Настройка цифровых процессоров по результатам измерений АЧХ и ФЧХ.

[Mosfet]

Вопрос интересный, да. Я не играл с такими кроссоверами. Почему-то мне казалось, что они как-то сами должны измерять, а править АЧХ и прочая можно через прилагаемый софт. Нет? Процессор DEQX HP3 умеет, но он стоит чутка подороже. Вот бы найти недорогую альтернативу ему

[mAxSpace]

Нет, конечно же, сами они могут только настроить задержку, и чего то там пытаются фазы ловить и эквализивовать. Частоты раздела и коррекцию полос нужно делать вручную.

[Mosfet]

Частоты раздела и коррекцию полос нужно делать вручную.

Ну конечно вручную, а как ещё? Я же лучше знаю, чего хочу от акустики . Но основную работу DEQX делает хорошо. Подключаем микрофон к нему, цепляем комп по usb и начинаем измерять. Прибор немного попищит тестовыми сигналами (он измеряет синусом, а не шумом) и выдаст АЧХ всех динамиков в одном окне. После этого выбираем полосы раздела и крутизну спада фильтров, затем устанавливаем границы для автоматического выравнивания АЧХ, помещая курсорные линии за пределы неравномерностей динамиков и программа делает ровненькую линию из кривулек всех динамиков. Если есть необходимость, можно принудительно скривить АЧХ под свои задачи. После этого можно установить микрофон в точку прослушивания и провести коррекцию помещения по басу. Программа измеряет неравномерности на басу и предлагает 5 точек эквализации в диапазоне частот до 500Гц, причём, можно подбирать как частоту и амплитуду, так и добротность в каждой точке излома АЧХ. Очень удобно использовать функцию инверсии АЧХ, что позволяет точками эквализации повторить реальную АЧХ, а потом инвертировать и получить точную компенсацию неравномерностей. К плюсам DEQX можно отнести наличие цифровых входов RCA и XLR, а также аналоговых RCA и XLR, что позволяет подключить по паре цифровых и аналоговых источников и переключать их с пульта. mAxSpace, а как работать с другими процессорами, процедура сильно отличается?

[mAxSpace]

а как работать с другими процессорами, процедура сильно отличается?

1. Измеряем динамики в LoudSpeakerLab (или другом софте)
2. По этим данным стандартная процедура разработки кроссовера, только активного с моделированием в LspCAD
3. Полученный кроссовер, вернее его параметры, переносим в цифровой кроссовер/процессор (фильтры, параметрические эквалайзеры, задержки)
4. Слушаем, и корректируем на слух согласно своим предпочтениям или требуемым задачам (в ночном клубе, например, низ нужно увеличить)

DEQX

а сколько стоит ? Это прибор какого класса и какого его предназначение ?

[Mosfet]

Да уж, процедурку ты описал не для ленивых . Процессор ДЕКС (DEQX) делают австралийцы. По всему миру есть сеть дистрибуторов, например, в Америке. У нас этот бренд представляет компания "Стереоправда". В Америке модель HDP-3 стоила в полной комплектации около 5 килобаксов. У нас можно купить только под заказ и дороже, чем в Америке, тысячи на полторы-две. Сейчас тройка снята с производства, вместо неё продают HDP-4. Прибор изначально предназначен для создания активных акустических систем высокого класса. Вот на этом ролике можно посмотреть и послушать, правда, тут колонки JBL, а им даже ДЕКС помочь не в состоянии.

[flipper]

Дешевле млин купить мегадинамики, рассчитать мегакорпус и первыми порядками свести все это дело

[Mosfet]

Дешевле млин купить мегадинамики, рассчитать мегакорпус и первыми порядками свести все это дело

Да брось, сколько стоят приличные колонки? Да хоть те JBL из ролика. Любая приличная АС начинается от пятёрки, а если нужно озвучить квадратов 40-50, то от десятки. А неприличная? И не сосчитаешь . В общем, пятёрка за декс это не так много, если учесть, что он работает как пред, цап, кросс и румкорректор

[flipper]

Наверное. Но сумма вот так сразу, за коробочку, внушает тем не менее
Дозревать и дозревать еще

[Mosfet]

сумма вот так сразу, за коробочку, внушает тем не менее

Если брать не HDP-4, а Express 2, то получится с доставкой около 4 штук грина.

