Сведение АС "по импульсу" (Вопросы-ответы)

[mAxSpace]

Я думаю ни для кого не секрет что сводить и измерять я умею и скорее всего это делаю хорошо. Но это справедливо только для "классического" сведения - по фазе и АЧХ.
Уже много времени ломаю голову и не могу понять как некоторым удаётся свести АС так, чтоб получился "красивый" импульс.
Без переходов через ноль, хотя бы в диапазоне от 200гц. Типа такого:
.


В теории я понимаю что нужно двигать задержками полосы, корректировать АЧХ фильтров для получения такой формы. Но на практике у меня даже близко на что-то адекватное не получается.
Сам по себе импульс я могу сделать, это не особо пролема. Проблема в том, что при этом АЧХ получается чёрти-какой.
Кто-нибудь из гуру сведения "по импульсу" может показать мастеркласс ?
Прикладываю пример измерений двухполоски (без фильтров), хорошие динамики. Heil Beyma на ВЧ и 8" Purify в ЗЯ. Обычными фильтрами сводятся великолепно - ноль проблем, особенно в активе.
Обычными фазолинейными FIR фильтрами тоже сводятся, но кто в теме знают что это выглядит вот так:

.
Я думаю не надо обьяснять что на отклик на одиночный импульс (от батарейки) это никак не похоже по причине того что с какого-то перепугу математика решила что перед щелчком должен быть набегающий фронт от НЧ. Понятно что в природе такого быть не может и не должно.
Поэтому смотрю как у некоторых получается свести чтоб степреспонс был похож на тот, что в первой картинике и НЕ-ПО-НИ-МА-Ю как это можно сделать


Кто-нибудь может по моим измерениям в симуляторе "собрать" фильтр чтоб я смог попробовать повторить у себя для того чтоб понять где я делаю не так ?
Активный, пассивный, с FIR фильрами... - без разнцы. Допустим у меня есть все возможности (они на самом деле есть).

[mr-marlen]

такой интересный фазолинейный кроссовер с вычитанием:

Только в 99,9% лучше делать всё с точностью наоборот - нижняя полоса с увеличенной амплитудой, а верхняя с порезанной.
Примерчик 5 летней давности - https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post2734227
На тот момент процент понимающих был крайне мал

[SilentS]

Так Step Response имеет вид \|\

добавить глобальный ФВЧ первого порядка на 30Гц. Я же писал выше, что это помогает.

RePhase в этом плане лучше ? А с чем это может быть связано ?

С тем, что vitux - это универсальный калькулятор АЧХ акустических систем и простых электронных схем, а импульсный отклик - это лишь дополнительная фича.
На рассчитанном в этой программе импульсе виден и эффект Гиббса, и всякий высокочастотный мусор. Предполагаю, что дело в накоплении численных ошибок и в методе их коррекции (вернее, в их отсутствии).
Это требует более осознанного подхода, чем просто "добавим точек" и "используем переменные с двойной точностью вместо одинарной".

А rephase - программа, которая изначально сделана для расчета конвольверов, с учетом всех этих факапов с дискретным преобразованием Фурье, эффектом Гиббса и, надеюсь, с накоплением численных ошибок. Но что внушает оптимизм - наличие глубоких настроек, таких как оптимизация с расположения центра импульса (хочешь - в середине конвольвера, хочешь - в начало; тогда степ тоже будет прямоугольным, а не \|\), и даже под короткие конвольверы с малым количеством точек.

---------- Сообщение добавлено 03:46 ---------- Предыдущее сообщение было 03:39 ----------

Ну тот FIR наверно будет уже немного не так "стыковать" полосы. Да и вычислительных мощностей простого DSP может не хватать.

Что значит "не так стыковать"? С линейно-фазовым LR12 или 24 можно совместить плюсы LR (когерентность полос) с линейной фазой. Конечно, проблема слабого DSP может иметь место, но неужели там нет места под конвольвер хотя бы на 8 тысяч тапов?

По поводу вашего степа

На этой картинке область 1 имхо не влияет принципиально (хотя если раздражает то убирается ФВЧ на 30Гц или сдвигом центра импульса конвольвера в начало в rephase)
Область 2 отражает согласование полос. Как раз в этой области можно получить наибольший результат от правильного применения FIR.
Область 3 отражает низкочастотный отклик системы и с FIR / IIR не связано. Как настроите НЧ-отклик - такой хвост и будет

[_Сам_]

Что-то у меня не совсем так получается (возможно, реализация фильтра 1-го порядка отличается, или где-то напутал в схеме, но вроде всё правильно).

LowPass нужен не первого порядка, а второго!

полноценного FIR-фильтра?
Задержка - это тот же FIR-фильтр, просто очень простой.]

Смысл в том, что есть огромная разница между задачей положить в циклический буфер и достать из него один сэмпл, и необходимостью для каждого выходного сэмпла выполнить умножение и сложение с вектором коэффициентов длинной этак в 64 к. Первое могут самые простенькие DSP, память нынче дешёвая.

Почему принята именно такая величина задержки?

