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.

[George Krilov]

Даже такой могучей конторе не удаётся сделать очень хорошо, пусть за недёшево, но даже просто хорошо за очень дорого. Кто тут готов потягаться с Меридианом ? Т.е. теоретически, оно работать-то будет, но практически к музыке это никакого отношения не имеет.

На это очень легко ответить. Любая контора такого типа состоит из не более десятка инженеров, которые совсем не обязательно могут сделать достойную вещь. Есть очень много контор, которые из хороших динамиков делают плохо играющие колонки и очень мало таких, которые делают наоборот. На самом деле, если знать, что делать, задача не является неподъемной. Для кого-то задача проектирования АС тоже кажется требующей много денег и "творческого коллектива". Если посмотреть на ГИ, Грейвсена или Батя, каждый из которых в одиночку в качестве хобби сделали несколько десятков АС, то понятно, что многое возможно. А Грейвсен еще и сам все это выпилил в своем домике в саду.
Для меня задача нерешаема без программиста и железячника по процессорам. Даже цапы, я могу попросить спаять знакомого.

Для отладки фильтров и экспериментов можно использовать звуковые карты с многоканальным выходом и соответсвующее ПО. При положительных результатах можно перенести на железо. Ещё напрашивается автоматическая оптимизация как самой АС, так и помещения.

Первое - наверное да, так вот есть ли люди владеющие этим ПО? Хотя проблема "переноса" остается.
Второе, насчет комнаты - считаю ненужным. Это задача другая. Есть хорошие АС, а есть плохие. Сначала надо сделать хорошую АС. Которая явно превзойдет в тех же условиях АС на тех же динамиках, сделанную традиционным способом.

[gross]

после упоминания в положительном ключе какого-либо объекта, надо сразу же протвопоставить ему некое го.нище? А если его нет, а есть тоже хорошее, но просто чуть менее?

Без сравнения во всем, что касается восприятия, очень сложно. Слишком оно неоднозначное и не существует без точек отсчета. Абстрактного "хорошо" и "плохо" я бы, например, не мог привести. И ты, наверняка, слушая и оценивая "Меридиан", имел в качестве эталона нечто другое, может и не отдавая себе отчета.
А в данном случае еще почувствовался подтекст, что сама идея активного раздела - го-но.

В данном случае я не знаю, кто из производителей, кроме Меридиана, продаёт эту концепцию в законченном виде

Здесь, косвенно ты подтверждаешь мою мысль.

[Ламер со стажем]

gross,

Точной ссылки боюсь не дам, но попал я туда из этой ветки по DCX Там дело твикинга уже дошло до продажи страждующим кит-наборов для dcx2496

Что касаемо плохой аналоговой части dcx, то мнения на сей счет очень разнятся. Один пишет что дело действительно обстоит с этим "не очень"... и он это отлично слышит. Другой ставит эксперимент, на аппаратуре приличного уровня, пытаясь заставить звучать dcx2496 из рук вон плохо - насколько помню, он поставил два dcx2496 друг за дружкой, т.е. A/D/A -> A/D/A пытаясь услышать явные артефакты преобразования, но так ничего криманального и не услышал.

Вообщем, нужно пробовать самому

[gross]

Сначала надо сделать хорошую АС. Которая явно превзойдет в тех же условиях АС на тех же динамиках, сделанную традиционным способом.

При чем, известно, как это сделать. Нужно лишь каждый этап, каждую мелочь, делать максимально хорошо. Так, чтобы не оставалось потом сомнения. То есть, компромиссы исключить. Но это не значит, что нужно делать из топовых комплектующих.

Вообщем, нужно пробовать самому

Сейчас мне это не в первую очередь, во вторую, скорее. Если ты уже созрел, чтобы взять устройство, то я конечно подожду твоего эксперимента.

[Mosfet]

Без сравнения во всем, что касается восприятия, очень сложно. Абстрактного "хорошо" и "плохо" я бы, например, не мог привести. И ты, наверняка, слушая и оценивая "Меридиан", имел в качестве эталона нечто другое, может и не отдавая себе отчета.
А в данном случае еще почувствовался подтекст, что сама идея активного раздела - го-но.

В целом ты прав. Точка отсчёта имеется. Она в некотором роде виртуальная, т.е. это опыт прослушивания большого количества различных систем и постройки своих. Про меридиан можно сказать, что это некая адаптивная система с ручным управлением. Она работает и иногда даже неожиданно прилично, но получить удовольствие от прослушивания музыки на ней ни разу не получилось. Она неплохо подходит для кинотеатральных применений, поскольку имеет большой запас сценариев, мощный процессор и активные колонки. Т.е. может колбасить неподецки, а также подстраиваться под помещение и звуковой материал. Что до подтекста, то да, есть чуть-чуть . В этой концепции есть два не слишком озонирующих атмосферу звена: собственно DSP и активная акустика. DSP и достоверная передача звука это скорее наше лучезарное будущее (пока, имхо, ещё далёкое), а в активной акустике сложно бороться с влияющими на электронику вибрациями. Всё это хорошо слышно и восторгов не вызывает. Тем не менее, я не против самой идеи, но мне не очень верится в её достойное воплощение "на коленке".

