Создание параметрического эквалайзера Опции

[fpganoob]

Всем привет! Нужно сделать параметрический эквалайзер (8 каналов) где для каждого канала можно указать :
1. тип (lp, hp, shelf, bell)
2. частота
3. коэффициент усиления
4. ширина полосы для bell типа, и резонанс для lp, hp, shelf типов
на экран типа LT24 выводим сигнал до и сигнал после и положение точек наших параметров
пользователь нажимает на одну из 8 кнопок, выбранная кнопка подсвечивается, и +/- кнопками меняет настройки для выбранного канала, значения этих настроек выводим на экран тоже.
Получится девайс подобный такому - https://bassgorilla.com/wp-content/uploads/...EQ-settings.png

Работа с аудио сигналом должна быть на hi-end уровне, без шумов и тп. Задержка входа выхода должна быть экстремально маленькой, разница в 1-2 мс уже заметна на слух.
Сразу закладывать что потребуется карта для хранения присетов и возможность сохранять загружать присет
Требуется:
1. решить возможно ли это сделать
2. определится с железом
3. написать VHDL под всё это добро

Интересуют сроки и примерная стоимость работы
Благодарю!

[bzx]

Интересуют сроки и примерная стоимость работы
Благодарю!

Готовы войти в задачу и решить от 600kруб, сроки от 3мес.
Если для Вас это супер-супер дорого и долго, то даю бесплатный совет - не беритесь, потратите и время и деньги.

[smart_pic]

Соглашусь с bzx по срокам и стоимости.
Есть несколько вариантов решения задачи.
Но хотелось бы понять назначение устройства и взаимодействие пользователя с ним.
Если это встраиваемое решение (или внешнее устройство к микшерному пульту) расширяющее возможности обработки сигнала существующего оборудования - это одно. В этом случае экран и настройки должны быть у оператора перед глазами и важна скорость реакции. Интерфейс управления должен быть простой и иметь возможность почти в слепую , только используя чувствительность пальцев, менять настройки. В таком решении экран и он же орган управления привязан к разрабатываемому устройству.

Если допустимо , что управление ( читай экран) может быть вынесено на мобильное устройство или стационарный комп, то можно написать приложение для конкретного устройства, таких как планшет , смартфон, ноут, комп и т.д. Или использовать кросплатформенное решение в виде универсального ВЕБ интерфейса.

Можно посмотреть в сторону ДСП процессоров ADAU с конфигурируемым трактом обработки при помощи их программы SigmaStudio в связке с микроконтроллером . Но в данном случае качество обработки сигнала ограничено возможностями имеющихся ДСП.

В приведенной ссылке, только вид экрана, можно сказать дизайн управления. А где само устройство? Вы его реально использовали? Что внутри этого девайса, что там стоит , какие микросхемы?

[AlexandrY]

Можно посмотреть в сторону ДСП процессоров ADAU с конфигурируемым трактом обработки при помощи их программы SigmaStudio в связке с микроконтроллером . Но в данном случае качество обработки сигнала ограничено возможностями имеющихся ДСП.

Интересная мысль.
Но не ADAU, а ADSP-2157x
Там есть все что нужно чтобы проект сделать месяца за два.
Аппаратные многоканальные FIR и IIR с 1024 float-point коэффициентами и одна из лучших RTOS в комплекте.
Можно сказать проект там уже готов, надо только сконфигурировать.
Никакого VHDL не понадобится, если конечно вся цель проекта не состоит в получении этого VHDL-а.

[blackfin]

Аппаратные многоканальные FIR и IIR с 1024 float-point коэффициентами и одна из лучших RTOS в комплекте.

Не совсем понятно, откуда брать коэффициенты для этих FIR и IIR.
ТС, НЯМС, хочет задавать в реальном времени АЧХ эквалайзера.
Но для вычисления импульсной характеристики фильтра нужна ещё и ФЧХ эквалайзера.
Можно, конечно, считать эту фазу линейной в ПП фильтра, но тогда не понятно из каких соображений выбирать угол наклона этой ФЧХ.
Кроме того, импульсная характеристика фильтра зависит не только от АЧХ фильтра в полосе пропускания, но и от АЧХ фильтра в полосе заграждения, а про это ТС не сказал ни слова..
Сгенерить в MATLAB'е набор готовых фильтров тоже, КМК, не вариант, поскольку при слишком большом диапазоне параметров эквалайзера количество готовых пресетов будет огромным.

PS. В принципе, можно вычислить ФЧХ фильтра, если считать, что комплексный коэффициент передачи фильтра является аналитической функцией частоты. Но решать краевую задачу Гильберта в реальном времени несколько затруднительно, КМК..

