Акустические измерения в музыкальной комнате

[Dr.Sound]

Добрый день.
Разъясните, пожалуйста, суть анализа графика ФЧХ и, по возможности, приведите примеры графиков с удовлетворительной и неудовлетворительной ФЧХ с соответствующими комментариями.
С уважением.

Почему-то не могу добавить вложения к посту?

[Вохмянин Михаил]

Попорбуйте выложить картинки на обменнике типа http://www.radikal.ru

[Dr.Sound]

Например, http://radikal.ru/F/s020.radikal.ru/i72 ... f.jpg.html

[Dr.Sound]

Михаил, спасибо за ответ. Но возникает несколько естественных вопросов:
1. Если "...человеческое ухо слабо восприимчиво к фазовым искажением", то какой практический смысл в измерении и анализе ФЧХ?
2. С другой стороны, практически вся аудиофильская диаспора буквально на всех форумах, возводит нарушение фазовой структуры звучания чуть ли не в ранг главной причины его "пороков"?
3. Понятно, что нас интересуют характеристики акустической среды только в области точки прослушивания и Вы говорите, что "Добиться сохранности фазы (читай: временных соотношений в сигнале) хотя бы в одной точке пространства вполне реально...". Каким образом корректируются фазовые сдвиги?
4. Что всё таки можно сказать по поводу приведённого мной примера?
С уважением.

[Вохмянин Михаил]

представленная на картинке ФЧХ и АЧХ чего именно? тракта или звукового поля в некоторой точке?

[Dr.Sound]

Это графики акустических измерений, сделанных из точки прослушивания в акустически неподготовленном помещении, но с позиционированными АС.

[Николай Канев]

Одно замечение - Вы провели измерения в третьоктавных полосах частот. Это, конечно, сильно сгладило графики, и возможно некоторые узкочастотные проблемы из-за этого "размазались".
Кстати, фазовые искажения удобно анализировать при помощи времени групповой задержки.

[Dr.Sound]

Николай, я, как раз, и пытаюсь разобраться с фазовыми характеристиками, собственно, для этого и открыл тему .
Вопросы следующие:
1. Актуальность данного анализа в аспекте акустики помещения?
2. О чём говорят ФЧХ,GD и Decay? И насколько это важно в практическом аспекте?
3. С каким сглаживанием корректно приводить графики?

Добавил графики GD и Decay:
http://radikal.ru/F/i076.radikal.ru/130 ... 9.jpg.html
http://radikal.ru/F/s017.radikal.ru/i43 ... 0.jpg.html

Если, что-то не так - поправьте. С уважением.

[Николай Канев]

1. Актуальность очевидна: помещение и аппаратура вносят искажения в исходный сигнал, для количественного описания этих искажений нужны какие-то параметры. Поскольку некоторые искажения проявляются на АЧХ и ФЧХ (хотя не все!), то из этих характеристик можно количественно оценить величину искажений.
2. Определенных критериев, говорящих то, том велики искажения или нет, на сегодня не существует. Есть соображения некоторых авторов - видимо, ими можно пользоваться в качестве нулевого приближения.
3. Полагаю, что без полосовой фильтрации вообще.

[Dr.Sound]

Николай, сделать повторные измерения и выложить результаты без сглаживания сейчас не представляется возможным - ведутся строительные работы.
В связи с этим - просьба. Если это возможно, сделать комментарии к приведённым графикам с 1/3 октавным сглаживанием.
И ещё вопрос, Вы говорите о том, что графики корректно анализировать без использования сглаживающего фильтра, но при использовании сглаживающих фильтров разного порядка довольно существенно изменяются значения амплитуды пиков и провалов. Некоторые специалисты утверждают, что именно "картина" с использованием 1/3 октавного сглаживающего фильтра наиболее точно соответствуетжарактеристикам реального звуковосприятия, а сглаживание более высокого порядка применяется только для детализации и уточнения нюансов. Что скажете?
С уважением.

[Николай Канев]

По поводу 1/3-октавного фильтра я не знаю насколько это согласуется с восприятием, но известны примеры, когда достаточно узкополосные максимумы в спектре (связанные с резонансами помещения) очень явно проявлялись на слух, поэтому я бы не стал сбрасывать со счетов нефильтрованные измерения.

