Equalizzazione: tecniche a confronto

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F.Calabrese
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Equalizzazione: tecniche a confronto

#1 Messaggio da F.Calabrese » domenica 11 marzo 2018, 2:18

Questo spero sia il thread "definitivo" sull'argomento, sia per la sistematicità con cui è stata raccolta la documentazione probatoria, sia per la semplicità delle deduzioni che ciascuno di voi può trarne.

L'esperimento è stato svolto in questo modo: il segnale dal PC è stato inviato (via USB) ad una interfaccia Edirol UA-5, che l'ha convertito in AES/EBU. Quindi è stato inviato ad un Behringer DEQ-2496, impiegato solo come DAC, con tutti i controlli bypassati.

L'uscita del DAC è stata collegata al'ingresso analogico "A" di un Behringer DCX-2496, che a sua volta lo ha assegnato ai canali 1 e 3 di uscita, impiegati in tre modi diversi, dei quali parleremo più avanti. Le uscite dei due canali 1 e 3 sono state sommate passivamente ed inviate all'ingresso analogico "B" del DCX-2496, al quale erano assegnate le uscite 2 e 6.

L'uscita "2" è stata lasciata in FLAT, con tutti i controlli azzerati; l'uscita "6" -invece- è stata ritardata di 5 (cinque) millisecondi e filtrata con un passa-basso Bessel 24 dB/ottava, per simulare la riflessione dalla parete posteriore collocata a meno di 80 cm. dal pannello frontale (ampio) di un diffusore.

Si tratta di una collocazione assolutamente tipica, con i diffusori "tower", come è tipico il gran buco nella risposta in frequenza che si viene a creare in gamma bassa, intorno ai 75 Hz. (ed anche a 220 Hz).

Sono state testate tre diverse modalità di equalizzazione:

La prima è stata una equalizzazione digitale fondata sul'impiego di un pre-eco che va a cancellare la riflessione dalla parete posteriore.

La seconda equalizzazione è simile, ma utilizza un post-eco, in perfetta controfase con quello prodotto dalla riflessione dalla parete posteriore.

La terza equalizzazione è una normalissima equalizzazione, effettuata con i controlli parametrici di un canale del DCX-2496.


Dal prossimo post i grafici e le deduzioni che se ne possono trarre.

Segue
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Re: Equalizzazione: tecniche a confronto

#2 Messaggio da F.Calabrese » domenica 11 marzo 2018, 2:28

Partiamo da una prima constatazione: se si prova a misurare senza accortezze l'effetto delle nostre equalizzazioni (che riguarda la gamma bassa sotto 300 Hz, visto che la riflessione è filtrata al di sopra...), è assai facile che sullo schermo di REW si veda ben poco, quando si osserva la risposta all'impulso in scala lineare e per una misura compiuta tra 20 Hz e 20 KHz, come di solito... Per vedere quel che accade in gamma bassa occorre infatti misurare con uno sweep la cui frequenza massima non superi i 500-600 Hz., per un motivo che molti di voi indovineranno (e che agli altri spiegherò io stesso dopo aver postato i grafici.

Per ora ecco i grafici "sbagliati", misurati con uno sweep da 10 Hz a 20 KHz.

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Notato nulla...? Tranquilli... è normale !!!

Nei prossimi post le misure corrette e le spiegazioni.

Segue
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Re: Equalizzazione: tecniche a confronto

#3 Messaggio da F.Calabrese » domenica 11 marzo 2018, 2:44

Iniziamo con il caso dell'equalizzazione mediante pre-eco, osservando il grafico della risposta all'impulso, misurata con uno sweep da 10 a 600 Hz.

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Come potete vedere, ora si riconoscono benissimo sia il picco cui corrisponde l'arrivo della emissione diretta dal diffusore (al centro), sia il pre-eco che lo precede, sia la riflessione prodotta dalla parete posteriore dell'ambiente (che segue, come logico).

Notate che il pre-eco e la riflessione hanno ampiezze pressoché identiche, per cui ci si attende che si cancellino efficacemente tra loro.

