Software EQ /romkorrigering?

[lionstar]

Kanskje denne tråden er av interesse:

http://www.diyaudio.com/forums/showthread.php?s=&threadid=63078&perpage=10&pagenumber=1

(Fortsettelse fra tråden Bi-Amping+Aktive høytalere i ett?)

Meget spennende..

En ting jeg kom til å tenke på i den forbindelse?

Vet du om en software som kan benyttes på følgende måte?

Sett at du har noe lowther hornhøytalere, eller i prinsippet hva som helst som ikke har en flat respons i rommet, og det er vel alt.

Og du har et lydkort med digital inn/ut..

Det du ønsker er å kjøre lyden fra cd spilleren, inn i datamaskina, bearbeide den, slik at den frekvensresponsen lowther høytalerne, eller whatever, gir i rommet blir helt pannekake flat. Og så kjøre det digitale signalet ut igjen, inn til en høykvalitets dac, eventuelt rett fra lydkortet, ut i en forsterker..

Hva slags software trenger du for dette?

Med virkelig kvalitets EQ?

 

[Bx]

Jeg regner med at du nå har lagt sammen to og to: Man kan lage digitale filtre som både fungerer som xo og romkorreksjon. Men da må man ha et lydkort med en utgang for hvert høyttalerelement. Og ditto med eventuell ekstern DAC.

Det finnes to filtertyper for korreksjon av lyden: FIR og IIR. IIR jobber i frekvensdomenet og fungerer i praksis som en god equaliser. FIR jobber både i frekvensdomenet og tidsdomenet. Den refererte tråden starter med IIR korrigering - men det kommer mer om FIR korrigering lengre utover.

Software for romkorreksjon er fritt tilgjengelig.

I korte trekk trenger du:

Mikrofon og mikrofonforsterker
Et testsignal (software)
Et program som leser testsignalet og generer korreksjonsfilter (eks: DRC)
Et konvolusjonsprogram som fletter korreksjonen sammen med musikksignalet (eks Convolver)

Og så må du være forberedt på å sette deg litt inn i psykoakustikk og digital signalprosessering (DSP) - og bruke tid på å jobbe fram en skikkelig løsning. Det er mange parametere man kan "skru" på. Det tar tid å få på plass en vellydende romkorreksjon. Digital xo er enda mer krevende. Men belønningen er høy.

Google på "DRC" og "duffroomcorrection" og du vil finne.

PS: Den perfekte frekvensresponsen ved lytteposisjon er ikke snorrett.

 

[lionstar]

Kan du forklare meg hva slags frekvensrespons vi liker å høre? Har hørt om BBC dip, osv.

Jeg er tiltrukket av høytalere, med en transparent åpen mellomtone, forholdsvis lys klang, slank stram bass, myk diskant.

 

[Bx]

Kan du forklare meg hva slags frekvensrespons vi liker å høre? Har hørt om BBC dip, osv.

Jeg er tiltrukket av høytalere, med en transparent åpen mellomtone, forholdsvis lys klang, slank stram bass, myk diskant.

Det høres ut som du liker nøytral lydgjengivelse.

Først må det være klart at vi snakker om frekvensrespons i lytteposisjon - som ofte er en betydelig avstand fra høyttalerne. Den vil være annerledes enn nærfeltsmålinger.

Det man hører - også etter en korreksjon - vil være en blanding av power respons og direkte respons. Power responsen faller med økende frekvens hos alle høyttalere. Den målte kurven som oppleves som nøytral i lytteposisjon vil falle med noen dB fra bassen og opp til diskanten.

Innenfor Tact miljøet er det vanlig med et bassplatå opp til ca 150 Hz , og så 2-4 db fall i mellombass/nedre mellomtone. Deretter en relativt flat/ beskjedent fallende kurve fram til 5-6 kHz. Og i toppen en gradvis avrulling til 20 kHz. Lyngdorf & Co har generert en hel haug med kurver som er varianter over dette temaet.

Jeg har hørt på slike kurver i mitt eget anlegg og i et annet anlegg som var ekstremt bra, og mener at det ikke låter helt nøytralt. Det låter litt som på konsert. Litt "bigger than life". Man får fornemmelsen av at det er en mikrofon, forsterker og PA-høyttaler inne i bildet. Men det blir litt feil i mellomtonen. Med en rettere (men ikke flatere) kurve så forsvinner disse betoningene - i alle fall på gode opptak.

