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Corrección digital de la sala

Un ejemplo de la magnitud de frecuencia de la respuesta de una sala antes y después de la corrección digital de la sala.

La corrección digital de salas (o DRC ) es un proceso en el campo de la acústica en el que se aplican filtros digitales diseñados para mejorar los efectos desfavorables de la acústica de una sala a la entrada de un sistema de reproducción de sonido . Los sistemas de corrección de salas modernos producen mejoras sustanciales en la respuesta del dominio temporal y del dominio de frecuencia del sistema de reproducción de sonido.

Historia

La corrección de la sala digital puede implicar algoritmos de fase mínima , para mantener la coherencia del frente de onda en el rango de frecuencia previsto.

El uso de filtros analógicos, como los ecualizadores , para normalizar la respuesta de frecuencia de un sistema de reproducción tiene una larga historia; sin embargo, los filtros analógicos son muy limitados en su capacidad para corregir la distorsión que se encuentra en muchas salas. Aunque las implementaciones digitales de los ecualizadores han estado disponibles durante algún tiempo, la corrección digital de la sala se usa generalmente para referirse a la construcción de filtros que intentan invertir la respuesta al impulso de la sala y el sistema de reproducción, al menos en parte. Los sistemas de corrección digital pueden usar filtros acausales y pueden operar con una resolución de tiempo óptima, una resolución de frecuencia óptima o cualquier compromiso deseado a lo largo del límite de Gabor . La corrección digital de la sala es un área de estudio bastante nueva que solo recientemente se ha hecho posible gracias a la potencia computacional de las CPU y los DSP modernos .

Operación

La configuración de un sistema de corrección digital de salas comienza con la medición de la respuesta al impulso de la sala en una posición de escucha de referencia y, a veces, en ubicaciones adicionales para cada uno de los altavoces. A continuación, se utiliza un software informático para calcular un filtro FIR, que invierte los efectos de la sala y la distorsión lineal en los altavoces. En condiciones de bajo rendimiento, se utilizan algunos filtros de pico IIR en lugar de filtros FIR, que requieren convolución, una operación que requiere un gran esfuerzo computacional. Por último, el filtro calculado se carga en una computadora u otro dispositivo de corrección de sala que aplica el filtro en tiempo real. Debido a que la mayoría de los filtros de corrección de sala son acausales, existe cierto retraso. La mayoría de los sistemas DRC permiten al operador controlar el retraso adicional a través de parámetros configurables.

Implementación

La señal de prueba más utilizada es una onda sinusoidal barrida, también llamada chirp . Esta señal maximiza la relación señal-ruido de la medición, y el espectro se puede calcular por deconvolución, que es dividir la transformada de Fourier de la respuesta por la transformada de Fourier de la señal. Luego, el espectro se suaviza y se calcula un conjunto de filtros que ecualiza los niveles de presión sonora en cada frecuencia con respecto a la curva objetivo. Para calcular los retrasos y otras correcciones en el dominio del tiempo, se realiza una transformada de Fourier inversa en el espectro, que da como resultado la respuesta al impulso . La distancia del pico del impulso desde el inicio de la señal es su retraso y su signo es su polaridad. El retraso se corrige restando el retraso de cada canal del retraso del pico del sistema y aplicando este resultado como retraso adicional para el canal. Esta corrección a veces se proporciona al usuario como distancia desde el altavoz, que se calcula multiplicando el retraso por la velocidad del sonido . La polaridad inversa (probablemente causada por cambiar los cables + y - de un altavoz) se puede solucionar multiplicando cada muestra por -1 o intercambiando los extremos del cable del altavoz en un lado del cable, pero este resultado generalmente se muestra como una advertencia, ya que algunos altavoces (por ejemplo, Focal Kanta) hacen esto intencionalmente. [1]

Desafíos

Los sistemas DRC no se utilizan normalmente para crear una inversión perfecta de la respuesta de la sala porque una corrección perfecta sólo sería válida en el lugar donde se midió: a unos pocos milímetros de distancia, los tiempos de llegada de varias reflexiones diferirán y la inversión será imperfecta. La señal corregida de forma imperfecta puede acabar sonando peor que la señal sin corregir porque los filtros acausales utilizados en la corrección digital de la sala pueden provocar un preeco . Los sistemas de cálculo de filtros de corrección de sala, en cambio, favorecen un enfoque robusto y emplean un procesamiento sofisticado para intentar producir un filtro inverso que funcione en un volumen utilizable y que evite producir artefactos de mal sonido fuera de ese volumen, a expensas de la precisión máxima en el lugar de la medición.

