Автор Тема: Speaker симулятор  (Прочитано 8245 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Marton

  • Гость
Re: Speaker симулятор
« Ответ #120 : Ноября 04, 2011, 06:01:11 pm »
Цитировать
Цитировать
Тут бы релюшку приспособить... что есть не очень сложно 

Реле тоже дребезжат будь здоров. Надо таки транзистор и триггер на вход для подавления дребезга кнопки.
Если использовать размыкающиеся контакты переключающего реле, то можно и релюшку заюзать.

А вот для записи сигнала с электрической стороны придётся буфер городить...
Или можно использовать HI-Z вход звуковухи E-MU 0202 USB?

access777

  • Сообщений: 691
  • GtLab.Net forever!
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Re: Speaker симулятор
« Ответ #121 : Ноября 04, 2011, 06:43:34 pm »
Цитировать
@ access777

Цитировать
АЧХ - это модули комплексных чисел после преобразования Фурье над импульсной характеристикой, а ФЧХ - аргумент.

Прежде всего, хочу извиниться, что втянул в дискуссию, в которой лично я почти ничего не понимаю. Но по поводу зависимости от ФЧХ - Господин Фурье (сведения почерпнуты из WiKi) предположил, что любой аналоговый сигнал, описанный уровнем и временем можно разложить на составляющие его синусоиды. При этом есть одна - главная , основная, гармоника, и множество других. А раз синусоиды, то они тоже имеют уровень и сдвиг относительно главной синусоиды (гармоники). А раз так, то максимально повторяя форму сигнала - автоматически повторяешь составляющие его синусоиды и их фазы... К примеру - сигнал состоит всего из 3-х ну даже не нот, а синусоидальных сигналов трех частот - так в результате преобразования Фурье мы и должны получить эти три синусоиды со своими уровнями и фазами... Вот как-то так понял лично я... Т.е. я делаю вывод, что для масимального подобия спикерсим должен просто максимально повторять АЧХ
« Последнее редактирование: Ноября 04, 2011, 06:46:38 pm от access777 »

Marton

  • Гость
Re: Speaker симулятор
« Ответ #122 : Ноября 04, 2011, 07:17:49 pm »
Благодаря товарищу Rst7 нынче имеем импульсную характеристику и АЧХ (Фурье) по ней (при снятии напряжения с дина):



То же крупно




Данные:
http://webfile.ru/5647497

Кстати, вот сравнение АЧХ на линейном свипе (ламповый оконечник, естественно трансформатор на выходе, микрофон) и по импульсной характеристике



В первом случае больше демпфирование и срез верхних частот (влияние выходного сопротивления и частотной характеристики усилителя мощности и микрофона).
« Последнее редактирование: Ноября 04, 2011, 08:02:00 pm от Marton »

Lion

  • Гость
Re: Speaker симулятор
« Ответ #123 : Ноября 05, 2011, 07:55:36 am »
Цитировать
...при снятии напряжения с дина...
Камрады, а зачем это нужно?
Реальный каб никогда не работает совсем без демпфирования выходом УМ... :-/

Rst7

  • Сообщений: 1619
  • Мимо проходил...
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Re: Speaker симулятор
« Ответ #124 : Ноября 05, 2011, 12:10:56 pm »
Цитировать
А вот для записи сигнала с электрической стороны придётся буфер городить...
Или можно использовать HI-Z вход звуковухи E-MU 0202 USB?

Не нужно ничего городить. Линейный вход вполне подойдет - ну ибо, скажем, там до сотни ом реактивные составляющие сопротивления у динамика будут, а линейный вход - это десяток (а то и несколько десятков) килоом.

Цитировать
Камрады, а зачем это нужно?
Реальный каб никогда не работает совсем без демпфирования выходом УМ...

Мне нужны такие данные вкупе с напряжением на динамике (с импульсным откликом по напряжению). Я хочу построить цифровую модель перегружающегося мощника на реальную нагрузку.
"Практика выше (теоретического) познания, ибо она имеет не только достоинство всеобщности, но и непосредствен

Rst7

  • Сообщений: 1619
  • Мимо проходил...
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Re: Speaker симулятор
« Ответ #125 : Ноября 05, 2011, 12:20:28 pm »
Цитировать
Т.е. я делаю вывод, что для масимального подобия спикерсим должен просто максимально повторять АЧХ

Ну не совсем. Для, скажем, этапа сустейна действительно можно повторять только АЧХ - человеческое ухо нечувствительно к фазовым сдвигам при длительных звуках.