[mAxSpace]

Не, суммы не для нашего брата. Я лучше куплю Бехр за 500$, потрачу два дня на измерения и моделирование, и результат будет на вполне приемлимом уровне, во всяком случае рядом с системами в пять раз дороже не стыдно поставить и утереть нос фирмачам.

[Mosfet]

Не, суммы не для нашего брата. Я лучше куплю Бехр за 500$

Это потому, что у тебя уже есть цап, пред или интегральник. А если нет или качество не устраивает или наоборот вещь избыточная, то Deqx выглядит весьма рациональным выбором.

[mAxSpace]

Это потому, что у тебя уже есть цап, пред или интегральник.

Ну как бы все процессоры, про которые я начал разговор в начале темы предназначены для про. применения, а там предов нет - микшерный пульт вместо него всегда. Усилители - тоже всегда есть. Вопрос в другом - можно просто поставить частоты раздела, задержки на глазок и остальное дорулить авто эквалайзером, а можно сразу АЧХ фильтров кроссовера задать такими чтоб эквалайзер попросту нужен перестаёт быть в любых условиях, ...почти.
Ну давайте накидаю скриншоты ещё одной системы отстроенной таким образом....

[Mosfet]

можно сразу АЧХ фильтров кроссовера задать такими чтоб эквалайзер попросту нужен перестаёт быть в любых условиях, ...почти.

Это как? В Leap есть расчёт FIR, но как использовать эти данные я не знаю.

[mAxSpace]

Да обыкновенно, все в ручную, задача сделать передаточную характеристику фильтра близкой к теоритической, LR4 например, используя стандартые фильтры и параметрики. Все так же как и при разработке пассивного кроссовера.

[flipper]

А если поставить вопрос более интересно и еще и коррекцию фазы сделать для фазолинейности? Само напрашивается, раз пошла такая пьянка и разговоры о процах за 4-7 штук грина

[Mosfet]

коррекцию фазы сделать для фазолинейности?

DEQX делает это автоматически, на основе своих измерений и встроенной математики.

[flipper]

Круть.

[mr-marlen]

DEQX делает это автоматически, на основе своих измерений и встроенной математики.

Сергей, надо учитывать, что DEQX делает это для связки комната-АС, но никак не отдельно для АС.
Получается, что DEQX можно заменить пассивной акустикой, микрофоном и предварительными FIR фильтрами, установленными на компе и полученными из измеренной АЧХ и фазы связки АС+комната.
Я пошел по другому пути: 1)пассивная АС+2)компьютер с FIR фильтром для компенсации фазы АС.
Если пункт 2) заменить на FIR фильтр для коррекции АЧХ и компенсации фазы связки АС+комната, то будет тоже самое, что делает DEQX или DRC. Только нужно-ли это?
На компьютере можно сделать так, что наши FIR фильтры будут применяться поочередно к исходному сигналу. Т.е. первый FIR фильтр будет эквализировать АЧХ комната+АС в линию, затем выходной сигнал подается на второй FIR фильтр, который компенсирует фазу.
Получить нужные импульсные характеристики можно с помощью измерений, что я уже делал . Для большей точности нужно правильно задать в маткаде данные, чтобы он мог с ними оперировать и взять FFT. Маткад знаю плохо, поэтому использовал для этого LSP LAB.
Можно сделать и полностью актив, но тогда нужно будет 8 каналов звука. В SPDIF 7.1 вроде влезает. Компьютер+зв.карта на 8 каналов+ЦАП на 8 каналов+мозги будут не хуже, а скорее даже лучше DEQX. Особенно учитывая, что задержку ниже 100Гц DEQX в 0 загнать не сможет (видно по их-же графикам).

[Mosfet]

Компьютер+зв.карта на 8 каналов+ЦАП на 8 каналов+мозги будут не хуже, а скорее даже лучше DEQX.

Ты уверен? Я пока не слышал ни одного нормально звучащего компьютера, кроме хакинтоша, но он как бы и не компьютер.

