RMS детектор. За и против. Вопрос к изготовителям (Long, Digilab...)

[EUGEN27771]

@Vitaly Zolotarev, недавно примерно такие вопросы были - это все можно легко проверить в JS в Рипере.
RMS - огибающая строится легко - складываются квадраты значений сэмплов(посл. значение сохраняется, допустим, X) делим на окно и корень квадратный.
Дальше от общ. значения отнимается последнее, прибавляется текущее, и так далее. Если представлять грубо - Вы как будто ведете выделенную область по сигналу и постоянно вычисляете значение в средней точке, по центру. Задержка(если так рассуждать, это не совсем верно) - половина окна.
Пиковая огибающая немного иначе строится, к каждому предыдущему значению прибавляется(если текущее больше) или отнимается(если меньше) текущее значение, помноженное на коэффициент(релиз, атака). В некоторых ситуациях - они будут почти одинаковы с RMS - огибающей.
=======
Теперь можно на пальцах представить ситуацию - где лучше усредненное значение на величину окна, а где лучше "накопленное" за предыдущее время +/- мгновенное умноженное на коэффициент.
По сути, если нужно отловить пики - то пиковое, с большим коэффициентом(малое время атаки) предпочтительнее. Ставил вообще 0.5 мс - прекрасное значение для транзиентов. Но я не математик, сами считайте.

 

[Long]

что мне за дело до мнения уважаемого (без иронии) человека если у меня другие условия, задачи, материал, исполнитель...

-- Именно! Только не _мнение_, а тесты\демки\прочее в таком же духе.

 

[sunet]

Эх, куплю Алесис

Не надо! Компрессоры Берингер лучше!

я просто пытаюсь сам себя убедить в том что покупка аналогового компрессора стоит того.

Стоит, по нескольким причинам, хотя с каждым годом смысла все меньше. Аналоговые компрессоры реагируют на звук более естественно, в том числе из-за динамического повышения шумов и искажений, чего "слишком идеальные" софтовые не делают. Далее аналоговые компрессоры позволяют выиграть битность, повышая уровень сигнала ДО оцифровки.

вы не понимаете время его реакции равно нулю , т.к он уже знает какой поставить множитель

Да, регулирует он умнее, ибо "заранее" знает как регулировать, но результат его работы все равно задержан по отношении к сигналу в реал-тайме. При пост обрабтке в софте это компенсируется автоматически хостом, а при живом использовании задержка остается и она тем больше, чем лучше качество обработки.

 

[Long]

из-за динамического повышения шумов и искажений, чего "слишком идеальные" софтовые не делают

-- Нет. Софтовые, строго говоря, "срут" ещё хуже, чем аналоговые.
Далеко им ещё до идеала...

 

[vari-mu]

Для наблюдения процессов в моем ламповом vari-mu компрессоре PV-670 я снимал работу на видеокамеру (не очень удачно),
потом проводил измерения управляющего напряжения CV (control voltage) после детектора на стационарных сигналах.
По результатам измерений создавал титр с реальными шкалами CV в dB и вольтах ,
и накладывал на видео и получал очень наглядный и интересный для меня результат.
Оказалось что время Attack значительно меньше 1 msec. , в районе 0.2-0.4 msec.,
release 40-60 msec., на самых быстрых настройках .
Вот картинки из видео, где левая вертикальная шкала показывает компрессию в dB (12dB),
правая шкала CV в вольтах, сверху горизонтальные метки времени 1 msec.,
для измерения времени атаки и релиза :

Видео здесь , но это не пример звуковых файлов,
а наглядное пособие работы компрессора , да и всего одного канала :

 

[Long]

-- Евгений, ВОСХИЩЁН Вашей работой!

 

[digilab2]

а при живом использовании задержка остается и она тем больше,

-в живую их вообще нельэя пользовать , так как на частоте 100гц задержка будет 10мс ( с запасом 20)

Далеко им ещё до идеала...

-ну когда fs конкретно поднимут до 384кгц и научаться правильно округлять умножение , то теоретически разницы не должно
быть слышно

 

[Long]

и научатся правильно округлять умножение...

-- И при каждом округлении\снижении разрядности станут применять аналоговый dither, со сплошным спектром.

 

[digilab2]

RMS - огибающая строится легко - складываются квадраты значений сэмплов(посл. значение сохраняется, допустим, X) делим на окно и корень квадратный.

