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楼主: 交响无际
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关于声学校准,整理了一点信息,供参考吧,谢谢

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 楼主| 发表于 2022-10-27 15:35 | 只看该作者 来自 北京市

一、对于小房间的低频,用声学测量优化处理,是必须的。


二、大概400~500Hz以上,就最好不要再用校准调整了。


三、频响过度“强拉硬拽”,会劣化听感,可能的原因是:

1. 自动校准,会压低波峰频率的直达声声压级



2. 测试麦克风与人耳的实际差别比较大。

人耳具有一定的区分直达声、房间反射声的分辨能力。人耳有头宽和耳廓,对面前来声更敏感,对上下、侧后来声不太敏感。即使,左右过来两个相位相反的声音,不会只是简单粗暴的,像全向麦克风测试结果似的,直接做抵消吧?



3. 举个自己尝试编的比较极端的例子,不知道合适不合适

如果听音位的直达声的声压级应该是70db,在800Hz有一个76db的频响波峰,多出来的6db主要是来自于后墙的强反射。

对于一般的,90度竖直摆放的全指向的测量麦克风,会把直达声叠加上反射声,记录成76db

DSP校准处理时,会把直达声降低2db,即70db-2db=68db,反射声相应可能减少大约4db,这样结合起来,差不多就是70db了?

但是,人耳有耳廓,对面前的声音最敏感,对上下、侧后的声音不太敏感,人对直达声、反射声又有一定的分辨能力,所以最后实际听起来,是不是800Hz可能就会感觉出直达声稍微少了一点点?



相关参考资料

1. 对于小房间的低频,用声学测量优化处理,是必须的

原文是“In small rooms, in-situ measurements are necessary at low frequencies because of standing-waves, and remedial measures will almost certainly be necessary.”

出自FLOYD E. TOOLE研究文献The Measurement and Calibration of Sound Reproducing Systems
https://www.aes.org/e-lib/browse.cfm?elib=17839



2. 大概400~500Hz以上,就不要再用校准调整了。

Floyd Toole先生在AVS论坛里提过,大概400~500Hz以上,就不要再用校准调整了。

“It is useful if the EQ algorithm can be disabled at frequencies above about 400-500 Hz.”
https://www.avsforum.com/threads/jbl-m2-master-reference-monitor.1454077/page-215#post-57293354



3. 麦克风不等于人耳,人耳具有一定的区分直达声、房间反射声的分辨能力

Floyd Toole先生的这个讲演视频里提过,https://www.bilibili.com/video/BV1p54y1m7vi/

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 楼主| 发表于 2022-10-27 15:41 | 只看该作者 来自 北京市
本帖最后由 交响无际 于 2022-10-27 17:53 编辑

汇报一下,对Dirac瞬态增强、Trinnov相位校准的新理解
印象中,第一次从这两个视频里看到,Trinnov校准相位,Dirac提高瞬态响应,觉得好神奇呀。
https://www.bilibili.com/video/BV1Wz411b7SS
https://www.bilibili.com/video/BV158411471T/
真后悔当时没再多问自己一句,把1000Hz的相位从180度调到0度,难吗?哈哈哈


这几天仔细看完横坐标数值和单位后,有点懵了~~~
才发现,这个和之前经常查看的,主要用来查看15毫秒内,早期反射声是否衰减了10db的瞬态响应图,完全是两回事呀,hohoho


整理了一点关于瞬态响应、脉冲响应、早期反射声、第一反射点、梳状滤波的相关信息
http://www.erji.net/forum.php?mo ... ;page=1#pid34840666


Dirac,Trinnov是对中高频进行了约0.4毫秒左右的相位延时微调,把到达听音位的中高频相位都拉到了0相位附近,相当于各频率的最大振幅同时到达,把瞬态都集中调到了0毫秒,起到了“瞬态增强”的神奇效果。


了解到这个大概原理后,第一感觉是,这样的宣传是不是稍微有点夸大了呢?人耳对这么短的延时,是不是可以忽略不计呢?