График фазы получился достаточно ровный - на глаз вродебы проблем нет. Возьмите от него GD - наверное тоже значения не будут очень высокие. повторюсь пока четких критериев на допуски искажений нет, еще менее понятно как с этими искажениями бороться...

[Dr.Sound]

Николай, спасибо - потихоньку проясняется .
Вот более конкретные вопросы:
1. По ФЧХ. На приведённом мной графике SPL&Phase кривая фазы примерно до 180 Гц. приблизительно соответствует кривой АЧХ (то есть, приблизительно соблюдается соответствие формы линий), а после примерно 180 Гц. идёт равномерная "пила" - если я правильно понимаю, выше этой границы анализ не проводится? Но тогда какие визуальные эффекты (типа разнонаправленность соответствующих пиков/провалов АЧХ и ФЧХ, характерные изменения геометрии кривой ФЧХ, относительно АЧХ) имеют значение для анализа и о чём они говорят?
В окне Control REW 5.0 есть функции генерации минимальной и избыточной фаз, а также кнопки "+360" и "-360" градусов - что это такое и для чего это нужно?
2. По графику GD (ГВЗ) (график по первой ссылке в моём посте от 29.01.2013). Я так понимаю, что идеальный вариант - это когда кривая "лежит" на изолинии, то есть, "0 мс."? Тогда, о чём говорят подъёмы примерно на 30 Гц. и примерно 50 Гц. до значения около 50 мс.? И каковы допуски неравномерности графика GD? И самое главное, какова практическая ценность данного измерения? ("краем уха" слышал, что это важно при инсталляции сабвуфера...).
3. По графику Decay (график по второй ссылке в моём посте от 29.01.2013). Вообще не понимаю смысла... Объясните, пожалуйста, назначение множества разноцветных кривых с различной амплитудой на разных частотах и, естественно, практическую ценность анализа результатов измерения.
С уважением.

[Николай Канев]

Если фазовых искажений нет, то фаза сигнала равна 2*pi*f*t, где f-частота сигнала, Гц, t - время распространения от источника звука до приемника, с. Здесь речь идет о распространении сигнала по акустическому каналу.
Ну вот, с ростом частоты набег фазы растет и принимает любые значения. Но, как известно, набег фазы на 2*pi или 360 градусов, а также кратные им, по сути одно и тоже, поэтому часто значения фазы ограничивают диапазон в 360 градусов, например, от 0 до 360 или от -180 до 180 или от -360 до 0. Собственно отсюда и получается пила; если никак не будете ограничивать значения фазы, то получится прямая на графике Фаза vs. Частота (по обеим осям - линейный масштаб).

Чтобы искажения были нагряднее, фазу дифференцируют по частоте, получается величина по размерности равная времени. Если искажений нет, то она одинакова для всех частот и равна t.

Если искажения фазы есть, то на разных частотах они разные, что и проявляется на отклонениях времени групповой задержки от t. По поводу допусков на эти отклонения, повторюсь, жестких критериев нет, есть определенные соображения. Если интересно, то мы выложим пару ссылок на соответсвующие работы, но, я думаю, вы и сами в поисках натыкались на подобные работы.

Практическая ценность будет иметь место, если будут инструменты по устранению этих искажений. А вот с интсрументами как раз проблемы - по большому счету системных подходов к решению подобных проблем есть. Если в электрической части можно "напаять" что-нибудь, то в акустическом тракте нет ясности, что делать....

[Dr.Sound]

Николай, спасибо за ответ. С уважением.

[Dr.Sound]

Вопрос по трактовке графика Spectrogram.
По горизонтали - шкала частот (Гц.), по вертикали время затухания (мс.), изменение цвета соответствует изменению значений SPL "от" и "до" заданных значений (дБ.).
1. Практическая ценность в аспекте акустики помещения?
2. Основные оцениваемые параметры?
Вопросы возникли, отчасти, в связи с тем, что цветовые пятна занимают область, как выше линии со значением "0"мс., так и ниже её, то есть, с отрицательными значениями времени???
С уважением.