-вот она уже и ошибка , т.к сэмплы к сигналу имеют мало отношения , это всего лищь отсчеты амплитуды которые впоследствии пропущенные
через идеальный фильтр, с тактовой частотой имеющей нулевой джиттер, дадут вам тот же сигнал
-то бишь для частоты 100гц это будет более менее соответствовать действительности для 10кгц окно нужно большое ( секунды) иначе результат будет неверен
[DOUBLEPOST=1483134358][/DOUBLEPOST]

И при каждом округлении\снижении разрядности станут применять аналоговый dither, со сплошным спектром.

-ну это мечты из серии доллар - 10 копеек по моему, в лучшем случае в конце один раз и просто отсекут

 

[EUGEN27771]

@digilab2, не понял, почему это? У меня мин. интервал дискретен - это семпл(точнее время между текущим и предыдущим).
===
Догадываюсь, о чем речь - реальное значение сигнала может склонятся в одну из сторон при очень маленьком окне, но это уже слишком
===
Попробую сделать и отобразить на графике всю картину, только не сегодня уже.
На практике - еще рмс-огибающую не использовал, только пиковые, но видел, что люди считают именно так.
Ага, я вроде понял, почему неверно может быть - хорошо, как тогда считать правильнее?
===
Хрен его знает...все считают по простому - rms = sqrt ( (1/n) * (x1^2 + x2^2 + … + xn^2) )
Проверил значения - совпадают с проф. плагинами, не знаю что думать. Википедия говорит то же самое. Нашел понятие true RMS - там связь с частотой, буду смотреть сейчас.

 

[Long]

-- @EUGEN27771, возьмите меандр - ну, к примеру, 100-200 Гц, и пропустите его через простейший
эквалайзер ослабляющий низы - и посмотрите на его форму на выходе и\или померяйте пиковые
значения там же. Будете преизрядно удивлены!

 

[digilab2]

не понял, почему это? У меня мин. интервал дискретен - это семпл(точнее время между текущим и предыдущим).

-поздравляю вас с этим открытием и заодно с наступающим новым годом
-тут надо понимать что rms характеризует мощность сигнала некоей функции, причем чтобы рассчитать мощность надо для
начала определить функцию , зная четыре точки на периоде ( 10кгц) ну никак функцию не определишь , помнится была какая-то
теорема из теории экстремумов-пределов, которая говорила то ли о 10 точках то ли 100 на периоде ( точно не помню)
[DOUBLEPOST=1483138154][/DOUBLEPOST]

Хрен его знает...все считают по простому - rms = sqrt ( (1/n) * (x1^2 + x2^2 + … + xn^2) )

-ну да только непонятно где в этой формуле все видят время и какие-то окна

 

[EUGEN27771]

@Long, я уже пробовал,кстати. По форме - это нормально , я думаю, в чем подвох?

-поздравляю вас с этим открытием и заодно с наступающим новым годом

Спасибо, Вас тоже поздравляю, самого лучшего! Хорошо, что у нас тоже есть люди, у которых можно что-то спросить.
===

-ну да только непонятно где в этой формуле все видят время и какие-то окна

Окно = n

 

[Long]

По форме - это нормально , я думаю, в чем подвох?

-- Нет никаких подвохов. После EQ - пиковое значение станет больше, а RMS - станет меньше, только и всего.

 

[digilab2]

Будете преизрядно удивлены

-эквалайзер это тонко сказано , грубо через разделительную емкость 1нф/10к - меандр не узнаете вообще, как говорил препод вот она эта мнимая единица в наглядности
-еще славные приколы при возбуждении меандром колебательного контура , некоторые люди даже вечный двигатель изобретали
-n это в данном случае просто число слагаемых , в идеале равное бесконечности, это формула вообще арифметическая , для функций ее вообще надо писать по другому
где-то в тфкп по моему это было , типа корень квадратный из интеграла квадрата функции

 

[EUGEN27771]

Мужчины, так как считать rms-огибающую будет правильнее? Это не праздный вопрос, хочу в плагин добавить и попробовать.
===
@Long, мне это сразу не нравилось, даже когда вообще о форме не думал.
Почему - не могу сказать, интуитивно. А других вариантов у нас просто нет.
===
Все же, сделаю график, будет видно "вживую", что происходит. Единственное - звук у нас всегда цифровой будет, соответственно - результаты по нему. Вот завтра и сделаю, наверное. Опс, даже идея появилась - многоканальный WaveScope. Например, на 1-2 каналы исходный сигнал, на 3-4 - обработка-1, на 5-6 обработка-2, все разными цветами и полупрозрачно.
===
Upd

-n это в данном случае просто число слагаемых , в идеале равное бесконечности, это формула вообще арифметическая , для функций ее вообще надо писать по другому
где-то в тфкп по моему это было , типа корень квадратный из интеграла квадрата функции

Ясно! В цифровом виде оно потому и сводится к арифм. формуле.

