Цифровой программный кроссовер II

[emaster]

Коллеги!
Завожу отдельную ветку для обсуждения новой версии моего программного кроссовера - dePhonica version3.
Эта версия кроссовера полностью отличается от первой версии, которая обсуждалась здесь как с точки зрения кода (который переписан на 99%) так и с точки зрения функционала.
Разработка версии началась весной 2015 года и в настоящее время (начало 2016) находится в активной стадии.

Скачать preview версию можно по адресу: http://dephonica.com/?lang=ru
Текущая сборка на сайте от 21.03.2016.

Внимание!
Для корректной установки WDM драйвера на windows 7 с отключенными обновлениями, необходимо установить апдейт KB3033929, добавляющий поддержку цифровых подписей SHA-2.

Ссылка для x86 обновления: http://download.microsoft.com/downlo...033929-x86.msu
Ссылка для x64 обновления: http://download.microsoft.com/downlo...033929-x64.msu
Статья по обновлению windows: https://support.gamenet.ru/kb/articles/789-windows


Ограничения preview версии:
- максимум 6 каналов обработки
- требует перезапуска ядра каждые 30 минут

Основные возможности кроссовера:

- собственный WDM драйвер для ввода потока из стандартных аудио и видео плееров, браузеров, навигаторов и других программ.
- собственный ASIO драйвер для ввода потока из аудио плееров поддерживающих ASIO
- низкая задержка: около 50 мсек при использовании IIR фильтров и выводе на ASIO устройство
- поддержка ввода звука в форматах 16 bit integer, 24 bit integer, 32 bit floating point
- 2 входных канала и до 8 выходных
- вывод звука на устройства DirectSound, ASIO, Kernel Streaming
- вся обработка производится в 64 bit floating point
- фильтрация производится FIR фильтрами, IIR фильтрами или IIR фильтрами с автоматическим корректирующим фазовым FIR фильтром
- есть возможность создания фазового фильтра для коррекции ФЧХ внешнего IIR фильтра
- доступны два конволвера для FIR фильтров: FFT конволвер с алгоритмом Overlap-Add и линейный (Straight FIR), без использования FFT
- любой из FIR конволверов может использоваться совместно с одним или более IIR фильтром в каждом канале
- до 128 000 taps на канал при использовании FFT FIR
- доступны формы АЧХ семейств фильтров IIR: Linkwitz-Riley, Butterworth, Chebyshev
- доступен параметрический синтез АЧХ и ФЧХ для типов фильтров Low Pass, High Pass, Band Pass, Band Stop, Low Shelf, High Shelf
- два варианта параметрического задания фильтров Band Pass и Band Stop: нижней и верхней частотой среза или центральной частотой и полосой пропускания
- амплитудный и фазовый эквалайзер для произвольного изменения АЧХ или ФЧХ в канале обработки, с возможностью загрузки АЧХ или ФЧХ из текстового файла или из импульсного отклика в формате WAV
- любое сочетание FIR и IIR фильтров в канале обработки
- полноценный канал предварительной обработки исходного сигнала с отдельным набором фильтров
- возможность автоматической нормализации к 0 дБ АЧХ индивидуальных каналов или группы каналов
- регулировка усиления на входе и на выходе канала
- настраиваемая задержка в каждом канале с отключаемым sub-sample разрешением
- встроенный анализатор фактической частотной характеристики кроссовера с отображением общей АЧХ кроссовера, графиков АЧХ/ФЧХ/ГВЗ для каждого канала и возможностью суммирования АЧХ выбранных каналов в отдельном окне

Пример установки и настройки полной версии кроссовера (уже местами не соответствует действительности и будет перезаписан): http://www.youtube.com/watch?v=CF_YNp0IijE

============
Пополняемый FAQ:

Скрытый текст

Q: Для чего можно использовать кроссовер?
A: Прямое назначение кроссовера – разделить исходный сигнал на несколько сигналов, каждый из которых будет воспроизводиться отдельным динамиком. Для такого использования необходима многоканальная звуковая карта (или ЦАП), многоканальный усилитель (или несколько обычных – стерео или моноблоков) и многополосная акустика, каждый динамик в которой подключен к отдельному каналу усилителя отдельным кабелем. Самый простой и часто встречающийся пример такой акустики – система 2.1 с двумя фронтальными колонками и одним сабвуфером.
A: Кроссовер можно использовать для того, чтобы вывести один и тот-же сигнал (с обработкой или нет) на несколько выходов многоканальной звуковой карты. Например, первые 2 канала – звук для колонок, следующие 2 канала – звук для наушников. На колонки одни настройки эквалайзера (внутри кроссовера), на наушники – другие.
A: Также кроссовер можно использовать даже с обычными наушниками – как точный и продвинутый эквалайзер.

Q: Какое оборудование требуется для использования кроссовера?
A: Кроссовер может использоваться для различных целей практически с любым оборудованием. Минимальные требования – компьютер с Windows 7/8/10 и любая звуковая карта.


Q: Как перенаправить в кроссовер звук из программы или плеера, не поддерживающей вывод звука на ASIO устройства?
Q: Как вывести в кроссовер звук из видео плеера?
A: Выберите в плеере вывод на аудио устройство *dePhonica Virtual Audio Device*.

Q: Какие настройки требуются в видео плеере для работы через кроссовер?
A: При использовании в кроссовере IIR фильтров, никакой дополнительной настройки плеера не требуется. При использовании FIR фильтров (или IIR с линеаризацией), в плеере необходимо установить смещение звуковой дорожки в зависимости от порядка FIR фильтра. Например, для FIR фильтра с 8000 taps это около 250 мсек.


Q: Как ввести в кроссовер звук из внешнего источника (виниловый проигрыватель, кассетный магнитофон, пульт и т.д.)?
A: На данный момент можно использовать программу VoiceMeeter от VB-Audio - она поддерживает ввод с внешних источников. Скачать программу можно по ссылке: <a style="color: #505050; font-weight: bold;" href="http://vb-audio.pagesperso-orange.fr/Voicemeeter/">http://vb-audio.pagesperso-orange.fr/Voicemeeter/</a>
В будущем появится непосредственная поддержка ввода сигнала с входов звуковой карты в кроссовер.

[свернуть]

============

Список изменений:

Скрытый текст

30.03.2016

- Более устойчивый алгоритм проверки активации
- Исправлены bypass каналы без фильтров
- Исправлена инициализация таймера в WDM драйвере
- Исправлен номер версии в окне "О кроссовере dePhonica version3"
- Исправлен вывод сообщения "Устройство вывода не выбрано" при первой установке кроссовера


20.03.2016

- Переходные процессы в модуле вывода теперь обрабатывает машина состояний. Фейдинги стали четче, мягче и предсказуемее.
- Появился приоритет ввода с ASIO Sink драйвера - WDM замолкает, когда приходит поток с ASIO.
- Расстояние при редактировании задержки выводится в метрах / сантиметрах / миллиметрах

17.03.2016

- Появился WDM драйвер виртуального аудио устройства для ввода в кроссовер - можно перенаправить в кроссовер весь системный звук
- Уменьшилась latency - для IIR фильтров составляет ~50 мс
- По умолчанию фильтры создаются как IIR. При добавлении в тракт FIR фильтра выводится отключаемое предупреждение о дополнительной задержке в тракте.
- Диалог сообщений в конфигураторе стал отображаться поверх всех окон
- Появилась возможность инвертирования кривой в эквалайзере
- Появилась возможность смещения кривой в эквалайзере

09.03.2016

- Уменьшилась latency до ~500 мсек
- Добавились IIR фильтры Bessel и Legendre
- Тысячные доли миллисекунды меняются при изменении расстояния в компоненте Delay
- Исправлена ошибка с несохранением в пресете канала предварительной обработки при загрузке конфигурации из файла
- Исправлена каша из надписей на шкале Gain на графиках анализатора
- Добавил легенду к графикам в анализаторе
- Улучшена отправка логов - теперь отправляются независимо от IP адреса пользователя
- При перетаскивании канала с удерживаемым Shift (или Ctrl+Shift) копируются только фильтры - задержки и Gain не изменяются

[свернуть]

[voldemar72664]

Offтопик:

Без использования аналогового РГ данный шум будет всегда, независимо от ползунка громкости.