надо учитывать, что DEQX делает это для связки комната-АС, но никак не отдельно для АС.

Декс делает это для того, кто настраивает, а не для АС или комнаты.

Получается, что DEQX можно заменить пассивной акустикой

Можно конечно. А ещё можно заменить мясо морковкой, лексус хюндаем и далее по списку.

Для большей точности нужно правильно задать в маткаде данные, чтобы он мог с ними оперировать и взять FFT.

Ты так красиво излагаешь, что я даже не спорю с тобой в последнее время .

Давай по-другому, покажи мне колонки, построенные на основе твоего моделирования. Только чтобы я наверняка смог понять, что это не они виноваты, а твой компьютерный источник, цап или усилитель на лм-ке. А я в ответ приглашу тебя послушать Декс.

[ViktKors]

А если поставить вопрос более интересно и еще и коррекцию фазы сделать для фазолинейности? Само напрашивается, раз пошла такая пьянка и разговоры о процах за 4-7 штук грина

Для того, чтоб сделать коррекцию фазы не нужно не то что "4-7 штук грина", не нужно вообще почти ничего.

Конечно, реализовать возможности компа можно только при отсутствия предубеждений к нему как к источнику звука, что по нынешним временам уже стало чисто субъективным фактором (при доступности "бит перфект" передачи с синхронизацией от ЦАПа/асинхронном ресемплинге).

К многим плеерам можно прикрутить конвольвер (напрямую или через vst-хост), который позволяет творить с фазой буквально чудеса.
И хотя, в принципе, все равно как и где пропускать звук через фазокорректирующий FIR, я полностью солидарен с mr-marlen в том, что как минимум не стоит пренебрегать простой возможностью использовать комп.

-------------------------------------------------------------
Примененный мной алгоритм примерно таков:

1.
Если имеются некривые АС (пассив или актив - не важно) совсем нетрудно оценить общий ход ФЧХ системы, он складывается из
а) минимально-фазового запаздывания НЧ звена в области основного резонанса динамика плюс
б) all-pass характеристика кроссовера.

Первое элементарно прочитывается чем угодно исходя из вида и добротности акустического оформления и резонансной частоты.
Второе, как правило - сумма ФЧХ фильтров, обычно - LR2/4 и/или 3-й Бессель. Кстати, ФЧХ такого бесселя (в зависимости от полярности подключения) точно такая как у LR2 или LR4.

То есть смоделировать "генеральную" ФЧХ АС совсем несложно.

2.
Следующий шаг - построить по данной ФЧХ (АЧХ предполагается линейной) импульсный файл.
Фактически, импульсный файл - это обычный wav который показывает во что превратится дельта-импульс (тот самый spike, которым меряют акустику) после прохождения через АС.
По идее, этот wav можно обсчитать самому (маткад там..), но можно и тупо вогнать текстовый файл с ФЧХ (я симулировал в микрокапе график по ~10000 точкам) в LspLab (или что попадется), сгенерить импульсный ответ и сохранить его как 24 битный wav.

3.
Теперь нужно "развернуть" этот импульсный wav задом-наперд и подсунуть конвольверу (например в фубаре).

4.
Наслаждаться фазолинейными АС.

5.
Заметьте, АС - те-же самые, никаких 100+ проводов для кучи каналов цифровой фильтрации, никаких специальных фильтров. АС точно так-же можно слушать и не через комп, а в самом компе не нужно никакой экзотики вроде многоканальных звуковых карт.

6.В отличие от традиционно обсуждаемой фазолинейной FIR-фильтрации в каждой полосе, при таком способе каждая из полос может быть отфильтрована традиционным образом, мягко и без характерного "предзвона" на каждом изгибе АЧХ. (Предполагается, что путем сложения звуковых волн эти "предзвоны" от разных полос должны потом взаимоуничтожится, ага .