 

[Vitaly Zolotarev]

@Vitaly Zolotarev, недавно примерно такие вопросы были - это все можно легко проверить в JS в Рипере.
RMS - огибающая строится легко - складываются квадраты значений сэмплов(посл. значение сохраняется, допустим, X) делим на окно и корень квадратный.
Дальше от общ. значения отнимается последнее, прибавляется текущее, и так далее. Если представлять грубо - Вы как будто ведете выделенную область по сигналу и постоянно вычисляете значение в средней точке, по центру. Задержка(если так рассуждать, это не совсем верно) - половина окна.

Спасибо конечно, но я кажется с этого и начал эту тему. Без формулы, правда, что б не очень уж заумно.

 

[Vitaly Zolotarev]

Для наблюдения процессов в моем ламповом vari-mu компрессоре PV-670 я снимал работу на видеокамеру (не очень удачно),
потом проводил измерения управляющего напряжения CV (control voltage) после детектора на стационарных сигналах.
По результатам измерений создавал титр с реальными шкалами CV в dB и вольтах ,
и накладывал на видео и получал очень наглядный и интересный для меня результат.

Нет слов. Сильно!

 

[Vitaly Zolotarev]

Кажется собралась вся картина в голове. Начну из далека но потом вся головоломка сложится.

1. Есть в нашей индустрии одна печаль. Звучит она примерно так – к сожалению оборудование не работает так как наш слух. И микрофон “слышит” не как уши, и монитор не из одной точки излучает, и у эквалайзера кривые не как у слуха и т.д. Ещё один пример – эх бы компрессор который компрессировал бы как уши! Лично я считаю эти рассуждения ошибкой но они есть.

2. Часто, в статистике, нужно найти среднее значение чего-то. К примеру есть у нас пять штук “чего-то”, вот возьмём мы и посчитаем среднюю величину этого. Можем средне арифметическое, можем среднеквадратичное, кубичное... что хочешь то и посчитаем. Главное условие что бы у нас были данные, эти самые пять штук.

Не претендуя на роль историка предположу что первым создать RMS компрессор взбрело в голову DBX где-то в 70-х. Парни взяли, как я теперь понимаю, выпрямили мощность (не амплитуду) сигнала, добавили относительно “вялые” атаку и восстановление (знаменитые 300 мсек), кстати фиксированные, и назвали это RMS компрессором. Ура, новый продукт готов - мир готовь кошельки!

Прошли годы. Мы оказались в цифровой эре. Разумеется программисты начали повторять по сути те же разработки что уже были сделаны в аналоге. Кстати, вам нужен RMS компрессор? Да нет проблем. Эй, у нас есть формула! И они создают истинный RMS компрессор. Т.е. такой который оперирует накопленными данными (те самые пять штук), производит вычисления и уже на основе этих среднеквадратичных данных компрессирует сигнал. Он вычисляет именно так как описал EUGEN27771:

RMS = Sqrt ( (1/n) * (x1^2 + x2^2 + … + xn^2) ), где х это те самые “штуки”, а n их кол-во. Оно же кол-во семплов, оно же время или на жаргоне “окно”. Нет вопросов.

Теперь вернёмся опять к аналоговому варианту. Что мы находим здесь? А здесь мы вычисляем мощность:

P=V*I или P=R*I^2

Очевидно, что здесь нет никаких “штук”, не учитывается и время. Фактически речь идет о компрессии сигнала где за оценку берётся его мощность. Опять нет вопросов. Вот только не нужно его называть RMS компрессором! Поскольку к среднеквадратичному значению сигнала за какой-то период времени он не имеет ни какого отношения. Это компрессор мощности сигнала! Вот это что такое. RMS тут рядом не проходил. Да, мощность тоже может быть среднеквадратичной. Но тогда мы опять должны определить за какое время. По идее его нужно назвать компрессор пиковой мощности. Что же RMS в названии... может это ошибка маркетолога, не знаю.

Таким образом мы можем говорить о трёх видах компрессоров – пиковый (аналоговый/цифровой), пиковой мощности (аналоговый) и RMS (цифровой).

Практическое применение: пиковый в студии, пиковой мощности перед PA, RMS на ТВ и радио. Ну это в общем, а так можно делать что угодно.

Вот и вся тема. Всё. Время идти к столу. С Новым Годом!

