если считаем все процессы линейными, то полностью ли АС определяется импульсной характеристикой? По идее то, если считаем ее линейной. Тогда же я могу синтезировать эквалайзер и выпрямить АЧХ и ФЧХ? Причем ФЧХ меня интересует куда больше. Как бы ответ очевиден, что все верно, но смущают меня всякие эхо, по идее тоже линейная штука, но мало ли.. слишком просто все выглядит, сделать хайэнд из ничего. Вопросы искажений оставим в стороне нелинейных, они в мегабаксовой акустике есть

Временной и частотный домены в линейном случае - взаимообратимы.

Еще в конце 80-х на рижской "Радиотехнике" сделали на таком принципе измеритель параметров акустических систем. Позволял обмерять параметры выпускаемых колонок прямо в цеху, без безэховой камеры. Работал в середине 90-х с разработчиками этой системы в коллективе, оставшемся после закрытия на волне "независимости" КБ "Радиотехники".

так что с компенсацией то? я читал про линейно фазные эквалайзеры, но то профи. Мне для себя

Эхо - считайте это распределённая куча акустических систем вещает одно и то же, не выйдет скомпенсировать это в объёме, только в одной точке, да и то если там не спектральный ноль, так что действительно не всё так просто.

Есть такое и широко применяется в дорогих ресиверах или например вот широко известные в узких кругах ребята делают доступные приблуды для Active Room Correction.

Ну и в целом, задача понятная, известно как померить импульсную характеристику и как синтезировать обратную для компенсации. Я сейчас по странному совпадению как раз пишу статью для своего блога про всё это, в новом году наверное закончу.

В 70х годах была попытка по заказу поминаемой здесь "Радиотехники"синтезировать именно для этой цели фильтры с заданными частотными и ФАЗОВЫМИ характеристиками. Причем сама акустика так же могла подстраиваться и все излучатели перемещаться относительно друг друга, поскольку речь шла об измерительном комплексе. Кончилось на моей памяти ничем - запредельная сложность. Правда в те времена, хоть фильтры в цифре синтезировались, но реализовывать их можно было только в аналоге. Так что, конечно, запредельность определялась и возможностью реализации. Забыл я уже все к черту - столько лет прошло .

Более, чем - смеюсь.
Все давно реализовано, как по желаемой АФЧХ, так и по не желаемой.
Только это не для бедных "шпиенов".

Зачем на форуме?

Не вижу ничего смешного, задачка и сейчас запредельная, для себя практически нереализуемая, из ничего просто комната акустическим поролоном обклеивается:
https://www.youtube.com/watch?v=wwa5QqpJJG8

господа, мне ничего поролоном клеить не надо, это внутриканальные мониторы, до 1000 баксов, не самые дорогие, но бороться за звук уже стоит. Некоторые характеристики известны (аттач). Собственного имхо достаточно только импульсной, но она тут не точна, я измерю косвенно по ачх+фчх. Меня вопрос эха интересовал, ведь это, как я понимать просто отклики на импульс, но с бОльшим запаздыванием. Господ просьба посмеяться в сторонке.


меня фаза интересует более всех, полагаю вся "скорость" "упругость" все от нее. АЧХ не так важно, ухи сами по себе кривые в этом плане, да и мозг быстро подстроит как ему хочется звучание

Да, в той системе на акустическую систему подавалась пачка импульсов (8 или 16, уже не помню) с относительно большим расстоянием между импульсами (больше, чем время прихода эха). В сигнале с микрофона искался первый мощный пик (прямой сигнал от колонки), далее оцифровывалось необходимое количество отсчетов и делалась пауза на время между имульсами - эхо попадало в эту паузу. Далее оцифровывался отклик от второго импульса и т.д. Над результатами оцифровки каждого отклика на импульс делались БПФ, результаты усреднялись (таким образом давились посторонние шумы) и получалась АФЧХ колонки. Задачу компенсации та система не решала, только измерение.

