О фазолинейности. Продолжение или революция?!

[mr-marlen]

Всем привет! Хочу поделиться впечатлениями от вот какого опыта..

Перечитывал тут статьи Кресковского (и не только, но как я понял благодаря ему) на тему "A Loudspeaker That Can Play Square Waves?", ну и решил попробовать как все же "звучат" АС с абсолютно фазолинейной фильтрацией..
Забрел я на неё чисто случайно. Хотел посмотреть, что на сайте софта SoundEasy есть из нового. И напоролся на эту статью: http://www.bodziosoftware.com.au/Square_Wave.pdf .
Читаю значит и вижу вот это:

Inverting System Phase
A technique that allows us to reverse phase response of an LTI system is based on time-inverting it’s impulse response. In practical terms, you need to reverse time scale of the impulse response. Typical impulse response described in time domain starts with a high peak, followed by it’s decaying tail. Imagine reversing time scale – it would be like the start of the impulse was the tail end of it, and then we arrive at the peak. If you perform this operation as convolution, interestingly, the phase response becomes it’s own mirror image around zero degrees. And that’s exactly what we are looking for. In addition, if we are using FIR ( Finite Impulse Response) techniques to accomplish the convolution, the amplitude response of the process can be decoupled from the inverted phase response and then forced to become flat.
Figure

И сразу в голову полезли воспоминания о том, что в LSPLAB есть возможность сделать Reverse Impulse. Попробовал получилось. Думаю надо срочно искать плагин. Захожу на сайт фубара и воля - http://www.foobar2000.org/components/view/foo_convolve . Как пишет автор данный DSP предназначен для имитации различных помещений и т.д. Но нам то нужно другое .
Вставляю значит я в симуляцию LSP CAD АЧХ всех драйверов с маленьким импульсом без отражений, а для басовика беру из симуляции ящика, нормирую по уровню и ставлю задержку так, чтобы совпадало по фазе при АЧХ восстановленной из короткого импульса. Фильтры мои пассивные заданы.
Делаю Export Impulse Response при 44,1кГц. Т.к. Convolver требует, чтобы частоты сэмплирования совпадали. У меня ЦАП с обратной синхронизацией и работает на фиксированной частоте 44,1кГц для чего стоит ресемплер, поэтому надо оставлять 44,1кГц. Иначе будет не правильно.
Импортирую в LSPLAB. Делаю заветную операцию Reverse Impulse. Exportирую 32бит wav.
Открываю Foobar. В настройках, во вкладке DSP применяю convolver, импортирую в качестве импульса свой реверсионный импульс. Убираю галочку на Auto Level Adjust. Жму проигрывать сигнал прямоугольник с уровнем 0dB (желательно прогнать несколько т.к. на разных определенных частотах могут появляться большие добавки к амплитуде), открываю нормальный спектроанализатор фубара и понижаю уровень в настройках convolver так, чтобы максимальный уровень основной гармоники был не выше 0дБ.
Теперь при перемотке в фубаре есть совсем маленькая задержка перед тем как начинает играть, но это совсем не страшно. Около 90мс - длина реверсированного импульса.
Затем слушаю и наслаждаюсь. Уши сразу поняли, что фазолинейность - вот она!
Басы так звучат, что даже не веришь, детальность выше, тихие звуки Все слышны и голоса такие Большие... В общем наушники в ауте.
Внизу немного картинок т.к. я не до конца своим ушам доверяю и все проверяю .
Первые картинки - это во что фубар превращает прямоугольники, а вторые измеренные на оси АС с 0,4м. С большого расстояния отражения сильно мешают.
Кстати, пробовал в наушниках слушать музыку из фубара при загрузке обычного импульса моей АС - очень похоже начинает звучать и кричать где не надо. Таким образом можно временные характеристики у разных АС сравнивать.
Главное - теперь тётки поют, где орали и дудки стали похожи на дудки .
Всем желаю Удачи! Вроде довольно ясно расписал, если чего не понятно по мере появления буду отвечать.
Забыл уточнить моя АС полностью пассивная. При измерении микрофоном прямоугольники пускал из фубара.
Кажется я осознал кончину эры CD в качестве источника .