задержка равна ГВЗ НЧ фильтра на частоте близкой к 0 Гц.

Например можно поставить подряд два НЧ фильтра.

тогда задержку надо удвоить. Получим 4й порядок на НЧ и прежний 3й порядок на ВЧ

[mAxSpace]

добавить глобальный ФВЧ первого порядка на 30Гц. Я же писал выше, что это помогает.

КМК это костыль и ограничение уровня субнизких частот. Кроме того это закручивание фазы в системе которfя используют линейную фазу - толку не больше чем носить воду в решете.

---------- Сообщение добавлено 10:12 ---------- Предыдущее сообщение было 10:08 ----------

Offтопик:

Что значит "не так стыковать"?

Не в смысле "правильно" или "неправильно"
Просто другой способ который дает другой результат.

[devisangela]

А эта конструкция 2013 года не похожа?
tidu035.pdf

[mAxSpace]

А эта конструкция 2013 года не похожа?
tidu035.pdf

Вряд-ли.
Это классическое сведение.
Из особенностей там только компенсация бафлстепа и "аналоговая задержка" на твитер. Что тоже назвать ноу-хау никак нельзя.

[_Сам_]

Обычными фазолинейными FIR фильтрами тоже сводятся, но кто в теме знают что это выглядит вот так:

mAxSpace
Заметил, что ваша картинка напоминает степ ВЧ драйвера в моём кроссовере (синяя кривая)

Обратите внимание, что идеальная ступенька (нижний чёрный график) получается только после суммирование по воздуху излучения ВЧ и НЧ.
Потому плавный спад вниз синей кривой перед ступенькой должен быть.
Он компенсирует плавный подъём вверх красной кривой.
Такая я же ситуация после ступеньки.
По-существу только совместная работа динамиков обеспечивает горизонтальность степа до и после скачка

[mAxSpace]

mAxSpace
Заметил, что ваша картинка напоминает степ ВЧ драйвера в моём кроссовере (синяя кривая)

Это одна из ранних итераций сведения.
Это сведение было выполнено фазолинейными фильтрами со спадами(по воздуху) LR24. Динамики при этом были причёсаны до почти прямой АЧХ и ФЧХ
Такая форма ступенки встречалась мне при измерении мониторов KS Digital и Genelec.
Как я понимаю это особенность сведения ФЧХ по вершине импульса.

[_Сам_]

LR24 это линквитц-райли 24 порядка? что-то я побаиваюсь таких высоких порядков.

Как я понимаю это особенность сведения ФЧХ по вершине импульса.

ну в теории правильная свёртка позволяет получить что нужно из всего чего угодно.
А на практике фигушки. Всё исходные данные для расчёта с шумами и погрешностями. Как хочешь, так и считай из них импульс для конвольвера. Раз получилось не то, что задумывалось, значит был использован неправильный конвольвер. А где и как взять правильный тот ещё вопрос

[mAxSpace]

LR24 это линквитц-райли 24 порядка? что-то я побаиваюсь таких высоких порядков.

24дб/окт это спад с учётом АЧХ динамика. На ВЧ динамик (к примеру) стоит электрический 2-й порядок.

[_Сам_]

24дб/окт это спад с учётом АЧХ динамика. На ВЧ динамик (к примеру) стоит электрический 2-й порядок.

это означает, что сшивка происходит близко к F_рез. А оно разве всегда так?

Было бы интересно провести такой эксперимент по влиянию формы степа:
1. взять пару одинаковых мелких шириков, каждый в своей коробочке, чтобы не было влияния через общий объём.
2. сшить их заведомо вдали от F_рез (1-2 кГц) двумя разными кроссоверами Линквицем и каким-то фазолинейным.
Линквитц заведомо даст страшный степ.
3. попробовать уловить разницу звучания между такой 2-полоской и просто включением их в параллель без кросса.

[mAxSpace]

Раз получилось не то, что задумывалось, значит был использован неправильный конвольвер

Он встроен в DSP усилительного модуля, в моём случае Hypex 122
Могу позже поэкспериментировать с Sigma Studio.
Но повтроюсь, аналогичный Step я измерял у студийных мониторов которые являются околоэталонными.
Не может быть проблема в неправильно сформированном в rePhase импульсе для FIR фильтра ?
Может в его настройке можно что-то изменить ?

[SilentS]

КМК это костыль и ограничение уровня субнизких частот.

Ну ок. Сделать можно и по-другому: выправить АЧХ и ФЧХ в линейку вплоть до 10Гц, а после этого применить IIR ФВЧ нужного порядка (2-го для ЗЯ, 3-4 для ФИ), ограничивающего полосу снизу.
Или, что то же самое, можно просто не править АЧХ и ФЧХ ниже 50Гц, и оставить там естественный спад от акустического оформления. Конечный результат будет таким же.

В результате пилообразный степ превратится в прямоугольный. В этом легко убедиться в том же vituixcad, включая и выключая фильтры.

Кроме того это закручивание фазы в системе которfя используют линейную фазу - толку не больше чем носить воду в решете.

