Фазовое и временнóе согласование динамиков на частоте раздела полос.

[SOVA]

Вот сегодня настраивал автомобиль и получил практический материал о фазах и задержках.
Автомобиль Форд Фокус, система двухполосный фронт плюс саб. Мидбасы установлены в штатных местах в дверях, твиттеры посередине стоек. Расстояния от левых мидбаса и твиттера до точки прослушивания одинаковое. От правого мидбаса и от правого твиттера также одинаковое расстояние до точки прослушивания. Я это специально оговариваю, потом понадобится. Голова Алпайн 105, процессор PXA-100.
Задача свести воедино эту систему.
Как я поступаю. Сначала определяю полосу работы динамиков на слух. Это описано в начале второй статьи. В данном случае получилось – мидбасы до 4 кГц, твиттеры от 2 кГц. Для начала была выбрана частота раздела 3,3 кГц, деление первым порядком. Но затем я измерил отдельно левый мидбас:

Как лучше читать АЧХ и ФЧХ динамика в неоптимальном акустическом оформлении, (в автомобиле). Вначале утилитой Delay finder ищем величину задержки прохождения сигнала от линейного выхода звуковой карты до микрофона. Для всех, кто мучал меня вопросами о измеренной фазе или вычисленной, ответственно заявляю: «Спектралаб в режиме «Complex transfer function Left/Right» именно измеряет АЧХ и ФЧХ!».
Есть только один нюанс: измеренная ФЧХ рисуется в диапазоне -180…+180 градусов. То есть, если ФЧХ перескакивает от -180 к 180 градусам, то в полном масштабе, линия ФЧХ плавно продолжается дальше к -190…200 градусам.
Так вот, на что не следует обращать внимание. Не следует смотреть на резкие изгибы ФЧХ (на этом графике 13, 33, 44, 80, 890, 1300 Гц). Это собственные резонансы салона. Их хорошо видно на АЧХ как провалы иди выбросы. Такие дефекты инсталляции и особенности кузова электрически не лечатся. А на перепад АЧХ и ФЧХ между 1 кГц и 2 кГц стоит обратить внимание. Это верхняя граница работы мидбаса, дальше спад АЧХ и фазовая каша-малаша. Ушами я этого не услышал, но микрофон подсказывает мне, что твиттер надо резать пониже, на 2 кГц (ниже нельзя). И соответственно, не первым порядком.

И вот как я вижу АЧХ мидбаса:


Ну теперь, поделил мидбас и твиттер 2-мя килогерцами, и пробую ввести задержку в твиттер, чтобы получить более-менее ровную ФЧХ.

При всех моих стараниях вблизи частоты раздела фаза сигнала крутится, как уж на сковородке. Но это при синфазном включении мидбаса и твиттера. У меня, как помните, второй порядок фильтра. А что будет, ели твиттер включить в противофазе?
Вот что:

Надо отметить, что подъём ФЧХ ниже частоты раздела (2кГц) и обратный наклон выше частоты раздела говорит о грубом шаге процессора временных задержек (5 см).
А вот теперь сюрприз: Фазовое согласование мидбаса с твиттером при одинаковом физическом расстоянии до динамиков наступает при задержке твиттера на 71,4 см! Как такой инсталл измерить линейкой, я не представляю.
И снова ответственно заявляю: при делении вторыми порядками динамик ВЧ надо включать в противофазе!
Соответственно, согласование уровней мидбаса и твиттера потребовало уменьшить чувствительность мидбаса на 2 дБ.
Теперь переходу к правой стороне. АЧХ тут получилась совсем другая:

Вот к вопросу о фазе. Для лучшей наглядности особенностей отображения ФЧХ я инвертировал фазу правого канала и получил более читаемую картинку:

Задержка правого твиттера относительно правого мидбаса составила 44,1 см. Правый твиттер звучит на одном уровне громкости с правым мидбасом. Вертикальное сведение готово.
Поскольку правая сторона звучит значительно тише левой, убираю чувствительность левого канала на 5 дБ.
Дальше убираю микрофон, сажусь на место водителя, и на монозаписи устанавливаю «тётю в центр». Ввожу задержку в левый канал до момента фокусировки КИЗ посередине торпедо. Горизонтальное сведение готово.
Последний шаг – привязка сабвуфера к системе. Как я ни старался, наилучшая ФЧХ получилась вообще без задержек в сабвуферном канале!
Вот что получилось при включенных всех динамиках на розовом моношуме:

Здесь неоптимально подобрана задержка, но фазовая стыковка мидбасов и сабвуфера видна достаточно хорошо. Я думал – откуда подъём ФЧХ в сабвуферной части АЧХ? Скорее всего из-за того, что сабвуфер – закрытый ящик, и является фильтром ВЧ герц на 40. А такие фильтры крутят фазу сигнала вверх.
Корректировке АЧХ подвергался только один диапазон – выше 16 кГц для компенсации спада пищалок. Больше ничего курочить эквалайзером не пришлось.

[Незнайка на Луне]

Все же при частоте раздела 2 кгц - 71,4 см и 44,1 по вертикали вызывает вопрос . Да и разница в задержках ВЧ по горизонтали тоже . Про двухполоски сказать не могу (забыл когда последний раз настраивал) , но в трешках практически всегда выходил в задержках на физическое расстояние до излучателей с максимальным отклонением в половину длины волны на частоте раздела ( в этом случае возможен переворот фазы соответствующего динамика на 180 градусов и соответствующая коррекция задержки )
ПС. Спасибо за картинки . Понравились .

[Вячеслав Меркулов]

Цитата:

Сообщение от SOVA

...
Правый твиттер звучит на одном уровне громкости с правым мидбасом...

Можно уточнить, что иметтся ввиду под выражением "на одном уровне громкости"?
Это равенство звукового давление от каждого излучателя на частоте сопряжения? ...или равенство звукового давление от каждого излучателя на розовом шуме? ... или что-то другое?

Цитата:

Сообщение от SOVA

...
Поскольку правая сторона звучит значительно тише левой, убираю чувствительность левого канала на 5 дБ....

Тут, по-видимому, имеется ввиду измеренное звуковое давление? На каком сигнале?

Цитата:

Сообщение от SOVA

...
Дальше убираю микрофон, сажусь на место водителя, и на монозаписи устанавливаю «тётю в центр». Ввожу задержку в левый канал до момента фокусировки КИЗ посередине торпедо. Горизонтальное сведение готово...

Здесь получается, что при равных "уровнях громкости" (см. выше) левой и правой сторон "поставить тётю на центр торпедо" возможно только при фазовой перекомпенсации...
... потому как при равных "громкостях" (слева и справа) и точном совмещении фаз, тётя окажется аккурат напротив слушателя...
Это так?

[Незнайка на Луне]

Цитата:

Сообщение от Вячеслав Меркулов

На каком сигнале?

А есть разница ?

[Вячеслав Меркулов]

Цитата:

Сообщение от Незнайка на Луне

А есть разница ?

безусловно...

[Незнайка на Луне]

Цитата:

Сообщение от Вячеслав Меркулов

безусловно...

Просветите , так в чем разница ?

[SOVA]

Цитата:

Сообщение от Незнайка на Луне

Все же при частоте раздела 2 кгц - 71,4 см и 44,1 по вертикали вызывает вопрос . Да и разница в задержках ВЧ по горизонтали тоже . Про двухполоски сказать не могу (забыл когда последний раз настраивал) , но в трешках практически всегда выходил в задержках на физическое расстояние до излучателей с максимальным отклонением в половину длины волны на частоте раздела ( в этом случае возможен переворот фазы соответствующего динамика на 180 градусов и соответствующая коррекция задержки )
ПС. Спасибо за картинки . Понравились .

