LINUX.ORG.RU

Хочу активную систему шумоподавления НЧ

 


0

2

Задача немного специфическая, не хочу вдаваться в детали, но общая идея такая: есть микрофон и динамик. Нужно как можно быстрее обработать звук (что-то типа многополосной фильтрации и линии задержки) и выдать его на динамик. И вопрос: какое оборудование использовать, чтобы уложиться в 1мс на круг, а ещё лучше в 500мкс? Частота оцифровки не слишком важна, разрядность - видимо нужно больше 8, но не знаю, сколько. Я знаю, что в АЦП/ЦАП есть свои конструктивно обусловленные задержки, и это не говоря про задержки самого обсчёта. В голову пришли: большой компьютер, но пока не получалось меньше 3мс на обычных ОС и драйверах, на встроенной аудоикарте. RPI и иже с ними - тут вопрос в задержках на ЦАПах. Также L-Card. E-154 в пластиковом корпусе, могут быть наводки, и стоит уже немало. Зато её можно программировать.

★★★★★
Ответ на: комментарий от den73

Забей. Для нас с практической точки зрения нет никакого смещения, нас волнует только давление.

А дальше следующая задача - ставим микрофон. Прямо, под углом. Напротив сабвуфера или сбоку. Получаем всё разное.

Потому что у микрофона есть диаграмма направленности. Ну или если угодно, микрофон не снимает звуковое давление в точке, а как минимум в двух точках и применяет к ним линейное преобразование (например, разность этих сигналов, тогда получается микрофон восьмерка)

Waterlaz ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от Waterlaz

Нет, она на практике ни черта не заглушена. Я чуть выше писал, что понимают под заглушенностью акустики. Ну не 100, а 10 раз волна успеет туда сюда пробежать.

den73 ★★★★★
() автор топика
Последнее исправление: den73 (всего исправлений: 1)
Ответ на: комментарий от Waterlaz

Я знаю, но от этого не легче.

Для нас с практической точки зрения нет никакого смещения, нас волнует только давление.

Практически мы замеряем смещение мембраны микрофона в пространстве, если это динамический или конденсаторный микрофон, а не давление. Я не знаю, есть ли микрофон, который замеряет давление. Смещение мембраны в пространстве зависит от ряда факторов, прежде всего, от разности давления по обе стороны мембраны, а эта разность хитро связана с размером мембраны, направлением и расстаянием от источника звука, частотой звука и геометрией всей кабинки. Диаграмма направленности - это уже упрощённая интегральная характеристика. У него есть ещё «эффект близости» к примеру, он разве выражается через диаграмму направленности? Или он отдельно существует? Я вот не знаю.

den73 ★★★★★
() автор топика
Последнее исправление: den73 (всего исправлений: 2)
Ответ на: комментарий от den73

Единственное, как я могу себе это представить - это представить частицы воздуха в виде упругих шариков, как нас учили в школе на МКТ. Всяческие волновые явления уже являются (или не являются, если мы где-то потеряли точность) следствием этой базовой модели. Но у меня не такое мощное CPU, чтобы построить в голове модель воздуха в кабинке со всем 10^30 степени шариков. Шариков не хватает, и они начинают за ролики заезжать :) Мембрану микрофона и стенки кабинки можно представить в виде упругих мембран. Есть ещё вопрос, как мне представить модель исполнителя, т.е. самого себя.

И вот останется ли после этого в условиях тесной кабинки такое понятие, как диаграмма направленности, как будет выглядеть коробочность и заглушенность - тут наверное можно пару нобелевок заработать. Но я для другого эту кабинку завёл, поэтому надо всё это отставить, делать как все и не выпендриваться.

den73 ★★★★★
() автор топика
Последнее исправление: den73 (всего исправлений: 3)
Ответ на: комментарий от den73

И вот например, если кто-то думает, что всё понятно. Я задался вопросом - порождает ли хлопок в ладоши сверхзвуковую волну? А произнесение взрывной согласной? Ответ очевиден? Нет.

https://www.techinsider.ru/news/news-1692977-uchenye-nakonec-ponyali-kak-hlopki-v-ladoshi-sozdayut-zvuk/

Они якобы разобрались, как это работает, но где гарантия, что они правильно разобрались? Есть такая фишка - ставить перед микрофоном карандаш, чтобы он резал волну от взрывных согласных и она не шла на мембрану. В некоторых микрофонах карандаш встроен прямо в конструкцию микрофона - кудесники делали.

