Ветка ориентирована на людей, предвзято относящихся к качеству воспроизведения НЧ в помещении.
Шапка будет редактироваться и наполняться. Основные выводы будут в конце.
Отвечаю только на путные вопросы по существу. И то не на все (интеллектуальная собственность как-никак 
) . Дичь, непонимание и вечных троллей игнорирую.
Долго я не хотел переходить на многоканальное стерео (термин смотрю входит в обиход, буду в тренде
). Стерео тракт у меня полностью цифровой без ЦАП и УНЧ, а качественно отделить саб в цифре - это не коников из пластилина лепить. Рассчитывал справиться обычным би-ампингом: чистая цифра на сателлиты и по высокому уровню подключен УНЧ для сабов. В общем, если откинуть мою "чистую цифру" на стерео, то ситуация стандартная для систем с сабом.
, но не без извращенийИтак: давно пришло абсолютное и непоколебимое понимание того, что без правильной и точной коррекции АЧХ на НЧ не бывает хорошего звука даже в акустически подготовленных комнатах (я не слышал). Если человек не дошел до этого - можно дальше не читать, а идти в более понятную и ортодоксальную ветку про лампы, винил и ширики.
В нынешнем моем помещении, вроде с расстановкой АС и коррекцией амплитуды (АЧХ) с большего разобрался. А червячок точит. Думаю: "нет предела совершенству" и потиху топаю дальше...
Ну и в который раз для себя поднимаю тему коррекции фазы (ФЧХ).
После некоторых усилий осваиваю новые возможности прецизионной коррекции как амплитуды, так и фазы (благо наработки и софт уже были). Причем как вместе, так и раздельно.
Вот например чего можно достичь моими усилиями и бесплатным софтом, если подойти умеючи:
Было фаза(красный), стало фаза(синий)
Был импульс
Стал импульс (как видно даже ближайшие отражения от стен и потолка нивелировались)
Был "степ респонс"
Стал "степ респонс"
Да-да, это реальные измерения с микрофона в абсолютно пустой каменной комнате с RT60 на средних частотах более 1.2 секунды! Такого качественного уровня коррекции я нигде не встречал даже на просторах интернета. Ни в СНГ, ни за бугром.
Но не нужно воспринимать эти картинки, как руководство к пользованию. Они даны лишь для понимания, что может хороший инструмент.
Продолжаем.
Если ставить АС в углы, то будет минимальное количество провалов и подъем уровня НЧ, что хорошо. Но при такой расстановке ближайшие отражения расцветут во всей красе. Не нужно их бояться. Если условия не позволяют поставить АС вдали от стен - это не значит, что звуку кирдык. Ближние отражения воспринимаются ухом как звук от самих источников звука, т.е. стены становятся продолжением корпуса АС. Особенно позитивно отражения сказываются на ВЧ (если диаграмма направленности АС на ВЧ достаточно широкая). Натуральные верхние частоты звукового диапазона, как правило, излучаются от соответствующих инструментов не направленно, т.е. во все стороны. Узконаправленные ВЧ воспринимаются жестко и не слитно с остальным диапазоном именно из-за отсутствия ближних отражений. Самые комфортные ВЧ дают омниполяры.
Есть конечно и жирные минусы угловой расстановки АС: если ближайшие стены/мебель/оконные/дверные проемы не симметричны, то локализация образов может сильно пострадать. Так же, если RT60 в комнате не равномерный, то отражения прилично ломают тональный баланс системы. Особенно на больших уровнях громкости.
Для саба/сабов, однозначно оптимальное место - середина фронтальной стены или угол/углы. Лучшее положение (из этих двух) зависит от размеров комнаты и места прослушивания. Основная цель опять же: максимально возбудить все стояки и минимизировать провалы от интерференции.
Что дает коррекция фазы?
Еще один способ споткнуться на граблях под названием "фаза" - это править фазу (эквалайзер ее тоже правит) в разных каналах отдельно. Лично я в хорошем физическом состоянии слышу смещение центрального образа при задержке одного из каналов стерео всего лишь на один семпл при частоте дискретизации 44100Гц, а это всего немногим более 22мкс!! Гуглите "Эффект Хааса" и соответствующие психоакустические эксперименты. У нас просто невероятное разрешение по горизонтальному пеленгу.
