О фазолинейности..

[mixxxxxer]

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

Перечитывал тут статьи Кресковского на тему "Transient Perfect Crossover", ну и решил попробовать как все же "звучат" АС с абсолютно фазолинейной фильтрацией.. Системка, на которой я "играюсь", позволяет сделать такое - это 3-х полосная активка, "питаемая" от многоканальной зв карточки (прикупил тут по случаю старенькую ESI ESP1010 взамен своей еще более старенькой ESI WT192L). Проигрыватель - программный плеер foobar2000 + plugin-ы: foo_dsp_xover для разделения стерео в 6-ти полосное стерео (по 3 полосы на канал, "родная" фильтрация отключена), foo_dsp_vst - VST-хост для вставки в путь сигнала VST-эффектов и сам эффект - convolverVST.dll (приблуда, позволяющая делать многоканальную цифровую FIR-фильтрацию). Можно было бы обойтись только vst-хостом (convolverVST и сам умеет расщеплять полосы), но в xover-е удобно выставлять временнЫе задержки на полосах прямо во время воспроизведения..

Получился примерно такой путь сигнала:

стерео-файл > стерео по 3 полосы > фазолинейные FIR-фильтры на каждую полосу > цапы зв карты > полосные уси > динамики

Импульсы для фазолинейных фильтров сгенерил в Адобе: взял дельта-функцию (1 сек "тишины", посрединке сэмпл = 1), отфильтровал ее бесселем 2-го порядка, развернул, снова отфильтровал тем же бесселем, снова развернул. И так для каждой крайней полосы, для средней - то же, но для обоих краев. Получил симметричные импульсы для фазолинейных фильтров 4-го порядка с выравниванием как-то там почти по Бесселю..

"Свинтив" всю эту конструкцию, принялся за "настройку" - раз ты, зараза, вся такая теперь фазолинейная, значит должна выдавать мне чистый, неискаженный меандр. По меандру и стал настраивать. Подвигал задержки полос взад-вперед, уровни вверх-вниз, в конце концов получил что-то более-менее похожее на меандр (см. первую картинку, меандр 1KHz, мик на расстоянии 0.5м от сч-дина по оси "прослушивания").

Ну, дай, думаю, теперь послушаю, на что ж это похоже? Включил.. И офигел..

Произошло то самое чудо, о котором как-то всегда мечталось, но достичь его все как-то не удавалось.. Нет, ну конечно и раньше была и ровная ачх-а, и "правильное" для LR4 (ранее самый любимый фильтр) сопряжение фаз и т.д. и т.п. И играло все это хорошо, ровно так, тонально верно.. Но все это было всегда только "похоже", только "напоминало".. Присутствовала во всем этом всегда некая фальшь..

А тут.. Такое впечатление, что воздух в комнате загустел и в нем натурально материализовались люди, инструменты, звуки.. Зв сцена распахнулась - вглубь, вширь, вверх, вниз.. Музыка стала какой-то осязаемой, плещущейся, дышащей как море или теплый ветер..

Сказать, что испытал шок - ничего не сказать.. Просто полностью утонул в происходящем.. Начал слушать часов в 8 вечера, опомнился и с трудом оторвался где-то в час ночи..

В конце концов начал "гонять" все это на всяких сложных участках, - перегруженные эл гитары, хор с органом, форте оркестра, - про которые помнил, что там раньше наблюдались "каша" и прочие гадости.. Теперь же состояния "каши" достичь нигде так и не сумел - если оркестр делает "все вместе и громко" - то, блин, он именно это и делает.. А струны у контрабаса хочется подойти и "ущипнуть" самому.. В общем, сказка какая-то..

Кстати, когда раньше разбирался с фазолинейными фильтрами, естественно прочитал и то, что акуст сложение не эквивалентно электрическому (что правда), и, даже если удастся точно сложить в одной точке (или на одной оси) акуст сигналы, то в соседних точках они уже точно никогда не сложатся, станут слышны предзвучия и т.п.. И сам здесь и в др местах неоднократно повторял этот тезис.. Теперь мое имхо такое - переживания по этому поводу сильно преувеличены.. Двигаясь довольно далеко как влево-вправо, так и вверх-вниз от свитспота разрушения звук картины я заметить не сумел..