Software

Software libre

Asistente de ecualización de sala

Room EQ Wizard, o REW para abreviar, es una herramienta gratuita de medición de salas con visualización de SPL, fase, distorsión, RT60, claridad, decaimiento, cascada y espectrograma. REW también cuenta con ventanas IR y medidor de SPL, simulación de salas para la colocación de subwoofers y generación de ecualizadores basados ​​en filtros de pico para múltiples plataformas, DSP y AVR con un editor de curvas de destino.

Caverna QuickEQ

QuickEQ es parte de Cavern, un motor de audio espacial gratuito y de código abierto . QuickEQ admite mediciones multicanal con varios micrófonos, alineación de tiempo y nivel con múltiples estándares y curvas de destino, ventanas IR, crossover multisub y filtros experimentales para aumentar la inteligibilidad del habla y simular otros tipos de gabinetes. QuickEQ exporta filtros FIR de fase mínima o 0 o ecualizadores de pico según el dispositivo de destino.

Refase

RePhase es una herramienta gratuita de generación de ecualizadores y filtros de cruce que también linealiza la respuesta de fase. RePhase cuenta con múltiples conjuntos de filtros configurables disponibles para la composición manual de filtros, que luego se pueden exportar como un único impulso FIR.

Software comercial

La mayoría de los nuevos AVR incluyen corrección de sala en su configuración y un micrófono en la caja. Dirac Live es un software comercial que está disponible para PC y determinados AVR de Onkyo, Pioneer, Integra, StormAudio y otros. Los AVR de Denon y Marantz utilizan Audyssey, y los modelos más caros permiten más correcciones y, desde el modelo del año 2023, Dirac Live es una alternativa. Los AVR de Anthem utilizan un software propietario llamado Anthem Room Correction, o ARC para abreviar, Yamaha utiliza Yamaha Parametric Room Acoustic Optimizer (YPAO), así como Trinnov Audio con su solución de optimización.

Software industrial

El hardware compatible con DCI que se utiliza en los cines comerciales, a veces utiliza software de corrección de sala disponible comercialmente. Ejemplos notables son los cines IMAX, que utilizan Audyssey MultEQ XT32, [2] mientras que los procesadores Datasat (que se encuentran en todas las salas DTS:X) tienen software Dirac. Los procesadores CP850 y CP950 de Dolby (que admiten Dolby Atmos) utilizan una solución patentada llamada AutoEQ. AutoEQ mide de 5 a 8 posiciones de micrófono simultáneamente. Requiere que las especificaciones de los altavoces se ingresen manualmente para la sala. Los procesadores Dolby anteriores, como el CP750, usaban un ecualizador de 31 bandas para los 5 o 7 canales principales y un solo filtro de pico para corregir el pico más grande de los subwoofers. El CP750 no tenía un generador de onda sinusoidal barrida y usaba ruido rosa para la medición.

Véase también

Referencias

Enlaces externos

Implementaciones de código abierto

Software gratuito de corrección de salas

Software de corrección de salas comerciales

Papeles

Artículos

Referencias

  1. ^ "Medidas focales de Kanta". Stereophile. Archivado desde el original el 13 de agosto de 2020. Consultado el 31 de julio de 2021 .
  2. ^ "IMAX + Audyssey". IMAX. 15 de diciembre de 2015. Archivado desde el original el 10 de enero de 2016. Consultado el 31 de julio de 2021 .