Меня компенсация интересует. Вернее как будет звучать итог. У эквалацзеров с линейной ФЧХ как я поимаю есть забавняе приколы, типа начало звона до вызвавшего этот "звон" импульса. В Матлабе просто не успеваю пока проверить. Вобщем я так понял - все более чем реально, только никому не было надо? Имхо это интереснее продавать, чем ЮСБ зарядный кабель с подогревом для лучшего звука

В распространении звука вообще и эха в часности - для себя не могу понять: скорость звука в ближней зоне и за ней.
И соответствено результирующую фазу:

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Т.е. согласно картинке скорость звука в ближней зоне и в дальней разные. А размер зоны у каждой частоты свой.
Из этого получается, что надо:
1 раскладывать звук на частотные полосы;
2 считать отдельно для каждой полосы задержку для ближней зоны;
3 считать отдельно для каждой полосы задержку для дальней зоны;
4 компенсировать фазы в полосах с учётом этих задержек.

Ну и если всё это сделать - возникнет ещё один сверхвопрос, действительно ли скорость звука меняется переломом в точке 1/6? Или это как со сроком годности у консервов...

PS: Никто не пробовал взять два микрофона на небольшом расстоянии друг от друга и от источника и померить задержку сигнала в мС в полосе частот?

Гм, и правда интересный вопрос.. Только 1) это уже нелинейная система 2) к наушникам это, как я понимаю не относится - у них все - это ближняя зона. Или нет?

К наушникам не относится - там звук по воздуху не распространяется.

А вот если звук в полосе 20-20000Гц записать двумя микрофонами, один у источника звука, а другой на расстоянии 18см, то вероятно:
частоты выше 317Гц будут в дальней зоне, а ниже 317 в ближней.
Т.к. длина 317Гц - 108см (18*6см)

Для 20Гц граница будет на 286см, а для 20000Гц на 0.286см

В мире акустики есть некий Фарина, широко известный в узких кругах аудио инженер из италии. В каких то трудах по теме мелькали выкладки о линеаризации его методики измерения. В целом его способ измерения ИХ обладал набором важных преимуществ, но обладал одним существенным недостатком. За счет краевых эфектов импульсная х-ка не получалась идеальной.
В работе предлагалось расчитать корректирующий "согласованный" фильтр, дающий на выходе идеальный цифровой дельта импульс, как при методе MLS. Думаю, что таким методом можно "линеаризовать" любую систему, внося реальную, неидеальную ИХ в расчет корректора. Вопрос в линейности линеаризуемого и вычислительной способности линеаризатора.
Певцы ртом и музыканты гитарой давным давно используют обратный процесс - с помощью "импульсов" портят сравнительно линейный аудиотракты для получения звучания правильных/фирменных "кабинетов"

?



ну а я про что? Другой вопрос, что ровная АЧХ нафик не сдалась, но мне гораздо проще к просто линейной добавить баса или верхов, чем разбираться со специфическими горбами конкретных затычек (они есть у всех )

Звук от динамика до уха летит всего несколько сантиметров - всё в ближней зоне.

Блин, sound velocity - это оказывается не скорость, а амплитуда - так что на фазу не влияет...

это как ? :-O

Вот визуализация стоячих волн на одной частоте, очевидно что избавиться от стоячих волн одной акустической системой невозможно.
https://www.youtube.com/watch?v=wvJAgrUBF4w

Про velocity?

The amplitude can be measured as either pressure, velocity, or particle displacement of the air. -> Lecture1-Acoustics.pdf

Я реализовал этот метод в качестве эксперимента, дельта импульс действительно хотелось бы видеть получше, но в частотной области все проблемы находятся на краях диапазона и быстро затухают. Надо только зондирующий импульс делать подлиннее. Так же я накладывал окно в начале и конце импульса для плавности изменения амплитуды. Судя по всему сейчас это самый распространённый метод измерения импульсной характеристики помещений.

По поводу компенсации: я ещё толком не исследовал современную литературу на этот счет, если кто-нибудь посоветует статьи, буду очень признателен. Простая Weiner Deconvolution работает, но хочется чего-то более контроллируемого что-ли...