[mr-marlen]

Без заумных фраз. Расширение диаграммы АС при сохраненни хорошего импульса и низких КНИ на мой слух способствует более правильным КИЗ.
Я бы это связал со способностью слухового аппарата распознавать себя в пространстве.
Можно по-другому - приближение источниуа к точечному излучателю улучшает восприятие и вполне возможно средства компенсации себя в пространстве начинают действовать более явно.
А вот луч в ухо - даст наушники и не больше.

[Shidim]

Можно по-другому - приближение источниуа к точечному излучателю улучшает восприятие и вполне возможно средства компенсации себя в пространстве начинают действовать более явно.
А вот луч в ухо - даст наушники и не больше.

Всё правильно, если не грезить компенсационными файлами от авторов миксов, а хотя бы избавить себя (пусть частично) от "маркеров" того пространства", где мы находимся здесь и сейчас, то можно "переехать" в то что пытались нарисовать в первичной среде. Для этого важно обмануть "гироскоп", что в мозгу. Ну и не стоит забывать, что все миксы всех режиссёров, будь, то 2 или 5.1, не более чем шоу-аттракцион, мирок надвинутый на сознание и тут не идёт речи о какой то верности, но лишь о качественном обмане.

[Merstan]

А без щитов за спиной насколько картинка меняется?

[Игорь Гапонов]

Без заумных фраз. Расширение диаграммы АС при сохраненни хорошего импульса и низких КНИ на мой слух способствует более правильным КИЗ.
Я бы это связал со способностью слухового аппарата распознавать себя в пространстве.
Можно по-другому - приближение источниуа к точечному излучателю улучшает восприятие и вполне возможно средства компенсации себя в пространстве начинают действовать более явно.
А вот луч в ухо - даст наушники и не больше.

Объясню через спектры . Всё очень просто.

До точки "наблюдения" доходит спектр X

X(jw)=R(jw)*L(jw)*S(jw),

где R,L и S - четырёхмерные пространственные частотные компл. коэфф. передачи комнаты и АС (показан только частотный аргумент для наглядности) и одномерный спектр сигнала в канале соответсвенно. Далее "jw" не пишу. Если принять, что АС+комната не искажают (идеальная абсолютная коррекция), то это означает, что

R*L*C(jw)=1,

где С- комплексный коэфф. передачи корректора (это может быть и проц и расстановка и заглушка и ещё чего не знаю или их комбинация)

Тогда в точке наблюдения будем иметь Xc=S, где Xc- откорректированный спектр.

Но звукореж слышал в своём "кресле" в момент сведения фонограммы спектр Y

Y=Rs*Ls*S, где Rs,Ls компл. коэфф. передачи студии и студийных АС.

Таким образом, мы в при идеальной абсолютной коррекции услышим совсем не то, что слышал звукореж в кресле. Точнее: совпадение возможно, если и у звукорежа "поумолчанию" Rs*Ls*Cs=1, где Cs - студийная коррекция и мы об этом знаем (!!!).

Но мы можем поправить коррекцию C причём на стороне вторичного поля так, что бы Xс=Y. Новый C находится элементарно:

С=(Rs*Ls)/(R*L).

Но для его нахождения достаточно знания всего лишь двух параметров: произведения Rs*Ls и произведения R*L. И знание "по отдельности" всех четырёх R-L параметров не обязательно!

[Vinni]

United States Patent 5060270

A reverberation circuit comprises an amplifier, attenuation circuit, a feedback component, and a delay circuit. The amplifier, delay circuit, and feedback component form a feedback loop. The amplifier amplifies an input signal supplied to an input terminal and outputs an amplified signal to the delay circuit. The output of the delay circuit is fed through a feedback component back to the amplifier. The feedback component controllably varies the feedback amount of the delayed signal to the amplifier in accordance with the desired depth of reverberation. An attenuation circuit is placed in the feedback loop, or before or after the feedback loop. The attenuation circuit selectively attenuates the level of specific frequency component of a signal passing therethrough whose frequency may be different depending on the depth of reverberation or feedback amount. The attenuation circuit is adjusted in interlocked relation with the feedback component such that when the feedback amount is increased, the level of the specific frequency components in the output signal of the reverberation circuit is decreased.