搜到这篇新闻和研究文献,根据2021年Aalto大学的研究,人耳大概可以听到0.5毫秒的声音延时
https://www.newswise.com/articles/the-human-ear-detects-half-a-millisecond-delay-in-sound


再多说几句就是,
因为音箱到听音位有一定距离。不同频率的波长不同,所以不同频率的最大振幅,到达听音位的时间也会稍微有一点点不同。
校准相位,大概就是再调整统一一下,声音到达听音位时的相位度数吧。
而调整这个相位度数的方法就是做一些延时调整,这个延时量,就是某频率振动1次的周期时间,乘以一个相位度数。


比如,
音箱距离听音位距离为3.5米,声速343米/秒的话,声音从喇叭到听音位的时间为~0.01秒=10毫秒
频率340Hz的波长是1米,听音位距离听音位的距离是3.5个波长,声音10毫秒后到达听音位时的相位,可能是0.5*360度=180度。
1700Hz,往复振动1次,1个周期的时间,只有1秒/1700次=0.588毫秒。从180度相位,增加0.588/2=0.294毫秒延时后,就变成了0相位。


这篇文章挺好的,里面也有相位和瞬态校准前后的对比图
https://www.soundonsound.com/reviews/trinnov-st2-pro?amp
一般的相位趋势是随着频率增加而下降的。Trinnov校准后,提高了相位的线性,而且把中高频的相位都调到了零相位。
(低频的波长很长,无法区分直达声、反射声,调整相位的话,会导致较大计算时间和延时增加)


还搜了一些Dirac,Trinnov的相位、脉冲校准的对比图,供大家查阅参考吧




这是Dirac的CEO,MATHIAS JOHANSSON写的一篇开发思路,其中第2页的A DIGRESSION ON GROUP DELAY,也提到了这点。
http://diracdocs.com/on_room_correction.pdf
dirac中文官网,竟然有这个《音响系统的空间声场校正及均衡化白皮书》的中文版,早知道就不用肯英文的了,hohoho
https://www.dirac.com/wp-content/uploads/2021/09/On_Equalization_Filters_Chinese_final.pdf

所以这个应该叫“group delay群延时”调整。
首先,他原文里说了,将这个群延时,解释称物理延时是无稽之谈。“It is nonsense to interpret this as a physical delay.”
也不知道,什么时候,这种群延时的调整,就被演义成了,对瞬态响应、脉冲响应的优化,hohoho,只怪它们长得太像了吗?


实际上0.3ms内的那些声音,不是早期反射声,而是直达声了。只不过是有些频率,在0ms时到达麦克风的相位,不是最大振幅,过了0.0x毫秒,最大振幅才到了。
它这个图的横坐标是0~4ms,最后一个图是0~1ms。变化调整只是0.3ms左右内的声音。

真正的,传统室内声学常说的瞬态响应,通常会把横坐标设置为0~30ms左右吧,用来看15ms以内的早期反射声情况。ITU 1116标准提到了,15ms内的早期反射声,应该要至少衰减10db。https://www.itu.int/dms_pubrec/itu-r/rec/bs/R-REC-BS.1116-1-199710-S!!PDF-E.pdf
8.3.3.1 Early reflections
Early reflections caused by the boundary surfaces of the listening room, which reach the listening area during a time interval up to 15 ms after the direct sound, should be attenuated in the range 1-8 kHz by at least 10 dB relative to the direct sound.

看传统的瞬态响应图,主要的目的是找早期反射声吧。比如,常说的是,直达声到达后的3.3ms,有一个-5db(比直达声低5db的)的能量较强的早期反射声(比直达声多走了3.3ms路径的强反射声,到达了测试麦克风)。然后计算3.3毫秒x343声速/1000=1.13米。如果音箱距离前墙约0.5~0.6米摆放的话,(声音折返~0.55米x2=~1.13米),这个早期反射声,很有可能就是前墙的第一反射点造成的。
这个视频还是挺好的,挺直观,推荐一下吧。大概意思就是,从脉冲响应图中,找出能量较强的早期反射声,查看比直达声晚到的时间,如3.433毫秒,3.433毫秒x343声速=~1.19米,也就是这个早期反射声比直达声多走了1.19米路径。
https://www.bilibili.com/video/BV1Gi4y1d7Jt/




