Корекція амплітудно-частотної характеристики акустичної системи у реальному часі
Бічна панель сторінки статті
Основний зміст сторінки статті
Анотація
Корекція акустичної системи під час проведення концертного заходу є одним із найважливіших завдань забезпечення акустичного комфорту. Проте відомі нам підходи до такої корекції не дозволяють підлаштуватися в реальному часі під зміни акустичних властивостей приміщення, які відбуваються під час заходу. Для усунення цього недоліку, в даній роботі пропонується використовувати багатоканальний компресор, як альтернативу класичного еквалайзеру. В рамках даної робот перевіряється можливість коригування в реальному часі частотної характеристики системи «гучномовець – приміщення - мікрофон». Сигнал випромінюється гучномовцем, проходить через приміщення та сприймається парою мікрофонів штучної голови, розміщених у приміщенні. Електричний сигнал з виходу мікрофонів подається на додатковий вхід (вхід керування) багатоканального компресору. При перевищенні певного порогу рівнем керування сигналу в певному частотному каналі, сигнал, що проходить через компресор має послабитися. В роботі показано, що в ролі багатоканального компресору може бути використана зв’язка «комп’ютер – VST-хост - VST-плагін», слід зазначити, що використаний VST-плагін є плагіном з нульовою затримкою, має лінійну фазочастотну характеристику, дозволяє змінювати рівень сигналу у двох режимах, - стиснення (компресія) та розширення (експандія). В даній роботі обмежуємось лише режимом стиснення як таким, що частіше використовується у реальних задачах VST-хост вносить мінімальну затримку в обробку. При налаштуванні системи, в якості тестового сигналу можна використати рожевий шум. Обладнання використане для реалізації експерименту (окрім гучномовів) є типовим для проведення концертного заходу. Експериментальні дослідження багатоканального компресору виконувалися у два кроки. Першим кроком було моделювання спотворюючої дії приміщення на сигнал та перевірка алгоритму роботи багатоканального компресору. Другим кроком експерименту були натурні випробування у приміщенні Результати перевірки запропонованого алгоритму, виконаного шляхом проведення модельних та натурних експериментальних досліджень, свідчить про працездатність та ефективність запропонованого підходу. Такий підхід має недолік пов’язаний з обмеженнями апаратної частини. Для реалізації підходу під час проведення мовленевих заходів необхідно забезпечети високу якість обладнання, у свою чергу для прослуховування музики, або перегляду фільмів такий підхід може бути реалізованим на більш дешевій апаратній частині.
Блок інформації про статтю
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
Посилання
G. M. Ballou, Ed., Handbook for Sound Engineers. Elsevier, 2008, ISBN: 978-0-240-80969-4.
F. A. Everest and K. Pohlmann, Master Handbook of Acoustics, 7th ed. McGraw Hill TAB, 2022. URL: https://www.accessengineeringlibrary.com/content/book/9781260473599.
G. Ballou, Ed., Handbook for Sound Engineers, 5th ed. Routledge, 2015, ISBN: 9781135016661, DOI: https://doi.org/10.4324/9780203758281.
S. Cecchi, A. Carini, and S. Spors, “Room Response Equalization—A Review,” Applied Sciences, vol. 8, no. 1, p. 16, Dec. 2017, DOI: https://doi.org/10.3390/app8010016.
A. Carini, S. Cecchi, F. Piazza, I. Omiciuolo, and G. L. Sicuranza, “Multiple Position Room Response Equalization in Frequency Do-main,” IEEE Trans Audio Speech Lang Process, vol. 20, no. 1, pp. 122–135, Jan. 2012, DOI: https://doi.org/10.1109/TASL.2011.2158420.
S. Cecchi, L. Palestini, P. Peretti, L. Romoli, F. Piazza, and A. Carini, “Evaluation of a Multipoint Equalization System Based on Impulse Response Prototype Extraction,” Journal of the Audio Engineering Society, vol. 59, no. 3, pp. 110–123, Mar. 2011, URL: https://www.aes.org/e-lib/online/browse.cfm?elib=15779.
M. Karjalainen and T. Paatero, “Equalization of Loudspeaker and Room Responses Using Kautz Filters: Direct Least Squares Design,” EURASIP J Adv Signal Process, vol. 2007, no. 1, p. 060949, Dec. 2006, DOI: https://doi.org/10.1155/2007/60949.
B. Bank, “Direct Design of Parallel Second-Order Filters for Instrument Body Modeling,” in Proceedings of the International Com-puter Music Conference (ICMC), 2017, pp. 458–468, URL: https://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download;jsessionid=39413A5E60F9E92F267B8C9F5BF6EF33?doi=10.1.1.151.2937&rep=rep1&type=pdf
B. Bank, “Audio Equalization with Fixed-Pole Parallel Filters: An Efficient Alternative to Complex Smoothing,” JOURNAL OF THE AUDIO ENGINEERING SOCIETY, vol. 61, no. 1/2, pp. 39–49, Mar. 2013, URL: https://www.aes.org/e-lib/browse.cfm?elib=16666.
V. Bruschi, V. Välimäki, J. Liski, and S. Cecchi, “Linear-Phase Octave Graphic Equalizer,” Journal of the Audio Engineering Society, vol. 70, no. 6, pp. 435–445, Jun. 2022, URL: https://www.aes.org/e-lib/browse.cfm?elib=21794.
V. Bruschi, V. Välimäki, J. Liski, and S. Cecchi, “A Low-Latency Quasi-Linear-Phase Octave Graphic Equalizer,” in Proceedings of the 25th International Conference on Digital Audio Effects (DAFx20in22), 2022, pp. 94–100, URL: https://www.dafx.de/paper-archive/2022/papers/DAFx20in22_paper_32.pdf.
C. Hoffman, “Dynamic EQs vs Multiband Compressors,” Black Ghost Audio, 13-Dec-2018. [Online]. Available: https://www.blackghostaudio.com/blog/the-difference-between-dynamic-eqs-and-multiband-compressors.
S. Hosokawa, “Multiband compressor,” US 8,924,220 B2, 30-Dec-2014, URL: https://patentimages.storage.googleapis.com/ae/73/10/224c15c9a44c95/US8924220.pdf.
R. A. Orban, “Audio compressor combining feedback and feedforward sidechain processing,” J Acoust Soc Am, vol. 100, no. 2, p. 688, Aug. 1996, DOI: https://doi.org/10.1121/1.416271.
B. Owsinski, The Mastering Engineer’s Handbook, 4th ed. Bobby Owsinski Media Group, 2017.
“DriveRack PA2.” [Online]. Available: https://dbxpro.com/en/products/driverack-pa2.
“FabFilter Pro-MB.” [Online]. Available: https://www.fabfilter.com/products/pro-mb-multiband-compressor-plug-in.
“MultiRack.” [Online]. Available: https://www.waves.com/mixers-racks/multirack.
“Audinate Dante.” [Online]. Available: https://www.audinate.com/.
“Compression. Fundamentals of audio compression [Kompressiya. Osnovy kompressii zvuka],” aNNiMON (Melnik Software), 06-Nov-2017. [Online]. Available: https://annimon.com/article/2926.
