[心得] 線性與非線性相位演示

看板Headphone (耳機)作者Oswyn (Oswyn)時間3年前 (2021/03/28 18:02)推噓10(10推 0噓 5→)

留言15則, 10人參與討論串1/1

先上影片。詳見完整影片，省時就看懶人包（不少細節都跳掉了） Clip 1 的樣本是 100 Hz to 1600 Hz 的掃頻 https://youtu.be/NRm8NnAk2iE?t=118

接下來對掃頻樣本複製，以 400 Hz 為中心頻率分別進行低通（LPF）與高通（HPF）再將低＆高通完的訊號混合　　 ┌─ 低通濾波 ─┐ 100 Hz to 1600 Hz Freq. sweep ［複製］─┤ ├─ Mix 　　└─ 高通濾波 ─┘ 因為兩個濾波後的訊號是相關的，重新混合後期望應該跟原本的訊號沒什差別沒有發生頻率響應上的問題分別用線性（FIR）與最小相位（IIR）濾波進行對照測試 Clip 2 線性相位 https://youtu.be/NRm8NnAk2iE?t=192

Clip 3 最小相位 https://youtu.be/NRm8NnAk2iE?t=247

※ 原始樣本的 Clip 1 與線性相位的 Clip 2 聽起來有差別嗎？原始樣本的 Clip 1 與最小相位的 Clip 3 聽起來有差別嗎？ Clip 2 與 Clip 3 聽起來有差別嗎？有一組應該幾乎沒什麼差別，或說差別很小有差別的應該不難聽出來，請多試幾次。如果實在聽不出來........請就醫（認真） ※ 防雷 ※ 以下分析一下差別與成因線性相位與原始樣本相比應該幾乎沒有變化（說好的預振鈴呢？好在木耳聽不出來XD https://imgur.com/11EZPPZ

左邊顯示低通後能量（RMS）隨時間（掃頻）下降、右邊的高通則相反一個減一個加，合起來就沒什改變下方的表顯示混合後的 RMS & Peak 基本上沒太大變化有點小抖動在可接受範圍，且人類對頻率較敏感，但對振幅的小變化較不敏感最小相位應該可以明顯聽出來隨時間變小聲、觸底（-14 dB）後又再變大聲 https://imgur.com/pOU66GO

下方的表也顯示出變化，過程中一來一往約 8~9 dB 的音量變化差到 8 dB 已經不是設備不好所以聽不出來的問題了，真的分不出來請去掛號原因就是非線性相位的濾波影響到不同頻率的時序，造成相位抵消 ※ 這影片是在討論母帶處理，那對一般用戶有影響嗎？當你使用 EQ 、升降採樣率、DAC 本身的 DSP 都會影響到類比 EQ 都是非線性，數位 EQ 也多半是非線性，只有少部分是線性相位通常會註明還有最容易影響到的，也就是本影片的 Demo 基本就是個 Crossover 重低音喇叭為什麼通常都有調整相位的功能，因為重低音的能量大如果發生相位抵消會很明顯這就是為什麼無法預期的事太多了，照抄哈曼曲線就能複製某耳機的聽感嗎？如果用一套樣版就能事事如意，後製工程師上起班來可就輕鬆了（根本就會丟工作了吧所以在使用 EQ 時，請保守勿激進如果不想煩惱相位問題可選擇使用線性相位，然後接受可能有也可能聽不出來的預振鈴近年好像也有些設備推使用線性相位就是了不過這始終是選擇，各有優缺點 -- 人間五十年、化天のうちを比ぶれば、夢幻の如くなり ^,,,^ 一度生を享け、滅せぬもののあるべきか (ミ‵ω′)\m/ NOBUMETAL DEATH!!(乂'ω') -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 114.45.23.61 (臺灣) ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Headphone/M.1616925737.A.E45.html ※ Oswyn:轉錄至看板 Audiophile 03/28 18:05

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yoanzhong

03/28 18:18, 3年前 , 1^F

03/28 18:18, 1^F

開不開要問施主你自己囉，沒標準答案。設成自己聽起來喜歡的

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wyred

03/28 18:27, 3年前 , 2^F

03/28 18:27, 2^F

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n796885

03/28 18:42, 3年前 , 3^F

03/28 18:42, 3^F

我還以為這影片例子的結果滿直白的說XD

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axion6012

03/28 18:52, 3年前 , 4^F

03/28 18:52, 4^F

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axion6012

03/28 18:52, 3年前 , 5^F

03/28 18:52, 5^F

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Dopin

03/28 19:53, 3年前 , 6^F

03/28 19:53, 6^F

簡單說影片的實驗是生出一個從低到高頻的音軌，複製成兩個一個送進低通濾波，所以從低到高頻的聲音會由大漸漸變小一個送進高通濾波，所以從低到高頻的聲音會由小漸漸變大一個大到小，一個小到大。混音（相加起來再除以二［-3dB］）後振幅就持平了但如果這個濾波系統不夠線性，差異就會顯現出來

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daniel7894

03/28 21:03, 3年前 , 7^F

03/28 21:03, 7^F

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daniel7894

03/28 21:03, 3年前 , 8^F

03/28 21:03, 8^F

推

breadf

03/28 22:31, 3年前 , 9^F

03/28 22:31, 9^F

斜率（Ｑ）影響時間上偏多少，越陡時間越扭曲先忽略群延遲假設輸入的訊號 1k 2k 3k 4k 5k Hz 的時序分別對準在 1s 2s 3s 4s 5sec 進了非線性的低通後 1k 的 Phase 還在 0度，那 1k 還是會出現在 1sec 但從 2k 後 Phase 開始往負偏，那 2k 就不會準點在 2sec 而會慢一點 like 2.005sec 越高頻對到的 Phase 偏移越大，時間會差越大，造成 timing 不準也就是下面這張圖的表現 https://i2.wp.com/troll-audio.com/wp-content/uploads/2018/09/mp-filt.png

Fig.6 最小相位濾波器輸出藍色虛線是信號原本應該在的位置（時序），但 16 kHz 的高頻延遲了 85ms 某些受影響的頻率，不在其位，然後就發生 Phase cancellation https://ledgernote.com/wp-content/uploads/2019/12/phase-cancellation-visual-examples.jpg