Nouveaux filtres crossover à pente raide

[Thierry69]

Bonjour,

Dans le cadre de mon service de correction numérique et d'accompagnement pour des projets d'enceintes multi voies, j'ai développé un nouveau type de filtres "crossover" à pente raide. Le pourquoi et la théorie sont expliqués sur cette page
https://www.homeaudiofidelity.com/2023/03/30/digital-crossovers-with-steep-rolloff-slopes

Si vous souhaitez faire un test avec ces filtres, n'hésitez pas à me contacter car je recherche à avoir un maximum de retours sur cette technologie avant de l'ajouter à mon catalogue.
La seule condition pour tester est de pouvoir implémenter des filtres de type FIR dans son système.

Cordialement,
Thierry

[wakup2]

Bonjour, je suis intéressé pour un test

[Thierry69]

Merci pour votre intérêt, j'ai envoyé quelques questions via le formulaire de votre site.

[Dagda]

Il faut quoi en puissance de calcul pour claquer un filtre comme ça en FIR ?

[Thierry69]

Cela va dépendre de la fréquence d'échantillonnage visée mais avec un processeur i3 à 2.1Ghz on peut gérer un système sans souci à 44.1 kHz

[Dagda]

Oui donc ça passe par un PC obligatoirement ?

[thierry38d]

Ou chez miniDSP,

un openDRC, c'est 2*6144 taps, pour des quasi brickwall (sinc function), ou du 100dB+/oct., ça peut couper en filtre complémentaire en commençant vers 2-300Hz à 48KHz.

On peut"tester" avec rePhase de Thomas.
https://rephase.org/

[tcli]

Le pourquoi et la théorie sont expliqués sur cette page

J'ai une question à propos de ce graphe :

Est ce qu'il signifie que l'on peut entendre l'effet du pre ringing à -15ms à partir de -80db ?
-80db cela me semble très très faible.
Vous avez des références biblio à ce sujet ?

Et d'une façon plus générale des ref pour :

pre-ringing is much more impactful as it is not present naturally (any emitted sound follows
the causality principle and sound events have a sharp onset) Any significant level of pre-ringing has an impact on rhythm perception as it smears the transients.

[thierry38d]

Une sorte de Haas effect (effet précédent) mais inversé. La première onde devrait être de -10 à -15dB_SPL pour être audible dans un temps de 50ms. Mais avec un bruit dans une pièce d'écoute "standard" de 40dB, il faudrait un pré-ringing avec bcp plus de niveau, et un signal d'au moins 70/80dB_SPL au minimun.

Pour des temps inférieurs, pour sortir du masquage, il faudrait un pré-ringing de niveau encore plus élevé.

On peut toujours tester avec des all-pass inverse, en décentrant le max de l'impulse vers 10% du coté droit de la FIR, pour bénéficier du max de résolution, pour les basses fréquences. (avec rePhase)

Haas effect

[Thierry69]

Je n'utiliserais pas la comparaison avec l'effet Haas qui concerne la localisation quand 2 sources émettent le même signal mais avec délai / intensité variables. Le pre-ringing peut concerner une unique source audio dans le monde digital à partir du moment où on sort du domaine causal.

J'utilise un critère "conservateur" pour le niveau acceptable de pre-ringing car un auditeur attentionné le détecte facilement (et dès qu'on l'entend on devient plus sensible)
A titre de comparaison, les chercheurs de Dirac utilisaient -60 dB à -5ms dans leur premières publications comme critère pour générer la correction de phase.

Il y a pas mal de courbes disponibles en cherchant "temporal masking audio" et je conseille cet article sur l'impact des filtres crossover numériques http://lib.tkk.fi/Dipl/2008/urn011933.pdf

[thierry38d]

Le Haas effect peut concerner une seule source, puisqu'on évoque le masquage par l'audition humaine.

le pré-ringing a toujours existé en numérique, voir les filtres anti-repliement à la fréquence de Shannon-Nyquist, qui sont des brickwall (FIR de qqs taps/coeffs = sinc fonction) mais sans filtre complémentaire, ce qui entraine le phénomène de Gibbs (pré-ringing), bon, c'est à des fréquences inaudibles.

On peut aussi faire de l'apodizing, avec rePhase, (certains DAC le propose en paramétrage).

En combinant brickwall+minimum phase ou uniquement minimum phase, de manière à "repousser" le pré-ringing au delà de t=0 et respecter la causalité (= aucun événement ne peut exister avant t=0).

Mais pour des filtres parfaitement complémentaires, en phase linéaire, le pré-ringing n'existe pas (du moins dans l'axe d'écoute).

Mais le "pré-ringing" existe aussi avec des filtres standards, surtout la sommation des sources à la vertical d'une enceinte, si le tweeter est en avance sur le medium, ça n'a jamais posé de problèmes depuis des décennies. C'est la "tolérance" de l'oreille humaine.
C'est sur que ça dépend de la distance d'écoute (et le parallaxe).

Phénomène de Gibbs.
Cette illustration correspond à la step response, intégrale math de l'impulse.
En dérivant la step, on retrouve l'impulse à t=0 avec son pré et post ringing.
N étant le degré de discontinuité (ou l'ordre du filtre passe-bas).

[Thierry69]

On ne peut pas vraiment parler de pre-ringing avec un filtre classique : par exemple un LR24 à 2500Hz hors axe (15° en vertical à 2.5m) donne cette réponse impulsionnelle



c'est forcément inaudible et loin de ce que va donner un filtre à phase linéaire à pente raide hors axe.

Comme le sujet semble vous intéresser, n'hésitez pas me contacter pour faire des essais

[thierry38d]

Oui, le terme pre-ringing concerne plutôt les sinus purs.
Pour un signal musical, on parle de pré-écho .

Sur votre exemple ci-dessus, le pré-écho est à -20dB avant t=0, on se rapproche du Haas effect, et encore ce n'est que +15° par rapport à l'horizontale.

Ci-dessous, des simus LSPcad (Il y a 10ans déjà)

LR4 non-mimum phase
LR4 et soustractif+délai en linear phase.

[Thierry69]

Je ne comprends pas trop où vous voulez en venir avec votre réponse...

Un LR4 n'a rien d'un filtre à pente raide et +/-15° représentent une variation de 65cm en vertical autour de l'axe de référence à 2.5m, ce qui est déjà beaucoup (le critère de pre-ringing n'a de sens que pour le son direct)

[thierry38d]

Pour le champ diffus,

La distribution est plus homogène en phase linéaire.
Se rajoute la directivité des sources.