Фазовое и временнóе согласование динамиков на частоте раздела полос.

[Cobox]

Цитата:

Сообщение от KAMIKAZE

Еще лучше измерять двухканальным методом, тогда задержку для определения фазы получите идеально.

Под виндой, сделать идеальные замеры?

[KAMIKAZE]

Цитата:

Сообщение от SOVA

По моему, иначе просто невозможно.

Есть способ, в руководстве к пользованию артой, на которое я уже давал ссылку, он описан.

Цитата:

Сообщение от Cobox

Под виндой, сделать идеальные замеры?

А в чем проблема то) все делают без проблем и прог куча для этого. В чем собственно вопрос?

[Cobox]

KAMIKAZE, а проблема в том, что майкрософт виндовс не является операционной системой реального времени. Для того что бы получить идеальные замеры нужно производить их под операционной системой жёсткого реального времени. Я уже об этом писал здесь на форуме. Точность твоих измерений под виндовс очень силно зависит от того, какое количество операций в момент измерний производил процессор. Никогда не задумывался почему, до сих пор у всех высокоточных испытательных стендах программное обеспечение написно под однозадачным досом или подобными досу системам?

[SOVA]

Я думаю, хватит воду в ступе толочь.

Будет возможность, измеряю и выложу сравнение результатов всех трёх программ в реальном автомобиле.

[KAMIKAZE]

Cobox
1. Не существует систем которые работают в реальном времени т.е. попросту вход сразу на выход не идет.
2. Любая деятельность вносит задержку.
3. Зуковуха сделала пшик, прога ждет ответ - та самая прямая линия до импульса, сигнал идет через кучу задержек и наконец вываливается из динамиков, затем в микрофон, микрофон пишет в память всё. Потом прога из буфера этого читает, никакая инфа не теряется.
4. А проги написаны под DOS потому как требования однозадачные.
5. А Вы что либо проверяли по своему высказыванию? Сравнивали? В чем разница была?
6. Вы так сказали, будто все идиоты вокруг меряют и получают неточные данные, только они об этом не знаю, какая жалость. Все это - http://www.troelsgravesen.dk/Diy_Lou...r_Projects.htm http://zaphaudio.com/ http://www.linearx.com/products/soft...5/LEAP5_01.htm и далее всевозможные программы моделирования типа LSP lab, lspCad и измерений Arta, Holm impulse и т.д. и т.п. Проги разработанный профессорами по акустике криво мериют... Ну бред же полный.

Добавлено через 1 минуту

Цитата:

Сообщение от SOVA

Я думаю, хватит воду в ступе толочь.

Все верно, только замерять нужно только не спектранализаторами, а прогами которые нормально фазу показывают и выставить можно окно измерений.

[SOVA]

Цитата:

Сообщение от KAMIKAZE

Все верно, только замерять нужно только не спектранализаторами, а прогами которые нормально фазу показывают и выставить можно окно измерений.

Как измеряю, напишу своё мнение и обосную. Сейчас занят.

[Cobox]

Цитата:

Сообщение от KAMIKAZE

1. Не существует систем которые работают в реальном времени т.е. попросту вход сразу на выход не идет.

По-моему кто-то из нас не читал ту ссылку, которую я давал в своем сообщении на википедию
Ответь на простой вопрос: если ситема реального времени не существует, тогда о чем та статья в википедии? А если они существуют, то чем отличается система реального времени от других систем? И ты поймешь, что отвечать на все остальные твои пункты нет никакого смысла, ибо они абсурдны и написаны по незнанию того, что такое "система реального времени".
Сразу скажу, что система реального времени это не система, где "вход сразу идет на выход" (как ты написал и как ты думаешь ) - это системы с четко и заранее определёнными затратами времени/тактов процессора на выполнение операции и потому, когда ты получаешь на выходе результат, то очень легко определить задержку потраченную на выполнение операции и соответственно внести корректировку в результат, которая необходима на выполнения операции.
Например, как работает система жесткого реального времени.
На вход процессора поступает задача и дается жесткий квант времени на ее выполнение, и в момент вычислений процессор полностью игнорирует все другие задачи, пока не закончится этот квант времени. Поэтому программист, четко знает сколько времени тратится на каждую операцию и поэтому может легко внести корректировку в результат вычислений и при этом получит точный результат вычислений, т.е. даже если сделать тысячу раз одну и туже операцию, то все тысячу раз эта операция будет сделана за один и тот же квант времени.
Как работает система не реального времени.
На вход поступает задача и процессор запускается процесс (выполняет задачу) пока не получит прерывание от другого процесса. И когда, от какого процесса и сколько поступит прерываний во время выполнения этой задачи процессором - никому не известно,

