Качественная активная АС с цифровым входом

[Droog_Andrey]

Тема активных фильтров с недавних пор приобрела популярность на форуме. Сделаем ещё один шаг в этом направлении и поднимем вопрос о возможности изготовления качественной активной АС с цифровым входом, после которого стоит буфер и цифровой фильтр, а в каждой полосе свой ЦАП и УМ. Хотя не обязательно в каждой - один раздел можно сделать по цифре, а другой - активным или вовсе пассивным фильтром, - возможных комбинаций много.

Принципиальных сложностей в построении цифрового фильтра, управляющего характеристиками сигнала так, как нам нужно, я не вижу. Сложности возникают при попытке универсализировать DSP с возможностью подстройки под разные АС, но у нас такая задача не стоит.

По идее, мы получаем все преимущества активной фильтрации, ещё более широкие возможности для управления сигналом, не волнуемся о межблочных и акустических проводах и т.п. Даже проблема с питанием решается: скажем, цифровая часть вешается на аккумулятор, который подзаряжается от БП усилка, когда сигнала нет.

Идея эта наверняка не нова, - быть может, уже был прецедент? Кто-нибудь пробовал? С какими вопросами столкнулся, каковы были результаты?

Offтопик:
P.S. На уровне мультимедийных аудиокарт и советских колонок вопрос поднимался в другой теме, но не получил развития. ИМХО, все упомянутые в той теме баги цифровых фильтров - следствие их кривой реализации.

[gross]

Однако число полос получается около 4000. А если уж берем "абсолют", чтобы еще и "извилины" самих динамиков править, то и еще гораздо больше.
Если фильровать ЦФ-ами - получается последовательный прогон через 4000 блоков, каждый их которых давит/усиливает свою полосу. Боюсь в таком случае можно понаокуругляться...

Максимальное число полос по головкам, ну 5, больше не нужно, по две октавы на головку. 20-80, 80-320, 320-1250, 1250-5000, 5-20000. В этих, достаточно узких полосах, при хороших головках не придется особо ничего улучшать. Поэтому речь может идти только о выравнивании АЧХ и ФЧХ на границах полос, таким образом задачу можно упростить.

[Varcom]

Максимальное число полос по головкам, ну 5, больше не нужно, по две октавы на головку. 20-80, 80-320, 320-1250, 1250-5000, 5-20000. В этих, достаточно узких полосах, при хороших головках не придется особо ничего улучшать.

Фактически получим цифровой эквалайзер. А-ля винамп.
А со стояками бороться кто будет? ИМХО не зря выше говорилось про диапазон 20-300.
Да и мечта была из разряда "абсолют", т.е. выравнивание АЧХ и ФЧХ с точностью до децибелла, с учетом влияния комнаты, корпуса АС и т.д. и т.п.
Эх, где бы еще "идеальный микрофон" взять...

[ZugDuk]

В общем почитал я и понял, что основное в этой концепции - качественные алгоритмы.

Я читал ветку про ЦФ. Там то куда проще задача. Результата нет. Вы думаете он будет здесь? Да еще и лучше мередиана?

В общем прежде чем делать колонки, нужно сделать следующие.

Взять хорошо звучащую обычную АС. Для простоты 2-ух полоску типа dyn audio. Взять 2 усилителя и приличную звуковую карту с 2-умя выходами. (или один усилок и обычную звукашку и поработать с моно) и реализовать хотя бы АЧХ на компе. Потом взять и послушать свою разработку и пассивные фильтры, установленные обратно. Если хотя бы это будет звучать лучше, чем оригинальные пассивные фильтры, то тогда я поверю в цифровые технологии

[gross]

А со стояками бороться кто будет?

Борьба со стояками подобным методом мне представляется несколько порочной. То есть можно, коненчно, и такой путь будет, но лучше все-таки бороться с ними с помощью помещения - результат будет лучше. А на счет винампа я уже все понял - если вы себе представляете конечное устройство а-ля винамп, тогда точно ничего не нужно делать.

Результата нет. Вы думаете он будет здесь?

Какой результат? Мы просто свистим, по теме.

Взять 2 усилителя и приличную звуковую карту с 2-умя выходами. (или один усилок и обычную звукашку и поработать с моно) и реализовать хотя бы АЧХ на компе

Все, что связано с компом, к звуку автоматически не относится. Или тогда нужно другую ветку заводить.

[AudioKiller]

Раз умеем сводить пассивные колонки - значит, есть понимание природы работы динамика. Осталось это понимание формализовать.

Однако это (изготовление хороших колонок) пока что не ремесло, где все понятно, а отчасти искусство, отчасти шаманство. Последнее формализовать труднее всего.