Я Вам охотно верю так как знаю что человек Вы технически подкованный, но к "сожалению" никакого шшшш и ни каких других звуков сч динамики не издают и тем более нч независимо от положения цифрового рг в Jriver

[Merstan]

voldemar72664, напомните, есть ветка на форуме о

Jriver

?
Буду осваивать потихоньку, может купить дефонику? Что удобнее по-твоему?

[mr-marlen]

Offтопик:

Я Вам охотно верю так как знаю что человек Вы технически подкованный, но к "сожалению" никакого шшшш и ни каких других звуков сч динамики не издают и тем более нч независимо от положения цифрового рг в Jriver

Если бы я был разработчиком железки за 70 т.р., то в моих драйверах перемещение ползунков в РГ меняло бы уровень на выходе, путем управления той-же PGA4311. Такое даже местные умельцы делали на форуме, правда управление было релейным регулятором Никитина.

[voldemar72664]

Offтопик:

Буду осваивать потихоньку, может купить дефонику? Что удобнее по-твоему?

Не могу сказать, я дефонику пробовал только "начальную", дальше не пробовал, мне тупо не имеет смысла так как каналов для меня маловато и РГ нет цифрового
Думаю что если Вам требуются fir то пробуйте дефонику, к Jriver надо подшивать сторонний плагин
Меня полностью устраивает то что есть в сегодняшней версии Jriver (на подходе следующая с новыми плюшками)
Если что в личку пишите по Jriver

---------- Сообщение добавлено 16.35 ---------- Предыдущее сообщение было 16.27 ----------

Offтопик:

железки за 70 т.р., то в моих драйверах перемещение ползунков в РГ меняло бы уровень на выходе, путем управления той-же PGA4311

Ну там и цап не по феншую стоят не сдвоенные
Всё как бы по деньгам, просто больше восьми каналов сами понимаете вариантов то и нет особо в этом диапозоне

[mr-marlen]

Offтопик:

Всё как бы по деньгам, просто больше восьми каналов сами понимаете вариантов то и нет особо в этом диапозоне

Мои затраты на miniSHARC и 8 канальный самодельный ЦАП на PCM1794A 24 т.р.. Очень дорого? В моей будущей системе эта сумма на 20% больше цены 1 ВЧ динамика и на 70% больше 1 НЧ динамика, учитывая что ВЧ динамиков 2 шт, НЧ 4 шт. и еще 4 СЧ, то считаю что никакой особой цены я за это не заплатил. А вот то, что это может дать возможность улучшения - факт.

Внутри железки есть все необходимое - полностью синхронное устройство, гальваническая развязка цифровой части от ЦАП и генератора, предусилитель с Ку=5,1, аналоговый релейный регулятор громкости, управление с пульта громкостью, автоматическое управление усилителем, USB вход, SPDIF вход.
В Вашем случае при использовании компа можно вообще дешево, немного пожертвовав качеством ЦАП. USB Streamer от miniDSP с отдельным питанием генератора MCLK, miniDAC8 (либо самодел на 8 каналов с генератором, тогда будет без жертв), аналоговый регулятор громкости, корпус.
Если не считать стоимость работ, то будет дважды дешевле.
Если нужно больше 8, то альтернатив мало. Т.к. в любом случае придется синхронизировать источники. Как вариант где-то видел USB-I2S модуль с 24 выходами https://sites.google.com/site/koonau...channel-usb2-0.

[voldemar72664]

Offтопик:

DAC8

Вы не поняли, вариантов с восьмью каналами хватает, мне было надо минимум 14 каналов
У меня не только активное стерео но и дк
По этому motu, и меня она полностью устраивает как своей работой так и звуком

Как вариант где-то видел USB-I2S модуль с 24 выходами https://sites.google.com/site/koonau...channel-usb2-0.