Скрытый текст

Приведем достаточно типичный пример. Разработчик перенес свою программу из DOS в Unix. Программа должна сохранять на диске снятую с видеокамеры информацию, а также управлять работой камеры. В DOS все шло гладко, но при переходе в среду Unix появились задержки в передаче на камеру управляющих сигналов. В результате анализа ситуации выяснилось, что задачи пользователя простаивают из-за процесса sync, который призван синхронизировать кэш файловой системы при обращении к диску. Попытки отключить подкачку и установить программе управления камерой наивысших приоритетов результатов не дали.

т.е. время потраченное процессором на выполнение данной задачи не известно и кроме того, оно всегда будет разное, т.е. делаешь десять измерений, и все десять раз ты получаешь разное время на выполнение одной и той же операции.
А что такое "плавающее" время при динамических измерениях, где опорной базой измерений является время надеюсь объяснять не надо?
P.S.
Хотя не удержусь и отвечу на некоторые пункты:

Цитата:

Сообщение от KAMIKAZE

4. А проги написаны под DOS потому как требования однозадачные.

Нет, не потому, что там требования однозадачные, а потому, что там не возможно запустить параллельно второй процесс, без остановки первого и "вклинить" второй процесс в первый.

Цитата:

Сообщение от KAMIKAZE

3. Зуковуха сделала пшик,

согласен

Цитата:

Сообщение от KAMIKAZE

прога ждет ответ - та самая прямая линия до импульса,

а в этот момент, операционная система решает его нагрузить процессор полезной для нее работой, например, произвести кеширование, или еще бег весть, чем заняться.

Цитата:

Сообщение от KAMIKAZE

сигнал идет через кучу задержек и наконец вываливается из динамиков, затем в микрофон,

согласен

Цитата:

Сообщение от KAMIKAZE

микрофон пишет в память всё.

Ну во первых микрофон ничего не пишет. Пишет - программа, которую выполняет процессор под управлением операционной системы
И вот тут наступает самое интересное. Система занята выполнением других задач, например выполнением поступившего прерывания от мышки, реакцией на нажатие клавиши, кешированием данных с ОЗУ, и еще бог весть сколько процессов там болтается в процессоре (если не веришь, нажми CTRL+ALT+DEL и то ты не увидишь всех процессов, а только верхушку того айсберга, которая доступна для пользователя). И поэтому в момент записи сигнала в буфер, твоя система будет "отвелекатся" на другие задачи и соответственно терять часть информации, так как сигнал с микрофона ждать ее не будет.
В системе же реального времени будет выделен определеный квант времени для записи сигнала и в этот промежуток времени, никакая собака , не отвлечет процессор на другие задачи, пока не истечет время.
Улавливаешь разницу?

Цитата:

Сообщение от KAMIKAZE

Потом прога из буфера этого читает, никакая инфа не теряется.

Угу прога то прочитает, но только вопрос, что она там прочитает?

[vvv]

Цитата:

Сообщение от Cobox

По-моему кто-то из нас не читал ту ссылку, которую я давал в своем сообщении
...

один из немногим случаев, когда я полностью согласен.


Рома, только есть нюанс, в любительских измерениях (а именно это и выполняют все вышеуказанные программы) особая точность реал-тайм систем и не нужна.