А вот с влиянием ФЧХ на слышимые изменения на атаке звука - тут неясно. По крайней мере, я знаю точно (и кто когда-либо имел дело с SSB), что если в сигнале речевого канала провернуть все фазы на 90 градусов (преобразование Гильберта), то никаких изменений на слух не будет. А ведь человеческая речь состоит не только из гласных (т.е. то, что я выше говорил про сустейн), а и из согласных (а это сплошной шум, да атака на всяких б, п).

Ну а ФЧХ я щас попробую по данным господина MARcus'а показать.
"Практика выше (теоретического) познания, ибо она имеет не только достоинство всеобщности, но и непосредствен

Rst7

  • Сообщений: 1619
  • Мимо проходил...
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Re: Speaker симулятор
« Ответ #126 : Ноября 05, 2011, 12:26:30 pm »
Цитировать
Данные:
http://webfile.ru/5647497

Черт, у меня щас только мелкий ноут под рукой, а на нем нету никаких средств разработки. Можно импульс в .wav выложить?
"Практика выше (теоретического) познания, ибо она имеет не только достоинство всеобщности, но и непосредствен

ivana

  • Сообщений: 3
  • GtLab.Net forever!
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Re: Speaker симулятор
« Ответ #127 : Ноября 05, 2011, 12:37:11 pm »
Цитировать
А что ее выявлять? АЧХ - это модули комплексных чисел после преобразования Фурье над импульсной характеристикой, а ФЧХ - аргумент.
Вспоминается что-то давно забытое, причем с приложением активных усилий к тому, чтобы забыть :) А ещё вспоминается, что АЧХ линейной системы вроде как является производной ФЧХ - насколько мы набегаем/отбегаем фазой, настолько увеличивается/уменьшается усиление на этой частоте. И вроде эти заблуждения подтверждаются качественно картинками в симуляторе  ::)

Rst7

  • Сообщений: 1619
  • Мимо проходил...
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Re: Speaker симулятор
« Ответ #128 : Ноября 05, 2011, 12:41:42 pm »
Цитировать
А ещё вспоминается, что АЧХ линейной системы вроде как является производной ФЧХ - насколько мы набегаем/отбегаем фазой, настолько увеличивается/уменьшается усиление на этой частоте.

Предлагаю контрпример. Задержка - это линейная система? Линейная. Более того, АЧХ у нее тоже линейна. А вот ФЧХ - отнюдь.

А еще есть такая штука, как всепропускающие фильтры - http://www.dsplib.ru/content/allpass/allpass.html
"Практика выше (теоретического) познания, ибо она имеет не только достоинство всеобщности, но и непосредствен

ivana

  • Сообщений: 3
  • GtLab.Net forever!
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Re: Speaker симулятор
« Ответ #129 : Ноября 05, 2011, 12:55:34 pm »
Хм... Вроде в случае с задержкой (любой частоты на один интервал времени) ФЧХ по первым прикидкам линейно нарастает или спадает - и производная равна константе, что мы и имеем. А про всепропускающие фильтры - интересно, и математически вроде понятно всё вытекает из условий и ограничений, но.... никак не согласуется с моим заблуждением про производную (хотя наверное придется от него отказаться или по меньшей мере внести коррективы и ограничения в применение) :)

Rst7

  • Сообщений: 1619
  • Мимо проходил...
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Re: Speaker симулятор
« Ответ #130 : Ноября 05, 2011, 01:38:54 pm »
Цитировать
Вроде в случае с задержкой (любой частоты на один интервал времени) ФЧХ по первым прикидкам линейно нарастает или спадает - и производная равна константе, что мы и имеем.

Давайте попробуем вообще подробнее разобрать этот вопрос.

Например, для обычной RС-цепи (пусть для примера это будет ФНЧ) ФЧХ является производной АЧХ (а не наоборот, как Вы утверждали). Например, на частотах от 0 до частоты среза фильтра АЧХ постепенно начинает спадать и ФЧХ отклоняется от 0. Затем начинается полноценный спад с крутизной 6дБ/октаву, а ФЧХ представляет из себя практически константу 90 градусов.

С другой стороны один мой контрпример показывает обратное, а другой - вообще отсутствие какой либо связи между АЧХ и ФЧХ.