另外,如果按照ITU 1116或传统室内声学常说的,瞬态响应好的话,从听感上,应该不是感官上或字面上的“瞬态”好。而是,直达声占比高,早期反射声能量更低,房间反射声占比低的概念。极端一点,就如同在消音室只听直达声,没有反射声的感觉。那种感觉不是字面上的“瞬态响应”好了吧。如果瞬态响应好,房间早期反射声少的话,听感上的变化,大概主要应该是,结相会更清晰一点,定位会更精准吧。


终于找到了对于这种“群延时”、相位移动的微调整,人类实际感知能力的说明了,是“迟钝的”。
https://www.audioholics.com/room-acoustics/human-hearing-phase-distortion-audibility-part-2
Floyd E. Toole博士这个文章有一段,大概意思是:
在所有条件相同的情况下,如果可以选择,当然要确保相位正确——至少在空间中的一个点上,可以做到!!然而,这给在反射室的多个座位上的双耳听众带来了问题(解决这个问题,诺贝尔奖就等着你了)。
幸运的是,人类对这种效应如此迟钝,因为如果我们能听到相移,我们在日常生活中绝对会发疯。
每次声音的反射版本添加到直达声中时,相移是巨大的,并且在所有房间中都大量发生,甚至在桌子上进行对话。说话时进行站立/坐下测试。声音的变化非常微妙,但我们的听力系统会立即进行补偿,在 10 的等级上,语音质量仍然是 10。然而,语音和耳朵之间的传递函数在幅度和相位上都发生了很大的变化。


又是恍然大悟啊,自我批评一下,思考又不够勤奋了。
对呀,只能是把空间一个点,调整到“零相位”。哪怕稍微偏离这个位置一点点,不就又全乱套了吗,呵呵呵。所以,这种把中高频相位微调到零相位,把所有频率最大振幅调整到0毫秒,是没有太大意义的吧。

再备注说一下吧。这个微调,肯定只是Dirac、trinnov众多优化的一个小小小部分,而且对于FIR型算法校准来讲,好像也就是捎带手的事吧。只是一时觉得挺神奇,挺有意思的,拿出来说说吧。





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发表于 2022-10-27 17:47 | 只看该作者 来自 新西兰
交响无际 发表于 2022-10-27 15:41
汇报一下,对Dirac瞬态增强、Trinnov相位校准的新理解
印象中,第一次从这两个视频里看到,Trinnov校准相 ...

说实在的,没看懂。继续再读几遍
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 楼主| 发表于 2022-10-27 18:19 | 只看该作者 来自 北京市
baikal 发表于 2022-10-27 17:47
说实在的,没看懂。继续再读几遍

没事的,这个不是太重要了,没什么用了,挺好玩的,而已了

这个Bob McCarthy讲解如何理解相位的视频,是我看过最好的,有兴趣的话,可以参考一下吧
Bob McCarthy gives a lesson on understanding phase. Using a series of easy to understand diagrams Bob teaches you how to read phase response.

链接: https://pan.baidu.com/s/1henMPD50S7JNhrFcIPyDJA 提取码: 5413

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 楼主| 发表于 2022-10-28 11:38 | 只看该作者 来自 北京市
baikal 发表于 2022-10-27 17:47
说实在的,没看懂。继续再读几遍

昨天请教了一位老师,今早收到他的回复,说我说的“非常对”,呵呵呵

正好给他写邮件,又整了一下

1. 这篇文章揭示了,trinnov实际上是对未能在0ms以最大振幅到达的直达声,做了一点相位的微调,从而使它们一起以最大振幅的相位,集中到达测试麦克风。看那个脉冲响应图,应该是把大约0~0.3毫秒的直达声,集中到了0毫秒。
https://www.soundonsound.com/reviews/trinnov-st2-pro?amp