[AlexandrY]

"решать краевую задачу Гильберта в реальном времени несколько затруднительно"

Во первых не в реальном времени, а через GUI, во вторых не из соображений, а на слух.
По моему в теме все ясно. Экран только слишком маленький выбран.

[bzx]

Есть несколько вариантов решения задачи.

Все правильно. Только не надо забывать и упускать основной критерий в задании: задержка в тракте не более 1-2 мс.

[blackfin]

Все правильно. Только не надо забывать и упускать основной критерий в задании: задержка в тракте не более 1-2 мс.

Ну, это же сводится к тривиальному ограничению на длину ИХ КИХ фильтра эквалайзера.

Для частоты дискретизации fs = 192 кГц получаем, что кол-во tap'ов КИХ фильтра должно быть меньше чем: 2*fs*2мс = 2*192*2 = 768.

[fpganoob]

Мы тут с bzx пообсуждали и требования уточнились

1. это девайс который будет использоваться на отдельных дорожках, к примеру на каждой гитаре или микрофоне и тд. Похоже на вот это - https://www.thomann.de/gb/mxr_10_band_equal...+M108_408014_17

2. на картинке эквалайзер из Аблетона(программа)

3. задержки не должны быть, смещение на 1-2 мс будет критичным, то есть сам эквалайзре должен быть аналоговым а вот его управление цифровым

4. основаня фича это то что юзер меняет частоты/усиление. К примеру к нас есть 10 полос. Я кликаю на 4 полосу и указываю что она должна действовать на частоте 400Гц, с шириной такой-то с усилением таким-то. И так чтобы можно было настроить 10 полос.

В итоге решили что такой девайс будет огромным, а нужна коробочка))

[blackfin]

3. задержки не должны быть, смещение на 1-2 мс будет критичным, то есть сам эквалайзер должен быть аналоговым..

А как связана задержка в эквалайзере с тем, что "сам эквалайзер должен быть аналоговым" ?

[fpganoob]

А как связана задержка в эквалайзере с тем, что "сам эквалайзер должен быть аналоговым" ?

аналог -> цифра -> аналог всегда будет задержка, или я не прав?

[blackfin]

аналог -> цифра -> аналог всегда будет задержка, или я не прав?

Задержка в цифре ничем не отличается от задержки в аналоге. Суммарная дополнительная задержка в преобразователях АЦП и ЦАП при частоте дискретизации 192 кГц не превышает 11 микросекунд.

[fpganoob]

То есть задержка между входящим и выходящим звуком в конкретно нашем гипотетическом девайсе будет ~11 микросекунд?

[blackfin]

То есть задержка между входящим и выходящим звуком в конкретно нашем гипотетическом девайсе будет ~11 микросекунд?

Если цифровой фильтр выкинуть, то да, так и будет. Но задержка в цифровом и, аналогично, в аналоговом фильтре с теми же АЧХ/ФЧХ, что и у цифрового, на два порядка превосходит суммарную задержку в АЦП и ЦАП.

[fpganoob]

Вот как выглядит девайс в софте - https://youtu.be/tRbRbXktxrc?t=24
Выбираем канал и настраиваем его: тип, частота, усиление, ширина

blackfin, и всё же, если взять девай описанный мной, с фильтрами, мы получим значимые задержки (>1мс) или нет?

[blackfin]

blackfin, и всё же, если взять девайс описанный мной, с фильтрами, мы получим значимые задержки (>1мс) или нет?

Нет особых сложностей спроектировать цифровой фильтр с групповой задержкой менее 2 мс. Проблема в том, что фильтр небольшого порядка имеет низкую добротность, плохое подавление вне полосы пропускания и широкую переходную полосу АЧХ. Но все, ессно, зависит от конкретных числовых значений амлитудно-частотной и фазо-частотной характеристик фильтра и точности, с которой нужно аппроксимировать эти функции.

[_pv]

Проблема в том, что фильтр небольшого порядка имеет низкую добротность, плохое подавление вне полосы пропускания и широкую переходную полосу АЧХ.

если просто посмотреть на картинку как-то не видно там особо злых требований к фильтрам.
пример реализации: http://www.collinsaudio.com/Prosound_Works...0decramping.pdf

[=L.A.=]

Работа с аудио сигналом должна быть на hi-end уровне, без шумов и тп.

*
"В отличие от Hi-Fi, в номенклатуре современной радиоэлектроники для понятия «High End» отсутствуют регламентирующие стандарты, ГОСТы или другие характеристики, способные квалифицировать High End тем или иным образом."

[fpganoob]

Выяснил, что уже есть решение моей задачи (точная эквализация каналов) - это диджитал микшеры типа mackie dl 1608, так что задачу можно снимать
Всем спасибо за дискуссию!

[smart_pic]

Цифровая звуковая платформа BIAMP также позволяет это делать.
Только немного повозиться с настройками тракта в прилагаемом ПО.
И экран не встроенный, а внешний РС.

