Влияние ФЧХ оборудования на восприятие музыкального материала (1 онлайн

  • Автор темы Удалённый пользователь 2234
  • Дата начала

Vitaly Zolotarev

Well-Known Member
20 Июн 2008
205
257
63
После того как путем эксперимента мы убедились, что ФЧХ тракта сама по себе в подавляющем большинстве случаев практически не влияет на восприятие музыкального материала, ...
Выводы:
- Если в тракте, который используется для прослушивания/мониторинга имеется только один канал - ФЧХ этого канала не имеет значения.
В таком случае, мы не должны ощущать разницы между фазо-линейным и обычным эквалайзерами если их АЧХ совпадает?
 
  • Like
Реакции: Andrew_S.
У

Удалённый пользователь 2234

Guest
В таком случае, мы не должны ощущать разницы между фазо-линейным и обычным эквалайзерами если их АЧХ совпадает?
Если канал один - не должны ощущать, ощущать будем только в случае, когда у фазо-линейного эквалайзера будет заметный для слуха пре-звон (например при эквализации на низких частотах) - но это будет уже брак и это в общем то уже не про ФЧХ.
Если каналов несколько - то, конечно будем слышать разницу, в случае мультитрека - будет разница по отношению к другим трекам, которые или не подвергались эквализации или подвергались, но с другими параметрами, в случае прослушивания например стереопары - разница будет за счет того, о чем я уже говорил ранее по поводу оборудования
- На практике при наличии определенной неизбежной погрешности параметров реальных компонентов (измеряется в процентах) чем линейнее будет ФЧХ каждого канала, тем меньше будет разница между ФЧХ каналов в градусах.
Ухо не может распознать фазовую характеристику отдельно взятого сигнала саму по себе, оно может услышать только разницу между фазовыми характеристиками двух или более сигналов.
 
Последнее редактирование модератором:

Andrew_S.

Well-Known Member
5 Дек 2011
2.425
7.250
113
Братислава
Ухо не может распознать фазовую характеристику отдельно взятого сигнала саму по себе, оно может услышать только разницу между фазовыми характеристиками двух или более сигналов.
так и есть на статичных синусах. но музыка - далеко не статичные синусы. допустим удар по барабану. в правильном барабане все "в фазе". из за этого получается правильный "бум". а если начать сильно смещать компоненты этого сигнала по времени друг относительно друга, то получится не "бум" а "пук". правильного удара не будет, так как он будет "размазан". то же самое и с атаками других инструментов.

и второй не менее важный аспект - это стереолокализация. наш мозг определяет расстояние до объекта исключительно по отражениям. и поверьте, там очень важна структура ранних отражений. я много экспериментировал с моделированием реверберации и совершенно четко слышно, что если ты корректно делаешь отражения, то звук начинает "отдалятся". если отражения - левые или очень диффузные, то у звука получается явно слышный "реверберационный хвост", но звук в глубину не двигается. это я к тому, что если мы начнем вносить временные искажения в сложный композитный сигнал (которым является музыка), то глубина картинки достаточно быстро "схлопнется". что и слышат люди.

ИМХО это лучше один раз услышать и все встанет на свои места. :)
 
  • Like
Реакции: mexap и M Clis
У

Удалённый пользователь 2234

Guest
ИМХО это лучше один раз понять и все встанет на свои места.
Не существует и не может существовать по определению никакого прибора (а уши - тоже прибор), который может замерить фазово-частотную характеристику сигнала, имея только один этот сигнал. В любом устройстве для замера ФЧХ - может быть для вас это будет открытием - как минимум два входа, один из которых для опорного сигнала, по отношению к которому будет производиться замер ФЧХ (например выходной сигнал сравнивается с входным) и ФЧХ показывает не ФЧХ какого-то сигнала самого по себе (нет такой характеристики по определению), ФЧХ показывает разницу фазовых хар-к двух сигналов. Например, если мы видим, на графике, что на 1 кгц сдвиг например 90 гр, то нужно понимать, что это фазовый сдвиг по отношению к какому-то другому сигналу, если вы в качестве опорного для сравнения выберете другой сигнал, то получите другую ФЧХ.
То есть ФЧХ, в отличии например от АЧХ характеристика не абсолютная, а относительная и ФЧХ не является характеристикой самого сигнала как такового, она является характеристикой соотношения фазовой хар-ки сигнала по отношению к фазовой хар-ке другого сигнала.
допустим удар по барабану. в правильном барабане все "в фазе". из за этого получается правильный "бум". а если начать сильно смещать компоненты этого сигнала по времени друг относительно друга, то получится не "бум" а "пук". правильного удара не будет, так как он будет "размазан".
Примеры в студию, с описанием, в результате каких действий правильный "бум" превращается в "пук". Пожалуйста. Естественно, изменять можно только ФЧХ и это должна быть только одна дорожка.