так не проще ли с толком и расстановкой снять АЧХ и ФЧХ и обратным Фурье импульс то получить?

Вы так получите комплексный сигнал. И нелинейности тоже подпортят результат.

А вообще метод-то простой как полено, никакой там сложной математики нет.

.

Я бы на Вашем месте начал с другого эксперимента. Берете любую DAW, создаете трек, в него импортируете любимую музыкальную композицию, а в инсерты трека ставите какой-то эквалайзер, способный вращать только фазу. И крутите, пытаясь понять, на что оно вообще влияет. Хорошо бы еще это делать по методике двойного слепого теста.

Да, и еще. Вас графики в даташите не смущают? Провал АЧХ, начинающийся с 4.5кГц (аж на 15дБ) почему-то никак не проявляется в ФЧХ.

Смущают. Возможно надо самому измерить, для наушников это несложно. Можете посоветовать крутилки фазовые? А на АЧХ можно забить, прогнал трек через обратный к АЧХ фильтр с лин. фазой в Матлабе - в принципе получил что ожидал, скучный мониторный звук. Что касается провалов, то в принципе из связь неочевидна, можно иметь какую угодно АЧХ при линейной ФЧХ и наооброт. Другое дело что акустика, скорее всего ближе к БИХ фильтрам , там это вряд ли.

Фазовые искажения, зараза, влияют . Прослушивания проводились в заглушенной камере. Слуха, как такового, у меня нет, но когда опытные товарищи подсказывают на что обращать внимание, то начинаешь отчетливо отличать.

Это, простите, как прослушивалось? Две разные контрольные АС разной ФЧХ, но одинаковой АЧХ? Или какой-то фильтр включался? Если да, то какой?

да понятно, что влияют и я догадываюсь как. Представьте типичную систему определения дальности с какой нить ЛЧМ или подобнымтчирпом. Широкополосным. При преме если нарушить фазовые соотношения где либо - согласованный фильтр даст очень слабый отклик, определить локализацию объекта станет затруднительно. Так и тут.

Я не хочу Вас расстраивать, но локализация в наушниках и локализация при использовании АС - две большие разницы. Звукорежиссеры всегда сводят продукт, пользуясь АС для расстановки панорамы, управления реверберацией (создание эффекта ближе/дальше), и так далее. В наушниках это все совсем по другому звучит, нежели на контрольной АС.

Более того, есть две школы звукорежиссуры. Одна из них при панорамировании использует задержки более слабого канала, а вторая - нет. Обычная величина задержек порядка единиц миллисекунд. Оцените дополнительное вращение фазы в диапазоне выше 1кГц, и поймете, что там большое_число*2пи без всяких АС набегает.

А вот при прослушивании бинауральной записи БСО в наушниках очень хорошо разбирается, где находятся группы инструментов в пространстве, даже с очень поганым трактом.

Вы меня вряд ли расстроите, мне звучание гибридной арматуры все равно интересней. С фазовый поиграю еще. А есть нормальная эмуляция АС?

Нормальной нет. Можно найти в сети снятые на голове-макете так называемые HRIR, из которых, с одной стороны, можно бы было соорудить true-stereo ревербератор, который при использовании в режиме Dry/Wet=100% как раз и имитировал бы АС на пару с головой слушателя, но с другой стороны сами импульсы крайне похабны по АЧХ, имеют малую длительность (неправильно обрабатывается НЧ-часть спектра), в общем, провал.

Интересная ситуация. Я думал это вообще невозможно.. а ухо вообще можно ли считать материальной точкой при расчете? Ведь если нет, то никакой эквалайзер не поможет

Ухо - нет. Более того, в принципе даже прическа влияет. Определение местоположения источника звука впереди-сзади/вверх-вниз вообще именно ушной раковиной определяется. Можно считать точкой входное отверстие ушного канала. Ну, собственно при записи бинаурального стерео там как раз и располагают микрофоны. Вот пример такой записи (слушать необходимо именно в наушниках).Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Я не совсем то имел в виду. Можно ли внутриканальными наушниками путем неважно сколько сложной обработки сигнала получить звуковую картину, идентичную АС? Несколько сильно влияние костной проводимости звука?