Ecco invece quel che accade in pratica: qui sotto potete vedere in verde le anomalie di risposta causate dalla riflessione ritardata di 5 (cinque ) millisecondi. In rosso potete vedere -sovrapposta- la curva di risposta che si ottiene aggiungendo il pre-eco , di ampiezza e risposta identici rispetto a quelli della riflessione... Ebbene... LA RISPOSTA E' TUTT'ALTRO CHE LINEARE, anche se migliore di quella in assenza di equalizzazione. Ne deduciamo che occorreranno altri pre-echi, per operare le correzioni più fini: ma proprio questi pre-echi escludono una possibile regolazione "manuale"...

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Nel prossimo post vedremo cosa accade impiegando un post-eco...

Segue
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Re: Equalizzazione: tecniche a confronto

#4 Messaggio da F.Calabrese » domenica 11 marzo 2018, 2:52

Ora osserviamo il grafico della risposta all'impulso con il post-eco che cancella la nostra riflessione. Anche in questo caso la misura è stata eseguita con uno sweep da 10 a 600 Hz.

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Ora fate bene attenzione... Notato niente...???

Ebbene... LA RIFLESSIONE E' SCOMPARSA, MA ORA NE E' SPUNTATA UNA NUOVA, con un ritardo doppio...

Ecco quel che accade a livello di risposta in frequenza: qui sotto potete rivedere in verde le anomalie di risposta causate dalla riflessione ritardata di 5 (cinque ) millisecondi. In blu potete invece vedere -sovrapposta- la curva di risposta che si ottiene aggiungendo il post-eco , di ampiezza e risposta identici rispetto a quelli della riflessione... Ebbene... LA RISPOSTA E' ANCHE ORA TUTT'ALTRO CHE LINEARE, anche se pur sempre migliore di quella in assenza di equalizzazione. Ne deduciamo ancora una volta che occorreranno altri post-echi, per operare le correzioni più fini: ma -di nuovo- questi post-echi aggiuntivi escludono una possibile regolazione "manuale"...

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Nel prossimo post vedremo cosa accade impiegando una normale equalizzazione (parametrica)...

Segue
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Re: Equalizzazione: tecniche a confronto

#5 Messaggio da F.Calabrese » domenica 11 marzo 2018, 3:09

L'equalizzazione che segue non è proprio la canonica equalizzazione, perché è stata effettuata impiegando sei filtri parametrici, preceduti da un notch-filter centrato sulla frequenza cancellata dalla riflessione (per non sprecare inutilmente energia).

La risposta al'impulso (misurata da 10 a 600 Hz) si presenta decisamente migliore rispetto alle due precedenti... :lol: :lol: :lol:

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Quanto alla risposta in frequenza... che vi devo dire...? Il buco a 75 Hz resta, ma la sua larghezza di banda è stata ridotta (e potrebbe esserlo ancora di più) in modo di renderlo praticamente inavvertibile all'ascolto, come potete vedere dalle due curve nel grafico qui sotto. Come al solito potete vedere in verde la risposta non equalizzata, prodotta dalla emissione lineare del diffusore sommata alla riflessione dalla parete alle spalle. In nero, invece, potete vedere la risposta equalizzata: questa volta linearissima, tranne che a 75 Hz.

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Nei prossimi post riassumiamo...

Segue
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Re: Equalizzazione: tecniche a confronto

#6 Messaggio da F.Calabrese » domenica 11 marzo 2018, 3:23

In sintesi, vediamo ora le curve di risposta sovrapposte delle nostre tre equalizzazioni: in nero l'equalizzazione parametrica tradizionale, in blu quella digitale con il post-eco in controfase, in rosso quella con il pre-eco in controfase...

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Ragioniamoci per un attimo insieme.

E' chiaro che l'introduzione di pre-echi e post-echi richiede una maggiore potenza dall'ampli: ma quanto...?

Per valutarlo è bastata una semplice misura: per eseguirla ho preparato un File con una trentina di secondi di Brown Noise (il cui spettro rassomiglia molto a quello della musica moderna) e l'ho filtrato tra 20 e 600 Hz. -digitalmente- prima di inviarlo alle nostre elettroniche di prova. Ho rilevato il Livello Equivalente del segnale in uscita CON E SENZA EQUALIZZAZIONE per tutti e tre i casi, con una ripetibilità di 0,1 deciBel.