 

[Vitaly Zolotarev]

vari-mu, это вы?

https://sites.google.com/site/pvdesigndevice/home

 

[sunet]

А если еще вспомнить что как оказывается наш слух не аналоговый а цифровой... (спомните конструкцию - молоточек, наковальня)

 

[EUGEN27771]

@sunet, еще электрон вспомнить. Очень мелко, но ведь дискретно. Вот как будет в аналоге - кол-во электронов за участок времени.

 

[digilab2]

Парни взяли, как я теперь понимаю, выпрямили мощность (не амплитуду) сигнала,

-это не верно, выпрямляется именно амплитуда , а значение rms численно характеризует мощность функции произвольного вида

Оно же кол-во семплов, оно же время или на жаргоне “окно”

-да не время это а число измерений функции за которые ее можно определить, полностью определяется за n=бесконечности
, ошибочно начинают сюда подсовывать отсчеты, которые определяют фунцию в зависимости от соотношения ее частоты и сэмлирования
я уже обьяснял что эта формула арифметическая , для функций надо пользоваться другим мат аппаратом

P=V*I или P=R*I^2

-это формулы для постоянного тока , для переменных функций они другие

Очевидно, что здесь нет никаких “штук”, не учитывается и время. Фактически речь идет о компрессии сигнала где за оценку берётся его мощность. Опять нет вопросов. Вот только не нужно его называть RMS компрессором!

-ухо слышит мощность сигнала ( переменной функции произвольного вида) да еще в логарифмическом масштабе , мощность функции произвольного
вида характеризует ее rms значение ( это уже число) , поэтому он и rms

Поскольку к среднеквадратичному значению сигнала за какой-то период времени он не имеет ни какого отношения.

-rms зто и есть среднеквадратическое значение сигнала ( только термин английский

Таким образом мы можем говорить о трёх видах компрессоров – пиковый (аналоговый/цифровой), пиковой мощности (аналоговый) и RMS (цифровой).

-ваша классификация убогая и неверная
-компрессоры по виду детекции в основном двух видов пиковые и rms , хотя можно наверное еще несколько выдумать(какой нибудь средних
значений)
-также есть аддитивные и умножающие
-прямого действия и с регулированием в обратной связи, и комбинированные
-широкополосные и с нескольким количеством полос( кроссоверные)
-ну да и цифровые их можно смело выделить в отдельный класс
-опять же это не все( такое общее деление), много их разновидностей есть

 

[Long]

@Long, мне это сразу не нравилось, даже когда вообще о форме не думал.
Почему - не могу сказать, интуитивно. А других вариантов у нас просто нет.

-- Это про что и о чём?

типа корень квадратный из интеграла квадрата функции

 

[digilab2]

-Mихаил спасибо , а то не одного редактора с похожими символами нет под рукой , заодно с наступающим новым
годом

 

[EUGEN27771]

@Long, это оно, но ведь тоже сведется к корню из суммы, без интегралов - интеграл - это же и есть бесконечная сумма. Но в цифре - кол-во заранее известно.
@Long, @digilab2, с Наступающим!

 

[Long]

-- Корень из суммы - да. Только сначала - квадрат, затем - усреднение, и только потом - корень.

 

[akaabd]

@Long,Михаил хотелось бы услышать ответ на такой вопрос(не сочтите детским вопрос),почему когда я слушаю работу аналогового компрессора(к примеру ваш ст/чен) он мне слышится динамичным в работе(живым),а работа цифровых плагинов однообразным,правильно ли я выражусь если скажу что математический код статичен в отличии от аналоговых систем,часто раньше на этой почве у меня была полемика с коллегами,которые не слышат фундаментальной разницы в работе аналоговых и цифровых систем.

 

[digilab2]

-причем вся фишка в том как делается усреднение , или считается интеграл ( площадь под кривой) окно это конечно
вполне себе метод , но мне кажется цф тут будет более точен
-а вообще надо посмотреть аплики на dsp аналог дивайс или техасов , а также на 32 армы и атмелы наверняка все есть
и голову ломать не надо

 

[digilab2]

он мне слышится динамичным в работе(живым),а работа цифровых плагинов однообразным

-полоса пропускания разная и дискретность сигнала, а также фактический дд выше, плюс отсутствие кучи проходных устройств
( это как раз к полосе , скорости нарастания и дд)
-тут можно провести простой эксперимент , взять фильтр скажем третьего порядка (собирается просто) бог с ним даже не на 20кгц
а кгц на 50 чтобы фаза не сильно влияла , и послушать с проводом , разница слышна мгновенно, и зто только фильтр , а там их даже
не могу сколько сказать ( два точно АЦП и ЦАП) плюс хрен знает сколько еще дисеров в системе ( тоже вообщем фильтр), но все равно
сама система записи-воспроизведения прогрессивней чем магнитофон