измерения акустики помощью REW

[Hylics]

Room EQ Wizard это удобная и кроссплатформенная программа для измерений, которой многие пользуется. Попробую расписать некоторые методики работы с этой программой
Ссылаться буду на теорию из книги Д*Апполито "Testing loudspeakers", видео по разработке пресетов для DSP от Максима Maxspace где используются другие программы специфичные для Windows.

Немного теории, измерение акустики можно проводить многими способами, например:

• В безэховой камере, сугубо для больших производителей
• ground plane, не знаю какой устоявшийся перевод, по сути микрофон и акустика лежат на земле в открытом пространстве
• излучение в полупространство, акустика например прикопана в землю и ее передняя панель вровень с землей, микрофон под любым углом, хочешь на оси, хочешь внеосевые меряй
• Оконные измерения, позволяют отсечь первые отражения звука в комнате, ценой корректности измерений на НЧ, чем короче окно, тем хуже
• Измерение НЧ в ближнем поле, nearfield. Последнее по списку, но его то я опишу первым.

Измерение в ближнем поле позволяет преодолеть влияние комнатных мод на измерение низких частот. В поршневом режиме измеряемый отклик в ближнем поле прямо пропорционален отклику в дальнем поле и не зависит от влияния помещения.
Чтобы методика корректно работала, микрофон должен быть расположен как можно ближе к диффузору в его центре, ближе чем эффективный радиус диффузора деленный на 9, для получение ошибки менее 1дБ.
Лимит по частоте сверху в Гц 10950/D, где диаметр в сантиметрах. Это для бесконечного баффла, для реального меньше, но все равно должно быть существенное перекрытие с нижней границей оконных измерений.

Микрофон для этих измерений нужен "свободного поля", то есть всякие ecm8000 не особо подходят, но лучше так чем ничего.

Чтобы потом иметь возможность использовать измерения для разработки кроссовера и/или складывания отклика динамика и портов, обязательно нужно измерять в двухканальном режиме где измеряемый канал это микрофон, а референсный это электрический сигнал с выхода усилителя поданный через резистивный делитель - "коробочку" на вход звуковой карты (можно еще брать сигнал до усилителя, но это хуже тем что его влияние не будет исключено из измерений)

в опциях измерения нужно использовать use loopback as timing reference

"тут у меня не проработанный вопрос о настройках для получения правильной фазы, делаю с настройками по умолчанию, в настройках окна для импульса window reference time автоматически ставится на пик импульса, возможно его нужно обнулить или ставить на начало импульса?"

Измерение систем с портом типа ФИ, лабиринта. Микрофон размещаем возле диффузора и на срезе порта, делаем два замера, без всякого сглаживания.
Переходим во вкладку All SPL и копируем измерение порта как на картинках:



Из-за разницы площадей динамика и порта, измерение для порта нужно откорректировать по формуле: 20*Log(эквивалентный диаметр порта/диаметр динамик) дБ, либо по калькулятору отсюда http://www.mh-audio.nl/Acoustics/Nearfield.html


Далее измерения динамика и откорректированный порт складываются в trace arithmetic, фаза учитывается:

Результат:


Полученную АФЧХ в ближнем поле можно откорректировать к измерению в дальнем поле, без учета баффлстепа. По калькулятору в той же ссылке или по формулам:
Rff = Rnf - 20*Log(4*d/r) dB для излучения в 4pi
Rff = Rnf - 20*Log(2*d/r) dB для излучения в 2pi полупространство
где d это расстояние, а r это радиус излучателя, в одинаковых единицах измерения. Соответственно расчет для 4pi и 2pi это приближенный учет баффлстепа

Дополнительные ссылки
https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=41915
https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post2759798

[Shidim]

FSAF(Fast Subband Adaptive Filtering) измерения, которые позволяют с помощью адаптивных фильтров проводить измерения интермодуляционных искажений на реальном музыкальном сигнале

А какие преимущества это нам несёт? Более чёткое разделение сигнал/шум? Статью Цирульникова я попьiтался прочесть в том же 2020г, но она написана таким узко специальньiм язьiком, что не будучи в глубоко в теме по обработке сигналов трудно вникнуть в суть

[Dzymytch]

А какие преимущества это нам несёт? Более чёткое разделение сигнал/шум? Статью Цирульникова я попьiтался прочесть в том же 2020г, но она написана таким узко специальньiм язьiком, что не будучи в глубоко в теме по обработке сигналов трудно вникнуть в суть

FSAF позволяет отделить линейную часть любого сигнала от нелинейной, в том числе и реального музыкального сигнала и послушать как оно звучит. Нечто похожее осуществил Angelo Farina ещё в начале 2000-ых, используя экспоненциально скользящий тон + нелинейную сверку, что позволило выделить нелинейную часть скользящего тона, то есть делать замеры одновременно АЧХ и нелинейных искажений(КНИ). Но метод Фарины привязан строго к экспоненциально скользящему тону, с другими типами сигналов Метод Фарины не работает. А метод FSAF, предложенный Цирюльников мы, позволяет выделять интермодуляционные искажения любых сигналов, и даже их послушать.