Мне это тоже было непонятно, пока я не узнал, что динамик в Фокусе отвёрнут от водителя в сторону педалей . То есть в основном приходит отражённый сигнал. Вот откуда и каша фазы мидбаса выше 1 кГц.

Насчёт "разница в задержках ВЧ по горизонтали" не понимаю. По горизонтали задерживается весь ближний канал (левый). И отдельно ВЧ не двигается.

Добавлено через 9 минут

Цитата:

Сообщение от Вячеслав Меркулов

Можно уточнить, что иметтся ввиду под выражением "на одном уровне громкости"?
Это равенство звукового давление от каждого излучателя на частоте сопряжения? ...или равенство звукового давление от каждого излучателя на розовом шуме? ... или что-то другое?

Если посмотрите на график АЧХ левого канала на розовом шуме, то увидите, что средний уровень громкости в диапазоне 0,4-1 кГц выше, чем в диапазоне 3-10 кГц на пару децибел.

Цитата:

Сообщение от Вячеслав Меркулов

Тут, по-видимому, имеется ввиду измеренное звуковое давление? На каком сигнале?

Звуковое давление измерялось на розовом шуме в точке прослушивания при одинаковом сигнале на обоих каналах. Сигнал - розовый шум.

Цитата:

Сообщение от Вячеслав Меркулов

Здесь получается, что при равных "уровнях громкости" (см. выше) левой и правой сторон "поставить тётю на центр торпедо" возможно только при фазовой перекомпенсации...
... потому как при равных "громкостях" (слева и справа) и точном совмещении фаз, тётя окажется аккурат напротив слушателя...
Это так?

В диапазоне до 2-3 кГц у человека преобладает фазовый способ определения направления, и разница в 1 дБ не сильно испортит картину.
А кстати, после прослушивания в течение пары часов, хозяин чуть придушил правый твиттер. Так что смысл в ваших рассуждениях есть.

[Незнайка на Луне]

Цитата:

Сообщение от SOVA

Цитата:
Сообщение от Вячеслав Меркулов Посмотреть сообщение
Здесь получается, что при равных "уровнях громкости" (см. выше) левой и правой сторон "поставить тётю на центр торпедо" возможно только при фазовой перекомпенсации...
... потому как при равных "громкостях" (слева и справа) и точном совмещении фаз, тётя окажется аккурат напротив слушателя...
Это так?
В диапазоне до 2-3 кГц у человека преобладает фазовый способ определения направления, и разница в 1 дБ не сильно испортит картину.
А кстати, после прослушивания в течение пары часов, хозяин чуть придушил правый твиттер. Так что смысл в ваших рассуждениях есть.

Если позволите... Без компенсации уровней громкости ЛК и ПК тетя в центре - уже "фазовая перекомпенсация". На практике уровень ЛК должен выставляться на 2-4дб меньше уровня ПК. Сответственно тетя в центре при полном совпадении фаз .

[Куряка]

Цитата:

Сообщение от Незнайка на Луне

Все же при частоте раздела 2 кгц - 71,4 см и 44,1 по вертикали вызывает вопрос . Да и разница в задержках ВЧ по горизонтали тоже . Про двухполоски сказать не могу (забыл когда последний раз настраивал) , но в трешках практически всегда выходил в задержках на физическое расстояние до излучателей с максимальным отклонением в половину длины волны на частоте раздела ( в этом случае возможен переворот фазы соответствующего динамика на 180 градусов и соответствующая коррекция задержки )
ПС. Спасибо за картинки . Понравились .