2. 这是Dirac CEO很早以前写过一篇《音响系统的空间声场校正及均衡化白皮书》,其中第2页提到了,把这个现象叫做“群延时group delay”“相移phase shift”。还举了个例子,比如1000Hz,0毫秒到达测试麦克风时的相位是36度,1000Hz的1个振动周期时间(转360度相位)是1毫秒,所以只需要调整36度/360度x1毫秒=0.1毫秒,就可以把1000Hz到达测试麦克风的相位,微调成0相位了。
https://www.dirac.com/wp-content/uploads/2021/09/On_Equalization_Filters_Chinese_final.pdf
http://diracdocs.com/on_room_correction.pdf



3. 最后,找到了一段Floyd Toole博士,对于这种“群延时”、相移微调整,人类实际感知能力的说明。大概理解的主要意思是:一,这种相位校准,只能针对空间中的1个点,位置略有变化,中高频到达测试麦克风的相位也就不再都是0相位了。二,人类对这种相移的实际感知能力是“迟钝的”,因为这样的相移现象随时随地无处不在,听力系统会立即进行补偿。
https://www.audioholics.com/room-acoustics/human-hearing-phase-distortion-audibility-part-2


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 楼主| 发表于 2022-11-3 14:21 | 只看该作者 来自 北京市
交响无际 发表于 2022-10-21 16:17
又自己尝试想了想,举个比较极端的例子,不知道合适不合适

如果听音位的直达声的声压级应该是70db,在 ...

赶紧更正一下吧。人类实际对后方来声,更敏感了。(可能是原始逃生的本能吧,呵呵~~)

几年前好像是从Acoustic Fields看的一个视频里提过,人类对水平方向来声,比从上下方向的来声,更敏感一点。再加上,之前自己对环绕增加+1.5db权重,环绕音箱声压级-3db,理解不到位。又想到有个耳廓,就误以为,耳朵对侧后来声也不敏感了。

EBU Tech3343这个写的还是非常清楚的,“在相同声压级的情况下,人类似乎感知到来自后方的直接声音比来自正面的声音更大。”

供参考了解吧,谢谢。

所以,如果坐位距离后墙太近的话,还是考虑稍微处理处理吧




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27
发表于 2022-11-3 18:29 | 只看该作者 来自 新西兰
本帖最后由 baikal 于 2022-11-3 18:31 编辑
交响无际 发表于 2022-10-27 15:35
一、对于小房间的低频,用声学测量优化处理,是必须的。

关于:“对于一般的,90度竖直摆放的全指向的测量麦克风,会把直达声叠加上反射声,记录成76db” 这段我想补充一下。

miniDSP 2021年在问答里澄清了,对于2.0或者2.1系统,麦克风须水平放置,并且位于两个音箱之间的中线,不可以对准任何一个音箱,只能在中线上。
他们说明书里写的不清楚。


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28
发表于 2022-11-3 18:32 | 只看该作者 来自 新西兰
交响无际 发表于 2022-11-3 14:21
赶紧更正一下吧。人类实际对后方来声,更敏感了。(可能是原始逃生的本能吧,呵呵~~)

几年前好像是 ...

长方形的房间比较容易解决,如果听音室是正方形,建议上房间声学矫正,简单高效。
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发表于 2022-11-4 09:44 | 只看该作者 来自 北京市
apc 460 也可以,穷人版trinnov
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 楼主| 发表于 2022-11-4 21:06 | 只看该作者 来自 北京市
本帖最后由 交响无际 于 2022-11-4 21:12 编辑
transee 发表于 2022-11-4 09:44
apc 460 也可以,穷人版trinnov

对对,还有APC 460,一直没想起这个名字来,前几年最早看到的FIR处理器了

可是考虑到APC460 480没有数字输出,后来就改看Lake LM44了
刚刚看到APC816S是带数字输出了

minidsp还有一个更便宜的手动版OpenDRC-DI
https://www.minidsp.com/products/opendrc-series/opendrc-di

这哪里是穷人版呀,完全是高手版了吧,呵呵


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31
发表于 2022-11-4 21:38 | 只看该作者 来自 广东省深圳市宝安区
很惊讶在这个论坛能看到这个帖子
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32
 楼主| 发表于 2022-11-4 21:45 | 只看该作者 来自 北京市
315336507 发表于 2022-11-4 21:38
很惊讶在这个论坛能看到这个帖子

