Коррекция АЧХ через ФЧХ

[E.Sokol]

В простейшем изложении идея выглядит так:
Имеется ящик с двумя одинаковыми широкополосными динамиками. При их раздельном включении на некотором расстоянии в некоторой точке пространства их импульсный отклик совпадает. Например, такой:


Задача: скорректировать ФЧХ обоих динамиков таким образом, чтобы акустически складываясь, их суммарный импульсный отклик стал равен единице (или близкий к нему). Например, так:
для одного:

для другого:

В сумме они дадут практически идеальный импульс (в теории):


Обоснование такого подхода:
Нелинейность АЧХ, как правило, вызвана резонансными явлениями. Типа такого:

Чем длиннее у него "хвост", чем сильнее его пик на АЧХ. Можно уменьшить его амплитуду, но на длине хвоста это никак не скажется. Чтобы убрать хвост, кажется логичным компенсировать его противофазным сигналом:

[shutoff]

У стерео свои "больные мозоли" и большинство на них постоянно натупает. Но. Сабж их имеет если не меньше, то наступает таки чаще. Повторяю, для осуществления контроля расчётных параметров сабжу нужна следящая система типа S70 -ЭМОС, УМЗЧ - ООС, RTL- АОС.

---------- Сообщение добавлено 12:25 ---------- Предыдущее сообщение было 11:44 ----------

Чем длиннее у него "хвост", чем сильнее его пик на АЧХ.

Не верный вывод. Длинна хвоста зависит от Q т.е как быстро будет затухать импульс после снятия воздействия. Чем меньше Q тем короче хвост затухания , при этом амплитуда может быть любой. Аппроксимации добротности системы на резонансе различны. Наиболее оптимальным с точки зрения КПД и уровнем искажений считается Баттервортовская Qtc=0.707, менее эффективная и короткохвостая Бесселевская Qtc=0.577, и самая короткохвостая и ещё с меньшим КПД по Кауэру Qtc=0.49.

Можно уменьшить его амплитуду, но на длине хвоста это никак не скажется.

Вот именно. Суть на две строки выше.

Чтобы убрать хвост, кажется логичным компенсировать его противофазным сигналом:

ХВОСТА но не ИМПУЛЬСА. * Отрубим удаву голову. Нельзя, тогда он умрёт. Тогда давайте отрубим хвост....Ура! По самые уши! (С) Решение очень простое- не делать систему с высокой добротностью. Ну а если "так получилось" то внесение потерь приведёт к требуемому результату. Имхо не стоит городить новые грабли чтоб избавиться от старых. Надо просто починить.

[E.Sokol]

Не верный вывод.

Этот вывод явно следует из формулы преобразования Фурье и легко проверяется в любом мат.пакете.

[Игорь Гапонов]

Не верный вывод. ....
Решение очень простое- не делать систему с высокой добротностью. .

Сабж - разновидность линейной коррекции линейных искажений. Из свойств линейности вытекает, что линейная комбинация узлов/блоков с искажениями и их коррекции (A=BC+DE+...; A- выходной сигнал, BCDE - коэфф./константы и линейные операторы передачи узлов/блоков) не имеет значения, если выходной результат одинаков. Т.е. добротность системы АС (в сабже их как минимум две)+УМ (думаю, что лучше иметь как минимум два УМа)+Корректор (думаю корректор имеет как минимум один вход и как минимум два выхода) при линейной руммкоррекции приводится к оптимальной для заданных условий излучения (Батерворт с Кауэром - жалкий лепет по сравнению с тем, что происходит в реальной комнате или на реальном диффузоре). Топик стартёр, упоминая преобразование Фурье линейное по определению как инструмент доказательства, говорит фактически о том же самом.

Однако, реальные узлы имеют энергетические и механические ограничения. А значит их функция передачи линейна с заданным допуском (например, 1% отклонения от прямой амплитудно-амплитудной характеристики) не во всей области входных значений возбуждения. Эта область определяет и/или оптимальную линейную комбинацию узлов/блоков для заданных узлов/блоков и/или технические требования к узлам/блокам при их заданной линейной комбинации.

Стоит так же заметить, что в казуальных системах (т.е. когда следствие физически не может опережать причину, сабж именно такая система) корректируются не все типы линейных искажений.

[shutoff]

Игорь, я полностью с вами согласен. Только чтоьстоит ланейная корреция в нелинейной системе в нелинейных условиях? Система ЦАП тоже типа лучше аналоговой, но у неё свои родовые мозоли, которые откликаются в конечном счёте ещё хлещще чем аналоговые. Вот об этом я стучусь в закрытую дверь.