Поддерживаю. Не могут временные задержки иметь такие величины. Даже теоретически. Что-то здесь не так. Картинки красивые, но неубедительные. Допускают множественные трактовки. Может потому и цифры в настройке временных такие странные? Выводы Ильи и картинки , на основании которых он сделал эти выводы, мне показались совсем не взаимосвязанны. Не вижу я однозначности между измерениями ( картинками) и выводами. ФЧХ и АЧХ на вышеуказанных картинках на частоте среза или близкой к ним не имеют плавности. " Пила" во всём диапазоне частот, в том числе и на частоте среза. В чём состоит метода? Уменьшить амплитуду этой "пилы" в конкретном диапазоне частот? Или полностью её удалит? Теоретически - сгладить полностью. Но этого Илье не удалось сделать. Тогда откуда вывод о том, что при данной настройке ( порезка, временные, электрическая фазировка соседних полос) получена сфазированная система? На картинках я этого не увидел. Обьясните пожалуйста. На картинках эмулятора всё было красиво и понятно. Здесь всё очень реально и жизненно. Но корреляции с эмулятором пока не нахожу.

Добавлено через 23 минуты
Илья,на графике " ФЧХ правого канала " ты слегка слукавил, рисуя красной линией такую ровненькую, слегка наклонную вниз кривую , в районе -200 град. Если ты внимательно присмотришься, то увидишь, что фаза в диапазоне 1,8 -2.0 кГц резко скакнула вниз на 300 градусов, а в середине этого диапазона заполнение пилообразным выбросом на 90 градусов. Реально, на этом участке красная линия должна упасть вертикально вниз и очень сильно, как в пропасть, по амплитуде на 300 градусов. И только после 2 кГц на графике ФЧХ снова появиться более-менее ровная горизонтальная линия. Так что, на самом деле, на частоте стыковки мида и твитера у тебя большие фазовые проблемы, если судить по твоим картинкам.
Кстати, на графике " ФЧХ мидбаса" у тебя та-же проблема - в диапазоне 1,8 - 2 кГц резкий "провал " на те-же 300 град.
Почему ты этого не замечаешь?

[SOVA]

Цитата:

Сообщение от Куряка

Илья,на графике " ФЧХ правого канала " ты слегка слукавил, рисуя красной линией такую ровненькую, слегка наклонную вниз кривую , в районе -200 град. Если ты внимательно присмотришься, то увидишь, что фаза в диапазоне 1,8 -2.0 кГц резко скакнула вниз на 300 градусов, а в середине этого диапазона заполнение пилообразным выбросом на 90 градусов. Реально, на этом участке красная линия должна упасть вертикально вниз и очень сильно, как в пропасть, по амплитуде на 300 градусов. И только после 2 кГц на графике ФЧХ снова появиться более-менее ровная горизонтальная линия. Так что, на самом деле, на частоте стыковки мида и твитера у тебя большие фазовые проблемы, если судить по твоим картинкам.
Кстати, на графике " ФЧХ мидбаса" у тебя та-же проблема - в диапазоне 1,8 - 2 кГц резкий "провал " на те-же 300 град.
Почему ты этого не замечаешь?

Кажется, о фазовой каше выше 1 кГц я уже писал в тексте. Кроме картинок там и буквы есть .
Я думаю, это возникает из-за особенностей инсталляции конкретных мидбасов в конкретном автомобиле. Там дверь с штатным пластиковым грилем. В данном случае инсталляцию я не правил, работал с настройками.
Звук, на мой взгляд, получился достаточно открытым, фокусировка образов чёткая, сцена широкая и ровная, жёсткости циркулярки нет, значит с фазой там всё нормально.
Провал правого канала -300 градусов действительно видно на графике инвертированной ФЧХ, я его специально сделал без каляков-маляков, как есть.
На самом деле очень наглядны две картинки: левый канал пищ в фазе, левый канал пищ в противофазе.

Игорь, не к тебе референс, но всё-же.
- Когда я показал картинки из домашки, были претензии по поводу слишком гладких картинок. Когда я показал измерения в реальном неидеальном автомобиле, есть претензии по поводу зашумлённости и не наглядности картинок. Вам никогда не угодишь. Может, бросить это неблагодарное дело?