Схема реверберации включает усилитель, схему затухания, компонент обратной связи и линию задержки. Усилитель, линия задержки и компонент обратной связи формируют обратную связь. Усилитель усиливает входной сигнал, предоставленный входному терминалу, и выводит усиленный сигнал к линии задержки. Вывод линии задержки питается через компонент обратной связи назад к усилителю. Компонент обратной связи управляемо варьируется сумма обратной связи задержанного сигнала к усилителю в соответствии с желаемой глубиной реверберации. Схема затухания помещена в обратную связь, или прежде или после обратной связи. Схема затухания выборочно ослабляет уровень определенного частотного компонента сигнала, передающего там, через то, чья частота может отличаться в зависимости от глубины суммы обратной связи или реверберации. Схема затухания скорректирована во взаимно блокируемом отношении с компонентом обратной связи, таким образом, что, когда сумма обратной связи увеличена, уровень определенных частотных компонентов в выходном сигнале схемы реверберации уменьшен.

US5060270.pdf

По моему эта хренотень программно встроена в пионеры.
Описывал тут.

И нету комнаты.
https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post2383326

[E.Sokol]

United States Patent 5060270... И нету комнаты.

Осталось только предъявить измерения, чтобы это не выглядело как marketing bullshit.

[eksaedr]

X(jw)=R(jw)*L(jw)*S(jw)

А почему компоненты умножаются.

[Игорь Гапонов]

А почему компоненты умножаются.

Потому что по определению коэфф. передачи= выход делить на вход.

[Vinni]

Осталось только предъявить измерения

Offтопик:
Ну для этого надо по ссылкам ходить. Но крутым "сигнальщикам" это в облом. Они и так всё знают.
Или не дай бох с трудом засунутые в голову в школе-институте фундаменты треснут.
Тогда гордыня рухнет, а это капец полный.

[eksaedr]

Потому что по определению коэфф. передачи= выход делить на вход.

коэффициент передачи одномерная сущность, причем здесь пространственные, ещё и четырёхмерные, комплексы? непонимаю.

[E.Sokol]

Ну для этого надо по ссылкам ходить.

Я сходил, в патенте их нет.

[Игорь Гапонов]

коэффициент передачи одномерная сущность, причем здесь пространственные, ещё и четырёхмерные, комплексы? непонимаю.

Offтопик:
как хорошо, что тебя два раза игнорировать не надо. Теперь твой игноспойлер открывать не буду никогда, спасибо

---------- Сообщение добавлено 22:29 ---------- Предыдущее сообщение было 22:28 ----------

Я сходил, в патенте их нет.

ЧХ на ссылках на наши веговские ветки. Собственно, можно сказать, что этот патент - мааааленький частный случай ФИР реализации во временном домене.

[mr-marlen]

Игорь, мне кажется предлагаемое тобой имеет место для наушников, но не для АС.
Проблема в том, что даже если звукорежиссер тебе даст свой импульс у тебя на выходе останутся моды твоего помещения и будет хорошо если там студия толковая и его мод не добавится.
Я это к тому, что пока свое поле не поравняешь нечего лезть в чужое.
С удовольствием посмотрю реальные результаты кого-либо кто это сделал и сказал, что оно реально лучше чем без коррекции.

И еще один момент, который почему-то упускается. Прямо нет звукорежиссера, который после создания трэка крутит его на массовом ширпотребе? Во всяком случае я бы именно так и делал, т.к. 90% будут слушать именно на нем.

[Игорь Гапонов]

Игорь, мне кажется предлагаемое тобой имеет место для наушников, но не для АС.
Проблема в том, что даже если звукорежиссер тебе даст свой импульс у тебя на выходе останутся моды твоего помещения и будет хорошо если там студия толковая и его мод не добавится.
.