File measurement residual
When using a file as the test signal REW saves a copy of the measurement residual (the difference between the measured and linear response) as a WAV file (there are options to also save the excitation, mic input and LTI response as WAV files). The default location for those files is the temp sub-folder of the REW log files folder, whose location is shown in the About REW box. WAV files in the temp folder are deleted after 7 days. The folder location can be changed using the Set FSAF folder button in the Distortion graph controls. The residual files have names starting "res-" followed by the UUID of the measurement.

The file can be played back in the default player for WAV files by using the Play FSAF residual button in the Distortion graph controls. The Gain control allows the residual to be scaled up to help audibility, REW will automatically limit the gain applied to ensure the residual does not clip.

The file can be loaded as audio data by using the Load FSAF residual button in the Distortion graph controls.

Эт да, изложение методы нетривиальное, для погруженных в тему адаптивной фильтрации.

---------- Сообщение добавлено 17:12 ---------- Предыдущее сообщение было 17:02 ----------

ПДФ с описанием основ FSAF(взят отсюда)
Loudspeakers for AEC.pdf

[Shidim]

Нечто похожее осуществил Angelo Farina

Видимо в своём измерительном комплексе Аврора? Я к сожалению не стал вникать. Надо бьi "вернуться" и перечесть, он имхо изъясняется более доступно во всяком случае мне так показалось по другим работам связанньiм с СТС и Рамсет.

[Dzymytch]

Видимо в своём измерительном комплексе Аврора? Я к сожалению не стал вникать. Надо бьi "вернуться" и перечесть, он имхо изъясняется более доступно во всяком случае мне так показалось по другим работам связанньiм с СТС и Рамсет.

Дык тот же REW использует метод Фарины, да и любой софт(Clio, Holm Impulse, REW и т.п.), делающий замеры с помощью скользящего тона. Метод Фарины - это классика виброакустических измерений. В отличии от FSAF, который, практически совсем-совсем передовая и мало известная метода. Но выглядит очень интесной.

И ещё несколько ПДФок с изложением теории FSAF (честно попёрто отсюта)

fsaf.4.pdf
fsaf.3.pdf
fsaf.2.pdf
fsaf.1.pdf

[Juzzy]

А метод FSAF, предложенный Цирюльников мы, позволяет выделять интермодуляционные искажения любых сигналов, и даже их послушать.

Offтопик:
Какая, однако, любопытная вещь для сравнения усилителей.

[Shidim]

Дык тот же REW использует метод Фарины, да и любой софт(Clio, Holm Impulse, REW и т.п.), делающий замеры с помощью скользящего тона. Метод Фарины - это классика виброакустических измерений. В отличии от FSAF, который, практически совсем-совсем передовая и мало известная метода. Но выглядит очень интесной.

Дьiк я понимаю, что есть MLS и ЕSS ну вот теперь FSAF, но насколько этот метод революционен в приложении для классических "комнатньiх" измерений, что он даст в отличии. Короче REW использует, нужно обновится и произвести сравнение между методами для помещений с обьiчньiм городским фоновьiм шумом.

[mAxSpace]

Совершенно непонятно как это работает(личо мне), но кажется этот метод, при его удачности будет нам говорит тупо по измерениям насколько хорошо звучит усилитель или АС на реальном муз материале, а не на стационарных стандартных сигналах, кои являются для воспроизведения простыми.
Т.е. это не просто сухие цифры, это четкая связь обьективности и субьективности (если, конечно, мы задемся целью получить максмально точно воспроизведение, а не аудиофильки разукрашенное)

[Shidim]

В основе всех акустических измерений лежит IR или RIR ну или HRIR, и прочее, в зависимости, что мьi хотим и для всего этого есть БПФ, т.е возможность представление импульсной реакции в 3-х мерном значении частота/давление/время.
Саму импульсную мьi можем получить, так же разньiми методами и сигналами и все они подверженьi тем или иньiм достоинствам и недостаткам.
Начав читать ещё ранее, то, что комрад Dzymytch вьiложил сюда в пдф, я моментом вьiпал в осадок)))
Итак FSAF новьiй способ преобразования?!