и второй не менее важный аспект - это стереолокализация. наш мозг определяет расстояние до объекта исключительно по отражениям. и поверьте, там очень важна структура ранних отражений. я много экспериментировал с моделированием реверберации и совершенно четко слышно, что если ты корректно делаешь отражения, то звук начинает "отдалятся". если отражения - левые или очень диффузные, то у звука получается явно слышный "реверберационный хвост", но звук в глубину не двигается. это я к тому, что если мы начнем вносить временные искажения в сложный композитный сигнал (которым является музыка), то глубина картинки достаточно быстро "схлопнется". что и слышат люди.
А это к теме каким образом относится?
 
Последнее редактирование модератором:
У

Удалённый пользователь 2234

Guest
Важность восприятия ФЧХ явно недооценивается.
Путем несложных арифметических расчетов можно показать, что если , например, расстояния от точки прослушивания до каждого из мониторов не идеально одинаковые, а отличаются, например всего на пару сантиметров (и это, согласитесь очень небольшое отклонение для реальных условий), то ФЧХ левого и правого каналов будут отличаться настолько, что уже примерно на 7 кгц будет противофаза (и это при условии что сами мониторы имеют идентичную ФЧХ - левый и правый). При разнице расстояний 4 см (тоже вполне реальная цифра) противофаза будет уже на частоте ниже 4 кгц. Вам это сильно мешает работать?
 

Long

Well-Known Member
27 Фев 2008
16.484
14.130
113
Moscow
WWW.LONG.RU
-- Топик зело позабавил. Но ОЧЕНЬ жаль, что он появился - теперь у меня вообще все телефоны оборвут.
Чтобы облегчить хоть немного жизнь тем, кто будет звонить - тезисно несколько моментов:
1. Абсолютную фазу реального сигнала, особенно с резкими атаками - слышно.
2. Изменение фаз составляющих комплексного сигнала - слышно.
3. Для правильного стерео - важна идентичность ФЧХ тракта. (Вдруг кто-то ещё не читал про это! :p)
 
  • Like
Реакции: Evgeniy1, mexap и M Clis
У

Удалённый пользователь 2234

Guest
Изменение высоты тона пилы при перевороте на 180 гр тоже очень хорошо слышно, только это уже другая тема - психоакустика.
[DOUBLEPOST=1499192439][/DOUBLEPOST]
Для правильного стерео - важна идентичность ФЧХ тракта. (Вдруг кто-то ещё не читал про это! )
Вы мои сообщения в этой теме читали?
 

miki

Member
20 Июн 2006
123
18
18
41
Примеры в студию, с описанием, в результате каких действий правильный "бум" превращается в "пук".
В концертной практике встречаем постоянно воздействие ФЧХ системы на звук в зале.
Пример - большой зал (почти стадион), в подвесе линейный массив и массив из субов(около 20шт). При первоначальном прослушивании системы звук гулкий, кашеобразный (время ревербирации зала около 5с), "басы летают". Системный инженер все свел правильно и достаточно линейно (АЧХ). Работать в таком зале сложно(опыт предидущих концертов в нем был). Групповая задержка к низу вырастает более 40мс(примерно). По моей просьбе системный инженер выключает дополнительный фильтры среза высоких и низких частот в процессоре (по его мнению так лучше сабвуферы разделяются с линейным массивом), тем самым уменьшая порядок фильтра в зоне кроссовера (в усилителях и так заложены эти фильтры меньшего порядка), ФЧХ в области баса и суббаса приближается к горизонтали. Пересводим систему, высчитываем новые задержки и т.п., уменьшаем задержку на субах, измеряем, получаем "более быстрый бас". Звук становится в зале лучше , низкие частоты более управляемые , реакция эквалайзера в области низких частот более ощутимая. Все рулится и концерт проходит успешнее. Пример отработан на практике не один раз. ФЧХ системы сильно влияет на восприятие музыки(в моем случае концерта живого коллектива) при даже одинаковых АЧХ.
 
Последнее редактирование:

Vitaly Zolotarev

Well-Known Member
20 Июн 2008
205
257
63
miki, следующий раз посоветуйте своему системному инженеру проверить импульсный отклик всей системы перед настройкой АЧХ. Если система 3-х полосная, то он наверняка увидит три не совпадающих по времени отклика. Если кроссовер позволяет, эти отклики нужно совместить регулировкой задержек полос. Потом можно настраивать АЧХ. У-вы, для всего зала настроить систему не получится. Но грубую ошибку уменьшить можно.

Я проверял это на своих Genelec мониторах. В моей модели сигнал с твитера по времени приходит раньше сигнала бассовика.
 