На что это больше похоже? На конструкцию для работы со сверхзвуком. А сверхзвуковые волны ходят сильно иначе.

А что делает звукорежиссёр, заходя в помещение? Хлопает в ладоши, чтобы послушать эхо. А это правильно так делать? Я вот уже не уверен.

Ладно с хлопками, а взрывные согласные непосредственно относятся к нашей теме. Самое простое решение - это разместить микрофон очень близко, чтобы он меньше ловил помещение. Но тогда как раз взрывные согласные слышны лучше, чем надо. И пошло-поехало.

Возвращаясь к вопросу, что меряет микрофон, оказывается, что если волна просто низкочастотная, то она может обтечь мембрану и смещения мембраны не произойдёт. В реальности почему-то она не обтекает, а толкает её. А если это ударная волна, то она уж точно успеет обтечь мембрану. Если мы попробуем разложить ударную волну в спектр, там будет и низкая частота. Но запишется она не так из-за того, что волна ударная, а не обычная.

В практике звукозаписи все эти вопросы не задают - там просто инженерным путём пришли к выводу, какой микрофон и как надо поставить. А в теории это хрен поймёшь.

den73 ★★★★★
() автор топика
Последнее исправление: den73 (всего исправлений: 3)
Ответ на: комментарий от den73

У него есть ещё «эффект близости» к примеру, он разве выражается через диаграмму направленности? Или он отдельно существует? Я вот не знаю.

Ох, поищи инфу, как устроен микрофон восьмерка, кардиоида и т.д. Я потому и писал, что микрофон измеряет давление не в одной точке, а в нескольких. Отсюда и направленность, эффект близости и всё прочее.

Практически мы замеряем смещение мембраны микрофона в пространстве, если это динамический или конденсаторный микрофон, а не давление.

Я тебе абсолютно точно говорю, плюнь на это. С оооооочень большой точностью можно считать, что микрофон измеряет давление, просто с какой-то кривой АЧХ/ФЧХ. Все твои эффекты с НЧ, которые тебе не нравятся, в первую очередь кривая АЧХ.

Waterlaz ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от den73

На что это больше похоже? На конструкцию для работы со сверхзвуком. А сверхзвуковые волны ходят сильно иначе.

Ну нет там сверхзвука. Думаю, что карандаш влияет на то, как человек «дует» в микрофон :)

Waterlaz ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от Waterlaz

Ладно, не знаю насчёт сверхзвука, может и нет, хотя при хлопке в ладоши я бы не стал однозначно говорить. Но при взрывных согласных - нестационарный поток. Я видел формулы про обтекание стационарным потоком, а для нестационарного как-то не очень. Это просто к тому, что с микрофоном всё не так просто. Касаемо АЧХ, предлагаю простой опыт. Берём частоту. Встаём в пучность некоей моды помещения на этой частоте, а микрофон ставим в узел. Возбуждаем эту моду. Микрофон пишет тишину. Да, у нас АЧХ исказилась. Как исправить?

Касаемо же кабинки, на профильном форуме прозвучало мнение, что дело в ранних отражениях, уж не знаю, как это лечится. В принципе есть плагины де-реверб, но я уже выше писал - сдвинулся на 5 см и нужно уже другую настройку, т.к. попал в другие узлы и пучности мод.

