррекции.

. Имеет значение количество значащих цифр, а не количество нулей до или после.

.

т.е. в "децибеллах" ошибка меньше? Ну, чушь же сказал (дружеское).

[E.Sokol]

т.е. в "децибеллах" ошибка меньше?

Не говорил я такого. Говорил, что

дают соизмеримую погрешность

Относительную, а не абсолютную.

[Игорь Гапонов]

Не говорил я такого. Говорил, что

Относительную, а не абсолютную.

ладно, забудем про мантиссу и порядок, вернее наоборот . Ошибка от закона градаций на шкале не зависит. Ты лишь, зная закон распределения ошибки, можешь подобрать к ней более/менее удобную шкалу. Однако, к точности это не имеет никакого отношения.

[Soundstate]

По теме. Попробовал экспортировать импульс из LSP CAD 6 , получилось то же самое, ЧД 44099 хоть убейся, еще и время выводит в микросекундах, пришлось через exel умножать весь левый столбик на 1000, иначе LSP lab его не воспринимает. В 96к вывод тоже 95997

[Teoretic]

Во float что 2*2, что 2000000*2000000, что 0.0000000000000000002*0.0000000000000000002 дают соизмеримую погрешность

Зато в целых счет идет точно, а float ошибается.
Вот у меня в калькуляторе на компе:
1e15+0.1 = 1000000000000000.1
1e16+0.1 = 10000000000000000.0
Аналогично для вычитания близких чисел.
А сколько сложений/вычитаний выполняют всякие там конвольверы?

[E.Sokol]

Зато в целых счет идет точно

В целых идёт точно, пока хватает разрядности. Если взять импульсную характеристику простого НЧ-фильтра - e^-x - то никакой точности не хватит для её точного представления - поэтому от погрешности всё равно никуда не деться.

---------- Сообщение добавлено 16:57 ---------- Предыдущее сообщение было 16:55 ----------

А сколько сложений/вычитаний выполняют всякие там конвольверы?

Известно сколько - n² в прямой реализации, n*log(n) через FFT (примерно).

[Игорь Гапонов]

В целых идёт точно, пока хватает разрядности. Если взять импульсную характеристику простого НЧ-фильтра - e^-x - то никакой точности не хватит для её точного представления - поэтому от погрешности всё равно никуда не деться.

Поэтому удобнее/нагляднее на определённых интервалах значений функции применять прямую шкалу аргументов (без плавающей точки/запятой ), а на других - относительную (с плавающей запятой/точкой). Но погрешность при корректном учёте закона градаций шкалы аргумента в вычислениях значений функции не изменится, потому что зависит только от алгоритма вычислений этой функции как модели процесса и от самого сигнала.

Общее замечание. Вопрос об оптимальном округлении при исследованиях заданных процессов и сигналов в пространстве всевозможных сигналов для данной системы (т.е. как функции в этом пространстве) чрезвычайно сложен и важен. Но вот очень редко об этом оптимальном округлении упоминается в общедоступных программах. Более менее удовлетворительные акценты расставлены обычно в моментах прямого и обратного ДПФ в зависимости от окна свёртки, т.е. в зависимости от алгоритма вычисления. Но не в зависимости от сигнала!

2 Teoretic. Спасибо за найденную ошибку в https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post2594606 . Поправил. Но поправки могут и продолжится, см. ЛС . Никто негрешен.

[Soundstate]

Интересно, а в матлабе есть возможность переводить АФЧХ в импульс?

[Ясен Пень]

Ребятки, вы все охренели...

Точности обработки звука по ходу мастеринга в 32 float и так хватало за глаза, а в новых условиях (т.е. на современных железе и ОС) практически все поставщики музыкальных программных эффектов (включая и фир-фильтрацию, как побочный эффект) давным давно перешли на промежуточные вычисления в double. Так что значение имеет лишь окончательное преобразование звуковым редактором звукового сигнала в формат, съедаемый непосредственно звуковой картой...

И да, т.к. они на этом деньги зарабатывают, им можно верить... Лучшего все равно пока нет...

[Johny]

в матлабе есть возможность переводить АФЧХ в импульс?

Есть!

[Soundstate]

Есть!

Подскажите кто нибудь, у меня при выводе с када в импульс ровной АЧХ, точнее с нулевыми значениями и при импорте АФЧХ ЛСП лабом и перевод этого в импульс сильно искажается АЧХ, вот так. Как это исправить? после реверса то же самое.

Побоку что импульс вывожу с када, что АФЧХ, а преобразование делаю в ЛСП лабе один и тот же глюк. У Марлена судя по картинкам его небыло.

[MaxMan]

Одна небольшая швейцарская компания PSI аудио делает совершенно обычные с виду студийные мониторы, вот такие

с вот такими замечательными фазовыми характеристиками

и не стесняются выкладывать импульсную характеристику

а в конце приписывают
All our technology is 100% analogue in to out.
и прикладывают блок схему своих мониторов


Предлагаю господину буйному революционеру ответить как это у них получается, и сразу посчитать во сколько раз одна цепочка на входе усилителя обходится дешевле трех цапов, трех усилителей и одного средней паршивости DSP.

Ну и по традиции всех благ и душевного здоровья топикстартеру.

[Vinni]

как это у них получается

We use a series of carefully adjusted all-pass filters to compensate the phase and ensure the signal is perfectly respected down to very frequencies. This is done by analog technology only which ensures the latency is kept to a strict minimum, i.e. under 0.6 milliseconds as well as avoiding unnecessary conversion to and from digital.

Мы используем серию тщательно отрегулированных all-pass фильтров для того чтобы компенсировать фазу и гарантировать, что сигнал полностью соблюдается вплоть до крайних частот. Это делается только с помощью аналоговой технологии, которая обеспечивает минимальный уровень задержки, т. е. менее 0,6 миллисекунды, а также позволяет избежать ненужного преобразования в и из цифрового формата.

[MaxMan]

Vinni, не подсказывай.

[Nikolav]

Марлен уже давно делает фазолинейные АС на пассивных фильтров. Макс, слюни подбери.

[sia_2]

PSI делает не линейно-фазовую систему, а систему близкую к минимально-фазовой для данной АЧХ, причем ценой довольно существенных компромиссов в плане перегрузочной способности динамиков. На НЧ срезе ФЧХ (и ГВЗ) не правится. Впрочем, это (правка ГВЗ на на НЧ) практически невозможно в аналоговой реализации.

[Johny]

Впрочем, это (правка ГВЗ на на НЧ) практически невозможно в аналоговой реализации.

Да и не нужно (по большому Гамбургскому счету)!

PSI делает не линейно-фазовую систему, а систему близкую к минимально-фазовой для данной АЧХ

Что совой об пень, что пнем по сове....

[MaxMan]

причем ценой довольно существенных компромиссов в плане перегрузочной способности динамиков.

вот тут подробнее, если действительно есть что сказать.

Макс, слюни подбери.

не придумывай.

[Nikolav]

вот тут подробнее, если действительно есть что сказать.

Как-то так представляю
https://forum.vegalab.ru/attachment....4&d=1319721463

Черное - LR2;
Красное - первый порядок;
Синее - второй порядок, линейная фаза.

Синий график - наш вариант

---------- Сообщение добавлено 23:44 ---------- Предыдущее сообщение было 23:29 ----------

Или, как вариант, вычитающий фильтр, плюс задержка по полосам.
Оно. Я так думаю.