---------- Сообщение добавлено 16:01 ---------- Предыдущее сообщение было 15:54 ----------

У меня кивам вопрос по фильту Галахова. Почему все называют его Галаховским если его автор Доминик Продомм (Dominique Prod*homme) http://www.audiotechno.fr/html/filtre_serie.htm

[Игорь Гапонов]

Только чтоьстоит ланейная корреция в нелинейной системе в нелинейных условиях?

Обычная арифметика: 1дБ неравномерности по АЧХ очень и очень неплохой АС эквивалентен 12% ошибке (линейной!!!) в передаче амплитуды в спектре сигнала. Сравните с 1-3% продуктов НИ (нелинейной ошибки) на реальных сигналах с уровнями громкости 89-90дБ в реальной обстановке( в воздухе, в точке установки микрофона) "обычного порошка" https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post2200587. Т.е. уровень линейной ошибки превышает уровень нелинейной ошибки в типичных системах почти на два порядка. И что остаётся инженеру "уменьшать"?

Про название фильтра (кроссовера) - не знаю почему. Но схема достаточно оригинальная (сч дин включен в диагональ моста), хотя не нова. В схемах сильноточных пассивных короссоверов-корректоров АС 50-х-60-х и не такое можно найти, чего только электростаты кводы стоят. Но мне моя схема кроссовера больше нравится .

[shutoff]

*Одесский вариант английмкого звука*?

[E.Sokol]

А нет ли у кого идей, как подобную операцию назвать можно? Допустим, есть гипотетическая программа для работы с импульсами. И там можно выбрать два импульса и сделать им "Add" или "Circular Convolution". А для этой идеи ничего кроме "Double Phase Filter" в голову не приходит...

[Игорь Гапонов]

Если я правильно понял Вашу идею, то суть её в линейной коррекции коэфф. передачи через векторное суммирование двух каналов в выбранной точке среды (системы). Т.е. "фаза" - лишь часть сути, имхо. Однако, может быть "в самой математике" конволюции подвергается только фазовая область ПФ, я ж не знаю . Может, быть - "2 чэнэл адд фэйз конволюшн"? или " ту ченел адд/самм комплэкс/вектор конволюшн"?

[E.Sokol]

Если я правильно понял Вашу идею, то суть её в линейной коррекции коэфф. передачи через векторное суммирование двух каналов в выбранной точке среды (системы)

Да, правильно.

Т.е. "фаза" - лишь часть сути, имхо. Однако, может быть "в самой математике" конволюции подвергается только фазовая область ПФ, я ж не знаю .
Может, быть - "2 чэнэл адд фэйз конволюшн"? или " ту ченел адд/самм комплэкс/вектор конволюшн"?

Тут у меня математика не самой свёртки, а синтеза двух FIR-фильтров с линейной АЧХ, которые будет применяться уже непосредственно при воспроизведении. Соответственно и слова "convolution" быть не должно.
"Phase Add" - так у меня файл с выводом формул называется. Но звучит не особо круто (И неточно - складываются же вектора, а не фазы).

[Игорь Гапонов]

...Но звучит не особо круто (И неточно - складываются же вектора, а не фазы).

complementary vector correction (гугель меня перевёл (::)) : дополняющая векторная коррекция). "Линейная" отражено в "векторная" (как вариант - тензорная), "комплементарная" обычно понимают как "дополняющая исходную", т.е.,типа, "по умолчанию" - два канала. Но вот до "чего" дополняющая не отражено.

[ilya-volchek]

Не вижу принципиальной разницы данного метода цифрокоррекции с DRC. Те же яйца, только акустическим способом.
Как и в DRC, красота графиков на экране монитора будет определяться точностью измерений и математики. Только на практике это не применимо. +-1см и картинка рассыпается в реальной КДП. Да и до рассыпания она будет профанацией, т.к. при наличии ближних отражений, скорректированный импульс будет "не честным".

Я за пять минут могу получить идеальный импульс и степ на любой АС (да хоть бы на ноуте с которого печатаю), а толку?.. Разные динамики даже после идеального выравнивания, даже в чистом поле, звучат по разному. В КДП же разница просто колоссальна.

В практической реализации, результат цифровой коррекции будет больше зависеть от опыта и слуха настройщика, нежели от методов и качества техники.

[Игорь Гапонов]

Только на практике это не применимо. +-1см и картинка рассыпается в реальной КДП. ...

Хорошо. Покажите это для сигналов со спектрами до частоты, скажем, 8,5кГц (лямбда в воздухе ~4см)

[ilya-volchek]

Игорь Гапонов, я не сохраняю такие измерения, а сейчас делать лень, да и возможности нет.
А Вы никогда не водили микрофоном туда-сюда в реальной КДП? Не верите, что все будет плясать?
А если делать компенсацию акустически, на двух динамиках, то еще добавится интерференция от разности расстояний до них.