Есть очень много контор, которые из хороших динамиков делают плохо играющие колонки и очень мало таких, которые делают наоборот.

Конечно. Тем не менее, это задачка и для гениев посложнее, чем постройка пары колонок пусть и экстремального качества. А если не получится ничего хорошего? А оно скорее всего так и будет. Я и говорю, кто под эту идею готов положить чужих или своих денег и времени, типа, просто попробовать?

[George Krilov]

Это инженерная задача. Я и спрашивал кто готов.... А мы все, типа пробуем здесь... Я вообще занимаюсь только тем, что мне интересно.

[gross]

Mosfet, Ну вот когда так развернуто и аргументировано, то и вопросов нет. Про ДСП - согласен, про вибрацию - вопрос, так как варианты, как сделать невибрирующие колонки, есть. Кстати, пассивная точно так же должна быть невибрирующей, если уже делать. Плодить бум-боксы просто нет смысла. И кроме того, можно электрику держать рядом/за колонкой.
На счет денег - да, на актив нужно немерянно.

[AudioKiller]

Я всю ветку не читал, могу сморозить...

Тогда уж, если делать все по уму, то для каждого динамика нужно оптимальную коррекцию АЧХ/ФЧХ, выходного импеданса усилителя, и ЭМОС (что я еще забыл?). Т.е. чтобы не дублировать аналоговый би- или триампинг в цифре, а получать от каждого динамика по максимуму. И адаптивно!

Это очень сложно реализовать в аналоге, но вполне реализуемо в цифре (процессор помощнее, и вперед). А вот сформулировать задачу и дать алгоритмы и формулы для этого самого оптимального управления динамиком ИМХО пока что невозможно... Грустно, да?

[Ламер со стажем]

gross,

Вот и я не созрел...у меня пока еще даже АС для этого не готова, да и финансовый вопрос далеко-о-о не праздный, на одни только усилители сколько придется денег угрохоть... Так что пока смотрю на это, как вариант для последующего роста системы и потихоньку буду подстраивать остальные железяки под эту концепцию.

[gross]

для каждого динамика нужно оптимальную коррекцию АЧХ/ФЧХ, выходного импеданса усилителя, и ЭМОС (что я еще забыл?). Т.е. чтобы не дублировать аналоговый би- или триампинг в цифре, а получать от каждого динамика по максимуму. И адаптивно!

Верно, об этом часто забывают и сводят все к простой замене пассивных кроссов на активные. Хотя основная цель не в этом, а в индивидуальном согласовании каждой головки с усем, (тем самым из нее можно выжать больше, чем в пассиве), и уже потом - активные кроссы, регулировка которых происходит независимо, что очень важно, от согласования головок.

Ламер со стажем, я смотрю так же. На первом этапе кроссы будут аналоговые. Актив вообще подразумевает множество вариантов комбинирования. Я как-то дискутировал на мадисаунде с одним "активщиком", так он рассказывал что у себя в трехполоске менял много полосовых усилителей и останавливался на достоинствах и недостатках разных вариантов (лампы, транзисторы, ООС, и т.д.).

[Alex]

А джиттер источника куда девать? Или я чего-то не понимаю?

Андрей, что-то тебя не туда потянуло.
Причем тут джиттер источника вообще? После обработки на выходе будет совсем другой сигнал, со своим клоком - клоком проца, и джиттер будет зависеть от него (ну конечно можно еще в программе сделать так, чтобы джиттер был кошмарный, но это надо совсем криво программу писать).

[Droog_Andrey]

А вот сформулировать задачу и дать алгоритмы и формулы для этого самого оптимального управления динамиком ИМХО пока что невозможно...

Я думаю так.

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

со своим клоком - клоком проца

Дошло.

[anatol0]

Я думаю так.

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

Дошло.

Я представляю этот процесс несколько иначе. Формализовать-значит создать адекватную математическую модель, в данном случае это вряд ли возможно. На мой взгляд, лучше на физически собранной АС пробовать различные алгоритмы фильтрации, коррекции головок и т.п., оценивая результат измерениями и прослушиванием.