[serglukas]

FSAF позволяет отделить линейную часть любого сигнала от нелинейной, в том числе и реального музыкального сигнала и послушать как оно звучит.

REW saves a copy of the measurement residual (the difference between the measured and linear response) as a WAV file

REW кладет сигнал ошибки для произвольного входного сигнала(музыкального в том числе) во временный (до 7 дней) файл. Его и слушаем. Ничего нетривиального.

[anatol0]

Ничего нетривиального.

Ну так программы для простого сравнения путём вычитания из прошедшего тракт сигнала исходного с последующим прослушиванием давно известны, например Audio DiffMaker Сомневаюсь я, что в новой версии REW просто разность.

[Борисыч44]

Что бы "просто вычесть" надо задержку ввести, масштабировать, учесть реальные АЧХ/ФЧХ - уже получается не просто)))
Даже не пытаюсь разбираться с их "механикой"(((...

[denrocks]

есть umic 2 . попытался сделать замер акустики через ав ресивер и комп,не получилось. В ресивере есть все ручные настройки,можно белый шум включить и тд для настройки на каждый канал (система 7.2.4) при замере программа включает свой шум,а я хочу сам через ресивер включить шум,что бы можно было настроить и сабвуферы и различные каналы. Подскажите,как это сделать.

[SilentS]

есть umic 2 . попытался сделать замер акустики через ав ресивер и комп,не получилось. В ресивере есть все ручные настройки,можно белый шум включить и тд для настройки на каждый канал (система 7.2.4) при замере программа включает свой шум,а я хочу сам через ресивер включить шум,что бы можно было настроить и сабвуферы и различные каналы. Подскажите,как это сделать.

Не понятно, что такое "настроить и сабвуфер и различные каналы". Если у ресивера есть опция генератора шума, то там должна быть и опция автоматической настройки через микрофон (иначе зачем вообще в ресивере генератор шума?)
Если же этой опции по какой-то причине нет, то как вы собираетесь что-то настраивать? Вообще-то "настройка" - это не просто "измерить спектр белого шума".
То есть если у ресивера есть опции самонастройки, то безусловно стоит использовать эту опцию.
Если предполагается использование ПК в качестве источника, то в любом случае придется изучать, как сделать перенаправление каналов средствами драйверов или ресивером. А как решите эту проблему - тогда и REW заработает.

Это два правильных метода. Но если хочется непременно измерить АЧХ самым кривым способом, чтобы потом повесить ее на стеночке, то можно использовать АРТУ. В АРТЕ есть опция, в реальном времени показывать спектр измеряемого сигнала (и можно файл коррекции микрофона добавить) и даже усреднение сигнала есть. В таком режиме ей всё равно, кто является источником.
Кстати, белый шум - это не очень хорошо для пищалок, легко можно сжечь. Вероятно, в ресивере всё же розовый шум используется. Но это всё вторично.

Есть еще опция, чуть лучше предыдущей, но чуть сложнее. Можно скачать RMAA (причем не последней версии, а чуть более старой - она меньше глючит. Но это всё доступно). Там есть опция использования рассинхронизованых источника и приемника. Можно сперва в программе выбрать требуемые тесты (допустим, оставить одно измерение АЧХ), сгенерировать wav-файл, записать его на флешку, и потом воспроизводить на ресивере. Это будет работать, и результат будет лучше, чем у белого шума.

[denrocks]

у ресивера есть естественно автонастройка,но как и все автонастройки она хреновая. в ресивере есть и белый и розовый и свип тон для настройки. источник,не компьютер. вертушка или дюна. от компа в ресивер есть оптика и hdmi для программы.

---------- Сообщение добавлено 20:20 ---------- Предыдущее сообщение было 20:14 ----------

спасибо,попробую. не думал,что у rew нет такой функции

[Alex]

не думал,что у rew нет такой функции

Какой функции, автоподстойки?

Или это?

в реальном времени показывать спектр измеряемого сигнала (и можно файл коррекции микрофона добавить) и даже усреднение сигнала есть

Все это конечно в REW есть, и намного лучше чем в АРТА.
Также есть в SpectraLab, SpetraPlu, WaveSpectra, etc.