[Куряка]

Цитата:

Сообщение от SOVA

Кажется, о фазовой каше выше 1 кГц я уже писал в тексте. Кроме картинок там и буквы есть .
Я думаю, это возникает из-за особенностей инсталляции конкретных мидбасов в конкретном автомобиле. Там дверь с штатным пластиковым грилем. В данном случае инсталляцию я не правил, работал с настройками.
Звук, на мой взгляд, получился достаточно открытым, фокусировка образов чёткая, сцена широкая и ровная, жёсткости циркулярки нет, значит с фазой там всё нормально.
Провал правого канала -300 градусов действительно видно на графике инвертированной ФЧХ, я его специально сделал без каляков-маляков, как есть.
На самом деле очень наглядны две картинки: левый канал пищ в фазе, левый канал пищ в противофазе.

Игорь, не к тебе референс, но всё-же.
- Когда я показал картинки из домашки, были претензии по поводу слишком гладких картинок. Когда я показал измерения в реальном неидеальном автомобиле, есть претензии по поводу зашумлённости и не наглядности картинок. Вам никогда не угодишь. Может, бросить это неблагодарное дело?

Илья, какая разница с чем связан провал на ФЧХ. Он есть. И если на звуке это не отражается значит , 1.звук никак не связан с теми графиками, которые ты выставил на всеобщее обозрение, или 2. твоя теория верна, но твоя " мерялка" неправильно меряет. И в- первом и во -втором случае не вижу смысла в этих измерениях. П.С. В случае противофазы левого пища провал просто сместился правее по частоте. И " гребёнка" в этом диаппазоне частот ничем не отличается от других диапазонов. Что в этой " расчёске" можно увидеть?

[SOVA]

Цитата:

Сообщение от Куряка

Илья, какая разница с чем связан провал на ФЧХ. Он есть. И если на звуке это не отражается значит , 1.звук никак не связан с теми графиками, которые ты выставил на всеобщее обозрение, или 2. твоя теория верна, но твоя " мерялка" неправильно меряет. И в- первом и во -втором случае не вижу смысла в этих измерениях. П.С. В случае противофазы левого пища провал просто сместился правее по частоте. И " гребёнка" в этом диаппазоне частот ничем не отличается от других диапазонов. Что в этой " расчёске" можно увидеть?

Выделил основную мысль. Жаль.
Кстати, на твоих расчёсках тоже ничего не понятно.

[Куряка]

Извини, Илья, но не вижу я на этих графиках " монотонности ФЧХ и АЧХ" на частоте раздела. Да и на других частотах тоже. Наверно потому и не меряю все эти АЧХ и ФЧХ. И смысла в этом не вижу. Какой смысл мерять, если отражёнка "засирает" всю картинку? Как в таком случае отделять "зёрна" от "плевел"? Может другие способы измерения ФЧХ нужны , на коротких импульсах, в "узком окне" в доли милисекунды, что-бы отсечь влияние отражёнки? ЗЫ. В моём методе нет " расчёсок".. В моём методе понятные синусоидальные посылки, с началом , концом( если хочется), количеством волн( если нужно), предсказуемой периодичностью, измеряемой и вычисляемой с высокой точностью фазой одного сигнала относительно другого, практически не зависит от переотражений. 2ЗЫ . Я не против твоего метода, я соглашусь с ним и сам готов им пользоватся,если увижу, что он работает. Он должен быть понятный, простой, наглядный, результаты должны быть однозначно трактуемы. Пока всё очень "сыро". "Понимаемый"- теорию фильтров я понимаю , но ещё осталось масса неотвеченных вопросов в этой теме. Хотя-бы по модели. "Простой" - будем считать , что мерять АЧХ и ФЧХ просто. Хотя я до сих пор сомневаюсь, что мы( в том числе и я) это делаем правильно. Каждый по своему.
" Наглядный"- ну нет в этих " расчёсках" наглядности и однозначности трактовки. Иногда АЧХ(ФЧХ) и гладенькая, а звучит мерзко и резко. Иногда "расческа" глаз не радует, а звучит хорошо.Ты сам писал чуть выше об этом.
Извини, друг,истина важнее.