Короче, запал я на эту байду.. Рекомендую, у кого есть такая же возможность "на коленке" сконфигурировать аналогичную систему, обязательно попробовать и послушать - имхо, оно того стОит..

PS. Снял (скриншоты слева-навправо, начиная со второй картинки): ачх+фазу и меандр по оси, 15 градусов вверх, 15 градусов влево - равносильно тому, что с 2.5 метров расстояния прослушивания я либо сижу на диване (0 гр), стою (+15 гр), лежу поперек (15 гр вбок). Все снимал с 25 см от панели АС по оси сч дина, вуфер нч отключен, у сч идет неустранимый спад ниже 200Hz (встроенный фильтр сателлитных м/м усилителей, которыми питаю систему), спад выше 12KHz - естественный внеосевой спад вч дина, характерная "пила" ачхи - хорошая иллюстрация краевой дифракции от малюсенького корпуса сателлитов. Собственно, спад сч дина (и без "подпорки" нч вуферов) начиная с 200Hz есть причина волнообразного изгиба на полке меандра.. Но не суть - видно, что в пределах +/-15 градусов от центра свитспота меандр более-менее сохраняется.. А играет по-прежнему с удивительным "эффектом присутствия", сейчас слушаю Бреговича и "брожу" между музыкантами его ансамбля..

PPS. Ссылки на фубарные dsp по теме: convolverVST - http://convolver.sourceforge.net/index.html, foo_dsp_vst - http://pelit.koillismaa.fi/plugins/show.php?id=205, foo_dsp_xover - http://xover.sourceforge.net/. Проверена их работа на версии фубара 0.9.4.

PPPS. По просьбам ленящихся гуглить камрадов выложил напрямую convolverVST (устанавливается сам), foo_dsp_vst и foo_dsp_xover (копировать в components фубара). foo_dsp_xover требует для работы длл-ину msvcr71.dll (копировать в Windows\System32).

Но все эти "приблуды" нужны тогда, когда хочется использовать фильтрацию на основе своих фир-фильтров. Если хочется просто попробовать, то проще включить в фубаре foo_dsp_channeldividerF - двухполосный фазолинейный фильтровщик, написанный одним японцем (или то же, но на конце F3 - это трехполосная версия). Двухполосный можно взять здесь (оба плюс описание на японском есть на сайте автора - http://www.aedio.co.jp/download/).

[mAxSpace]

Ей-богу, тема-то очень старая и давно решенная. Обсуждение, как на необитаемом острове... В нормальном мире для профприменения давно производятся готовые активные АС, процессор которых сам подстраивает свой импульсный отклик под помещение, а для домашнего применения - к примеру, тот же Маранц более 15 лет назад как сделал свой автоматический эквалайзер. Сейчас автоматическая настройка АЧХ/ФЧХ (импульсного отклика) есть почти у всех топовых A-V ресиверов (процессоров), при этом это всe работает с любыми усилителями/АС.. Зачем изобретать велосипед, когда можно его купить ?!
Пример одного из студийных мониторов с такой технологией

А как насчет того чтобы сделать своими руками ? ---ведь куда приятнее.
Да еще не у каждого найдутся такие деньги

[sia_2]

А как насчет того чтобы сделать своими руками ? ---ведь куда приятнее.
Да еще не у каждого найдутся такие деньги

Делать что-то своими руками имеет смысл только или что-то принципиально новое, то, что вообще еще не сделано в промышленности, или что-то значительно превосходящее по качеству лучшие из существующих на данный момент аналогов. Иначе это неинтересно и пустая трата времени, которое можно употребить с бОльшей пользой.

[dekko]

что-то значительно превосходящее по качеству лучшие из существующих на данный момент аналогов.