呵呵,前几周,有个朋友在这里分享使用Dirac的经验心得,就凑热闹整理了几句,顺便也多看了看相关资料,补了补课~~
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33
发表于 2022-11-7 11:40 | 只看该作者 来自 北京市
交响无际 发表于 2022-11-4 21:06
对对,还有APC 460,一直没想起这个名字来,前几年最早看到的FIR处理器了

可是考虑到APC460 480没有数 ...

咳 主要看跟谁比。。。
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34
发表于 2022-11-7 11:41 | 只看该作者 来自 北京市
交响无际 发表于 2022-11-4 21:45
呵呵,前几周,有个朋友在这里分享使用Dirac的经验心得,就凑热闹整理了几句,顺便也多看了看相关资料, ...

手动点赞
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35
发表于 2022-11-7 22:25 | 只看该作者 来自 四川省成都市
我现在的trinnov测量出音箱与麦克风的举例误差了差不多30cm,以前都没有这种情况。太不可思议了。请教一下呢,什么原因
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36
 楼主| 发表于 2022-11-7 23:01 | 只看该作者 来自 北京市
realzxp 发表于 2022-11-7 22:25
我现在的trinnov测量出音箱与麦克风的举例误差了差不多30cm,以前都没有这种情况。太不可思议了。请教一下 ...

30cm还挺多的了,不懂了,给官方客服写邮件问问?

胡乱猜的话,测距过程应该是基于time of flight delay的声学延时吧。0.3m/343声速=0.87毫秒,也就是从音箱到麦克风,多了0.87毫秒的延时。trinnov和音箱中间还有什么设备会造成延时吗?音箱内部会有什么延时吗?trinnov应该可以处理这种延时吧?还挺奇怪的~~

麦克风方向没问题吧?转转试试?把距离拉近/拉远试试?换换高度试试?换个音箱试试?

之前是用REW的use acoustic timing reference,对比测出过一个DSP的大概18ms延时问题,你这个只有0.87ms,有点麻烦吧

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37
 楼主| 发表于 2022-11-7 23:23 | 只看该作者 来自 北京市
本帖最后由 交响无际 于 2022-11-7 23:27 编辑
realzxp 发表于 2022-11-7 22:25
我现在的trinnov测量出音箱与麦克风的举例误差了差不多30cm,以前都没有这种情况。太不可思议了。请教一下 ...

对了,声速可以设置吗?看到一个帖子说,Denon/Marantz默认声速是300m/s,不是343了
和温度-声速有没有关系呢?应该不会差这么多吧,听音距离大概多远?应该也就差个0.1~0.2毫秒吧~~



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38
 楼主| 发表于 2022-11-11 17:25 | 只看该作者 来自 北京市
本帖最后由 交响无际 于 2022-11-11 18:38 编辑


刚刚看到这个照片太逗了,用皮球+棉垫+测试麦克风,呵呵



之前也琢磨过,弄个人头麦克风玩玩,后来看到这篇研究文献,说人头麦克风不适合测量房间声学,就打消想法了
https://stageacoustics.files.wordpress.com/2017/10/2009-measuring-room-acoustic-parameters-using-a-head-and-torso-simulator-instead-of-an-omnidirectional-microphone-hak-haaren-wenmaekers-luxemburg.pdf




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39
发表于 2022-11-12 02:23 | 只看该作者 来自 新西兰
realzxp 发表于 2022-11-7 22:25
我现在的trinnov测量出音箱与麦克风的举例误差了差不多30cm,以前都没有这种情况。太不可思议了。请教一下 ...

麦克风坏了?我的麦克风有可能坏了,准备买新的对比
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发表于 2022-11-12 02:24 | 只看该作者 来自 新西兰
交响无际 发表于 2022-11-11 17:25
刚刚看到这个照片太逗了,用皮球+棉垫+测试麦克风,呵呵

真有想象力
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