[Suhodol]

Цитата:

Сообщение от SOVA

Выделил основную мысль. Жаль.
Кстати, на твоих расчёсках тоже ничего не понятно.

Ну, ребята! Не ссортесь. Эта "битва теоретиков" имеет отличный познавательный характер.
Илья, малюй свои "наскальные рисунки" дальше, реально интересно!!

[SOVA]

Да твой малой на фотке гораздо интереснее

Добавлено через 2 минуты

Цитата:

Сообщение от Куряка

Извини, друг,истина важнее.

Правильная цитата: "Сократ мне друг, но истина важнее".

[Вячеслав Меркулов]

Цитата:

Сообщение от SOVA

...
В диапазоне до 2-3 кГц у человека преобладает фазовый способ определения направления, и разница в 1 дБ не сильно испортит картину.
А кстати, после прослушивания в течение пары часов, хозяин чуть придушил правый твиттер. Так что смысл в ваших рассуждениях есть.

А что, ТЁТЯ локализуется только в диапазоне 2-3 кГц?
...
Точно правый (дальний) твиттер придушил?
С какой целью?

Добавлено через 9 минут

Цитата:

Сообщение от Незнайка на Луне

Если позволите... Без компенсации уровней громкости ЛК и ПК тетя в центре - уже "фазовая перекомпенсация". На практике уровень ЛК должен выставляться на 2-4дб меньше уровня ПК. Сответственно тетя в центре при полном совпадении фаз .

То есть вы считаете, что на практике целесообразней применять амплитудную перекомпенсацию? (грубо говоря, двигать ТЁТЮ балансом)...
А может лучше понемногу и того, и другого?

[Незнайка на Луне]

Цитата:

Сообщение от Вячеслав Меркулов

То есть вы считаете, что на практике целесообразней применять амплитудную перекомпенсацию? (грубо говоря, двигать ТЁТЮ балансом)...
А может лучше понемногу и того, и другого?

Дорогой читатель , где Вы вычитали в моем сообщении о "целесообразности амплитудной перекомпенсации"? Наоборот , обрадую . Ваше предположение абсолютно верно , только не "понемногу", а очень точно и "того и другого".
ПС. А про сигналы , может попробуете просветить ?Впрочем не нужно.

[SOVA]

Цитата:

Сообщение от Вячеслав Меркулов

То есть вы считаете, что на практике целесообразней применять амплитудную перекомпенсацию? (грубо говоря, двигать ТЁТЮ балансом)...
А может лучше понемногу и того, и другого?

Ну, конечно же и того, и другого в меру.
Кстати, по поводу баланса: мне припоминается, что левый канал мы душили на -5 дБ, ведь одинаковую громкость выставлял по микрофону в точке прослушивания, а от неё до правого канала намного дальше, чем до левого.
По моему, так.

[N 16]

Цитата:

Сообщение от Незнайка на Луне

Если позволите... Без компенсации уровней громкости ЛК и ПК тетя в центре - уже "фазовая перекомпенсация". На практике уровень ЛК должен выставляться на 2-4дб меньше уровня ПК. Сответственно тетя в центре при полном совпадении фаз .

Всегда?,независимо от ориентации динамиков?
Тоесть, к примеру ,в одной инсталяции оси пересечения ВЧ в районе зеркала заднего обзора, а в другой в районе спинки заднего сидения...

[Куряка]

Цитата

Сообщение от N 16

Всегда?,независимо от ориентации динамиков?
Тоесть, к примеру ,в одной инсталяции оси пересечения ВЧ в районе зеркала заднего обзора, а в другой в районе спинки заднего сидения...

Бывает пассажирский ( правый) твитер смотрит в лоб водителя, а левый в правое стекло. Тогда ситуация с уровнями твитеров может поменяться на противоположную. Придётся тушить правый твитер.