Корни заблуждения кроются тут вот в чем. При проектировании фильтров Баттерворта, Чебышева и так далее их АЧХ аппроксимируется полиномами. Так вот, для таких фильтров существует однозначная связь между АЧХ и ФЧХ через преобразование Гильберта.

Но это только очень малый класс фильтров. О общем случае между АЧХ и ФЧХ нет связи. И то, и другое следует из импульсного отклика. Т.е. полноценно описывает систему или импульсный отклик, или связка АЧХ/ФЧХ.
"Практика выше (теоретического) познания, ибо она имеет не только достоинство всеобщности, но и непосредствен

Marton

  • Гость
Re: Speaker симулятор
« Ответ #131 : Ноября 05, 2011, 05:58:53 pm »
Цитировать
Черт, у меня щас только мелкий ноут под рукой, а на нем нету никаких средств разработки. Можно импульс в .wav выложить?
http://webfile.ru/5648880
32 bit 192 kHz пойдёт? или меньше надо? (пересэмплирование гадит картину...)

Цитировать
В общем случае между АЧХ и ФЧХ нет связи. И то, и другое следует из импульсного отклика. Т.е. полноценно описывает систему или импульсный отклик, или связка АЧХ/ФЧХ.
Полностью поддерживаю.
« Последнее редактирование: Ноября 05, 2011, 06:06:09 pm от Marton »

Rst7

  • Сообщений: 1619
  • Мимо проходил...
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Re: Speaker симулятор
« Ответ #132 : Ноября 05, 2011, 06:04:54 pm »
Цитировать
32 bit 192 kHz пойдёт? или меньше надо?

Сойдет. Много лишнего, конечно, но это мы сами отрежем.
"Практика выше (теоретического) познания, ибо она имеет не только достоинство всеобщности, но и непосредствен

ivana

  • Сообщений: 3
  • GtLab.Net forever!
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Re: Speaker симулятор
« Ответ #133 : Ноября 05, 2011, 06:14:52 pm »
@ Rst7
Я конечно признаЮ, что мои заблуждения в общем случае необоснованы (и конечно я перепутал что производная чего :)). Просто мне было интересно - откуда у меня на задворках памяти такие тезисы, к тому же вроде как не противоречащие картинкам, которые я в изобилии наблюдаю в симуляторе :) Но, с другой стороны, в данном случае я не буду говорить что
Цитировать
у нас была очень крутая преподавательница по ТОЭ
и
Цитировать
у вас тут нет индуктивности
, а просто соглашусь с очевидным  ::)

ЗЫ однако, если теперь это заблуждение не имеет силы, значит мое неверие в принципиальную возможность создания фильтра с заданной АЧХ и условно красивой ФЧХ тоже придется отправить на свалку!  8-) Такими темпами я начну снова верить в добро, справедливость и Деда Мороза!  ::)
« Последнее редактирование: Ноября 05, 2011, 06:21:27 pm от Ivana »

Marton

  • Гость
Re: Speaker симулятор
« Ответ #134 : Ноября 05, 2011, 06:30:37 pm »
Цитировать
К примеру - сигнал состоит всего из 3-х ну даже не нот, а синусоидальных сигналов трех частот - так в результате преобразования Фурье мы и должны получить эти три синусоиды со своими уровнями и фазами... Вот как-то так понял лично я... Т.е. я делаю вывод, что для масимального подобия спикерсим должен просто максимально повторять АЧХ
Казалось бы логичное рассуждение, но подвох кроется в выделенных местах. Т.е. не различены образы Фурье-преобразования сигнала и отклика-импульсной характеристики некоего блока обработки сигнала.

Т.е. о трёх частотах - всё верно, но здесь речь идёт о сигнале, пропускаемом через блок обработки, хотя у самого блока есть импульсная характеристика, которую тоже можно считать сигналом, но уже не тем, о котором идёт речь, и к нему в равной мере и справедливо относится то же утверждение.

Согласен, запутаться можно запросто  :).

Иными словами: как отметил Rst7, характеристика блока обрабокти определяется либо по отклику на единичный импульс (дельта-функция, функция Дирака), т.е. по импульсной характеристике, либо по связке АЧХ/ФЧХ, хотя она, в свою очередь, уже есть результат Фурье-преобразования импульсной характеристики в частотной и фазовой областях.
А результат обработки сигнала (гитарно-пре-ампного) при прохождении его через блок обработки (каб-сим) есть свёртка импульсной характеристики (того самого "импульса" в "гитарных" прогах) блока обрабоки и входного сигнала.