  • Like
Реакции: Radiator, PROMO и Long

Vitaly Zolotarev

Well-Known Member
20 Июн 2008
205
257
63
NickCrow, таким образом мы приходим к выводу что выравнивать АЧХ громкоговорителей/наушников нужно только "аналоговым (IIR)" эквалайзером (или фазо-линейным в режиме min-phase). Т.к. в этом случае произойдёт и выравнивание ФЧХ. Разумеется речь идёт об индивидуальном подходе к каждому каналу.
 

miki

Member
20 Июн 2006
123
18
18
41
посоветуйте своему системному инженеру проверить импульсный отклик всей системы
Сводить систему и смотреть импульсный отклик системные инженеры умеют хорошо, и пользуются этим.
 
Последнее редактирование:

Alexey Lukin

Well-Known Member
11 Июн 2003
1.983
1.446
113
42
audio.rightmark.org
Начинание хорошее! Хочу исправить пару моментов:

Чтобы при оценке ФЧХ исключить влияние временнОй задержки, одинаковой для всех частот, после замера ФЧХ фаза выходного сигнала сравнивается не с входным сигналом, а с входным сигналом, задержанным на величину этой временнОй задержки, одинаковой для всех частот. Для этого случая применяется термин минимальная фазовая характеристика.
Мне кажется, вы неправильно понимаете термин минимальной фазы. Она не имеет отношения к нормализации задержки. Формальное определение минимальной фазы дается через физическую реализуемость и стабильность. А на пальцах ее можно определить как такую ФЧХ, при которой устройство с данной АЧХ достигает минимальной фазовой и групповой задержки. Если у фильтра изначально линейная фаза, то, как ее ни нормализуй, минимальной она не станет.

Тут намек на то что два аналоговых устройства, имеющих идентичную АЧХ будут иметь идентичную ФЧХ. Это закон природы, обусловленый свойствами аналоговых фильтров.
Это не так: существуют аналоговые всепропрускающие (all-pass) фильтры (как активные, так и пассивные), у которых ровная (константная) АЧХ, но различные неровные ФЧХ. Т. е. для них ФЧХ не зависит от АЧХ.

можно поподробнее, как получить ФЧХ из АЧХ?
ФЧХ получить из АЧХ можно в том случае, если система имеет минимальную фазу (многие аналоговые системы действительно таковы). ФЧХ равняется преобразованию Гильберта от АЧХ. Другими словами, нужно в АЧХ повернуть все фазы на 90° — и получится ФЧХ (грубо говоря).
 

dromax

Well-Known Member
4 Июл 2010
1.278
837
113
Про стерео локализацию, которая - определение расстояния:
А в поле мы что ли не можем определить близко или далеко находится объект? Где нету не только ранних но и считай никаких отражений....
 
  • Like
Реакции: Vovanych
У

Удалённый пользователь 2234

Guest
@Alexey Lukin, спасибо за поправки. Интересно, что год назад сам писал алгоритм приведения импульсов, снятых с гитарных кабинетов, к минимальной фазе, т.е. вопрос то знаю - а тут почему-то ошибся в формулировках.
NickCrow, таким образом мы приходим к выводу что выравнивать АЧХ громкоговорителей/наушников нужно только "аналоговым (IIR)" эквалайзером (или фазо-линейным в режиме min-phase). Т.к. в этом случае произойдёт и выравнивание ФЧХ.
Не понял почему вы пришли к такому выводу.
 

Long

Well-Known Member
27 Фев 2008
16.484
14.130
113
Moscow
WWW.LONG.RU
Вы мои сообщения в этой теме читали?
-- Читал. Потому и отписался тезисно, без воды и разжёвывания.

Вот здесь - поинтереснее:
UPD: Формулировка не корректная, корректно будет так: (спасибо А.Лукину)
Два аналоговых устройства, имеющих идентичную АЧХ будут иметь идентичную ФЧХ в случае если система имеет минимальную фазу (многие аналоговые системы действительно таковы). ( Alexey Lukin, Сегодня, в 07:14 )
В минимально-фазовых цепях АЧХи ФЧХ имеют взаимно-однознаную связь.( Long, Воскресенье в 17:48 )
-- Таки - кто и что НЕ читает? :p
 
У

Удалённый пользователь 2234

Guest
@Long, таки - я невнимательно читаю. И пишу иногда невнимательно.
Не совсем по теме, но пока не забыл
@Andrew_S., вы писали, что не каждый динамик/монитор получается скорректировать по вашему алгоритму. Я думаю стоит попробовать перед запуском алгоритма коррекции привести исходный импульсный отклик к минимально-фазовому спектру, тогда возможно удаться скорректировать бОльшее число динамиков/мониторов, а может быть и все. Алгоритмы есть разные, гуглятся легко (create minimum-phase spectrum), в MatLab есть встроенный.
 