У вас есть цель - добиться прямоугольного степа. Вот хочется. И чтобы его достичь, система должна быть частично фазо-минимальной, а не полностью фазолинейной.
Прямоугольный степ и полностью фазолинейная система - это взаимоисключающие понятия. Либо, другой вариант, система может быть фазо-линейной, но должна выдавать полку от 0Гц. Понятное дело, этот вариант исключаем.

К счастью, для прямоугольного степа нужно лишь организовать минимально-фазовый спад слева (да и справа тоже, на самом деле, но это уже никто не увидит и не услышит) вместо линейно-фазового.

---------- Сообщение добавлено 20:05 ---------- Предыдущее сообщение было 19:59 ----------

Не может быть проблема в неправильно сформированном в rePhase импульсе для FIR фильтра ?

Сделайте вот такой простейший проект.
Поставьте ФВЧ IIR 5Гц - посмотрите степ.
Затем замените его на linear phase - посмотрите на степ.

для прямоугольного степа спад слева должен быть фазоминимальным

[mAxSpace]

Offтопик:

Сделайте вот такой простейший проект.
Поставьте ФВЧ IIR 5Гц - посмотрите степ.
Затем замените его на linear phase - посмотрите на степ.

для прямоугольного степа спад слева должен быть фазоминимальным

Иногда мне кажется что вы меня не за того держите. Такие эксперименты я делал еще в 90-х до появления в массе компьютеров. Батарейкой, конденсатором и осциллографом.
Можно вас попросить ? Не стоит утруждать себя обьяснением банальностей.

Offтопик:

У вас есть цель - добиться прямоугольного степа.

У меня цель изучить вопрос глубже чем я его знаю на данный момент.

---------- Сообщение добавлено 16:25 ---------- Предыдущее сообщение было 16:17 ----------

К счастью, для прямоугольного степа нужно лишь организовать минимально-фазовый спад слева

Про это и тема - как его получить при сведении двух или более полос.

[_Сам_]

Offтопик:
Такие эксперименты я делал еще в 90-х до появления в массе компьютеров. Батарейкой, конденсатором и осциллографом.

и возможно это как раз более надёжный метод измерения формы степа, чем пересчёт его из АЧХ измеренного белым шумом. АЧХ всегда получается лохматой. Лично для меня вопрос открытый насколько достоверно из него восстанавливается импульсный отклик.

[mAxSpace]

и возможно это как раз более надёжный метод измерения формы степа, чем пересчёт его из АЧХ измеренного белым шумом. АЧХ всегда получается лохматой. Лично для меня вопрос открытый насколько достоверно из него восстанавливается импульсный отклик.

Обычные, минимальнофазовые системы измеряются правдоподобно. Форма импульса +- как из симулятора. Правда я давно уже не измерял шумом. В последние годы использую только REW. В нем, непонятным мне образом импульс востанавливается из свиптона.

[Mazila]

Свип же может иметь начало с фазы 90*... Скорее всего оттуда он его и берет...

[_Сам_]

В нем, непонятным мне образом импульс востанавливается из свиптона.

вот и мне непонятно какая там математика и в чём её слабые места. Я больше доверяю картинке осциллографа с микрофона. Подать меандр на АС и разглядывать, что происходит на фронтах.

[SilentS]

Offтопик:

Иногда мне кажется что вы меня не за того держите. Такие эксперименты я делал еще в 90-х до появления в массе компьютеров. Батарейкой, конденсатором и осциллографом.

Мои ответы соответствуют вашим вопросам. Прочитайте их лучше более внимательно. У вас в заглавном посте восхищение прекрасным импульсом, который на самом деле многократно пересекает ноль. Это вы тоже от большого опыта не заметили? Может, всё-таки пересмотреть отношение к "банальностям"?

и возможно это как раз более надёжный метод измерения формы степа, чем пересчёт его из АЧХ измеренного белым шумом. АЧХ всегда получается лохматой. Лично для меня вопрос открытый насколько достоверно из него восстанавливается импульсный отклик.

Если в ARTA и других приличных программах нажать кнопку "измерить импульсный отклик", а не "измерить АЧХ на шуме", то первично определяется импульс, и потом из него пересчитывают АЧХ, а не наоборот.
Суть метода определения импульса состоит в расчете корреляционной функции между исходным и конечным сигналом, это и будет импульсный отклик (и чуть более сложно, если нужно учесть калибровочный файл микрофона, но суть та же). На самом деле не важно, на каком сигнале измерять импульсный отклик, главное чтобы он все частоты содержал (поэтому есть опция выбора между типом шума).

Я видел только одну программу для измерения импульса на настоящем импульсном сигнале - это старая программа JBL Speaker workshop. Результат такой же, как и на шуме, только больше данных нужно копить для точного измерения.

[_Сам_]

На самом деле не важно, на каком сигнале измерять импульсный отклик, главное чтобы он все частоты содержал (поэтому есть опция выбора между типом шума)

Offтопик:
а я например вижу в этой фразе внутреннее логическое противоречие. Выбор сделан ровно потому, что не совсем всё равно чем измерять. В одном случае лучше одним сигналом, а в другом другим