Любая попытка править фазу раздельно по каналам приводит к непредсказуемым последствиям (особенно на ВЧ). Я уже давно понял (после опыта конструирования ЦАП), что большинство разно звучащих компонентов аудио крутят фазу на разных частотах и в разных каналах по разному. Если человек уверенно различает звучание проводов в слепых тестах, то дайте ему послушать их в моно. Различия могут испариться как класс. В свое время я тоже "тащился" от воздушных 3D образов, создаваемых кривыми компонентами и приборами в "ненормальном режиме", пока не надоело разукрашивать жизнь и захотелось правды. Именно по этой причине я перешел на чистую цифру. Она идеально повторяет амплитудные и временные характеристики сигнала в стерео каналах.
По сути, после многочисленных экспериментов, пришло понимание, что для большинства стерео пар править фазу бессмысленно и даже вредно. ПФ определяется частотой раздела НЧ динамика и полосой вниз. Да, ранний спад АЧХ у полочных двухполосок прилично крутит фазу, но это не воспринимается на слух фатально, т.к. ПФ короткая и имеет правильную форму. А вот что действительно хреново звучит, так это нижний раздел НЧ динамика. И чем ниже и круче мы отделяем НЧ динамик от СЧ, тем хуже это звучит. Трехполоски, в зависимости от конструкции тут сливают 2.5 полосным и сильно проигрывают ширикам и двухполоскам с классическим разделом мидбаса на (2-4)кГц.
Но самое обидное, что с этого ракурса крайне проигрышным вариантом выглядит наш любимый САБВУФЕР. На минуточку: стандартный ФНЧ на 80Гц четвертого порядка растягивает ПФ НЧ звена на 64мс. За такое время звук пролетает расстояние в 22м!!! Если использовать более низкие и крутые разделы, все еще гораздее. Естественно, никакой расстановкой в комнате эту проблему не решить.
Да, пока на НЧ играет комната всеми модами радуги, не до фазы. Стояки своей групповой задержкой (бывает и выше 200мс) ломают НЧ напрочь. Но стоит даже простым параметрическим эквалайзером (минимально-фазовым) убрать накачку на резонансных частотах, как начинается самое интересное... А что начинается???
Можно долго слушать свою систему и жить счастливо, не понимая, что у тебя проблема с фазой
. Да о чем это я, большинство слушают гудяще-пердящее чудо техники у себя дома и в ус не дуют... Но вспоминаем первое предложение в шапке темы и идем далее.Только в сравнении понимаешь, что дает компенсация задержки, вносимой ФНЧ басового звена. Когда переключаешь с "минимально-фазовой" коррекции IIR (обычный параметрик) на FIR коррекцию, мидбас сливается во времени с нижним басом, бочка звучит плотно, слитно, на большой громкости физически ощущается "пинок". У меня и так концертные сабы "быстрые", но с FIR бочка просто чпокает
. А главное звук становится очень комфортным. Рука тянется повернуть "волюм" по часовой стрелке... Но самое интересное, что переход обратно на IIR режим воспринимается гораздо больнее: бас раскладывается на мидбасовый пинок и НЧ послезвучие. Это звучит не как накачка в помещении, а как будто звучат две разные бочки с задержкой между собой... трудно объяснить. Понятное дело, что степень заметности от трека к треку варьируется, но слушать без компенсации задержки уже не хочется.Так что же, FIR наше все? Почему тогда производители его не используют?
Что тут сказать?.. Даже обычная эквализация требует правильного измерительного тракта, специального софта и далеко не базовых знаний и умений. То, что доступно в продаже, обычно очень топорно работает, т.к. производителю важно обеспечить простоту в работе для пользователя.