-----------------------------
Коротко особенности:
1.
Заманчиво, как и предлагает mr-marlen (и как обычно понимают применение подобного цифрового процессинга) было бы применить не симулированную ФЧХ, а измеренную.
Принципиально, наверное, это перспективный путь, но проблема тут в том, что такое измерение в любительских условиях неминуемо включает в себя и комнату, со всеми вытекающими.
Попытки использования измеренных импульсов приводили меня к таким замысловатым коррекциям не только фазы, но и АЧХ, что вся затея представлялась бесполезной. Да, система звучит "весело, задроно, и просто уникально", но ...

С другой стороны, тенденция поведения ФЧХ системы (а так-же ее ГВЗ) вполне предсказуема, и этого вполне достаточно, если стоит задача создать "фазолинейные АС".
На самом деле, АЧХ и ФЧХ таких АС по прежнему имеет особенности вроде не совсем идеального сведения, неравномерности динамиков, замысловатые эффекты от "баффла" и прочая. Но нужно заметить, что эти особенности весьма неоднозначны (зависят от удаления до АС, меняются при отклонении от оси сведения и т.п.). В итоге, "коверканый" сигнал вместо того, чтоб взаимоуничтожиться "кривизной" АС, складывается с ней, порождая больше проблем, чем было решено.
Потому, имхо, условие "ровности" АС - основополагающее, а уж как его добиваться - вылизыванием пассива, настройкой активных фильтров или забавами с цифровом процессором - личное дело каждого.

2.
LspLab довольно приблизительно строит импульсный файл по ФЧХ, линейной АЧХ удавалось добиться только применяя обработку на более высокой частоте (скажем 192кГц). В фубаре это не является проблемой - ИМХО, Sox в тракте на слух обнаружить практически невозможно.

3.
Вроде были еще какие-то сложности, вроде уровня сигнала после конвольвера (кручение фазы меняет пик-фактор фонограммы), но все делалось больше года назад, точно не помню.
3а. Собственно, ИМХО, это одна из основных проблем цифровой фильтрации. Уведичение пик-фактора вынуждает идти на копромисс - или клиппинговое срезание пиков сигнала, или ослабление среднего уровня сигнала и как следствие фактическая потеря одного, а то и двух цифровых разрядов. Ситуация, когда "оба хуже". Клипп (особенно на НЧ, где и фаза крутится сильнее всего и как следствие, пик фактор возрастает сильнее всего) - это характеристика чего угодно, но не качественной системы. А реальной разрядности основной массы даже не самых плохих ЦАП (умалчивая о тех, которые обычно стоят в многоканальных системах) едва хватает для отработки стандартных фонограмм, и потеря двух разрядов - непозволительная роскошь.

Потому, вперед, к аналоговым фазолинейным системам.


---------------------------------------------------
Объективно, осциллограммы звукового давления показывают фазолинейное поведение фильтрованного прямоугольника возле каждого из динов. Выглядит это весьма отлично от привычной фильтрации.
Естественно, в точке прослушивания (в диффузном поле, где-же еще) никакого прямоугольника нет (точнее, есть и прямоугольник, и треугольник в паре сантиметров, и черт знает что еще, стоит только подвигать микрофоном).

Субъективно, вздохам по поводу "фильтры крутят фазу" могу противопоставить наблюдение, что фазолинейность CЧ/ВЧ раздела совсем не слышна при сравнении с LR4.

Про раздел НЧ/СЧ (правда там LR2) можно только сказать, что иногда, на некоторых фонограмма, кажется, что он слышен.

Так что восклицаний вроде "и тут мне открылась истина хайэнда" не будет .

Где эффект проявляется в полную силу - так это в НЧ звене. После переключения первое впечатление, что бас стал обгонять фонограмму . Через пару минут ощущение проходит, и не проявляет себя никак если сравнивать с наушниками. Если точнее - бас как-бы сливается с ритмическим рисунком фонограммы.

Короче говоря, вывод: фазолинейная фильтрация - штука забавная, но практически бесполезная. В какую-бы замысловатую загогулину не превратился меандр, слухом замечается не кручение фазы, а банальное временное запаздывание части фонограммы, и измерять эффект надо не в градусах (180° или там 360°), а миллисекундах.

Именно потому, коррекция заметна в НЧ звене (где задержки максимальны), но такая коррекция относится к полосовой фильтрации только косвенно.

П.С. все ИМХО, конечно.