作者Oswyn (Oswyn)
看板Headphone
标题[心得] 线性与非线性相位演示
时间Sun Mar 28 18:02:14 2021
先上影片。详见完整影片,省时就看懒人包(不少细节都跳掉了)
Clip 1 的样本是 100 Hz to 1600 Hz 的扫频
https://youtu.be/NRm8NnAk2iE?t=118
接下来对扫频样本复制,以 400 Hz 为中心频率分别进行低通(LPF)与高通(HPF)
再将低&高通完的讯号混合
┌─ 低通滤波 ─┐
100 Hz to 1600 Hz Freq. sweep [复制]─┤ ├─ Mix
└─ 高通滤波 ─┘
因为两个滤波後的讯号是相关的,重新混合後期望应该跟原本的讯号没什差别
没有发生频率响应上的问题
分别用线性(FIR)与最小相位(IIR)滤波进行对照测试
Clip 2 线性相位
https://youtu.be/NRm8NnAk2iE?t=192
Clip 3 最小相位
https://youtu.be/NRm8NnAk2iE?t=247
※
原始样本的 Clip 1 与线性相位的 Clip 2 听起来有差别吗?
原始样本的 Clip 1 与最小相位的 Clip 3 听起来有差别吗?
Clip 2 与 Clip 3 听起来有差别吗?
有一组应该几乎没什麽差别,或说差别很小
有差别的应该不难听出来,请多试几次。如果实在听不出来........请就医(认真)
※
防雷
※
以下分析一下差别与成因
线性相位与原始样本相比应该几乎没有变化(说好的预振铃呢?好在木耳听不出来XD
https://imgur.com/11EZPPZ
左边显示低通後能量(RMS)随时间(扫频)下降、右边的高通则相反
一个减一个加,合起来就没什改变
下方的表显示混合後的 RMS & Peak 基本上没太大变化
有点小抖动在可接受范围,且人类对频率较敏感,但对振幅的小变化较不敏感
最小相位应该可以明显听出来随时间变小声、触底(-14 dB)後又再变大声
https://imgur.com/pOU66GO
下方的表也显示出变化,过程中一来一往约 8~9 dB 的音量变化
差到 8 dB 已经不是设备不好所以听不出来的问题了,真的分不出来请去挂号
原因就是非线性相位的滤波影响到不同频率的时序,造成相位抵消
※
这影片是在讨论母带处理,那对一般用户有影响吗?
当你使用 EQ 、升降采样率、DAC 本身的 DSP 都会影响到
类比 EQ 都是非线性,数位 EQ 也多半是非线性,只有少部分是线性相位通常会注明
还有最容易影响到的,也就是本影片的 Demo 基本就是个 Crossover
重低音喇叭为什麽通常都有调整相位的功能,因为重低音的能量大如果发生相位抵消
会很明显
这就是为什麽无法预期的事太多了,照抄哈曼曲线就能复制某耳机的听感吗?
如果用一套样版就能事事如意,後制工程师上起班来可就轻松了(根本就会丢工作了吧
所以在使用 EQ 时,请保守勿激进
如果不想烦恼相位问题可选择使用线性相位,然後接受可能有也可能听不出来的预振铃
近年好像也有些设备推使用线性相位就是了
不过这始终是选择,各有优缺点
--
人间五十年、化天のうちを比ぶれば、梦幻の如くなり
^,,,^ 一度生を享け、灭せぬもののあるべきか
(ミ‵ω′)\m/ NOBUMETAL
DEATH!!(乂
'ω')
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※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc), 来自: 114.45.23.61 (台湾)
※ 文章网址: https://webptt.com/cn.aspx?n=bbs/Headphone/M.1616925737.A.E45.html
※ Oswyn:转录至看板 Audiophile 03/28 18:05
1F:推 yoanzhong: 那我ZX507里面的线性相位器就可以不用开罗?! 03/28 18:18
开不开要问施主你自己罗,没标准答案。设成自己听起来喜欢的
2F:推 wyred: 非电类,看不懂QQ 03/28 18:27
3F:推 n796885: 看不懂推 03/28 18:42
我还以为这影片例子的结果满直白的说XD
4F:推 axion6012: 混音好难QQ 最近做音乐遇到有在接商案的前辈 每聊一次 03/28 18:52
5F:→ axion6012: 都觉得要学的还好多 03/28 18:52
6F:推 Dopin: 这个版连 FR 都很难讲给大家听了 讲相位真的太硬核 Orz 03/28 19:53
简单说影片的实验是生出一个从低到高频的音轨,复制成两个
一个送进低通滤波,所以从低到高频的声音会由大渐渐变小
一个送进高通滤波,所以从低到高频的声音会由小渐渐变大
一个大到小,一个小到大。混音(相加起来再除以二[-3dB])後振幅就持平了
但如果这个滤波系统不够线性,差异就会显现出来
7F:→ daniel7894: 所以说大到小与小到大的斜率不同混起来就会不会一直线 03/28 21:03
8F:→ daniel7894: 的意思!? 03/28 21:03
9F:推 breadf: 不是斜率,而是delay造成某些地方正好相消 03/28 22:31
斜率(Q)影响时间上偏多少,越陡时间越扭曲
先忽略群延迟
假设输入的讯号 1k 2k 3k 4k 5k Hz 的时序分别对准在 1s 2s 3s 4s 5sec
进了非线性的低通後 1k 的 Phase 还在 0度,那 1k 还是会出现在 1sec
但从 2k 後 Phase 开始往负偏,那 2k 就不会准点在 2sec 而会慢一点 like 2.005sec
越高频对到的 Phase 偏移越大,时间会差越大,造成 timing 不准
也就是下面这张图的表现
https://i2.wp.com/troll-audio.com/wp-content/uploads/2018/09/mp-filt.png
Fig.6 最小相位滤波器输出
蓝色虚线是信号原本应该在的位置(时序),但 16 kHz 的高频延迟了 85ms
某些受影响的频率,不在其位,然後就发生 Phase cancellation
https://ledgernote.com/wp-content/uploads/2019/12/phase-cancellation-visual-examples.jpg
中间是 180度的相位差,就完全互相抵消了
影片的例子是偏了一些抵消了一小部分,所以中间的音量凹下去
※ 编辑: Oswyn (114.45.101.131 台湾), 03/28/2021 23:02:03
11F:推 clioneurise: 推好文XD 03/28 23:49
12F:→ daniel7894: 其实clip1 v.s. 2&3单纯觉得有一个是不是没吃饱爬 03/28 23:50
13F:→ daniel7894: 不上去(遮脸 03/28 23:50
14F:推 taipoo: 推专业 03/29 05:02
15F:推 ultimatevic: 推 03/29 11:35