И еще: тогда уж пусть эти колонки под акустику помещения подстраиваются. Хорошо бы научить их и диаграмму направленности регулировать (что-то такое японцы уже сделали) - ставим много динамиков и методами фазированной антенной решетки...

[Varcom]

А на счет винампа я уже все понял - если вы себе представляете конечное устройство а-ля винамп, тогда точно ничего не нужно делать.

"А-ля винамп" я говорил про ваши пять полос на голову.
А моя мечта - "Уникальный Цифровой Супер Корректор Всего и Вся".
Т.е. нечто вроде того, что пытались реализовать в современных ресиверах, но только без компромиссов (сейчас там 10 полос на весь спектр).
Т.е. берем некий очень хороший микрофон - меряем, что получилось в варианте без коррекции, затем зеркалим полученную АЧХ (а может и ФЧХ) и забиваем ее в качестве параметров в корректор. Снова меряем, на этот раз с работающей коррекцией. При необходимости правим параметры (либо они сами правятся).
А аналоговая часть упраздняется до ЦАПа и усилителя.

[gross]

берем некий очень хороший микрофон - меряем, что получилось в варианте без коррекции, затем зеркалим полученную АЧХ (а может и ФЧХ) и забиваем ее в качестве параметров в корректор. Снова меряем, на этот раз с работающей коррекцией. При необходимости правим параметры (либо они сами правятся).
А аналоговая часть упраздняется до ЦАПа и усилителя.

..."Васюки переименовываются в Нью-Москву, Москва - в Старые Васюки."...
))

[ZugDuk]

Все, что связано с компом, к звуку автоматически не относится. Или тогда нужно другую ветку заводить.

А DSP еще хуже чем комп. Так что тем более не относится. О чем тогда вообще здесь разговор?

[gross]

DSP еще хуже чем комп

Ну вот смотрите. Комп не предназначен для работы с музыкой в он-лайне. Комп вообще все делает в офф-лайне, он так проектировался и вмешаться в это невозможно. Можно сколько угодно затачивать программы, ставить любые звуковухи, но изменить комп нельзя. Он всегда будет делать что-то другое, обрабатывая самые различные события, и обработка музыки всегда будет от этого страдать.
А проектируя устройство с нуля, на микросхемах, всегда можно заточиться на ТО, И ТОЛЬКО ТО, что нужно в данном случае. Вот о чем я говорю.

[Mosfet]

"А-ля винамп"Т.е. берем некий очень хороший микрофон - меряем, что получилось в варианте без коррекции, затем зеркалим полученную АЧХ (а может и ФЧХ) и забиваем ее в качестве параметров в корректор. Снова меряем, на этот раз с работающей коррекцией. При необходимости правим параметры (либо они сами правятся).

Такая железяка есть у Беренджера. Она даже на своём дисплее умеет АЧХу рисовать. Очень удобная вещь. Можно довольно приемлемо подравнять суммарную ачху помещение-акустика. В ней даже ДАК есть. Супер аппарат. Звучит отвратительно.

[anatol0]

Ну вот смотрите. Комп не предназначен для работы с музыкой в он-лайне. Комп вообще все делает в офф-лайне, он так проектировался и вмешаться в это невозможно. Можно сколько угодно затачивать программы, ставить любые звуковухи, но изменить комп нельзя. Он всегда будет делать что-то другое, обрабатывая самые различные события, и обработка музыки всегда будет от этого страдать.
А проектируя устройство с нуля, на микросхемах, всегда можно заточиться на то, что нужно в данном случае. Вот о чем я говорю.

Компутер можно использовать для целей отладки алгоритмов фильтрации и коррекции, причём, можно и в нереальном времени.

[gross]

Компутер можно использовать для целей отладки алгоритмов фильтрации и коррекции, причём, можно и в нереальном времени.

О, вот это правильное предназначение компа. А потом все равно нужно ваять отдельное изделие.

[Droog_Andrey]

Формализовать-значит создать адекватную математическую модель, в данном случае это вряд ли возможно.

Почему? Что мешает?

А со стояками бороться кто будет? ИМХО не зря выше говорилось про диапазон 20-300.

Бороться со стояками нужно обработкой помещения и расстановкой АС, а не эквалайзером. Иначе барабаны у нас превратятся неизвестно во что.

Потом взять и послушать свою разработку и пассивные фильтры, установленные обратно. Если хотя бы это будет звучать лучше, чем оригинальные пассивные фильтры, то тогда я поверю в цифровые технологии

Обычно лучше звучит пассивный вариант, и виноваты в этом в первую очередь усилители.

И еще: тогда уж пусть эти колонки под акустику помещения подстраиваются.

Я категорически против. Едиственное, что можно допустить - режектор на частоте резонанса помещения.

А моя мечта - "Уникальный Цифровой Супер Корректор Всего и Вся".