Да нет же! Только знание "студийного импульса" (Ls*Rs) недостаточно. Нужен ещё и "комнатный импульс" (R*L).

Вся прелесть линейной коррекции в том, что последовательность линейных действий при их неизменном количестве можно выбирать такой, какой тебе нужно. При этом на чхать, что чего корректирует. Например, санобработка твоей комнаты может вполне корректировать студию и наоборот. И современная техника открывает широчайшие возможности. Но от последовательности действий (линейных операторов) очень сильно зависят нелинейные проявления. Например, при заданном формате данных с фиксированной разрядностью в фонограмме любая компенсация провала из-за комнатной моды через ж.., пардон, через фонограмму приводит к снижению точности данных, т.е. к НИ.

И ещё чуток про широчайшие и современную технику. Собственно, в своё время интегральные параметры архитектурной акустики (например, то же RT60) были введены из-за технологических ограничений в реализации фильтров, симулирующих "антиреверберацию". Однако, принципиальную реализуемость таких фильтров никто из отцов-основателей не отрицал. Вот я и смотрю без всякого злорадства, но с величайшим сожалением, как люди в 21-м веке боятся оторваться от тех заветов старейшин, имея все возможности эти заветы превзойти нащётраз...

[mr-marlen]

Я пока не могу уловить твою мысль. Я понимаю, что через десяток, а может сотню лет мы будет провод вставлять в разъем у себя, но пока можно побыть реалистами.

Нужен ещё и "комнатный импульс" (R*L).

Что он даст?

Например, при заданном формате данных с фиксированной разрядностью в фонограмме любая компенсация провала из-за комнатной моды через ж.., пардон, через фонограмму приводит к снижению точности данных, т.е. к НИ.

Рецепт в студию .

И ещё чуток про широчайшие и современную технику. Собственно, в своё время интегральные параметры архитектурной акустики (например, то же RT60) были введены из-за технологических ограничений в реализации фильтров, симулирующих "антиреверберацию". Однако, принципиальную реализуемость таких фильтров никто из отцов-основателей не отрицал. Вот я и смотрю без всякого злорадства, но с величайшим сожалением, как люди в 21-м веке боятся оторваться от тех заветов старейшин, имея все возможности эти заветы превзойти нащётраз...

Я понимаю, что возможно все, но можно вернутся в реальность жизни где комната используется еще и как жилая площадь (у 95% именно так). Как быть в этом случае?

[Vinni]

Игорь Гапонов,
Игорь, приветствую на просторах Вегалаба!
Однозначно, на современном уровне ЦОС, деградация звука слышна при каждом дополнительно включённом прибамбасе.
Т.е. матобработка звука слышна на сетапе среднего уровня.

Што говорит теория? Хде этому предел? 768/32? 1.5мГц/32fp?

Я думаю, што рано говорить об импульсах КДП в DSP.

Про слышимость АО на сетапе среднего уровня:
На топовом отстроенном ресе, слышна каждая часть записи со своей АО.
Вот оркестр - реверберация такая, а вот герои - реверберация другая.
А по центру что-то бухтит - T60 совершенно третья.
Прямо пятнами по объёму.
Не то что слышно, аж видно.

[Игорь Гапонов]

Я пока не могу уловить твою мысль.

https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post2592906

умножим первую формулу предложенный в самом конце того сообщения корректирующий коэффициент С=(Rs*Ls)/(R*L) :

X(jw)*С(jw)=R(jw)*L(jw)*S(jw)*Rs(jw)*Ls(jw)/R(jw)*L(jw)=Rs(jw)*Ls(jw)*S(jw)=Y(jw).

Т.е. то, что в кресле звукорежа. Это и есть рецепт действий для линейной коррекции в нужном/заданном направлении (целевая функция синтеза). Ничего принципиально нового за последние 50-60 лет. Новое только инструменты синтеза - программа и комп/дээспэ. Но надо найти "все игреки" и последовательность их оптимального взаимодействия. Последовательность играет решающую рояль в проявлении нелинейных свойств тракта. Например (негативный пример), с УМом в 20Ватт, с АС с чуйкой 90дБ/ватт никогда и никакими программами с компами провал в 30дБ не сгладить или не выгнуть под заданное Rs*Ls на уровне давления даже 71дБ. Однако "что делать" для этого 71-го дБ в этом провале УЖЕ совершенно ясно.