Последнее редактирование модератором:

baran-ban

Active Member
1 Сен 2011
410
172
43
вы писали, что не каждый динамик/монитор получается скорректировать по вашему алгоритму.
Я думаю там дело в том, что "водопад-диаграмма" (cumulative spectral delay) у некоторых динамиков сильно кривой, очень долгие затухания, которые заходят по длительности за 460Тапов (или сколько там)


Именно по этому не получается их выправить.

И тут не помогут никакие "стандартные" выправления фазы. Только правильная FIR фильтрация (нанотехнологии) ;)
 
Последнее редактирование:

Music_Hawk

Well-Known Member
@dromax, с закрытыми глазами? Нет. Только относительно другого объекта.
Есть мнения , что таки в земной атмосфере разные частоты распространяются с разными показателями. Независимо от зрения и отражений. Да, зрение суёт свой нос в наши уши и мозг. Но это уже совсем другая история. Извиняюсь, продолжайте батл.
 
  • Like
Реакции: Vovanych и Rarr

Rarr

Well-Known Member
31 Июл 2008
6.798
8.804
113
Москва
э......, а я вот одним ухом с закрытыми глазами определяю расстояние, форму звукового сигнала(синус, треугольник, меандр, пила...) и.... угадываю тембры инструментов !:) В фонограмме слышу нелинейные, интермодуляционные, фазовые искажения....
Иногда даже в цифровом сигнале различаю нолики от единичек:)
 

Andrew_S.

Well-Known Member
5 Дек 2011
2.425
7.250
113
Братислава
Есть мнения , что таки в земной атмосфере разные частоты распространяются с разными показателями.
скорость звука в воздухе вроде одна и та же 331 м/с при 0 °C и атмосферном давлении в 101325 Па. затухание есть на ВЧ. лично я по звуку грома не много даже примерно определить, где была молния в 5км или в 25км от меня. если громко - то видимо недалеко, если тихо - то скорее всего далеко. :)

Я думаю стоит попробовать перед запуском алгоритма коррекции привести исходный импульсный отклик к минимально-фазовому спектру, тогда возможно удаться скорректировать бОльшее число динамиков/мониторов, а может быть и все.
нет. фильтр на фильтр - это не хорошо. вообще тут больше важна форма импульсной. неплохо корректируются double cone с явно выраженным пиком и обычные динамики с импульсной похожей на колебания маятника. но иногда смотришь на форму импульсной - вроде должен хорошо сойтись, а он ни в какую :).

и само собой, чем короче импульсная - тем меньше проблем. в идеале - не более 100-200 семплов на 48kHz.
 

Music_Hawk

Well-Known Member
Ага. Мы тут как раз все филдрекордингом занимаемся. Громы, молнии, бабочки и рыбки. Бреньканье гитары тоже не будет в поле понятным? За спиной или вслепую в метре или в пятидесяти? Чота я наверное совсем не понимаю ваших коней.

Мы что слышим одинаково весь спектр на любом расстоянии? Новость для меня.
Спасибо. Но я тогда калека.
 
Последнее редактирование:
  • Like
Реакции: Vovanych

Andrew_S.

Well-Known Member
5 Дек 2011
2.425
7.250
113
Братислава
а как изменяется звук с расстоянием?

ЗЫ: в поле есть отражения. отражений совсем не будет, когда летишь в километре от земли. :)
 
У

Удалённый пользователь 2234

Guest
и само собой, чем короче импульсная - тем меньше проблем.
При приведении исходного импульсного отклика АС к минимально-фазовому спектру импульсная хар-ка как раз становится короче. Но дело тут, конечно не в длине импульса. Я вам этот совет даю исходя из своей практики. Была мне поставлена задача - перевести коллекцию импульсов, снятых с различных гитарных кабинетов из формата wav fs=96 khz в формат IIR фильтров, которые бы могли работать на любой fs без ограничений. После написания алгоритма конвертации выяснилось, что корректно конвертируется только небольшая часть импульсных откликов кабинетов. И решением этой проблемы стало как раз приведение импульсных откликов перед конвертацией к минимально-фазовому спектру - после этого все сконвертировалось без проблем и очень точно. Также позже я разрабатывал алгоритм эффекта лесли на основе нескольких десятков откликов, снятых по окружности вокруг АС (плавный переход от одного отклика к следующему при движении вокруг АС) - и также алгоритм работает корректно только при приведении всех этих откликов к минимально-фазовому спектру.
Поэтому основываясь на своём опыте советую отклики акустических систем перед любыми математическими манипуляциями с ними приводить в к минимально-фазовому спектру (кроме, естественно случаев, когда нужно в отклике сохранить реверберацию).
[DOUBLEPOST=1499281741][/DOUBLEPOST]
Иногда даже в цифровом сигнале различаю нолики от единичек
Ну это-то совсем просто - это все могут:).
 

Сейчас онлайн (Пользователей: 0, Гостей: 1)