[E.Sokol]

Не вижу принципиальной разницы данного метода цифрокоррекции с DRC.

Принципиальная разница в том, что предложенный способ не меняет АЧХ. А меняет интерференционную картину помещения.

Те же яйца, только акустическим способом

Идея развилась не от DRC, а от DBA и от АС с несколькими динамиками. Теми же яйцами она станет только в том случае, если полученные таким образом импульсы математически сложить (и то, если не учитывать их пост-обработку).

Только на практике это не применимо.

Конкретно с таким подходом я практических экспериментов ещё не делал, да. Но:
1) я делал практические эксперименты с квадро, где на задних динамиков корректировались только фазы (в простейшем случае - задержкой). Эффект однозначно есть и мне он нравится. К слову, к стерео (по отношению к моно) это тоже относится.
2) Есть любители собирать лабиринты на широкополосниках и говорят, что это звучит хорошо. Нет причин им не верить. Лабиринт же как раз и реализует эту идею, только фазы для каждой частоты там сдвигаются акустически.

Я за пять минут могу получить идеальный импульс и степ на любой АС (да хоть бы на ноуте с которого печатаю), а толку?..

А кто сказал, что цель - получить идеальный импульс? В общем случае, цель - даже не room correction, а многоканальное разложение стерео-сигнала.
В контексте же room correction целью стоит подавление хвостов реверберации без артефактов в виде тухлого звучания на басах.

В практической реализации, результат цифровой коррекции будет больше зависеть от опыта и слуха настройщика, нежели от методов и качества техники.

Увы, прошло время, когда звучание магнитофона "Романтик" меня устраивало...

[ilya-volchek]

Принципиальная разница в том, что предложенный способ не меняет АЧХ. А меняет интерференционную картину помещения.

DRC тоже умеет править только фазу ...
Меняя интерференционную картину в диапазоне СЧ/ВЧ, ты в лучшем случае получишь красивое эхо и выдуманные фантомные образы.

Есть любители собирать лабиринты на широкополосниках и говорят, что это звучит хорошо. Нет причин им не верить. Лабиринт же как раз и реализует эту идею, только фазы для каждой частоты там сдвигаются акустически.

Ну так поверь мне , я с лабиринтами уже давно. Проблем у них больше, чем пользы. И хотя именно сейчас слушаю лабиринт на широкополоснике , буду не против от него избавиться.

В контексте же room correction целью стоит подавление хвостов реверберации без артефактов в виде тухлого звучания на басах.

И это тоже вряд ли получится сделать. Даже в полосе НЧ. Я в итоге отказался от SBA, т.к. стены в помещении далеко не идеальные и красиво подавить все стояки не получится, мксимум один-два. А сделать это можно и другими способами.

[E.Sokol]

DRC тоже умеет править только фазу ...

Так, как у меня, не умеет. Во-вторых, DRC делает минимально-фазовую обработку.

Меняя интерференционную картину в диапазоне СЧ/ВЧ, ты в лучшем случае получишь красивое эхо и выдуманные фантомные образы.

А разве суть хорошей КДП и согласованной стерео-системы не в этом состоит?

Ну так поверь мне , я с лабиринтами уже давно. Проблем у них больше, чем пользы.

Так поделись, в чём их проблемы, мне очень интересно.

И хотя именно сейчас слушаю лабиринт на широкополоснике , буду не против от него избавиться.

А может это потому, что более лучшего оформления пока не придумали?

[ilya-volchek]

DRC делает минимально-фазовую обработку

Там целый блок отвечает за раскручивание избыточной фазы.

А разве суть хорошей КДП и согласованной стерео-системы не в этом состоит?

А мы говорим про Hi-Fi или Hi-End

Так поделись, в чём их проблемы, мне очень интересно.

Единственный плюс трансмиссионной линии - это возможность дотянуть голову туда, куда другими оформлениями не получается. Для инфраСабов самое то, для сабов с натяжкой, для мида почти на грани фола (нужны извраты), для НЧ/СЧ в двухполоске или ширике - абсолютно неприемлимо, если говорить о Hi-Fi.
У меня канал покрыт войлоком, шерстью с длинным ворсом и непосредственно за головой забит подушечным синтепоном. Так еще куда ни шло звучит. Но ничем не лучше обычного фазика. Все это, естественно, сдобрено коррекцией. Без нее данная АС - полный шлак .

[E.Sokol]

А мы говорим про Hi-Fi или Hi-End

Мы говорим о математике

[ilya-volchek]

Тогда я пас. Я все больше по прикладным наукам специализируюсь .