Однозначно, на современном уровне ЦОС, деградация звука слышна при каждом дополнительно включённом прибамбасе.
Т.е. матобработка звука слышна на сетапе среднего уровня.

Што говорит теория? Хде этому предел? 768/32? 1.5мГц/32fp?

Не теория, а логика говорит (повтор): не все игреки и последовательность их оптимального взаимодействия найдены.

[ViktKors]

Однозначно, на современном уровне ЦОС, деградация звука слышна при каждом дополнительно включённом прибамбасе.
Т.е. матобработка звука слышна на сетапе среднего уровня

Так а как иначе? Нормального качества не обещано. Обычные VST плагины (емнип) вообще выше 16 бит не тянут, да и в остальных случаях едва-ли лучше. (это не формат входа-выхода, а точность обработки, ей нужно минимум заметно больше бит)

Што говорит теория? Хде этому предел? 768/32? 1.5мГц/32fp?

Fs и разрядность выхода не особо важна. Но вот обработка - в 64 бита с плавающей точкой. С учетом того, что твориться внутри всяких конвольверов это едва-ли можно считать перебором.
Ну и понятно, что после всех этих обработок характеристики звука меняются до неузнаваемости и чтоб отыграть это дело корректно, нужен ЦАП, который сможет на пару разрядов больше обычного, ну и усиление соответствующее.

В принципе, на сегодня уже вполне реально. Ждем пока станет массово и доступно.

[E.Sokol]

Обычные VST плагины (емнип) вообще выше 16 бит не тянут

Нет:

void* inputBuffer
void* outputBuffer
Both set by host, before calling offlineRun. The actual type of the pointer depends on the channel mode: if the plug-in has set the flag kVstOfflineInterleavedAudio, then the type is float* (array of interleaved samples). In the other case, the type is float** (array of array of samples). The latter is the standard case.

А в версии 2.4 и double можно

void ProcessDoubleReplacing(
double** inputs,
double** outputs,
int nFrames)

---

Но вот обработка - в 64 бита с плавающей точкой.

В подавляющем большинстве случаев single более чем достаточно, так как результат один фиг квантуется ЦАПом. Тут не нужно гадать - тут нужно отталкиваться от допустимой ошибки.

[ViktKors]

Нет:
А в версии 2.4 и double можно

Т.е. с одной стороны все-же double, но только "можно". А реально обработка в 32 бита, что и соответствует точности в 16 бит (в целочисленном представлении). Оно конечно не "int", а "плавающая точка", что типа добавляет точности. Только добавляет она к 24 битам (т.е. точности, достаточной для 12-битного звука!):


Ну и добавляет она явно недостаточно, раз уж это настолько слышно. Имхо, реально оно именно на 10-12 бит и звучит.

В подавляющем большинстве случаев single более чем достаточно, так как результат один фиг квантуется ЦАПом.

Видимо именно так и думают программисты. Причем, наверняка можно привести кучу примеров, подтверждающих их правоту в тем или ином частном случае.

Только вот реальность всяких фазовых обработок (когда очень длинные импульсы, причем не в виде довольно узких пиков, а в в виде длинных "волн" большой интенсивности) она несколько иная.

Совет

Тут не нужно гадать.

очень в тему. Стоит не гадать и не уговаривать себя/окружающих, что "single достаточно", а послушать, что за звук получается на выходе.
Только не на прикомповые колонки (там 10 бит и в самом деле за глаза достаточно), а на полноценные АС с усилителем на несколько сотен Ватт (порадуемся за тех, у кого пиковый SPL ~110 дБ получается при меньшей мощности).
И тогда вопрос целесообразности больших разрядностей при обработке, а равно и неприемлемости обработки в single отпадет сам собой.
ИМХО, конечно.