執行PA輸出系統架設、或是擔任系統音控的同業應該都知道，輸出系統本身會因為傳統分頻濾波、EQ的調整、或甚至空間音場的關係，導致各頻率在傳導過程產生時間差Phase Shift、幾乎無法得到所謂線性相位。筆者近期花了幾年的時間，一直想找到一個利用FIR來進行輸出系統Phase修正的有效方案。這個想法放在腦海裡很久了，一直想進行這方面的測試，只是苦無可用的器材系統。
使用FIR對輸出系統做Phase修正，如下圖，基本上需要三個必要的元件：空間量測軟體、能輸入量測數據來進行FIR規劃的軟體、能對FIR規劃軟體的結果執行運算之處理器。
筆者在去年2021年初曾測試了FIR Designer的規劃軟體，有了進一步的認識，直到最近任職的九太公司採購QSC的處理器Core110f，才開始有機會把這一切重新兜起來測試一遍。
一開始先在Core110f裡設計一個簡易的測試環境
主要是在路徑前端設計了傳統Crossover與PEQ元件，故意讓訊號產生無可避免的Phase Shift，
再於路徑後端、利用Core110f內建的FIR Custom Filter試圖去修正相位偏移。
這個FIR Custom Filter基本上僅執行運算、無法規劃所需的FIR，所以需要一套像FIR Designer的軟體先進行規劃，再將規劃結果導入，讓FIR Custome Filter來執行。雖然之前測試過FIR Designer、感覺也還不錯，但由於不想多花錢，只好捨棄，所以在拿到Core110f後，還是得再投入時間尋找另一種可行的規劃軟體。
最近找到一套免費軟體Re-Phase，簡單測試後發現，它可以匯入量測軟體的量測數據再去進行修正，但網路上的討論幾乎都是使用REW這套在Home AV與Studio具高知名度的量測軟體來進行說明，自己試了Systune，但量測結果需要套文字編輯軟體，方能將Phase的資料與Mag差異曲線資料整合匯進Re-Phase中，有點麻煩。
這兩天測試了Smaart V8，發現可以直接將量測數據匯進Re-Phase中，相當方便，終於可以來進行整個程序的測試了！
將測試訊號送進Core110f的分頻與PEQ處理後，傳給Smaart量測，其結果如下：
在90Hz處可以看到因為24dB/oct L-R分頻處理而產生的Phase Shift，還有兩段PEQ處理的Mag曲線也都清楚可見。
將這個量測結果直接匯入到Re-Phase中，如下圖：
將Mag曲線隱藏、並改變軟體底色後，我們就可將目標專注在相位修正上了。再來就可以利用Re-Phase內建的Phase EQ一點一點來進行修正的規劃了。
Re-Phase沒有像FIR Designer具有AutoPhase與AutoMag的自動修正功能，因此修正的工作要自己手動一點一點進行。
利用自己對於Phase修正的一些認知與經驗，將原本具大幅度Phase Shift的相位曲線修正如下圖，幾乎呈現所謂的線性相位：
接著就是輸出這個運算結果給Core110f，輸出可以是.wav或是.csv的格式，Core110f的FIR Custome Filter都可以接受。Core110f的FIR Custome Filter要指定FIR所需要的運算係數空間coefficient，雖然Core110f可以指定多達1.6萬個coefficient，但這會拖垮整台處理器，目前僅設定3500作為初步的測試，理論上應該是足夠的。
備註：設定Core110f FIR Filter的coefficient，對於運算後可容許的IR delay值是有關連的。這部分要注意Re-Phase上運算出的結果，來挑選適當的coefficient值對應。
1000 coefficient → 20.8ms
2000 coefficient → 41.7ms
2500 coefficient → 52.1ms
3000 coefficient → 62.5ms
3500 coefficient → 72.9ms
匯出的同時，Re-Phase也顯示這個IR的結果伴隨著約37.5ms的delay，這也是FIR運算要付出的代價。
匯入到Core110f上，也清楚看到IR的圖形。
再來就是在Smaart上測試原本具Phase Shift的訊號、經過Core110f的FIR Filter的處理效果了！！
可以在下圖上半看到幾近線性的Phase 曲線，太棒了！
雖然delay finder從原本的20ms跳至57.5ms，但一切都值得的！
將兩個Phase曲線套疊在一起，可以更清楚修正的成果。藍色是原本的相位曲線。
雖然這整個程序都是在電氣迴路間傳導下測試的，但知道這個處理程序可行後，下一步就可以來試試空間傳導下的成果。相信大家會跟筆者一樣的心情，很想實際聽聽、比對修正前後聽覺上的差異了。一定要找時間研究一下！
Humphrey T
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