Calcul acoustique

[WhyHey]

Donc, Jim et pour abonder dans ton sens, dans la solution "N subs", on perd la corrélation à la fc entre l'enceinte (disons la L, mais toutes les autres sont aussi affectées par cette perte) et chacun des N subs.

OK, c'est acquis !
on est d'accord depuis pas mal de pages maintenant, en fait depuis le début.

1- qu'en pensent les "dits" papiers de cette perte ?
2- Que perd-on de plus (ou de moins) ?
3- Que gagne-t-on en plus (pas en moins) ?

1- quelle perte
si on prend une des références déjà données ici:
SUBJECTIVE EVALUATION OF AUDITORY SPATIAL IMAGERY ASSOCIATED WITH DECORRELATED SUBWOOFER SIGNALS de 2002.
"
because the suggested use of two subwoofers is contrary to conventional practice, particularly careful tests should be made, with substantial attention to methodological details "
dit autrement: on ne sait pas pourquoi mais on sait que la pratique conventionnelle doit être ménagée !
puis
"Indeed, the results of the author’s recent research [1], in which low-frequency, inter-channel phase was systematically varied, show that having two channels of spatial information at low frequency enables better control over several subjective features of the resulting spatial image, but most particularly apparent source width (ASW) and apparent source distance (ASD)."
donc là on comprend que si 2 canaux ont de basses aux phases systématiquement "variées" (décorrélées ??) : mieux vaut avoir 2 sub que 1 seul.
puis
"The conventional approach to connecting a single subwoofer into a stereophonic sound system is to sum the left- and rightchannel signals below the subwoofer crossover frequency, and to deliver high-pass-filtered versions of these two signals to their respective loudspeakers. The alternative approach examined here keeps the left- and right-channel signals separate in the subwoofer frequency range by using separate subwoofers."
On voit ici qu'on retrouve l'approche 1 sub pour L + R et 2 sub, chacun son canal.
On imagine bien qui sera le mieux perçu de ces 2 choix possibles ... mieux, on le sait, ce n'est pas le produit d'un imaginaire collectif, puisqu'on nous l'explique depuis que les enceintes sont des enceintes (une éternité donc): chaque Sub doit reproduire son grave, ni plus ni moins, pire : L+R donne un +3db honteux si la corrélations des 2 canaux sub est forte.
c'est pourquoi, en fait l'approche consiste à mettre le grave de L sur les 2 sub (afin de ne pas faire L+R qui ajoute ou annule trop souvent en cas de corrélation = +1 ou -1) et le grave de L et R sur le sub L et le sub R.
Chaque sub est à 90° de son enceinte, au mileu du mur lattéral (donc à 120° sur le mur L).

le résultat est assez boulversant : plus les graves sont corrélés plus les images sonores des 2 configurations sont perçues comme étant très différentes et inversement si L et R sont décorrélés : les 2 configurations semblent "identiques"
c'est "étrange" car dans une configuration, seul le L est envoyé au 2 sub, donc forcément ce grave là est totalement corrélé ... et pourtant il semble identique au L envoyé à L et R envoyé à R quand L et R sont ... décorrélés ...

si on lit bien la même chose: qu'en pensez ?
quelle conclusion ?

je reprends ici quelques conclusions du papier:
1-The results of all listening experiments reported here indicated that extended control over auditory spatial imagery (largeur et éloignement) was provided by the use of two subwoofers to deliver decorrelated low-frequency signals.
2- la capacité à distinguer les 2 configurations a été testé en mode ABX: 98%.
3- quand la corrélation entre les 2 signaux est de -1 : les subs sont jugés le plus proche et le moins large
4- quand cette corrélation est de 0 : les 2 subs sont jugés le plus loin et le plus large
5- quand cette corrélation est de +1: les 2 subs sont jugés loin et presque le moins large
3, 4 et 5 sont juste à 95%.

[Francisbr]

Bonjour WhyHey,

et Whyhey s'interroge (le povre )

Et il a raison...

On va donc prendre des exemples concrets...