Пока это всё соберёшь в кучу одуреешь, да и стабильность софта в активе совсем не последнее дело, в motu уже всё готово и вроде проблем за год использования замечено не было

[Alex]

Как Вы это делаете? Какие тренировки ушей? Хорошая звуковая память?
Что все софтовые регуляторы априории поганят звук?

Да. Потому что математику не обманешь
Чтобы абсолютно без потерь регулировать в цифре сигнал, ннужно иметь ЦАП, разрядность которого (реальная, т.е. ENOB) равна разрядности сигнала плюс разрядность регулировки. Например регулировка -60дБ - это 10 бит, допустим сигнал - обычный CDDA, т.е. 16 бит. Итого - требуется минимум ENOB=26bit. На сегоднешний день, это нереально. А тем более для 24-х битного сигнала.

Как быть?

Регулировать в аналоге.

Все пользуются софтовыми РГ, всех устраивает,

Кто эти "все"? Хочешь опрос провести?
Тут люди беспокоятся о том, чтобы аналоговый РГ стоят в усилителе а не в источнике (ЦАПе, звуковухе) - чтобы не тянуть по кабелю между ними ослабленный регулятором сигнал!

А когда я аналоговым РГ пользуюсь, разве не то же происходит ?
Делаю тише - и не слышу "старшего разряда", зачем мне его слышать, если он ниже того уровня который я могу услышать.

Нет не происходит - аналоговый РГ ослабляет и сигнал и шум одинаково, поэтому разрядность остается неизменной.

В софте звук обрабатывается в 32 или 64 битах.

В данном случае (для РГ) - это без разницы, т..к для передачи в ЦАП он все равно округляется до 16 или 24.

P.S. Только не надо путать цифровую регулировку в цифре (т.е. деление исходного сигнала на некий коэффициент), и цифровую регулировку в аналоге (т.е. аналоговый регулятор с цифровым управлением - например "никитинский", L-Pad, или микросхемы типа LM1972, PGA2310, 2311, 4311 и т.п.).

---------- Сообщение добавлено 17.06 ---------- Предыдущее сообщение было 16.59 ----------

Вы не поняли, вариантов с восьмью каналами хватает, мне было надо минимум 14 каналов
У меня не только активное стерео но и дк

Та-же проблема, хотя, водинарном варианте (на один USB-выход) если ограничиться 192/24, я могу сделать 12 каналов, 14 или 16 - пока потянет только 96/24. Можно подумать о двойном варианте (в два USB выхода, включать по 8-канальному транспорту, с разными PIDами), тогда можно получить 16 при 192/24 или 12 при 384/24. Громоздко только все это...

[voldemar72664]

Offтопик:

Громоздко только все это...

Содрать всё под чистую у motu или rme

[Alex]

Я "сдиранием" не занимаюсь

---------- Сообщение добавлено 17.38 ---------- Предыдущее сообщение было 17.22 ----------

Кроме того, есть еще одна такая маленькая проблема, как DSD - пока что оно на нынешних компах еще не обрабатывается (не ну может какой-нибудь наовроченной серверной материнки хватит. на пару каналов...)

[alex-pc]

Какой шум?
M-Audio Audiophile 192 (шум -130дБ) с аналогового выхода сразу на УМ (шум -90-100дБ), есть Орбита-002 и самодельный на LMке, софт РГ в ОС не поднимается выше 70%, громкость регулирую в софт плеере. Шум слышно если наклонится в плотную к АС, в наушниках вообще не слышно. Иногда слышен шум на старинных записях.
Иногда слушаю с CD плеера через усилитель JVC AX-R332 https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post1891883 с РГ, шум слышно если накрутить на полную но на такой громкости слушать не буду, никогда!
Научно-теоретически возможно вы правы, но на практике это ловля блох, есть проблемы в системах погораздее.
Последний раз "шшшшш" слушал с Маяк-233 и Астра-110 в 1987г, когда был школьником

[unname]

Я не про фон, а именно про шум ЦАП, тот самый похожий на белый - "ШШШШШШШ".
Без использования аналогового РГ данный шум будет всегда, независимо от ползунка громкости.

