Измерения углов нестыковки фаз при пересечении полос

[Кичай Данил]

Добрый день.

Сразу попрошу сильно не пинать меня за мою возможную неграмотность. Я самоучка в сфере акустики и многого могу не знать/не понимать. Сам я программист.

Имеется у меня компьютер с 5.1 звуковой картой, которую я использую, как выход трёх полос стереосигнала, фильтрация сигналов происходит средствами LADSPA плагинов, подключенных к ALSA. Собственно возник интерес у меня написать свой простейший LADSPA плагин - кроссовер, работающий в роли КИХ фильтра по массиву коэффициентов. С расчётом самого фильтра из произвольных АЧХ я с горем пополам разобрался. Остался у меня вопрос собственно в стыковке фазы. Мой алгоритм рассчёта фильтров примерно такой:
1. Снять АЧХ с высоким разрешением раздельно для каждой отдельной полосы (снимать в допустимых диапазонах, что бы не убить головки).
2. Выбрать частоты раздела и построить "корректирующие" АЧХ, для выравнивания чувствительности головок и резкого обрезания до нуля в границах раздела частот.
3. Рассчитать КИХ фильтр для линейной фазы к полученным резким "корректирующим" АЧХ, применить к полученным массивам КИХ коэффициентов оконную функцию, например, Гаусса с каким-то значением девиации, и преобразовать коэффициенты в "корректирующие" АЧХ обратно. Полученные обратно АЧХ будут уже с плавными завалами и пересекаться границами полос.
4. Перебирая разные значения девиации для окна Гаусса подобрать допустимые для головок пересечения получившихся "корректирующих" АЧХ, но с максимальным пересечением. Простыми словами - подобрать такое окно, для которого эффект Гиббса будет наименее значительным, а завал АЧХ на стыках будет ещё допустим.

После расчёта КИХ фильтров для всех полос раздельно нужно состыковать смещения фаз в местах пересечения. Вот тут собственно и вопрос, как правильно измерить нестыковки фазы. Для себя я вижу только такую возможность - измерять звуковое давление в каждой точке пересечения полос для трёх случаев:
1. играет только одна полоса
2. играет только вторая полоса
3. играют обе полосы
и в случае расхождения суммы двух раздельных амплитуд с суммарной крутить фазу. Данный процесс возможно стоит автоматизировать, что бы посчитать фазу с довольно малым шагом.

Есть ли какие-то более простые способы стыковки фазы?

[frezer]

1. Это элементарно через масштабирование, но принципиально в ущерб общей чувствительности - вынуждено равняемся на самую низкочувствительную голову. Так что планету будет греть в основном (на порядок и более выше) не комп, а дин с усилителем.

Я не догоняю? или что мешает иметь разное усиление в своей полосе? Суммарный коэффициент в каждой полосе одинаковый, но внутри полосы усиление (УМ) компенсирует разность чувствительностей головок.

[Кичай Данил]

1. Это элементарно через масштабирование, но принципиально в ущерб общей чувствительности - вынуждено равняемся на самую низкочувствительную голову. Так что планету будет греть в основном (на порядок и более выше) не комп, а дин с усилителем.
2. Это тоже почти элементарная задача. Необходимо ЧХ (!!! т.е. АЧХ+ФЧХ, как комплексная частотная передаточная функция) какой-то полосы (область основной спектральной энергии, излучаемой дином) задать. Например, полосовой фильтр (ПФ) с прототипом ФНЧ третьего порядка с гладкой ЧХ на краях диапазона по Бесселю или Батервоту (как по мне- не имеет значения, итоговая/суммарная ЧХ выйдет всё равно другой ))) . Корректируется (деконволюцией) эта полоса под этот ПФ. В соседних полосах - верхней и нижней целевая функция передачи определяется на автомате, как две разности между ЧХ идеальной линии задержки и заданным "опорным" ПФ. И тоже корректируются.
3. Как раз с задержками в виде идеальной ЛЗ КИХ справляется элементарно. Но при соответствующей реализации п.2 делать это нет необходимости, т.к. правильная полная ЧХ коррекции учитывает любые виды "задержек" через реализацию ФЧХ.