Ne è venuto fuori che le due equalizzazioni - con pre-eco e con post-eco - introducono un aumento di poco più di UN deciBel, per correggere UNA sola riflessione.

Al contrario, la tradizionale equalizzazione parametrica (+il notch) PORTA AD UNA RIDUZIONE DI OLTRE 3 dB DEL LIVELLO del segnale mandato all'ampli, cui però consegue un allineamento in basso della risposta complessiva di più o meno altrettanto. E questo è abbastanza logico, visto che l'equalizzazione ha comportato sia interventi in aumento che in diminuzione del segnale, a seconda della frequenza.

Le deduzioni finali nel prossimo post

Segue
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Re: Equalizzazione: tecniche a confronto

#7 Messaggio da F.Calabrese » domenica 11 marzo 2018, 3:37

A questo punto possiamo trarre serenamente le nostre conclusioni:

1)- L'equalizzazione digitale mediante pre-echi NON OFFRE ALCUN VANTAGGIO in termini energetici o di semplicità di regolazione: essa richiede la sintesi numerica dei coefficienti, vale a dire una cosa che può fare solo un computer e che nessun operatore può correggere. Ma il difetto maggiore di questa tecnica sta nel fatto che introduce pre-echi potenzialmente udibili ed assolutamente nocivi all'ascolto. No dimentichiamo che il nostro esperimento ha preso in esame solo UNA riflessione e per giunta quella dalla parete di solito più vicina... pensate quali pre-echi potrebbero essere necessari per correggere riflessioni che arrivano dopo decine di millisecondi: sarebbero sicuramente udibili !!!

2)- L'equalizzazione digitale mediante post-echi in controfase richiede anch'essa un minimo di potenza in più (per una sola riflessione... ma se le riflessioni sono tante... 8-) :lol: ). Non solo... ma anche qui occorrono post-echi multipli, sintetizzati a partire da una risposta misurata e dunque ancora una volta non manipolabili dall'operatore. Con buona pace del rispetto dell'Effetto Haas. Ma il difetto maggiore di questa tecnica lo avete ben visto tutti: essa produce nuovi echi con ritardo maggiore, che andranno cancellati da ancora nuovi post-echi in controfase... e così via...! Insomma: un disastro !!!

3)- L'equalizzazione tradizionale straccia letteralmente le due precedenti, linearizzando per quanto possibile la risposta, senza richiedere maggiore potenza dall'ampli, anzi... Quel che è più interessante è che migliora anche la risposta all'impulso...!!! Non solo, ma qui gli interventi possono essere valutati necessari o meno in funzione dell'esperienza dell'operatore, che potrà distinguere le anomalie di risposta dipendenti dalla posizione di misura rispetto a quelle intrinseche dei diffusori, potendo così correggere anche soltanto queste ultime. In questo modo si amplia enormemente l'area utile d'ascolto.

Io credo che l'evidenza complessiva che risulta da questo esperimento sia abbastanza indiscutibile: le equalizzazioni automatiche basate sull'intervento a livello di risposta al'impulso non appaiono offrire alcunché in più... (anzi...) rispetto ad una buona equalizzazione parametrica, specialmente se questa è eseguita da un operatore esperto.

E' il momento che i sostenitori di queste tecniche ripetano a loro modo questo stesso esperimento, verificando i risultati con la stessa attenzione ai dettagli e precisione nelle deduzioni.

Saluti
F.C.

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Re: Equalizzazione: tecniche a confronto

#8 Messaggio da F.Calabrese » domenica 11 marzo 2018, 3:57

Post lasciato libero per ulteriori aggiunte, nel caso siano necessarie.

discohouse
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Re: Equalizzazione: tecniche a confronto

#9 Messaggio da discohouse » domenica 11 marzo 2018, 8:49

Un altro bel lavoro....
Grazie
Andrea

PrandiniFabio
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Re: Equalizzazione: tecniche a confronto

#10 Messaggio da PrandiniFabio » domenica 11 marzo 2018, 9:39

Lavoro esemplare, complimenti.
Fabio

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