Программный FFT преобразователь на 4096 полос легко работает на 2 канала в реальном времени.

Т.е. берем некий очень хороший микрофон - меряем, что получилось в варианте без коррекции, затем зеркалим полученную АЧХ (а может и ФЧХ) и забиваем ее в качестве параметров в корректор.

И получаем отвратно звучащие колонки, т.к. изначальная кривость АЧХ обусловлена очень разными явлениями, в т.ч. резонансными и интерференционными, которые таким методом будут только подчёркиваться. Переходная же характеристика будет вообще похоронена.

Компутер можно использовать для целей отладки алгоритмов фильтрации и коррекции, причём, можно и в нереальном времени.

Вот с этим я соглашусь.

[anatol0]

Например, есть возможность поэкспериментировать с серьёзными музыкальными программами, многие из которых заточены под многоканальный выход, а фильтров всяких там полно.

[ZugDuk]

Ну вот смотрите. Комп не предназначен для работы с музыкой в он-лайне. Комп вообще все делает в офф-лайне, он так проектировался и вмешаться в это невозможно. Можно сколько угодно затачивать программы, ставить любые звуковухи, но изменить комп нельзя. Он всегда будет делать что-то другое, обрабатывая самые различные события, и обработка музыки всегда будет от этого страдать.
А проектируя устройство с нуля, на микросхемах, всегда можно заточиться на ТО, И ТОЛЬКО ТО, что нужно в данном случае. Вот о чем я говорю.

Да какая разница в каком времени он мне сделает эти 2 wav-ника, которые мне нужны только для того, чтобы оценить возможности цифры в принципе. Пускай он неделю мне их делает. Главное, чтобы он их сделал и я услышал, что это лучше чем родные пассивные фильтры. Это мне поможет поверить в цифровые технологии, без веры в которые делать что либо на ДСП рука не поднимается

Добавлено через 2 минуты

Обычно лучше звучит пассивный вариант, и виноваты в этом в первую очередь усилители.

Это еще почему? Причем здесь усилитель? Ему легче работать на пассивный фильтр, чем на голый динамик?

Как там колонки катафоника? Понравилось?

[Droog_Andrey]

Причем здесь усилитель? Ему легче работать на пассивный фильтр, чем на голый динамик?

Без фильтра на динамик идут все искажения усилка.

Offтопик:

Как там колонки катафоника? Понравилось?

Так себе

[Alex]

Осталось именно активные фильтры ЗАМЕНИТЬ на цифровые и все.

Если заменять обычные активные фильтры на цифровые - то какой в этом смысл? В перестройке в широком диапазоне? Так можно вместо резисторов поставить управляемые по SPI или I2C подстроечные резисторы, и аж обркутиться "по самое не хочу" С кондесаторами - тоже вопрос решаемый.

Смысл-то ЦФ в реализации того, чего аналоговыми фильтрами сделать невозможно (они нереализуемы).

[George Krilov]

Без фильтра на динамик идут все искажения усилка.

Зато искажений этих меньше, так как интермодуляции меньше.

Если заменять обычные активные фильтры на цифровые - то какой в этом смысл? В перестройке в широком диапазоне? Так можно вместо резисторов поставить управляемые по SPI или I2C подстроечные резисторы, и аж обркутиться "по самое не хочу" С кондесаторами - тоже вопрос решаемый.

Сначала надо сделать это, получить результат. А потом уже то, что "невозможно". Пока ничего еще нет и не будет, как теперь уже понятно.

[wintermute]

***Сообщение от rogozhin
Есть какая-то фирма, выпускает штуковину типа этих, но с каким-то хитрым корректором, как я понял фазы (у них одна болтовня как обычно, как работает никто не говорит, очередная "революция"). Так они тебе высылают свой ноутбук с инструкциями, ты промеряешь на нем свои ас, отправляешь его обратно, они вшивают то что ты намерял в свою "коробочку" и высылают ее тебе. Рахитизм имхо. Стоит тоже килобаксы.***
я думал это про 2-х метровые 4-х ли 5-ти ли полосные колонки от Legacy c цифровым кроссовером и эквалайзером с подстройкой под помещение, больше 50 штук ненаших денег - дороговато однако )) наверно, очень немало человекочасов в них вложено )))

как-то зацепил в foobar плюгин цифрового кроссовера (японский какой-то), хотел порезать на 3 полосы 20-100, 100-5000, 5000-20000, 4-м порядком - 100% CPU Load (Celeron Prescott 2,4@3,4), застрявший на месте курсор - потрахался раз цать, потом плюнул и больше не пробовал ((

6 канальный нехалтурный мультибитный DAC - тоже дорого ((

[Apos]

Без фильтра на динамик идут все искажения усилка.

Неплохая шутка юмора.