Вот у меня тоже система без аналоговых регуляторов. Только внутри софта, точнее внутри проигрывателей (средства звуковой карты не участвуют в регулировке, там как бы все на максимум).
Тогда получается я должен слышать этот шум?
И должен слышать не зависимо от громкости. Получается и на минимальной и на максимальной громкости? Если слышу на максимальной. Это тоже шум регулятора? Если на минимальной тоже шум регулятора? А если выключу ПК. И шум пропадет?
Я вот как то не уловлю, как отличить шум регулятора от шума, например самой звуковой карты...
Это все не из Windows 98 какого нибудь идет?

Да. Потому что математику не обманешь
Чтобы абсолютно без потерь регулировать в цифре сигнал, ннужно иметь ЦАП, разрядность которого (реальная, т.е. ENOB) равна разрядности сигнала плюс разрядность регулировки. Например регулировка -60дБ - это 10 бит, допустим сигнал - обычный CDDA, т.е. 16 бит. Итого - требуется минимум ENOB=26bit. На сегоднешний день, это нереально. А тем более для 24-х битного сигнала.

А какой сигнал на ЦАП подавать? максимальную громкость?
Допустим у Вас внешний ЦАП источник ПК, в софте Вы громкость на максимум ставите? Но регулятор же при этом ни куда не делся. Или все эти разговоры, про понижение громкости, и тогда теряются биты?

Я вот тоже ни какого ШШШШ не слышу давно. Слышал его когда к звуковой карте цеплял DAC магнитофон по оптике, а с него уже на усилители. Вот там шипело. Но там и С/Ш был заявлен меньше 100Дб.... А со звуковой у которой -116Дб измеренных в лаборатории, сама она шуметь не должна, тогда должны шуметь программные регуляторы. Но как их услышать...

[mr-marlen]

В усилителях есть регуляторы? И в наушниках никогда шума не слышали? Я на это дело сильно дотошный.
Реальная разрядность ЦАП на аналоговом выходе вовсе не 32 бита и даже не 24, отсюда и следствия.

[alex-pc]

В усилителях есть регуляторы? И в наушниках никогда шума не слышали? Я на это дело сильно дотошный.
Реальная разрядность ЦАП на аналоговом выходе вовсе не 32 бита и даже не 24, отсюда и следствия.

Да, это понятно.
Но в реальных условиях, мне честных 10-15 бит хватит, громко не слушаю и записей с большим динамическим диапозоном не так много.
Сейчас слушаю CD плеер, РГ на 10 часов, шума в наушниках ноль, выше громкость уже не комфортно.

[voldemar72664]

самое главное - если будет какой-то пук по исходному сигналу или где-то еще, есть шанс попрощаться с динамиками...дальше каждый сам решает нужно оно или нет.

Не совсем всё так
"Основной" первый канал я назначаю на мидбас (12"), вдруг скачок напряжения или забыл выключить всё прежде чем потушить пк, ну или вдруг какой системный сбой будет и то при условии что системные звуки включены, сигнал пойдёт только на мидбас! Попробуй его сжечь кратковременным сигналом
Так в Jriver , надеюсь что в дефонике так же
Да, было не так давно, usb замкнул на корпус пк, получил хлопок из акустики, было громко очень, приглох даже, из всех динамиков или только из "основных" получился сигнал не могу сказать но подозреваю что только из "основных" иначе вч вылетели бы сразу

[Alex]

А какой сигнал на ЦАП подавать? максимальную громкость?

Разумеется.
"Максимальная громкость" - это и есть исходный сигнал.

Допустим у Вас внешний ЦАП источник ПК, в софте Вы громкость на максимум ставите? Но регулятор же при этом ни куда не делся.

На максимуме, конечно. Регулятора при этом как бы и нет вовсе.
Более того - у меня через ASIO идет, мимо всех этих регуляторов, можно крутить как угодно, это ни на что не влияет.

Или все эти разговоры, про понижение громкости, и тогда теряются биты?