Premier exemple avec les 15 premières minutes du DVD Titan A.E.
Les canaux G et D sont filtrés par un passe-bas LR8 à 100 Hz.

On obtient ceci:



Vu de loin, c'est assez ressemblant.
Vu de loin...

Par contre, vu de près, en zoomant sur le pic de basse-fréquence vers 1:31.5 (pic qui n'existe pas sur le canal LFE !), il apparait clairement que les graves des canaux G et D sont indépendants:



Deuxième exemple avec une chanson de Noah, toujours filtrée par un un passe-bas LR8 à 100 Hz.
Ici aussi, il apparait clairement que les graves des canaux G et D sont indépendants:



Dernier exemple, dans un genre différent, avec le début de Carmina Burana, toujours filtrée par un un passe-bas LR8 à 100 Hz.
Ici aussi, il apparait clairement que les graves des canaux G et D sont indépendants:



On ne peut probablement pas généraliser, mais, bon, les contre-exemples de l'affirmation "les graves des canaux G et D sont très fortement corrélés" existent !

Cordialement.

Francis Brooke

[WhyHey]

Merci Francis pour ces exemples (dont le fameux Titan AE dont je ne me lasse jamais et qui me sert toujours autant dans des démos/tests, ce film est une énorme source de grave, magnifique, propre, enveloppant, à gros impacts et l'histoire plutot sympa )

Il est vrai que Thxrd utilisait la formule consacré quand on écrit une généralité: " on trouvera sans doute des contre-exemples"
Il est vrai qu'on est toujours amené à trouver des contre exemple, quelque soit la règle ... mais on trouvera toujours un contre-exemple à cette généralité (une pomme qui monte au ciel et c'est sans doute que vous n'êtes plus sur la terre ferme )

Si on se dit qu'il existe finalement beaucoup de contre-exemple où le grave des canaux L et R ne sont pas corrélés, on peut utiliser le papier de 2002 pour argumenter en faveur de 2 sub, chacun ayant son grave, chacun étant à 110°, chacun étant "en phase avec son enceinte".
On peut espérer que dans ce cas, on tente de reproduire les conditions d'écoute de différents papiers en essayant d'optimiser:
- l'alignement des frontales avec leur sub respectif, cher à JIM (et j'abonde !)
- la décorrélation des graves L et R entre eux
- le LFE reproduit sur ces 2 sub aurait besoin, avant d'être reproduit, d'une décorrélation aléatoire, pour pouvoir bénéficier d'une meilleure enveloppe, externalisation et "profondeur"

Juste pour info, la dernière version de REW (la béta 5.01.23) permait désormais de:
- mettre un délai sur chaque sub de façon indépendante (on sent quand même que ces idées progressent et gagnent du terrain, rien que dans les évolutions des outils, y compris les gratuits ...),
- définir la salle comme "fermée" ou "non fermée" (je n'ai pas lu le help donc je ne sais pas encore en quoi consiste exactment ce paramètre, mais on peut facilement l'imaginer)
- définir chaque sub comme "clos" ou "BR"
- définir un gain sur chaque sub de façon indépendante

Francis, tu pourrais nous détailler un peu ta future formule sur la gestion du grave ?
ou nous donner un lien qui la détaille un peu plus que simplement ce que tu en as dit ici ??

[WhyHey]

je remets ici 2 papiers (donnée par Emmanuel Piat et Ohl) qui n'ont pas grand chose à voir avec le sujet en cours (quoique, y a quelques passages sympa) mais qui sont une mine d'information :
https://www.smpte.org/sites/default/fil ... 202014.pdf
https://www.smpte.org/sites/default/fil ... ssa-v2.pdf

[WhyHey]

l'idée est de faire une petite liste des différents produits qui peuvent:

prendre en entrée un signal musical
sortir un signal en XLR
sur plusieurs entrées/sorties : 8 idéalement
appliquer un filtre sur chaque entrée, ajouter des entrées entre elles, filtrer la sortie, etc etc .
bref comme un DCX.
du loudspeaker management processor

Idéalement le connecteur d'entrée est un HDMI (un seul cable qui contient tout), le signal étant de type LPCM pour ne pas avoir de décodage (déjà fait).