И в любом случае, это уже не АЧХ.

den73 ★★★★★
() автор топика
Последнее исправление: den73 (всего исправлений: 2)
Ответ на: комментарий от den73

Мне кажется, что все должно быть проще. Возможно, беря метрики по сокорости звука можно «обрезать предметную область исследования» до метрики «скорость». Но! Рассмотрим антенный и радио тракт, - 1/4 длина волны достаточно для изготовления антенны. Интуитивно и субъективно, что бы не было озвучки «Доктора Дэвида Ливси» достаточно взять в руку микрофон и оттопырить большой палец: этого достаточно для ведущего/диктора. Согласен, что физика системы «звуковой камеры» это система, но и так же вспоминая физику 8 класса: звук есть движение частиц воздуха. Вывод, возможно вспышки на солнце и высота над уровнем моря оказывает влияние на качество звука, но если задача в более узком спектре/полосе, то может быть от этого и стоит отталкиваться?) ЗЫ: не звукорежиссер

anonymous
()
Ответ на: комментарий от anonymous

1/4 длина волны частотой 100 герц - это 0,75 метра, а размеры кабинки - это 1x1x2. Так что она в целом где-то и есть антенна. Задувание микрофона - это уже совсем отдельный вопрос, просто всплыл среди общего.

den73 ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от den73

Про длину волны пример привел, что Гц и ДБ с могут пересекаться с как геометрией так и размером помещения. Другой пример приведу: если в концертном зале дать 60-70 децибел, то возможно оно «рассеится» в концертном зале, а вот уже в кабинке будет «резонировать». ЗЫ: не претендую на истину, но увидел параллели в «общих» вопросах.

anonymous
()
Ответ на: комментарий от anonymous

Резонировать с искажениями будут стены, потому что их деформация выйдет за предел линейности. Сам по себе в чистом виде резонанс находится на той же частоте, что и сам звук, может звучать как провал или как эхо на этой частоте. Если слышны призуки - это уже нелинейность и высокие гармоники.

Размер помещения нужен для того, чтобы побороть ранние отражения (они не должны приходить совсем мгновенно, будет слышно, что помещение тесное) и стоячие волны (они приводят к амплитудным и фазовым искажениям). Т.е. размер нужен для хорошей обработки низких частот, независимо от их громкости.

Призвуки, когда звук раскачивает помещение или предметы в нём - это уже третья часть вопроса. Тут тоже нужен размер, но уже чтобы стены не качались или хотя бы качались линейно и не окрашивали звук своей нелинейностью.

den73 ★★★★★
() автор топика
Последнее исправление: den73 (всего исправлений: 3)
Ответ на: комментарий от den73

задался вопросом - порождает ли хлопок в ладоши сверхзвуковую волну?

вот примерно потому и не выходит шумоподавление :-)

как в шедевре «формула любви» : «а он глядить на солнце и думает взойдёть оно завтра или не взойдёть»..

MKuznetsov ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от MKuznetsov

Это просто вопрос по ходу дела, ни на что не влияет. А у тебя есть правильный ответ на этот вопрос, кстати? Можешь ответить и обосновать? Удар от падения болида на каменную скалу порождает такую волну. Удар от падения комара на землю - не порождает. Где грань? Или так, чисто поржать зашёл?

den73 ★★★★★
() автор топика
Последнее исправление: den73 (всего исправлений: 1)
Ответ на: комментарий от den73

считается, что «голосу нужен простор»

Чтобы увлекательнее было голосить - да, чтобы записываться - нет. Тебе «объем» нужен для мониторинга? Ну поставь перед собой второй микрофон, какой-нибудь подкастерский с ревербератором внутри, и мониторься наушниками, воткнутыми в него же.

thesis ★★★★★
()
Последнее исправление: thesis (всего исправлений: 1)
Ответ на: комментарий от thesis