измерять и моделировать можно и на них, суть именно в моделировании, а не в точности измерений.

запусти оптимизатор в лспкаде или изисаунд, все на лицо.

[SOVA]

Цитата:

Сообщение от KAMIKAZE

Все верно, только замерять нужно только не спектранализаторами, а прогами которые нормально фазу показывают и выставить можно окно измерений.

Мы сегодня с Незнайкой обсуждали этот вопрос. Спектралаб показывает измеренную фазу. Окна у него нет, но для автомобиля это неважно. Результаты напишу до нового года, потерпите.

[SOVA]

Поздравляю всех с наступающим новым годом и делаю подарочек под ёлку:



Метод настройки автомобильной процессорной аудиосистемы от SOVA

Я привожу описание метода настройки аудиосистемы, позволяющего быстро и точно настроить частоты среза и временные задержки в процессорной системе с поканальным усилением. Результат гарантирован.

Для примера покажу настройку двухполосной системы с конфигурацией «двухполосный фронт плюс сабвуфер». Трёхполосная система настраивается по аналогичному принципу.
Необходимое обрудование:
1. Компьютер с звуковой картой приличного уровня (у меня внешняя E-MU 0202).
2. Программа SpectraLab, ARTA, или Holm impulse. Я использую спектралаб, так как он показывает результаты в реальном времени и экономит время на настойку.
3. Микрофон с предусилителем. Крайне желателен калиброванный измерительный. Я использовал RFT MKD MV-102 и микрофонный предусилитель Brüel & Kjær.
4. Стойка для микрофона, позволяющая установить микрофон неподвижно на месте головы слушателя.
5. Комплект соединительных кабелей.
Схема соединения:
Левый выход звуковой карты через разветвитель соединяем с правым входом и линейным входом процессора (и левый, и правый каналы параллельно). К левому входу звуковой карты подключаем выход микрофонного усилителя. Режим работы SpectraLab показан на двух рисунках ниже.






На экран выводим окно Spectrum и Phase, генератор устанавливаем в Pink Noise.


Микрофон устанавливаем на сиденье водителя:


Проводим установку громкости аудиосистемы, чтобы не было перегрузки и не было слишком тихо, на средней громкости. Устанавливаем достаточный коэффициент усиления микрофонного усилителя.
Процедура настройки занимает достаточно много времени, но без этого невозможно начать измерения. Теперь собственно сама методика:

Шаг 1. Определение времени задержки прохождения сигнала.

Выключаем динамики фронта, оставляем один сабвуфер. Распускаем его в широкую полосу, не менее 300 Гц. Задержка сабвуфера равна нулю. Включаем измерение и утилитой “Delay finder”, или вручную в окошке этой утилиты находим такую задержку сигнала, чтобы ФЧХ сабвуфера была более-менее линейной в диапазоне его работы. Например, как на рисунке:


Для того, чтобы получить такой график ФЧХ, мне понадобилась компенсация задержки 20,177 миллисекунд. Это и будет опорная величина задержки прохождения сигнала.

Этап 2. Определение частоты раздела полос.

Для этого достаточно снять амплитудно – фазовые характеристики динамиков без фильтров и посмотреть границы линейной ФЧХ.
Начнём с мидбасов. Выключаем сабвуфер, включаем левый мидбас в полную полосу. Поскольку он ближе, его сигнал при нулевой задержке опережает сигнал сабвуфера. На графике ФЧХ будет наклонена вверх. Добавляем задержку до выравнивания ФЧХ:

Автомобиль – звуковое помещение с кучей резонансов и отражений. Их все видно на нашем графике. Провал на 80 Гц выглядит как скачок фазы на 360 градусов, аналогичными скачками фазы отражаются провалы 140-160 Гц и 500-800 Гц. Очевидно, на этих частотах отражённый сигнал приходит в противофазе с прямым, а на 800 Гц он значительно слабее прямого. Также есть много отражений, влияющих на ФЧХ в диапазоне 1500 – 2000 Гц, но выше до 3000Гц есть также участок прямой ФЧХ. Выше 3 кГц динамик не работает с линейной ФЧХ, хотя сигнал от него приходит до 10 кГц.
Проверим правый мидбас. Подбираем величину задержки в аудио процессоре до получения наиболее линейной ФЧХ:

Здесь свои тараканы на частотах 650, 1000, 2200 Гц. Но ФЧХ довольно линейна до 10 кГц. Нужно, чтобы вы отличали переход ФЧХ на графике через 180 градусов, как на этом графике на частоте 120, 450, 550, 1200 – 1800 Гц. На самом деле, небольшое приращение фазы от 180 до 183 градусов отображается на графике как перепад от 180 до – 177 градусов. Это особенности программы, и такие перепады не являются артефактами ФЧХ динамика. Судя по этим графикам, оба мидбаса с некоторой натяжкой отыграют диапазон до 3-х кГц.

Теперь аналогично левый твиттер, но с ограничением частот ниже 1 кГц:



Точно также и правый твиттер:


У обоих проблемы в диапазоне 1500 Гц, но оба твиттера отыгрывают до 1 кГц.

Итог второго этапа:
Сабвуфер может играть довольно высоко – до 300 Гц. Поскольку хозяин авто любит иногда навалить громкости, выбираем частоты раздела 80 Гц и 3000Гц. Я люблю фильтры Линквитца-Рили, поэтому поделил все динамики такими фильтрами второго порядка.


Этап 3. Сведение левого и правого каналов.

Каждый канал состоит из трёх динамиков: сабвуфера, мидбаса и твиттера. Сабвуфер общий и для левого и для правого канала. Устанавливаем нужные частоты деления динамиков, включаем сабвуфер, левый мидбас и левый твиттер и немного изменяем задержки до получения максимально линейной ФЧХ во всём диапазоне частот. Также сопрягаем динамики по уровню звукового давления. Вот что получилось в левом канале для саба с мидбасом:

И для всего канала:

Видны проблемы:
- Провал 160 Гц
- Выброс на 350 Гц
- Провал на 500 – 700 Гц
- Выбросы на 1100 – 2000 Гц
- Выброс на 7 кГц
- Провал на 9 кГц

Вот так получился правый канал мидбас и саб:


И весь канал в сборе:

Здесь проблемы:
- Неравномерность на 180 Гц
- Провал на 400 – 500 Гц
- Выброс на 1200 – 1600 Гц

Этап 4. Коррекция АЧХ.
Провалы на АЧХ, когда прямая волна приходит в противофазе с отраженной, компенсировать невозможно. Компенсация больше 6 дБ также испортит звук. Я люблю параметрический эквалайзер, он более плавно работает с фазой, но в бит ванне есть только графический эквалайзер. Поэтому левый канал придушу на 330 Гц, 1200, 1600, 1800 и 7000 Гц. Немного добавлю 500 и 600 Гц. А правый канал придушу на 1200 и 1500 Гц, добавлю до 2,5 дБ на 400 и 500 Гц.
После всех манипуляций сюрприз:
Включение всех динамиков левого и правого каналов и сабвуфера не ломает итоговую ФЧХ!
Смотрите:


Этап 5. Контроль на слух.

После всех манипуляций полезно послушать самому, что получилось. Ага, тётя немного справа. Уменьшили громкость правого твиттера на 2 дБ, и тётя стала на место.
После длительного прослушивания изменили частоту раздела мидбас – твиттер на 2750 Гц. Все. Остальные манипуляции лучшего результата не принесли, сколько не пытались.
Звук очень мягкий, не напрягающий. Тётя посередине торпедо. Фокусировка образов достаточно определённая, не множественная. Есть глубина сцены. Ширина сцены по стойкам стекла. Бас спереди посередине торпедо, мягкий, непривычный. Сцена по сторонам немного опущена, посередине приподнята над торпедо. Музыка вставляет.

Вот и всё. Пользуйтесь на здоровье.
Илья Петрухин ака SOVA. 23.12.2011г.