DCX2496 : 3 entrées XLR analogique dont 1 entrée AES numérique (2 canaux) ; 6 sorties analogique XLR; matricage, délai, somme de 2 canaux, filtre entrée et sortie

DriveRack 4820 : 4 entrée AES stéréo, 8 sortie analogique XLR, filtres entrée, sorties, matriçage

Galileo 408 de Meyer Sound 4 entrées stéréo AES/EBU analogique ou digitale, 8 sorties AES analogique.
sinon le galileo 616 (7 000$), 6 entrées XLR symétrique analogique (ADC en 32/96kHz) dont 3 peuvent etre basculées en AES/EBU numérique stéréo. et 16 sorties XLR analogique symétrique dont 8 peuvent basculées en sorties AES/EBU numérique stéréo (24/96kHz). latence de 1.53 ms fixe, quelque soit le matricage et les filtres !!

peut etre très vite un miniDSP HDMI en input ...

[Igor Kirkwood]

Pour finir, une question pour vous tous, JIM, Bachi, Sylex ... enfin tous ceux que ça interresse :
Comment est le grave sous 100Hz dans un CD stéréo ?
est-il
A-Mono corrélé
B- mono décorrélé
C- stéréo
D- autre : à détailler.

Pour MOI, il est B : Mono décorrélé, plusieurs papiers le confirme et je n'ai inversement aucune source disant l'inverse.
n'est-ce pas un indice pertinent pour savoir comment traiter le mono LFE avec N sub ???

Il me semblerait qu'il faut tenir compte de la technique de prise de son
Exemple:
-Prise de son stéréo à 2 micros cardios a capsule coïncidente (superposition des capsules)...grave mono corrélé
-Prise de son AB stéréo à 2 micros éloignés (technique Cabasse) grave stéréo
..........

[WhyHey]

merci pour ton avis Igor

si je reprends les termes d'un des papiers de D.Griesinger de Lexicon, cités plus haut dans le topic en milieu de page 7, il parle aussi des techniques d'enregistrement, page 22 :
"
However, by long tradition almost all popular music is recorded so the low frequencies are highly correlated in the two stereo channels. The reasons are various. In FM broadcast when there is little correlation too much energy goes into the subcarrier, and in LP records the cutting stylus tends to lift out of the groove. Besides these technical reasons, usually the bass is louder if it is in phase, and most engineers think that louder is better in popular music.
"
puis
"
There is another long tradition in stereo music recording, the phantom image. Recording engineers have long controlled the perceived azimuth of a sound source by adjusting the relative level of the two drivers. The most common pan law assumes that the apparent position of a sound image can be smoothly moved between the two loudspeakers by controlling the relative amplitude of the two speakers with a sine/cosine pan.
"
s'en suit l'application du span sous la forme cos(p) sur L et sin(p) sur R; p étant l'angle supposé de la source fantome.

puis page 24
"
In a classical recording with a lot of hall sound, or which was made with spaced omnidirectional microphones, the low frequencies are not in phase.
"

et dès la page 1, le rédacteur du papier nous met en garde:
"
When recorded music is played through loudspeakers, envelopment can often seem adequate at frequencies above 1000Hz, but poor at lower frequencies. In fact, many recording engineers seem to be unaware that low frequency envelopment is either possible or desirable.
"

toutes ces raisons m'ont amené à me dire que toi, Igor, mieux que beaucoup d'entre nous présents ici sur ce forum, devait avoir une idée très nette sur le sujet !

Mais les courbes de Francis sont parlantes aussi.

Merci à vous deux d'être venu nous donner vos points de vues

[WhyHey]

concernant la conclusion sur ces idées autour des caissons multiples, je butte encore un peu sur ce que j'en pense réellement ...

d'un coté des papiers qui convergent pour N subs (N=2 ou 4), sur les cotés au milieu du mur pour N=2 ou 2 de plus au mileu des murs frontal/arrière pour N=4.

mais d'un autre,
certains ventant un 90° de déphasage systématique donc fortement corrélé à 90° entre les subs (pour N=2, pour N=4 prendre 2 subs contigu à 0° et 2 autres opposés à 90°)
d'autres une décorrélation maximale entre les subs (2 ou 4).