[George Krilov]

Дискуссия показывает, что здешнее сообщество никогда не сможет реализовать цифровую АС. В принципе она идет как обычно в российских форумах. Например, человек говорит, что хочет построить неброльшую двухполосную АС, и просит посоветовать динамики до 300 долларов за комплект. А приходит это к советам использовать ОЯ с динамиком 15" или рупора.
Цифровая АС в железе - это небольшая плата обработки циффрового сигнала. Все остальное: усилители, динамики, акустическое оформление уже отработано и предметом данного обсуждения уже не является. Более того, есть активная аналоговая фильтрация и известны ее преимущества.
Осталось именно активные фильтры ЗАМЕНИТЬ на цифровые и все.
Я со своей стороны предлагал все, кроме цифрового блока. И даже так называемую математическую модель фильтров, которая всего-навсего для конкретной АС представляет графики характеристик или схему аналогового активного фильтра в ЛСПКаде например.
Поэтому, снова мой вопрос, есть ли здесь люди, которые смогут реализовать ИЗВЕСТНЫЙ алгоритм фильтрации аппаратно? Правда, вопрос, скорее, наверное, риторический....

[gross]

Поэтому, снова мой вопрос, есть ли здесь люди, которые смогут реализовать ИЗВЕСТНЫЙ алгоритм фильтрации аппаратно? Правда, вопрос, скорее, наверное, риторический

George Krilov,
все верно говорите. Если речь идет о реальной работающей конструкции, то НЕТУ таких людей. Если опираться на инфу из инета, то ситуация такова - несколько человек на всем обозримом пространстве, ну пусть десятки, могут разработать и реализовать просто ЦАП, качественный. Остальные (сотни, тысячи) могут повторить эти разработки с большим или меньшим успехом. Остальное все как правило сводится к трепологии. На счет цифровой фильтрации - к трепу однозначно. Я говорю не о комповых программах, а об отдельном устройстве. Если кто-то сделает - я приятно удивлюсь.

На актив я перешел очень давно и преимущества его так же давно оценил. Идти в цифровую фильтрацию - для себя вижу единственный путь - применение чего-то готового, да и то, не сейчас, а в будущем. А может и не вижу вообще - если будет выпускаться все на дельта-сигмах, но скорее всего мне это будет не нужно. Тогда и аналог возможно будет не хуже.

[Varcom]

У меня как-то была мечта: сделать не классический ЦФ, а полноценный "эквалайзер" в полосе 5-30000 Гц, с шагом хотя бы 5 Гц, который мог бы поставить практически каждую точку АЧХ и ФЧХ на свое место. Вот только потом прикинул аппаратные зартраты на него...

[mobiserv]

Я не знаю про Меридиан, но известный Beolab5 использует DSP и насколько я понял, анализирует отклик комнаты в полосе от 20 до 300Гц, при 4х-полосной системе. Может выше и не стоит ничего трогать?
Вот ссылка: http://www.bang-olufsen.com/graphics...Technology.pdf
Загрузить сюда не удается, 2.5Мб.

[gross]

не классический ЦФ, а полноценный "эквалайзер" в полосе 5-30000 Гц, с шагом хотя бы 5 Гц, который мог бы поставить практически каждую точку АЧХ и ФЧХ на свое место.

А фильтровать чем? Если аналогом, тогда придется для каждой головки свой комплект эквалайзера для выправления ФЧХ. Хотя сама идея здравая и в мире существует - простая, именно простая, заточенная только чисто на фильтрацию, пассивная фильтрация в колонке, плюс к этому выравнивание АЧХ и ФЧХ по электрике.

[Varcom]

А фильтровать чем? Если аналогом, тогда придется для каждой головки свой комплект эквалайзера для выправления ФЧХ.

Нет. В том-то вся и фишка, что фильтрация и коррекция - полностью в цифре.
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...
Другой вариант - БПФ. Получаем окно 8192 единицы, да которое еще и пересчитывается 44 тысячи раз в секунду. Плюс еще коррекция. Опять многовато выходит.

[George Krilov]

Однако число полос получается около 4000. А если уж берем "абсолют", чтобы еще и "извилины" самих динамиков править, то и еще гораздо больше.

Это ошибочное представление. Удается реализовать активные фильтры с конечным числом корпусов, которые обеспечивают приемлемую АЧХ (также как и пассивные с конечным числом элементов). И смысл проектирования АС это как раз учет "извилин" конкретных динамиков в конкретном корпусе.
Вот в соседней ветке судят о разных активных фильтрах в отрыве от динамиков. А реально можно учитывая собственные спады АЧХ динамика реализовать например, акустический Линквиц Райли 4 порядка с помощью фильтра, который электрически выглядит как фильтр третьего или даже второго порядка. От этого, кстати вопросы, почему по "теории" там должна стоять 10 мкф, а в конкретной схеме фильтра стоит 6.8 мкф.