У меня есть реверберация для мониторинга уже. Я не знаю, для чего нужен объём, так говорят те, кто в записи разбирается больше меня. Выше я написал свои впечатления на тему, попытки объяснить, что именно является проблемой в помещении, размеры которого меньше, чем длина волны. Но чёткого и единого среди специалистов мнения нет. Даже сам вопрос того, плохо или нормально писать голос в тесном помещении, не имеет чёткого принятого всеми решение. Последнее, что мне предложили - это взять остронаправленный микрофон, который якобы лучше запишет меня, чем ранние отражения и тем самым спастись от «коробчности». Не уверен. Надо для этого встать в чистом поле и посмотреть, в какую сторону расходятся низкие частоты. По идее, они должны расходиться сферой, но как это на самом деле происходит - я не знаю. Например, вот сабвуфер. У него качается мембрана и ещё из фазоинвертера что-то вылетает. Нужна картина интенсивности и направленности звука (давления, смещения, а особенно того, что услышит микрофон) в зависимости от положения микрофона и его направленности. В чистом поле, в кабинке и дельта между ними. Если в кабинке и в чистом поле какой-то микрофон будет писать одно и то же, то его и надо брать и именно в эту точку ставить. Впрочем, проку мало, для каждого микрофона и так уже известно, где он должен стоять. Если из задницы низкие частоты доносятся наиболее хорошо, то не будешь же под задницу микрофон ставить. Т.е. надо проверять микрофон в его традиционном расположении относительно меня.

den73 ★★★★★
() автор топика
Последнее исправление: den73 (всего исправлений: 3)
Ответ на: комментарий от den73

Та волна, про которую ты говоришь, происходит от движения тела в среде со скоростью, превышающей скорость распространения волн в этой среде. Штука универсальная, есть не только в акустике. Поэтому грань чёткая, и комар под ней, в отличие от болида.

JaM
()

К вопросу, что меряет микрофон:

Единственный способ действительно устранить эффект близости - использовать в записи всенаправленные микрофоны (не путать с кардиоидным микрофоном, настроенным на всенаправленную полярную диаграмму). Это связано с тем, что всенаправленные микрофоны измеряют исключительно разницу давлений между микрофоном и источником звука. Поэтому положение не учитывается так сильно, как в случае с микрофоном, измеряющим смесь давления и скорости.

https://emastered.com/ru/blog/proximity-effect-microphone

Свежайшая мысль состоит в том, что просто более близко располагаться к микрофону, получится эффект близости. Но может получиться так, что во-первых, это не плохо - в голосе будет больше низов, которых мне якобы не хватает (и ещё не факт, их реально не так сильно хватает или это отчасти результат онлайн занятий в той же самой кабинке с теми же самыми проблемами).

Лишний эффект близости может оказаться легче вырезать, чем «коробчатость» - есть ощущение, что вырезать ранние отражения или нельзя, или крайне сложно, равно как и нелинейные искажения эхо.

den73 ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от den73

Размер помещения нужен для того, чтобы побороть ранние отражения (они не должны приходить совсем мгновенно, будет слышно, что помещение тесное)

Ну не слышишь ты на низких частотах ранние отражения, когда задержка сильно меньше периода волны. На длинах волн больших, чем размер комнаты, отражений считай что не существует. Тут можно считать, что колебания изменяют давление во всей комнате одинаково (как наушники работают на замкнутый объём ушной камеры). Маленькая комната тебе АЧХ искривляет. Задави выпирающие частоты, уменьши НЧ в целом (НЧ буст) и будет счастье.

Waterlaz ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от den73

Лишний эффект близости может оказаться легче вырезать, чем «коробчатость» - есть ощущение, что вырезать ранние отражения или нельзя, или крайне сложно, равно как и нелинейные искажения эхо.

  • У тебя нет слышимых нелинейных искажений эха.
  • У тебя нет ранних отражений.

Ты не с тем борешься.