я б добавил или что не можешь купить (причины разные бывают),хотя наверно кому то легче заработать ну и хобби

[mAxSpace]

Делать что-то своими руками имеет смысл только или что-то принципиально новое, то, что вообще еще не сделано в промышленности, или что-то значительно превосходящее по качеству лучшие из существующих на данный момент аналогов. Иначе это пустая трата времени, которое можно употребить с бОльшей пользой.

Я вобщем согласен, но лично меня устроит система которую я не могу себе из финансовых соображений позволить, а сделать самому ЗНАЧИТЕЛЬНО дешевле, да и есть простор для манипуляций со звучанием (лично я делал: сначала добился максимольно хороших характеристик, а потом начал уклоняться от этого "эталона" в сторону именно того звука и именно в том помещении которое мне нужно)

А вообше системы автокаллибровки применяются и в очень дешевых аппаратах, но моё личное мнение что они больше портят-нежели помогают---даже в шибко проф.аппаратах---но мнение это моё и никому навязывать его не хочу - слух у каждого ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ.

[sia_2]

А вообше системы автокаллибровки применяются и в очень дешевых аппаратах, но моё личное мнение что они больше портят-нежели помогают---даже в шибко проф.аппаратах---но мнение это моё и никому навязывать его не хочу - слух у каждого ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ.

Автокалибровка автокалибровке рознь. Естественно, в недорогих аппаратах она и "из экономии" и из маркетинговых соображений урезана.

[mAxSpace]

Автокалибровка автокалибровке рознь. Естественно, в недорогих аппаратах она и "из экономии" и из маркетинговых соображений урезана.

Да даже если эта калибровка идеальна, как ты представляешь она сможет в классических АС с пассивным кроссовером фазовый сдвиг между частотными полосами выровнять ?


-именно этот вопрос здесь обсуждается

[sia_2]

Да даже если эта калибровка идеальна, как ты представляешь она сможет в классических АС с пассивным кроссовером фазовый сдвиг между частотными полосами выровнять ?

В одной точке (небольшой области пространства) - элементарно, обратная свертка для одной точки в пространстве работает даже на поганых АС. Но вот согласовать "прямой" и "диффузный" звук в более-менее значимой области пространства - можно только при правильном проектировании АС, ДН которых не претерпевает отклонений и образования лепестков в полосах раздела (и нет переворотов относительной фазы в области раздела). Поэтому сегодня важнее уже не АЧХ АС на оси (она эффективно правится в электронике), сколько пространственные характеристики. Впрочем, и их можно синтезировать, но тогда нужно большое число каналов (десятки).

[mAxSpace]

Кстати именно нулевой здвиг между част. полосами заставляют играть даже дешёвые динамики так, как о них никогда не подумаешь-сам лично проверил и всем советую.

Добавлено через 11 минут
Всеравно уши без отсутствия фазокогерентности не обманешь, а с присутствием таковои даже на растоянии 1-го метра от АС вся система как бы сливается воедино - очень интересный эффект, но чтоб его понять надо обязательно послушать.

Добавлено через 2 минуты
Что скажете, Александр ?

[mixxxxxer]

Offтопик:

Зачем изобретать велосипед, когда можно его купить ?!

Сергей, если не секрет, вы много купили себе домой "топовых ресиверов" или "готовых активных АС"?

Зачем тратить сумму, сопоставимую с ценой автомобиля, на то, что можно сделать "на коленке", по цене обычного совр компа, более-менее приличной звук карточки, изм микрофона, 6-ти средненьких динов от хор производителя и стольких же самопальных (или не очень) маломощных усилков? Ну и кое-каких знаний и навыков, конечно..

Конечно, вам, как профессионалу, в данной теме все давно понятно и малоинтересно.. Но мы-то немного в другой весовой категории..

Что скажете, Александр ?

Скажу, что фазолинейность или (хотя бы) фазокогерентность рулят..