Т.е. наиболее корректный путь построения каб-сима есть построение устройства, имеющего импульсную характеристику (а не только одну АЧХ!) как у реального каба и реализация процедуры свёртки, что и является наиболее успешным решением на сегодняшний день, НО только в программных продуктах.

Вот если Rst7 сотоварищи сделают такую реализацию на микроконтроллере для народа - будет супер  :).

А пока мы пытаемся выявить ФЧХ реального каба, дабы сравнить её с ФЧХ "однобоких" "железных" каб-симов, реализуемых только подгонкой АЧХ с целью выявления степени этой однобокости.

Как говорит Роман (EaNot): "Как-то так..."  :)


Rst7

  • Сообщений: 1619
  • Мимо проходил...
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Re: Speaker симулятор
« Ответ #135 : Ноября 05, 2011, 06:42:41 pm »
Цитировать
А результат обработки сигнала (гитарно-пре-ампного) при прохождении его через блок обработки (каб-сим) есть свёртка импульсной характеристики (того самого "импульса" в "гитарных" прогах) блока обрабоки и входного сигнала.

Т.е. наиболее корректный путь построения каб-сима есть построение устройства, имеющего импульсную характеристику (а не только одну АЧХ!) как у реального каба и реализация процедуры свёртки

Это все хорошо, пока все находится в более-менее линейной области. При, скажем, перегрузе мощника все чертовски усложняется. Хотя, я похоже, знаю правильный путь, но мне нужно два импульса (мик/напряжение) и наличие собственно железа, с которого эти импульсы сняты (можно и не у меня, главное, чтобы было кому сравнить), для адекватного теста.

Да, поглядел на ФЧХ. Имеющийся софт "ниасилил" показать всю ФЧХ, уж очень сильно она покручена была - похоже, велика неучтенная задержка, фаза, естественно, прокручивается. Доберусь до компа - сделаю свою софтину для визуализации этого дела.
« Последнее редактирование: Ноября 05, 2011, 06:46:24 pm от Rst7 »
"Практика выше (теоретического) познания, ибо она имеет не только достоинство всеобщности, но и непосредствен

Marton

  • Гость
Re: Speaker симулятор
« Ответ #136 : Ноября 05, 2011, 07:06:08 pm »
Цитировать
Да, поглядел на ФЧХ. Имеющийся софт "ниасилил" показать всю ФЧХ, уж очень сильно она покручена была - похоже, велика неучтенная задержка, фаза, естественно, прокручивается. Доберусь до компа - сделаю свою софтину для визуализации этого дела.
Блин, интересно же...

Жаль времени нет, я б тоже ковырнул бы мат обработку.

А в этой имп. хар-ке шума до хрена, и, повторюсь, запись осуществлялась в комнате с сильной реверберацией, так что тут хрен его знает, что получиться...

Цитировать
Цитировать
...при снятии напряжения с дина...
Камрады, а зачем это нужно?
Реальный каб никогда не работает совсем без демпфирования выходом УМ... :-/
Как я воспринимаю это дело - пока ищутся пути подхода к проблеме в принципе. А там, если пойдёт, копнём пошире. Поглубже получится ли - не знаю  :).
« Последнее редактирование: Ноября 05, 2011, 07:09:03 pm от Marton »

access777

  • Сообщений: 691
  • GtLab.Net forever!
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Re: Speaker симулятор
« Ответ #137 : Ноября 05, 2011, 07:53:47 pm »
Цитата из букваря:
Анализ Фурье остаётся неприменимым к необычным функциям, в частности таким, которые содержат бесконечное количество конечных скачков на конечном интервале. Однако в общем и целом ряд Фурье всегда сходится, если исходная функция представляет собой результат реального физического измерения.