А как это всё поможет с измерением угла нестыковки фаз в области пересечения частот?

[Игорь Гапонов]

2Фрезер. А что тут не понятного? Уровень от каждой полосы в точке слушания зависит от напряжения подводимого к каждой голове. Ясно, что для равномерного усиления по всему диапазону частот надо или ослаблять напряжение в "более чувствительной" полосе или увеличивать его в "менее чувствительной".

[Кичай Данил]

1. Это элементарно через масштабирование, но принципиально в ущерб общей чувствительности - вынуждено равняемся на самую низкочувствительную голову. Так что планету будет греть в основном (на порядок и более выше) не комп, а дин с усилителем.

Можно тут пояснить где именно будет выделена лишняя энергия? Я просто подмечаю нестыковки в логике, куда энергия то денется, от того, что я на более чувствительной голове занижу напряжение? По вашему УМЗЧ имеет КПД с обратной пропорциональностью к уровню входного сигнала?
Я примерно даже о том, что я провёл примерно месяц своего свободного от работы времени, разбираясь во всех способах, тонкостях и хитростях расчёта разных цифровых фильтров. За это время я построил разные модели и алгоритмы расчётов коэффициентов для разных фильтров и у меня есть некоторое представление, как их рассчитывать. В этом форуме я поднял вопрос именно о измерениях вокруг стыковки фаз, а вы отвечаете мне что-то не про то, да ещё и с ошибкой в логике.

[frezer]

2Фрезер. А что тут не понятного? Уровень от каждой полосы в точке слушания зависит от напряжения подводимого к каждой голове. Ясно, что для равномерного усиления по всему диапазону частот надо или ослаблять напряжение в "более чувствительной" полосе или увеличивать его в "менее чувствительной".

Ну это ведь никак не повлияет на "нагрев" планеты, но даст возможность играть головкам с разной чувствительностью.

[Игорь Гапонов]

А как это всё поможет с измерением угла нестыковки фаз в области пересечения частот?

Так деконволюция по разности это учитывает, т.к. правильные измерения по полосам содержат достаточную информацию и для корректировки АЧХ и для корректировки ФЧХ. Принцип супер позиции жеж: воздействие суммы равно сумме воздействий

---------- Сообщение добавлено 11:07 ---------- Предыдущее сообщение было 10:58 ----------

Можно тут пояснить где именно будет выделена лишняя энергия? Я просто подмечаю нестыковки в логике, куда энергия то денется, от того, что я на более чувствительной голове занижу напряжение? По вашему УМЗЧ имеет КПД с обратной пропорциональностью к уровню входного сигнала?
Я примерно даже о том, что я провёл примерно месяц своего свободного от работы времени, разбираясь во всех способах, тонкостях и хитростях расчёта разных цифровых фильтров. За это время я построил разные модели и алгоритмы расчётов коэффициентов для разных фильтров и у меня есть некоторое представление, как их рассчитывать. В этом форуме я поднял вопрос именно о измерениях вокруг стыковки фаз, а вы отвечаете мне что-то не про то, да ещё и с ошибкой в логике.

С логикой и с арифметикой всё в порядке. Именно по тому, что кпд не зависит от уровня (с точностью до нелинейности). И для заданной громкости кпд как был так и останется - порядка 1% на очень длинных волнах. Однако, для того, чтобы скомпенсировать провал на стояке в 20дБ необходим УМ с головой со стократным запасом по моще. Т.е. дело не в относительных (кпд), а в абсолютных значениях, в подводимой мощности. И это хорошо известно из практики румкоррекции.

Ну это ведь никак не повлияет на "нагрев" планеты, но даст возможность играть головкам с разной чувствительностью.

А кто с этим спорит? Да, лишнего расхода мощи на аттенюаторах в колонке не будет. Но у вас и количество усилителей утраивается

[vshv]

А для неискажённой передачи все остальные составляющие вынуждены равняться на этот заниженный уровень

Я по прежнему не могу понять как весь этот текст связан с тем, что я написал. Если Вам предоставить неограниченный ресурс уровня звукового давления, Вы сможете обеспечить неискаженное воспроизведение в зоне прослушивания или таки для одной точки пространства?