Det som jeg mener er mest nøytralt er en jevnt fallende frekvensrespons med en jevn avrulling på begge flankene. Avrundingen i toppen er kritisk for om høyttaleren blir for kjedelig eller for hardtklingene. Når man får den riktig, så blir det iørefallende uten å gå på bekostning av detaljene. Ofte så er trikset her å la målkurven følge den målte avrundingen i diskanten.

Det er forbausende liten subjektiv forskjell på fallet i kurven mellom 50 Hz og 10kHz. Øker man fallet med 4-5 dB, så blir det definitivt mer tyngde i bassen, men instrumentklang og detaljering blir lite berørt. Jeg foretrekker en relativt flat frekvenskurve med et fall på ca 2-3 dB fra 20 Hz til ca 10kHz på de fleste opptakene. Deretter runder det av ganske mye, så 20KhZ er kanskje 6-10dB lavere enn 20 Hz. Men jeg har på fjernkontrollen liggende profiler som faller 1, 3 og 5 dB i det mest kritiske området.

En BBC-dip er helt unødvendig med mindra man har betydelige forvrengningsproblemer rundt 3kHz.

 

[Ronny_D]

http://www.diyaudio.com/forums/showthread.php?s=&threadid=63078&perpage=10&pagenumber=1
http://xover.sourceforge.net/
http://www.duffroomcorrection.com/wiki/Main_Page

 

[lionstar]

Jeg lastet ned det programmet her: http://xover.sourceforge.net/

Og det virket overaskende bra, meget bra vil jeg si..

Det eneste som egentlig mangler er muligheten til å kjøre signalet digitalt inn til datamaskinen, så behandle det gjennom crossover softwaren, og så kjøre det ut i seperate kanaler, det funker kun igjennom den avspilleren, men det er virkelig fin måte og lage aktive filtre på tror jeg.

 

[knutinh]

Det finnes to filtertyper for korreksjon av lyden: FIR og IIR. IIR jobber i frekvensdomenet og fungerer i praksis som en god equaliser. FIR jobber både i frekvensdomenet og tidsdomenet. Den refererte tråden starter med IIR korrigering - men det kommer mer om FIR korrigering lengre utover.

Dette er litt misvisende. FIR og IIR jobber begge i tids OG frekvensdomenet. FIR-filtre er en submengde av IIR-filtre. I Z-domenet:

Er et IIR-filter, mens man kan få et FIR-filter ved å sette A(z)=1.

FIR-filter

IIR-filter

http://en.wikipedia.org/wiki/Infinite_impulse_response

http://en.wikipedia.org/wiki/Finite_impulse_response

En annen måte å si dette på er at IIR-filtre har uendelig impulsrespons siden de inneholder tilbakekobling. Dette gir også muligheten for resonans og ustabilitet. FIR-filtre har ikke tilbakekobling og er dermed garantert stabile, og har også muligheten for lineær fase.

Lineær systemteori gir mange svar på de respektive systemenes fordeler og ulemper. IIR gir typisk kort impulsrespons og lav prosesseringslast, men er vanskelige å jobbe med, og gir ikke lineær fase. FIR er enklere å designe og kan gi lineær fase, men gir typisk lengre impulsrespons, mer prosessering og lengre forsinkelse/pre-echo. Det er lettere å optimalisere FIR-filtre i programvare slik at de algoritmiske ulempen med FIR i praksis ofte blir redusert vs IIR.

mvh
Knut

 

[Bx]

Knutinh,

Jeg må nok innrømme at jeg sliter med å ta hele forklaringen din på strak arm. ;D

Så en liten presisering (i ren etterpå-litt-klokere-skap)
Det er vanlig å bruke FIR filtre korrigere både i frekvens og tidsdomenet. Dette later til å være den foretrukne fremgangsmåten i de beste romkorreksjonsløsningene.

Jeg har sett referert enkelte korreksjonsløsninger som bruker IIR filtere, men som kun fungerer som vanlig EQ.

 

[knutinh]

Knutinh,

Jeg må nok innrømme at jeg sliter med å ta hele forklaringen din på strak arm.  ;D

Det var en kort og sikkert upedagogisk forklaring - til ditt forsvar =).