Но и это не главная проблема. Хуже всего то, что помимо вносимой задержки (десятки и сотни мс), FIR коррекцию на НЧ хорошо слышно. Т.е. выравнивание фазы сопровождается паразитными призвуками (т.н. "предзвон"
. Это хорошо видно как раз на ПФ слева от начала импульса. Т.е. еще до прихода полезного сигнала (например удар в "бочку"), диффузор НЧ динамика делает дополнительные паразитные движения, для того, чтобы в момент прихода того самого полезного сигнала, с фазой все было хорошо)). И это принципиальная и нерешаемая проблема FIR фильтрации. Ее можно только уменьшить до состояния "не слышимой", но не исключить полностью. Этим я и занялся.
После многих экспериментов я понял, что заметность FIR коррекции определяется спектром паразитного сигнала. Если он находится в диапазоне работы сабвуфера, то его не слышно. Т.е. если мы имеем многоканал и корректируем фазу только у сабвуфера, то кроме вносимой задержки проблем нет. Поэтому многоканальный трифоник с возможностью отдельной FIR коррекции сабвуфера - идеальный вариант. Но при этом нужен и многоканальный ЦАП/транспорт. У меня его пока нет (как и у большинства), поэтому работаю с тем, что имею.
Итак: как ограничить спектр "предзвона"? Для начала, не нужно лезть выше (80-100)Гц с коррекцией фазы. Ниже 20Гц тоже не нужно (но там и проблем как правило нет). Эти действия дают очень хороший результат, но все же на некоторых треках, где присутствуют короткие НЧ удары на фоне тишины, предзвон может быть слышно. На самом деле это вполне годный вариант. Он дает больше плюсов, чем минусов. Но я захотел большего...
На пути к минимизации слышимости FIR предзвона, я попробовал изобрести свою методику построения FIR фильтра. Заключалась она в том, что я разбивал файл коррекции (импульс для конвольвера) на две части, примерно на частоте раздела сателлитов и сабвуфера. Далее путем подбора задержки сателлитов, я добивался выравнивания фазы и ПФ результата коррекции. Получается, что я собирал FIR фильтр из двух IIR фильтров, смещенных по времени. По измерениям все выходило довольно красиво и чистенько. И хоть фаза выравнивалась не идеально, но спектр предзвона действительно ушел в НЧ область и FIR перестал гадить. Я уже начал радоваться, что победил таки проблему, но как всегда, после недельной прослушки начали вылазить артефакты. Все таки на многих треках обычная задержка сателлитов относительно НЧ канала (хоть и не в чистом виде) проигрывала классическому FIR. Я бы сказал, что даже по сравнению с обычным IIR без задержек, на многих треках ощущалась расфокусировка на НЧ. Возможно, при наличии многоканала, задержками и IIR можно было бы добиться лучшего результата, но на данный момент проверить это нет возможности. В общем результат меня не устроил, и я начал думать дальше...
Не хочу грузить публику своими дальнейшими изысканиями, т.к. для 99% читающих - это темный лес. Поясню за результат .
Хорошо видно, как при выравнивании фазы, ПФ сателлитов задержалась на 35мс относительно ПФ сабвуфера. Эти 35мс как раз и есть задержка, вносимая ФНЧ НЧ звена.
Графики фазы:
А вот еще очень показательный график спектра "предзвона", определяющий степень заметности артефактов FIR. Это то, что прилетает в ухи за 1мс до основного сигнала:
Как видно, спектр находится в суб НЧ области и быстро спадает, что определенно позитивно влияет на слуховые впечатления. Более того, если бы я использовал просто задержку на сателлитах (в многоканале), то спектр повторял бы АЧХ сабвуфера и тянулся бы до 80-100Гц "в полке", что однозначно увеличило бы дискомфорт при прослушивании.
- без сабвуфера (НЧ звена) добиться полноценного низа с адекватным давлением в комнате 20кв.м.+ невозможно. Откровенно говоря, для меньших комнат, при заявке на 110-120дБ в месте прослушивания ситуация аналогичная.
- без полноценной ЦК в каменной комнате НЧ от сабвуфера, сведенные по уровню с сателлитами будут создавать адовую какафонию гудежа пердежа и давилова
. С каркасными легкими стенами результат будет не таким плачевным, но все же далеким от нормального.- при использовании низких разделов на НЧ звене, без FIR коррекции фазы жить конечно можно, но сравнив результаты FIR и IIR, к последнему вы уже точно никогда не вернетесь.
?