[Rst7]

Выяснил, что уже есть решение моей задачи (точная эквализация каналов) - это диджитал микшеры типа mackie dl 1608, так что задачу можно снимать
Всем спасибо за дискуссию!

Я бы на Вашем месте поинтересовался характерными значениями латенси цифровых консолей Но вообще мой Вам совет - не говорите никому, какая у Вас латенси в тракте, и никто из музыкантов ничего не заметит. Работает такой лайфхак где-то до 10-15мс (ну т.е. где-то до эквивалента дистанции 5 метров по воздуху).

[fpganoob]

Я бы на Вашем месте поинтересовался характерными значениями латенси цифровых консолей Но вообще мой Вам совет - не говорите никому, какая у Вас латенси в тракте, и никто из музыкантов ничего не заметит. Работает такой лайфхак где-то до 10-15мс (ну т.е. где-то до эквивалента дистанции 5 метров по воздуху).

попробуйте в аблетоне создать две дорожки кик с тарелкой на каждой четверти. у партии тарелок сделать 1мс задержку - бит сразу начнет работать заметно иначе.

[one_eight_seven]

попробуйте в аблетоне создать две дорожки кик с тарелкой на каждой четверти. у партии тарелок сделать 1мс задержку - бит сразу начнет работать заметно иначе.

Попробуйте найти музыканта, который в метроном попадает с ошибкой менее 1мс. (особенно, учитывая, что на сцене он может отойти от ударной установки на несколько метров).

Сообщение отредактировал one_eight_seven - Apr 14 2018, 20:17

[Rst7]

попробуйте в аблетоне создать две дорожки кик с тарелкой на каждой четверти. у партии тарелок сделать 1мс задержку - бит сразу начнет работать заметно иначе.

С одновременным ударом в тарелку и бочку? Или все таки тун-ца-тун-ца-тун-ца? Если второе, то готовы два таких трека отличить в двойном слепом тесте?

И что же делать в том случае, если при обычном съеме микрофонами барабанной установки микрофон бочки находится прямо у резонаторного отверстия бочки, а тарелки снимаются оверхэдами на некотором расстоянии? Причем, еще и разное расстояние у каждой тарелки до микрофона. А, напомню, 1 метр - это 3мс.



Походу пацаны на Abbey Road и не знают, что "бит начинает работать заметно иначе"

[one_eight_seven]

Причем, еще и разное расстояние у каждой тарелки до микрофона. А, напомню, 1 метр - это 3мс.

Неужели вы верите, что законы физики будут работать, если о них не знать, или хотя бы если просто не обращать на них внимание?

[x736C]

А, напомню, 1 метр - это 3мс.

Ах вот, для чего дирижеру палочка. Хотя в оркестре тоже все играют по барабану. Но не уверен.

[fpganoob]

x736C, в моём случае это электронная музыка. Есть драм машинка, для каждого ударного свой аудио выход, всё это синкается с синтезаторами и тд. Я хотел на каждую дорожку вешать такой девайс, для более точной эквализации. В таком сетапе сдвиг в 1 мс разных дорожек решает. Но вы правы если играет тольок бочка и тарелка то практически невозможно определить, но когда добавляется перкуссия то видно хорошо.
Записал вам два примера:
1. обычный
 norm.wav ( 1.24 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 129



2. снейр с задержкой 1мс
 offset_snare_1ms.wav ( 1.24 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 130




при накоплении подобных смещений может быть как интересный так и не предсказуемо не интересный эффект. мы часто двигаем нектрые нотки на 1-2мс для микро свинг эффекта, оживляя партию, но одно дело когда это делается намеренно а другое когда случайным образом.

В любом случае, цифровой микшер решает мою задачу на все 100%

[Rst7]

Я хотел на каждую дорожку вешать такой девайс, для более точной эквализации. В таком сетапе сдвиг в 1 мс разных дорожек решает.

Это же совсем другой случай, не имеющий отношения к латенси самого канала обработки (т.е. ко времени, которое проходит от появления сигнала на входе до появления на выходе). Более того, любая эквализация любого канала изменит фазовые соотношения между каналами и все. Если не хотите эквализации (все эквалайзеры в байпасе) и не хотите поломать фазовые соотношения между каналами, то просто все каналы должны быть задержаны на одно и то же время. Ну, скажем, проходить через одинаковые устройства обработки. Пусть там будет АЦП, буферизация, ЦАП, но если все каналы идентичны - фазовые соотношения не поломаются.

И конечно Вам пойдет любой вариант - цифровой микшерный пульт либо многоканальная звуковая карта + DAW на компе.

Ну и конечно для тех, кто верит, что из-за небольшого изменения тембра малого в такой ситуации у него не получится хита, черти уже давно разогрели отдельный котел в аду