Waterlaz ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от Waterlaz

Я их не слышу не по той причине, что их нет, а по той причине, что время до прихода отражения меньше чем период волны. Т.е. я их слышу, но я не слышу их как эхо, а слышу как искажение низкочастотного (до сотен герц) тембра. Вместо отдельной отражённой волны просто меняется амплитуда и фаза самой исходной волны в точке приёма. Если они сложатся в ноль, то это выправить вообще нельзя. Если не в ноль, то можно попытаться решить обратную задачу восстановить сигнал по отражённому сигналу. Не факт, что она вообще решается.

Так что считать, что отражений нет, нельзя.

Вариант с близким расположением микрофона обосновывается надеждой на то, что всё же ближе к источнику звука будет больше отношение громкости исходного сигнала к громкости отражённого. Хотя кто его знает на самом деле.

den73 ★★★★★
() автор топика
Последнее исправление: den73 (всего исправлений: 2)
Ответ на: комментарий от den73

В общем, нужна длинная, но не слишком толстая труба, мягкая и ребристая внутри, чтобы исключить отражения. Ставишь микрофон туда, один торец оставляешь открытым, другой затыкаешь собственным лицом и поешь, будет идеально.

thesis ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от James_Holden

Да, всё неуниверсально. И будет зависить и от АЧХ динамика которым будешь «излучать» импульс и от его направления, (хотя тут можно разманьячиться на специализированные штуки). Но теоретически можно получить нормальное. Кстати, я в экспериментах делал такое, без конволюции, подбором параметров на фаусте, примитивно, но ослабляло «эхо». Я не стал углубляться, я понял, что именно в реальном времени эта штука бесполезна. (я хотел подавление шума с улицы сделать)

PcheloBiaka
()
Ответ на: комментарий от den73

Если я уменьшу НЧ в целом, буду петь, как будто мне яйца оторвали.

Так тебе нужно знать отклик комнаты, чтобы грамотно резать НЧ.

Вместо отдельной отражённой волны просто меняется амплитуда и фаза самой исходной волны в точке приёма. Если они сложатся в ноль, то это выправить вообще нельзя.

Провалы в определённых частотах сииииильно менее заметны, чем всплески. Твоя задача заглушить всплески в АЧХ и выровнять общую картину (избавиться от НЧ буста коморки).

Для всего этого нужно сделать замер комнаты. Поставь колонку(ооочень желательно закрытый ящик, без фазоинвертора) на место, откуда ты петь собираешься, и прогони свайп сигнал. Это же сиииильно проще, чем то что ты собрался делать с шумодавом.

Waterlaz ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от Waterlaz

Ну ты всё свою линию гнёшь, но я не принял твой тезис, что нет отражений. Опытные люди говорят, что они есть и проблема в них, хотя может быть импульсный отклик от них и поможет, он же их записывает. Не буду я всем этим заниматься, ибо для нормального результата всё равно нужны прежде всего наточенные уши звукорежиссёра, чтобы его оценить. У меня таковые пока не выросли. Кроме того, я не могу маркером пометить место, где собираюсь петь. Или там лазерными лучами. Или палки воткнуть, чтобы голову держать. Там смещение на сантиметры меняет картину.

den73 ★★★★★
() автор топика
Последнее исправление: den73 (всего исправлений: 1)
Ответ на: комментарий от den73

Замеры я делал, но они показывают время реверберации, акустики мне стали помогать. Но время реверберации 300мс, которое вроде как «хорошо», совершенно не мешает ранним отражениям испортить звук.

den73 ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от den73

Если в воде хлопком ладоней ударную волну не создать, в воздухе и подавно, сжимаемость намного выше. Про 15 миллионов градусов в пузырьке, кстати, так и неподтвердившаяся брехня.

JaM
()
Ответ на: комментарий от JaM

Брехня-не брехня, а в советской физической энциклопедии написано именно так. Может, конечно, и не 15 млн, но кавитация легко разрушает любые материалы, и рентгеновские лучи образуются.

Если в воде хлопком ладоней ударную волну не создать, в воздухе и подавно, сжимаемость намного выше.