Вообще, это вам не мешало бы понять, что линейность системы (действует принцип суперпозиции и независимость уровня искажений от уровня возбуждения) и поршневой характер движения диафрагмы (диффузор как абсолютно твёрдое тело) - как раз разные вещи

Ну так действует этот принцип для реального диффузора, а не абсолютно твердого тела? И какое отношение абсолютно твердое тело имеет к теме? ТС вроде бы предполагает реальное применение, а не математическую абстракцию.

[Merstan]

Это тупиковая ветвь развития.
В итоге получается математически ровная акустика, играющая на уровне обычного ХайФай.
Не только Марлен прошел через этот максимализм.

Чтобы обойти тупик, нужно столько ЦАПов, сколько голов, каждый ЦАП стоит чуть менее 1к у.е.
А через звуковую карту -- проходили. Оно просто работает и ничего больше.

Дам совет, как 5 лет мучавший динамики фиром. Не используй более 2 порядка. Можно небольшую режекцию. Брикволл не играет.
**
Такой импульс не звучит

Звучит такой:


И в этот момент ты понимаешь, что этот фир нафик не сдался. А раз так, то лучше сделать пассивом. Все-равно жаба не даст потратить 4 косаря баксов на ЦАПы.
**
Вот и вся история, можно было 5 лет сэкономить. (ну и пару штук косарей, но то такое..)

[Игорь Гапонов]

1. Я по прежнему не могу понять как весь этот текст связан с тем, что я написал. Если Вам предоставить неограниченный ресурс уровня звукового давления, Вы сможете обеспечить неискаженное воспроизведение в зоне прослушивания или таки для одной точки пространства?

2. Ну так действует этот принцип для реального диффузора, а не абсолютно твердого тела? И какое отношение абсолютно твердое тело имеет к теме? ТС вроде бы предполагает реальное применение, а не математическую абстракцию.

1. Да, могу. Но одним только "беспредельным звуковым давлением" (всё остаётся в пределах линейности атмосферы) этот ресурс не ограничивается. Ноу-хау. Пока.

2. А это кто писал (https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post2848561) : "В линейности выхода динамика из поршневого режима я почему-то тоже сомневаюсь".??? Вообще-то, понять очёмэтовы довольно трудно. Я понял так: вы считаете, что появление мод сопровождается нелинейными искажениями. Поршневой режим предполагает движение диффузора как абсолютно твёрдого тела - без изломов апертуры, скорость одинакова на всей поверхности диффузора. К линейности преобразования мех.движ/ак.давление эта таки абстракция не имеет никакого отношения. Преобразование "на диффузоре" может быть очень нелинейным и без всяких мод-изломов (например, при превышении предела ламинарности среды распространения волн). Но и образование мод на гибкой поверхности в большинстве практических случаев не приводит к заметному росту нелинейных эффектов при излучении звука. И как раз реальный диффузор в реальном дине тому подтверждение: главный источник нелинейности ЭД ГГ - электромеханическое преобразование, а не механоакустическое.

[vshv]

Ноу-хау

А, ну тогда конечно да. Наверняка.

Я понял так: вы считаете, что появление мод сопровождается нелинейными искажениями.

Из чего Вы это поняли? Я вообще не могу связать ваши ответы с моими цитатами.

[Игорь Гапонов]

А я могу. Легко. всё уже вами написано и процитировано. Ну, расшифруйте мне, глупому, вон это ваше: "В линейности выхода динамика из поршневого режима я почему-то тоже сомневаюсь"[конец цитаты]

[vshv]

вон это ваше: "В линейности выхода динамика из поршневого режима я почему-то тоже сомневаюсь"

То ли потому, что никому это компенсировать не удалось, то ли исходя из графиков внеосевых.

Вот Вам картинка. Это линейные искажения которые можно компенсировать, или все таки случайная деформация диффузора, зависящая еще и от уровня?

[Кичай Данил]

Всем спасибо, вопросов больше нету.