[mAxSpace]

Это только кажется что звук от такого аппарата хорошим будет только в одной точке - на самом деле он "звучит" почти везде. Я например и на кухне от него балдею-эффект того,что музыканты играют в соседней комнате, а я просто вышел сделать себе кофе.

[mixxxxxer]

Пример одного из студийных мониторов с такой технологией

Приведенный вами в качестве примера Meyer Sound X-10, кстати говоря, стоит "всего-навсего" 24750 у.е. в MusicMag-е.. И не за пару.. Как, никто не хочет приобрести?

[sia_2]

Приведенный вами в качестве примера Meyer Sound X-10, кстати говоря, стоит "всего-навсего" 24750 у.е. в MusicMag-е.. И не за пару.. Как, никто не хочет приобрести?

Не, мне сначала надо дом, остальное потом . Но я знаю достаточно много людей, для которых это - не деньги, было бы желание. В Штатах, они, кстати, "заметно" дешевле. Лично мне пока хватает доработанных 6332

[mAxSpace]

Почти как моя квартира - и на провода деньги останутся.
надо брать

[mixxxxxer]

Гы..

[sia_2]

Гы..

Похоже, но на правой картинке значительно выраженнее явление Гиббса, "звон" вокруг пика. Это добавляет "стеклянности". Что более важно, никакая обработка не позволяет заметно улучшить пространственные характеристики и линейность АС. Т.е. достижение фазолинейности на малой мощности и на оси - самая простая часть задачи (поэтому лабораторные образцы таких АС с цифровой обработкой были еще в 70-тые годы).

[mixxxxxer]

Что более важно, никакая обработка не позволяет заметно улучшить пространственные характеристики и линейность АС.

Ну, на это возразить нечего.. Будем работать дальше..

[MaxMan]

Что более важно, никакая обработка не позволяет заметно улучшить пространственные характеристики и линейность АС.

золотые слова

[mixxxxxer]

Короче, чтобы не было ненужных ожиданий других "чудес", кроме тех, которые я имел в виду..

В этой ветке я просто хотел поделиться тем, насколько поразительно чисто и пространственно верно играют АС с более-менее точной и линейной фазовой характеристикой. Об этом же эффекте написал у себя на сайте и камрад MaxMan. Как оказалось, эта фишка известна давно и знакома всем, хоть раз слушавшим хорошо спроектированные системы первого порядка (а также ШП, эл-статы и прочие "природно" фазолин звуковоспр устр-ва).. Но для меня это явилось неожиданным и очень приятным открытием..

Свои впечатления я и попытался описать в топик-старте, а также и поделиться "секретами" технологии, тем более, что "цена" доступа к подобному "чуду" невелика.. Единственно, что выгодно отличает рассматривавшийся подход от АС с фильтрами первого порядка - возможность применять фильтры бОльших порядков с сохранением той же фазолинейности.. Правда, за это (как и за все на свете) приходится платить (предзвоном и т.п.)..

Никаких других "чудес" данный подход не несет. И дины diy-ные в большинстве своем д..мо (быстро "затыкаются", если хоть чуть-чуть поддать мощщи), и многополосные колонки, будь они пассивные или активные, строить надо по прежнему уметь - и диаграмма направленности должна быть хорошей, и лепестки не должны крутиться и еще сто тысяч т.п. и т.д.

ЗЫ. devisangela, как ты там, борешься с меандром?

[mAxSpace]

Александр,я не совсем понял на счёт звона - его что прям ухом слышно или только приборами выявляется ???
И ещё вышеприведённые графики снимались после фильтров ? или при помощи микрофона ????????? %)

[mixxxxxer]

На имп хар-ке видно (пост 94, правая картинка, слева от гл пика), что он "длится" менее 1ms (~0.2-0.5ms - зависит от порядка и типа фильтра).. Такие эффекты "услышать" невозможно.. Но на самом деле они вносят свой вклад в фильтрацию, какой именно - дело темное и долгое для объяснения.. На слух я, естественно, никакого предзвона не слышу..