Кто посчитал и где про это прочитать? Я видел только вариации на тему одного источника

https://sevastopol.su/news/uchyonye-razgadali-taynu-zvuka-aplodismentov

Возникает замкнутая полость уменьшающегося размера, она и издаёт звук при выходе через зазор, как я понял. Когда возникает этот зазор, когда исчезает - это уже детали, которые требуют подробного рассмотрения. Как бы посчитать тут всю динамику, мягко говоря, не совсем тривиально, т.к. это реакция живых тканей и некоторые количество возможных вариаций хлопка. Естественно, люди научаются хлопать громче, в этом и цель.

den73 ★★★★★
() автор топика
Последнее исправление: den73 (всего исправлений: 2)
Ответ на: комментарий от den73

И кстати в этой статье не полностью раскрыта тема хлопков в ладоши:

Когда человек хлопает в ладоши, струя воздуха вырывается из щели между большим и указательным пальцами. Эта струя воздуха запускает звук, вызывая вибрации воздуха.

Совершенно необязательно - я могу хлопнуть очень громко без всякого большого пальца, 4 пальца бьют о ладонь.

den73 ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от den73

Ну ты всё свою линию гнёшь, но я не принял твой тезис, что нет отражений.

Ну потому что как можно говорить об отражениях волны длиной в два метра, когда ты стоишь в полуметре от стенки?

Там смещение на сантиметры меняет картину.

Смещение на сантиметры меняет картину для длин волн в сантиметры и абсолютно незаметно для метровых волн.

Waterlaz ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от Waterlaz

Вот так вот и можно говорить.

Смещение на сантиметры меняет картину для длин волн в сантиметры и абсолютно незаметно для метровых волн.

Как ни странно, заметно, потому что кубическая кабинка - это своего рода уголковый отражатель. Влияет именно на резонансы.

Вот, можешь посмотреть, как это выглядит, вот здесь:

https://www.calicoacoustics.com/resources/room-mode-calculator/

den73 ★★★★★
() автор топика
Последнее исправление: den73 (всего исправлений: 1)
Ответ на: комментарий от den73

Во-первых, при чём тут калькулятор мод комнаты к положению источника и микрофона?

Во-вторых, попробуй поиграться с цифрами там и посмотри, что изменения размеров на пару сантиметров почти не влияет на моды.

В-третьих, если бы смещение на сантиметры так сильно влияло на метровые волны, это бы открывало просто таки сумасшедшие перспективы для построения микроскопов. Но как-то так уж получилось, что разглядеть детали размеров меньше, чем длина волны, практически невозможно.

Waterlaz ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от Waterlaz

При том, что расположение микрофона и источника в пучности или узле моды влияет на передачу звука между ними. Там надо не играть с размерами, а посмотреть, что есть моды со сложной геометрией, где узлы и пучности достаточном маленькие.

den73 ★★★★★
() автор топика
Последнее исправление: den73 (всего исправлений: 1)
Ответ на: комментарий от den73

Проблемы с отражениями имеют место до тех частот, которые надёжно глушит поролон. Где-то до 800-1000 гц, ЕМНИП. Там уже волна достаточно коротка, 1000 гц - 30см. Четверть волны - 7,5см

den73 ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от den73

При том, что расположение микрофона и источника в пучности или узле моды влияет на передачу звука между ними. Там надо не играть с размерами, а посмотреть, что есть моды со сложной геометрией, где узлы и пучности достаточном маленькие.

Куда нажать, чтобы увидеть в комнате 1х1 метр маленький узел на частоте хотя бы 200-300Гц?

Waterlaz ★★★★★
()

Привет, посмотрел ответы участников форума, мысль , что если там «такие шумы» что насыпанный песок на кабинку будет образовывать круги, то видится только «вакуумная клетка Фарадея» стоящая на тонкой масляной пленке как телескопы в обсерваториях. Касаемо «коробочности», это больше в сторону «закрытых термодинамических систем».

anonymous
()