A suivre donc ...

[WhyHey]

sinon un autre sujet : le mur vibratoire de Hocinema.
ce système m'intrigue depuis des années ...

Bachibousouk nous aide à y comprendre un peu quelque chose:

Tient c’est nouveau, ça vient de sortir.

http://conseils-acoustique.com/index.ph ... -mecanique

Certes, un peu chaud, mais on ne sait jamais, ça peut servir


Bachi

A suivre aussi ...

[WhyHey]

On trouve parici , un petit lien vers les quelques dossiers trimestrielsde la SFA, donc le N°67 avec page 44:
"la gestion des sons très basses fréquences dans le domaine de l'audio"
j'en reproduits ici les références biblio qu'on peut lire ici ou là sur la toile:


et j'ajoute
Low-frequency temporal accuracy of smallroom sound reproduction de 2012 de Adam J. Hill and Malcolm O.J. Hawksford
dont un extrait
"An ideal electroacoustic sound reproduction system should be minimum phase, although this is rarely achieved due to room acoustics"
et la conclusion du papier:
1- vérifier les zone de minimum phase en regardant l'excess phase à partir de l'IR issue d'un MLS
2- dans ces zones de mini phase, on peut espérer garantir une courbe stable et reproductible en phase et en amplitude (il faut les deux)
3- dans ces zones, on peut mettre en évidence un lien fort entre déphasage et "sensation" de manque (dans les grande slignes ...)
4- Of all the systems tested, the two dipole subwoofers give the lowest phase error, which may explain audiophiles’ devotion to dipoles. However, this system results in very high magnitude error. Of the omnidirectional subwoofer systems, those with multiple units placed at sidewall midpoints give the lowest phase error (aside from the dipoles) and relatively low magnitude error "

https://www.youtube.com/watch?v=fE2nWVw ... e=youtu.be
https://www.youtube.com/watch?v=SCWL-zusyqw

subwoofer de type baffle infinie:
http://home.comcast.net/~infinitelybaffled/index.html
http://ibsubwoofers.proboards.com/threa ... o-thoughts

[WhyHey]

Définition d'un filtre minimum phase
https://ccrma.stanford.edu/~jos/fp/Defi ... lters.html

tous les zéros et les poles sont dans le cercle unité, frontière exclue.

On étend cette définition à une réponse d'une salle, comme une fonction de transfert parmi d'autres.

Question: le mode de calcul de ces zéros et ces pôles est-il dépendant du fenetrage de l'IR ?

Quand on parle de poles et de zéros, de quoi parle-t-on ?
https://ccrma.stanford.edu/~jos/filters ... ponse.html

On parle d'une représentation de la fonction de transfert via uniquement le positionnement des "racines" du numérateur (zéros) et du dénominateur (pôles) censés être la forme canonique de la fonction de transfert, dans le plan complexe où le cercle unité est la valeur normalisée de la fonction de transfert.
Le plan complexe dans lequel se dessine les poles et zéros, est le plan dit "Z-plan", plan Z, où Z signifie simplemet qu'il est complexe (souvent dessiné comme un C barré d'une barre verticale: ₵ , ou pas loin ...).
Dans un tel plan généralement, l'angle avec l'axe horizontal (l'axe des abscisses) et le vecteur joignant le centre du plan (l'origine O) et un point de ce plan, désigne la phase phi de ce point (φ) , ou la pulsation oméga de ce point (ω).
Sachant que φ = ωt - k.x + φ0
φ0 étant la phase à l'origine, au temps t=0 du signal
et
ω = 2πf
π = pi et f = fréquence.