Конечно про понижение, повышение в цифре сделать в общем случае вообще невозможно, т.к. сигнала выше 0дБ быть не может - это переполнение.
100% (или 0дБ) регулятора сооответствует коэффициенту передачи = 1.

Еще раз, для особо одаренных: цифровой РГ, это математичесая операция типа Uвых = Uвх./К,
где К - коэффициент ослабления, от 1 и выше.
Или, математически это тоже самое, можно представить как умножение Uвых = Uвх * M, где M=0...1
При М=0 имеем Mute, при М=1 (или К=1), имеем на выходе РГ тоже что и на входе (100% или 0дБ).
Т.е. сигнал не изменяется, сохраняется полная битперфектность (что кстати, легко проверяется, при наличии определенного оборудования).

[ostashv-evgeniyy]

честных 10-15 бит хватит

10 и 15 бит- огромная разница!
10 битный дак можно и на резисторах с логикой собрать. Тогда и выхлоп практически не нужен, да и усь, в принципе....

[alex-pc]

10 битный дак можно и на резисторах с логикой собрать. Тогда и выхлоп практически не нужен, да и усь, в принципе....

10-15 бит в остатке после цифрового РГ.
ЦАП звуковой карты AP192 для вывода звука с ПК, меня всем устраивает, в дальнейшем возможно сделаю вывод кв. шины для многоканала.

[unname]

Более того - у меня через ASIO идет, мимо всех этих регуляторов, можно крутить как угодно, это ни на что не влияет.

У меня тоже все через ASIO. Регулятор в Windows - да не влияет абсолютно(для этого и создавался интерфейс ASIO). Регулятор внутри драйверов карты - его исключаю, драйвера позволяют мимо него послать сигнал на ЦАП.
Остается только регулятор внутри приложения источника звука. Тут я так понял, не важно как он реализован, хоть 64 битная точность. Важно, что прийдет на ЦАП и что ЦАп сделает с таким "слабым" сигналом?
А в целом Спасибо! Почитал прежние посты на эту тему. Да и "железный регулятор" я хотел всегда. Вот хочу как в рессиверах, большую крутилку с дискретным шагом, чтобы крутишь и ощущаешь легкие щелчки. Очень скучаю по этому "фетишу"....

При формуле Uвых = Uвх * M, где M=0...1 все становится на свои места. Только не пойму, что с точки зрения программирования мешает сделать М больше 1, в каком-нибудь приложении. Пришел на вход очень слабенький сигнал мы таким образом сделали его громче. Пришел адекватный сигнал, да переполнение. Но типа пользователь "сам дурак", куда так много крутит. Услышит искажения, сделает потише...

[Alex]

Остается только регулятор внутри приложения источника звука. Тут я так понял, не важно как он реализован, хоть 64 битная точность. Важно, что прийдет на ЦАП и что ЦАп сделает с таким "слабым" сигналом?

Да.
Что касается регулятора внутри приложения - в нормальных приложениях, типа АПлеера его тоже можно обойти.
(Более того, его обязательно обходить, если воспроизводить DSD без преоборазования в РСМ, т.к. в DSD звук в цифре не регулируется).

Вот хочу как в рессиверах, большую крутилку с дискретным шагом, чтобы крутишь и ощущаешь легкие щелчки. Очень скучаю по этому "фетишу"....

Эта крутилка, называется "энкодер", у меня почти везде стоит.

При формуле Uвых = Uвх * M, где M=0...1 все становится на свои места. Только не пойму, что с точки зрения программирования мешает сделать М больше 1, в каком-нибудь приложении. Пришел на вход очень слабенький сигнал мы таким образом сделали его громче. Пришел адекватный сигнал, да переполнение. Но типа пользователь "сам дурак", куда так много крутит. Услышит искажения, сделает потише...

В таком виде - ничего не мешает. Но обычно, цифровые записи нормируют так, чтобы самые громкие звуки приближались к 0дБ. Поэтому крутить "вверх" уже некуда.

[Merstan]

А если звук из компа по цифре изымается, потом делится на 4 полосы активного усиления, то как поступать, каждую полосу после ЦАПа регулировать аналогово?