Опять делаю выводы - импульсная характеристика должна правильно описываться преобразованием Фурье, т.к. количество скачков конечно, а вот пауза - по идее как раз и есть бесконечное количество конечных скачков с амплитудой 0 на конечном участке, и ряд Фурье не сходится...
Тут я так понял - дело не в спектре исходного сигнала, задержки в цепях при копировании выходной АЧХ значения не имеют.
Моделируемая АЧХ- начиная с момента включения до отключения -  функция непрерывная, и должна при помощи интеграла Фурье раскладываться на конечный ряд синусоид со своими амплитудами, и сдвигом фазы относительно основной гармоники. И эти синусы не нужно сравнивать с исходным сигналом. ЭТО - МОДЕЛЬ, точно описывающая конечный сигнал, на выходе системы... Но смысл тот же- если две кривых похожи как 2 капли, то и звук обязан быть похож.
Вот другой вопрос интересен - мы до сих пор моделировали сигнал не тот, что слышим ушами, а тот, что пишем через микрофон - Именно эти АЧХ мы оцениваем. Вот вычесть бы поправки, вносимые микрофоном. По идее запись в линию через такой спикосим КОНЦЕРТНЕЕ, живее, что-ли...
Вообще - рисуются 2 спикосима - один для прослушивания, другой - для записи.
Все, капец. На умняк потянуло. Это писал не я, а мальенькие и зелененькие... больше нетрезвым писать за компьютер не сяду... :)
ЗЫ
Дошло - При прохождении сигнала через устрайства сигнал задерживается, причем по разному на разных частотах. Спикосим формирует лишь усредненную огибающую, при этом сам вносит задержки. Фурье отдыхает... Пики соответствующих частотных составляющих со спикосимом и без будут сдвинуты по фазе... Может, поэтому и говорят люди, что звук после спикосима "замылен"?
« Последнее редактирование: Ноября 06, 2011, 10:34:32 am от access777 »

Marton

  • Гость
Re: Speaker симулятор
« Ответ #138 : Ноября 05, 2011, 09:02:14 pm »
@ access777

Цитировать
Цитата из букваря:
Анализ Фурье остаётся неприменимым к необычным функциям, в частности таким, которые содержат бесконечное количество конечных скачков на конечном интервале.
Э-э-э... Интервал конечный, а количество скачков - бесконечно? Чего я не понял???

Цитировать
вот пауза - по идее как раз и есть бесконечное количество конечных скачков с амплитудой 0 на конечном участке
да, лучше не трезвым вообще не будь никогда. точнее - всегда будь трезвым.

Цитировать
должна при помощи интеграла Фурье раскладываться на конечный ряд синусоид...
читай букварь, читай  :). Фурье удобнее показалось через формулу Эйлера перескочить с синусоид и косинусоид на экспоненту - с ней ваще делай шо хош, как в том анекдоте*.

*... в сумасшедшем доме профессор подбегает к студенту и кричит: "я тебя ща продифференцирую!", а тот невозмутимо в ответ: "а я "е" в степени икс..."

Marton

  • Гость
Re: Speaker симулятор
« Ответ #139 : Сентября 08, 2012, 12:01:18 am »
Цитировать
Цитировать
Цитировать
Тут бы релюшку приспособить... что есть не очень сложно 

Реле тоже дребезжат будь здоров. Надо таки транзистор и триггер на вход для подавления дребезга кнопки.
Если использовать размыкающиеся контакты переключающего реле, то можно и релюшку заюзать.
Не прошло и полтора года, ещё один месяц остался  :).
Приступил к обещанному эксперименту.

Реле-таки дребезжит при замыкании, но при размыкании всё нормально. Тем более при замыкании дин сильно демпфируется внутренним сопротивлением батареи и результат какой-то неадекватный.

В общем, есть параллельная запись электрического и "акустического" сигналов 32 бит 96 кГц http://www.onlinedisk.ru/file/941001/

По мере возможности минимизировал приём реверберации микрофоном.

Скриншоты:

Волновые формы (вверху - сигнал с микрофона, внизу - с катушки динамика)




Спектры, построенные по волновым формам (голубой - микрофон, пурпурный - динамик). Результат ещё нужно продифференцировать - убрать спад 6дБ/октава.
Выше 30 кГц применён ФНЧ, ибо насасываются наводки компа (монитора, наверное), но там уже полезной информации нет.



Дребезг реле:



Установку пока не разобрал, может, что-то ещё надо будет измерить, но праздник будет недолгим :).

Да, нужно помнить, что в этих импульсах участвуют микрофон и звуковая карта (её вход дифференцирует входное воздействие в виде ступеньки.).
« Последнее редактирование: Сентября 08, 2012, 08:35:16 am от Marton »