Så en liten presisering (i ren etterpå-litt-klokere-skap)
Det er vanlig å bruke FIR filtre korrigere både i frekvens og tidsdomenet. Dette later til å være den foretrukne fremgangsmåten i de beste romkorreksjonsløsningene.

Jeg har sett referert enkelte korreksjonsløsninger som bruker IIR filtere, men som kun fungerer som vanlig EQ.

En EQ er i prinsippet et (som oftest) analogt IIR-filter. Men et IIR-filter kan være langt mer enn en EQ

Poenget mitt er at et filter må jobbe i både tidsdomenet og frekvensdomenet for å ha noen som helst virkning, siden de er dualer. Men det du mener er vel at FIR-filtre brukt til romkorreksjon som oftest har veldig lange (effektive) impuls-responser og dermed kan korrigere for effekter som vi mennesker klassifiserer som "tidsdomenet" så som vegg-refleksjoner etc. Til sammenligning har IIR-filtre ofte maksimalt fire poler/nullpunkter, og dermed begrensede muligheter "langt ut i tid".

For å gjøre ting mer forvirrende så kan ethvert IIR-filter tilnærmes av et FIR-filter med vilkårlig nøyaktighet (og motsatt) - men det er ikke gitt at dette er praktisk.

Den store bøygen (tror jeg) for bruk av IIR-filtre er at det ikke finnes gode og enkle metoder for valg av koeffisienter og dessuten er regnekraften i dag stor nok til at FIR-filtre er praktisk for audio selv med moderat hardware.

-k

 

[knutinh]

Denne tegningen er muligens bedre. Den viser et 2.ordens, Direkte form 2 blokkskjema for et IIR-filter.

Signalet x flyter inn fra venstre, og filtrert signal y flyter ut til høyre. "n" er en diskret tidsvariabel (samplet). z^-1 representerer en forsinkelse på et sample. b1 og b2 er enklest å forstå og representerer "foroverdelen" av filteret.

Et FIR-filter har bare slike b1.....bM hvor M er filterets lengde og a1...aN er altså lik 0. Da ser vi at vi ved tidspunkt n har tilgang på x, x(n-1) og x(n-2) (for skjemaet over). ved å variere b1 og b2 kan vi da få forskjellige filterfunksjoner. Det trivielle tilfellet er b1=b2=0, og da har vi et filter som ikke gjør noe som helst. ved å øke b1 til 1 summerer vi nåværende sample med forrige sample og har en enkel interpolasjon som glatter ut kurven (lav-passfunksjon). Bytter vi b1 til -1 tar vi differansen mellom nåværende og forrige sample, altså en form for derrivasjon (kurveformens helling) som provoserer fram endring, et høypassfilter.

Det burde være enkelt å se at ved å gjøre M veldig stor kan vi få en impulsrespons på 1 sekund ved 44.1kHz ved å ha M = 44100 "tapper", og da kan vi gjøre mye i det vi subjektivt klassifiserer som "tidsdomenet".

Et IIR-filter har både slike b1.....bM og a1...aN ulik 0. For nå kan vi anta at b1...bM = 0 for enkelhets-skyld. Dette gir en tilbakekobling hvor tilbakekoblingsgrenen (venstre halvdel i blokkskjemaet) effektivt jobber med tidligere utgangsverdier, u som er ulik x. Dette er en karakteristikk som er betydelig nærmere hvordan mange fysiske systemer som masse-fjær og elektroniske kretser fungerer. Tenk på utladning av en kondensator. Dette kan modelleres som et uendelig langt FIR filter, eller som et enkelt IIR-filter hvor a1 har en passende verdi.

y = x - a*y(n-1)


http://cnx.org/content/m10025/latest/

 

[Bx]

Takk Knutinh,

Dette burde kanskje tas inn i den tekniske ordlista her på HFS?

 

[styx]

Jeg har satt opp DRC den siste uka, og det fungerer utrolig bra. Jeg sliter litt med motivasjonen til å komme meg på skolen, for dette låter rett og slett dritbra! Jeg skal lage en litt mer inngående post med både frekvens- og impulsresponsmålinger etterhvert

 

[theStig]

Jeg har gjort mye av det samme selv:
http://www.hifisentralen.no/cgi/yabb/YaBB.cgi/YaBB.cgi?board=elteori;action=display;num=1144924704

Jeg har gjort digital deling, EQ av høyttalerne og EQ i bassen i forhold til romresponsen. Selv med gode høyttalere og et godt rom er det mye å hente på dette!