Ici, l'angle avec les abscisses se comprend comme la fréquence. Ce qui implique une normalisation des fréquences (donc une division par la fréquece la plus élevée de la fonction de transfert : souvent 100 ou 200Hz quand on analyse une réponse en Basses fréquences)
Le point (-1,0) , c'est à dire le point le plus à droite du cercle unité : possède la fréquence la plus haute de la fonction de transfert, fmax
le point (0,1) est à fmax/2
le point (1,0) est à 0 Hz (ou a tout le moins fmin, souvent 10 Hz en analyse basses fréquences)

on voit donc que l'interprétation de la fréquence du point observé est fondamentalement dépendante du spectre fréquentiel analysé à l'origine du tracé de cette courbe.
La partie basse de la courbe (sous l'axe des abscisses) représente les fréquences "négatives", ce qui n'est autre qu'une image mirroir de la partie haute de la courbe, donc inutile de la représenter.

Simulateur de circuit électrique :
http://f6crp.pagesperso-orange.fr/ba/rfsim.htm

[WhyHey]

pre-ringing et pre-echo
https://www.ayre.com/pdf/Ayre_MP_White_Paper.pdf
http://drc-fir.sourceforge.net/doc/drc.html#htoc30

4.2.1 Pre-echo truncation



Starting from version 2.7.0 this step is implicitely disabled. Considering that excess phase inversion is performed simply by time reversal of the excess phase component, pre-echo is implicitely limited by the frequency dependent windowing performed on the excess phase. The description of this step and the code performing it has been retained because it could be used for experimental reasons, especially considering that the reequalization to flat performed in this step is time reversed with respect to that performed in the excess phase pre-processing. This meas that a minimum phase reequalization performed in the pre-echo truncation is equivalent to a maximum phase reequalization in the excess phase pre-processing, and the other way around.

If enabled frequency dependent windowing is used to truncate the pre-echo caused by the inversion of the excess phase part of the impulse response. The truncation procedure is always the same but it is implicitely applied on the left side of the time-frequency plane instead of the right side, because inversion of the excess phase corresponds to a time reversal. A much shorter windowing is used because our ear is quite sensitive to pre-echo.

Windowing out part of the impulse response of the excess phase component of the correction filter of course makes it no longer an all-pass filter, i.e. the excess phase part no longer has a flat magnitude response. To compensate for this problem the excess phase component magnitude response is equalized back to flat using, after inversion, a minimum phase filter. This of course causes some post-ringing. Even though this usually happens only on few narrow bands, it might be quite audible, and gets limited by the subsequent ringing truncation stage.

[thierryvalk]

Intéressant

La question que je pose est de savoir quantifier ce pré-ringing pour savoir à partir de quel moment il est perceptible.
Car l'éliminer c'est bien, mais si ce n'est pas nécessaire c'est plus simple.

[WhyHey]

aucune idée ...
d'autant que c'est pas simple...
quelle mesure pour donner un ordre de grandeur qui soit à la fois relatif au signal et applicable à toutes sortes de bruits (y compris autre que la musique, si on prend une bande son de film, y a pleins de sons qui n'ont rien à voir avec de la musique) ?

Si on fait le pendant avec la video : on voit le pre_echo très vite et très fort, le jpeg est très fort pour en faire ...

ce qui est , je trouve, assez surprenant c'est notre incapacité à détailler de façon pertinente ce qui ne va pas en audio, en video c'est beaucoup plus évident. en video un simple arrte sur image et un gros zoom et on voit tout de suite ce qui nous a déplu dans les artéfacts.
en audio: impossible de faire ça, donc, s'en suit des discussions interminables sur telle avancée supposée ou réelle de tel nouvel algo de compression ou de filtre.

mais bonne question Thierry

un petit papier de 2013 sur "Inverting Non-minimum Phase FIR Transfer Functions", en cherchant
"Infinite impulse response (IIR) inverse filter design for the equalization of non-minimum phase loudspeaker systems"
papier de 2005
où l'on voit qu'une fois encore, on cherche à faire avec les mauvais outils ce qu'ils ne savent pas faire : utiliser un FIR sur un non-minimum phase.
Autant écouter un mp3 à 100k et qu'on en finisse !

le papier de Dirac semble parfaitement résumer la situation :
http://static1.squarespace.com/static/5 ... ection.pdf

[thierryvalk]

Tu as mis le doigt sur La question de l'audio.