Målt effekt av digital lydkorreksjon (forts fra Copland DRC tråd)

[Bx]

I tråden om Copland DRC viste jeg noen simuleringer av hva man kan forvente hvis man benytter digital lydkorreksjon. Jeg lovte også å følge opp med målinger. Det tok litt tid. Men her kommer de omsider. Det er fint hvis dere venter med diskusjonen til jeg har lagt ut alt.

Alle målinger er foretatt på drøyt to meters avstand, og innenfor den samme seansen. Så avvik grunnet mikrofonplassering osv bør være neglisjerbare.

Jeg har konsentrert meg om to ulike korreksjoner:

a) Minimumfase korreksjon. Dette skal normalt gi en betydelig bedre frekvensrespons - og noen ganger også en bedre impulsrespons.
b) Group delay korreksjon. Dette skal gi omtrent like mye forbedring i frekvensresponsen og i tillegg en forbedring i group delay.

Rød kurve = før korreksjon
Blå kurve = etter korreksjon
Lys rød = simulert resultat etter korreksjon

Først ut er en måling av frekvensrespons på høyttaler før og etter korreksjon.




Som dere ser så er ikke effekten så veldig tydelig når man ser på målinger som ikke er filtrert. Begge bildene domineres i stor grad av romeffekter som ikke er korrigert (og ikke er forsøkt korrigert).

Nivåforskjellene er ikke reelle - begge målingene er kalibrert til å ligge rundt 0 dB.

 

[Bx]

Digital lydkorreksjon virker (forts fra Copland DRC tråd)

Det er vanlig ved digital lydkorreksjon at filteret lages på bakgrunn av en måling som enten er:

* glattet frekvensrespons
* basert på et tidsvindu av impulsresponsen

Audiolense baserer seg på et frekvensavhengig tidsvindu av impulsresponsen.

I denne korreksjonen er tidsvinduet 3 perioder før peak og 5 perioder etter.

Rød = ukorrigert respons
Blå = korrigert respons
Rosa = evaluering - dvs simulert respons etter korreksjon

Edit: tynn svart strek under evalueringskurven viser den target kurven som ligger til grunn for korreksjonen.

Nivåforskjellen mellom ukorrigert og simulert respons er reell - og gir et presist uttrykk for hvor mange dB korreksjonsfilteret demper. Nivået på den korrigerte responsen er dermed kunstig høyt i figuren



Tro det eller ei - men den blå kurven ER en reell måling. Og det er den samme målingen som ble vist ovenfor. Metoden som er brukt er at målesignalet som benyttes er filtrert gjennom korreksjonsfilteret før målesekvensen starter. Når man bruker korreksjonsfiltrene på musikk, så blir musikksignalet på samme måte filtrert før det når høyttalerne.

 

[Bx]

Digital lydkorreksjon virker (forts fra Copland DRC tråd)

Hvordan ser dette så ut i tidsdomenet?

Først ut er selve målingen:

 

[Bx]

Digital lydkorreksjon virker (forts fra Copland DRC tråd)

Etter korreksjon:

 

[Bx]

Digital lydkorreksjon virker (forts fra Copland DRC tråd)

Over til group delay korreksjonen.

Tidsvindu er 5 perioder før peak og 5 perioder etter peak. Den peaken jeg snakker om er den dere kunne se i de to foregående bildene.



Y-aksen er forstørret litt fra sist.

Minimumfase korreksjon er den metoden som gir mest og best frekvenskorreksjon innenfor et gitt tidsvindu. Med group delay korreksjon forsøker man å lage et filter som gir en perfekt impulsrespons, og da behøver man et større tidsvindu for å få like bra frekvenskorreksjon.

Så sammenlignet med den forrige korreksjonen så ser dette meget bra ut.

 

[Bx]

Digital lydkorreksjon virker (forts fra Copland DRC tråd)

Slik sier simuleringen at den korrigerte impulsresponsen skal se ut:

 

[Bx]

Digital lydkorreksjon virker (forts fra Copland DRC tråd)

Og slik måler det etter korreksjon:

 

[Bx]

Digital lydkorreksjon virker (forts fra Copland DRC tråd)

Slik var de første millisekundene av impulsresponsen før vi lagde group delay korreksjon:

 

[Bx]

Digital lydkorreksjon virker (forts fra Copland DRC tråd)

Og slik ser det samme tidsvinduet ut etter korreksjon. Dette er the real thing - uten vindu.




Som dere ser så dukker det opp vesentlige likheter - småspikes på impulsresponsen - etter et par millisekunder.

Tidligrefleksjoner som det ikke er korrigert for. Det gromset som fortsatt er der er høyfrekvente romeffekter som ligger utenfor det tidsvinduet som lå til grunn for korreksjonsprosessen. Ved 40 Hz er filteret fullt funksjonsdyktig i 125 millisekunder.

 

[Bx]

Digital lydkorreksjon virker (forts fra Copland DRC tråd)

Jeg hadde tenkt å legge inn en måling av group delay også, men her har jeg et lite teknisk problem, så det får evt. vente

Nå er jeg ferdig.

Fyr løs!!! ;D

 

[knutinh]

Hva gjør du for å unngå at inversfiteret prøver å korrigere for fallende flanker, som en h'(z) = 1/h(z) gjerne leder til? Er target-kurven en båndpass-model av systemets ideell respons (2./4.-ordens respons i bassen avhengig av trykk-kammer/bassrefleks?) -4dB pr dekade eller noe sånt som fallende target?

Jeg henger ikke helt med på blå vs rosa kurver. Så lenge du har et subtraktivt fileter så er det rimelg å forvente ensidig negativ frekvensavhengig gain, som den rosa kurven. Når den blå kurven "spretter opp" betyr det at du har økt gain i systemet for å kompensere?

-k

 

[Bx]

Hva gjør du for å unngå at inversfiteret prøver å korrigere for fallende flanker, som en h'(z) = 1/h(z) gjerne leder til? Er target-kurven en båndpass-model av systemets ideell respons (2./4.-ordens respons i bassen avhengig av trykk-kammer/bassrefleks?) -4dB pr dekade eller noe sånt som fallende target?

Target kurven tegnes manuelt. Men ja - den brukes som et båndpassfilter når korreksjonen blir laget. Jeg har pt ikke funksjonalitet for automatisk target generering. Det er i beste fall komplisert å regne seg fram til en optimal target. Og i verste fall er det umulig.

Jeg henger ikke helt med på blå vs rosa kurver. Så lenge du har et subtraktivt fileter så er det rimelg å forvente ensidig negativ frekvensavhengig gain, som den rosa kurven. Når den blå kurven "spretter opp" betyr det at du har økt gain i systemet for å kompensere?

-k

Lydtrykksnivået på den blå kurven kan ikke sammenlignes med de øvrige. Forskjellen mellom den røde og den rosa kurven forteller hvordan filteret demper lydtrykket.

Dempingen i dette filteret er anslagsvis 6-8 dB mer enn normalt. Det skyldes at høyre høyttaler (som vi ikke ser i kurvene) var mye lengre unna og følgelig med mye lavere nivå inn i mikrofonen. Venstre filter er dempet for å utligne denne lydtrykksforskjellen.