 

[rolfma]

Jeg har et høytalerprosjekt som jeg vurderer å kjøre aktivt. Tanken var i første omgang å lage passive filter for å oppgradere til aktiv drift etter hvert. Men nå har prosjektet dratt ut litt i tid slik at jeg vurderer å gå for en aktiv løsning med en gang. Jeg hadde tenkt å bruke aktive filter fra LC audio, men etter å ha lest meg litt opp om aktiv deling med pc så virker det for meg som om dette er fremtiden (i hvert fall for noen), spesielt siden det er stor skalerbarhet og flexibilitet i en slik løsning.

Mitt store spørsmål nå blir om det er god nok lydkvalitet ut fra disse eksterne lydkortene for å få virkelig god lyd?
Jeg tenker da på feks RME (er M-Audio egnet til en slik applikasjon med console?)?

Jeg har brukt vanlige interne lydkort til litt "easy-listening" men syns lydkvaliteten er for dårlig.

En mulighet vil være å bruke en ekstern lydboks med flere digitale utganger å kople til to benchmark dac 1 til diskant og mellomtone og noe billig-greier (cambride dac?) til bassen (men dette blir nok litt mer kroner enn hva jeg hadde tenkt)?
Dette burde i hvert fall ha potensiale for å lage virkelig god lyd.

*Magnus

 

[theStig]

Kan anbefale å bruke RME Fireface 800, det har jeg selv. Dette er et Firewire "lydkort" (ekstern boks) med 10 analoge ut. Lyden er bedre enn Benchmark DAC-1! Pris ca. 10k +/-.

 

[rolfma]

Ja den ser fin ut.
Jeg syns denne ser bra ut også; Echo AudioFire12.
Den har 12 inn og 12 ut 24bit /192khz, noen som har synspunkter? Jeg syns denne ser litt enklere ut enn RME'n?
Er det da mulig å koble feks en vanlig cd spiller, noen tunere og tv'n inn på dacen og styre volum i pcn?

mvh
Magnus

 

[theStig]

Jeg kjenner ikke Echo boksen, så jeg vet ikke hvor bra den er. Vet heller ikke om det er mulig å rute outputs tilbake til inputs heller i driveren (et must hvis du skal lage PC-basert filter, og samtidig kunne bruke PC'en til playback). Volum kan man som regel alltid regulere digital nesten uansett lydkort.

Selv kjører jeg platespilleren min inn på en analog inngang på lydkortet, og kjører dette også ut igjen via delefilteret i PC'en.

 

[ePi]

Jeg har surret litt med det samme, men sliter (overraskende nok) å finne tilsvarende software til Mac. Audio Hijack Pro funker til en viss grad som VST-kontroller, men problemet er å tildele forskjellige plugins/instillinger til respektive kanaler. Jeg mangler med andre ord en form for Console-erstatter, men jeg vil gjerne spille av fra iTunes, ikke bruke lydkortets innganger, slik Shinobiwan gjør. Noen som har noen gode tips? Jeg vet det er andre Mac-hoder her inne

 

[styx]

Jeg er litt usikker på hva du egentlig trenger, men JACK fungerer utmerket for meg (riktignok i Linux). Kanskje verdt en kikk?

 

[theStig]

Jeg har surret litt med det samme, men sliter (overraskende nok) å finne tilsvarende software til Mac. Audio Hijack Pro funker til en viss grad som VST-kontroller, men problemet er å tildele forskjellige plugins/instillinger til respektive kanaler. Jeg mangler med andre ord en form for Console-erstatter, men jeg vil gjerne spille av fra iTunes, ikke bruke lydkortets innganger, slik Shinobiwan gjør. Noen som har noen gode tips? Jeg vet det er andre Mac-hoder her inne

Shinobiwan brukte et interface med loopback, og da kan man kjøre lyd fra f.eks itunes til en utgang, og så loope denne tilbake til en inngang på lydkortet. Jeg gjør det samme selv, for min RME Fireface 800 støtter dette.