На низах - сильно влияет. Там в основном именно пузом все и слышно. А начиная с 300Гц - уже более-менее получается при использовании HRIR.

Буду слушать HRIR, спасибо, крутая тема .. и думать как это куда прикрутить если понравится. А низы - фиг с ними, на них локализация нафик не нужна

Более того, я же не зря файл со звуковым примером прикрепил. Берете бинауральный микрофон, например, такой
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
, расставляете перед ним мониторы, снимаете 4 импульсных отклика L->L,L->R,R->L,R->R, потом загружаете эти отклики в true-stereo ревербератор, устанавливаете на нем уровень прямого сигнала в 0, уровень обработанного - 100%, и вот Вам готовый эмулятор АС. Можно даже обойтись без специального микрофона, использовав в качестве него собственную голову и обычный измерительный микрофон, который нужно расположить как можно ближе к слуховому проходу. Измерительные микрофоны как раз достаточно удачную конструкцию для такого дела имеют. Я, например, экспериментировал с таким
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

я вот на МЕМС смотрю, махонькие и ничо вроде.. да и копейки стоят.. не пойдут?
И что то не понял про HRIR... как мне этот сэмпл с музыкой то свернуть?

Была безэховая камера, акустическая система и раздельных (не в одном корпусе) излучателей и возможность менять взаимное положение излучателей и создавать задержку по каждому из каналов. Все оборудование было западное и куплено вместе с камерой. Задача была попытаться сделать что то подобное эталонное "советское" из имеющихся акустических элементов.

гы классно =) но долго так слушать не будешь https://www.youtube.com/watch?v=k38rJ1fpZik
Корочь как мне чтобы как из АС звук шел без траекторий ? raw_synthesis(l_hrir_S,r_hrir_S,base_sound_v,trajectory_S); обнулить траекторию просто?
Кстати насчет фазы и чего меня вообще на сию тему потянуло вот обзорчик накатал по гибридам http://mysku.ru/blog/aliexpress/47786.html
А если еще 3D виртуальный шлем присобачить к этому делу.. забавная идейка

Многополосная система?



Я не совсем понимаю, что Вы имеете в виду. Что за raw_synthesis, что за траектории?

Да, измерительный комплекс с многополосными системами.

http://medi.uni-oldenburg.de/hrir/ вот тут. Там наборы туева хуча под разные помещения семплов, и скрипты матлаба, даешь траекторию движения источника азимут высота расстояние и он пересчитывает на наушники с учетом помещения. Вот видимо эта функция.

Я бы на всякий случай для экспериментов брал МЕМС с ИКМ выходом, боюсь (но не могу проверить), что дельта сигма кодер врятли имеет линейную ГВЗ.
А если из практики - надо глушить корпус этих МЕМС, а то они корпусом тоже слышат где-то -40дБ от того что в отверстие влетает.

Там PDM - оно? АЦП хз какой, но графики фазы вроде прямая линия. А как глушите? С моделью уха я примерно определился, пластилин скульптурный.

Я там не разбирался. Брал нужные импульсы отсюда - http://interface.cipic.ucdavis.edu/sound/hrtf.html



Ну так из-за того, что кроссоверы не идеально делят полосы, при изменении задержки между полосами в области нахлеста возможны произвольные колебания АЧХ от +6 до -бесконечностьДб. Вот оно на слух и отличается. Вообще в многополосных системах происходящее на стыке полос - это тот еще ад.



Я не парился и ставил эксперименты на Panasonic wm-61a.

Это была измерительная система и с оригинальным комплектом оборудования там все было отлично. И с альтернативными излучателями все было достойно, но только с АЧХ. С ФЧХ было плохо.

Я ж не против. Просто вот при этом

можно получить изменения в АЧХ в отличии от идеально плоской АЧХ в "нулевом" положении излучателей.



Опять же, у меня сильные сомнения, что прям вот так АЧХ ровная была, а ФЧХ кривая по самое не могу.