2023年7月18日 星期二

運用純軟體方式來修正喇叭系統輸出的音場瑕疵

 假定我們有一套喇叭系統,其訊號播放來源主要是電腦。然後我們又希望能針對喇叭系統在某個空間播放上、音場上的瑕疵(不管是因為喇叭本身、或是空間本身影響),盡可能來加以修正。傳統作法需要先進行系統在此空間的量測、分析出Magnitude頻率軸上、與Phase時間軸上的狀態與問題來,再連接硬體的DSP訊號處理器來進行參數修正(像業界知名品牌、miniDSP就有推出一系列的DSP,專門提供給家用音響、Home Studio來運用)。


通常這需要反覆量測、與DSP調整的步驟,來進行改善。但如果想讓系統單純化、就在電腦的純軟體環境下來解決,那麼這套免費的軟體Equalizer APO內建的Advanced Filter是個可以考慮的執行方案。


當然量測軟體是少不了。筆者使用兩套量測分析軟體:Smaart V8執行音場量測,再導入REW來進行後續的分析與Auto Filter的調校。讓Magnitude頻率軸上的調校可以快速完成。


量測過程就跳過不詳述了。Smaart V8量測結果如下,Mag與phase都有些部份想進行修飾。



直接把結果匯到REW內。


方便分析起見,在All SPL頁面執行SPL對齊功能,讓平均能量在0dB附近。



接著開到EQ視窗,進行Auto Filter分析。以等一下要用到的Rephase軟體為架構、先建立預期的目標Target曲線。讓REW分析、並設定需要的filter參數。結論是需要6段filter的修飾,修飾後的Mag如紫色的Predicted曲線。



再使用Rephase軟體做進一步的調校。Rephase主要是進行phase曲線的修正,並將REW匯入的filter參數,整合打包成一個可以在Convolutional Filter開啟執行的wave檔。


先將最原始的Mag、Phase曲線由REW匯到Rephase內(Smaart的匯出的格式無法在Rephase直接開,需透過REW中轉)。



再直接將REW Autofilter分析結果輸出成Rephase可以接受的.XML檔案,在Rephase軟體內打開。可以看到Mag曲線修正的結果。



再來調校Phase。先處理這兩個頻率點產生的大幅度phase shift,



以phase linearization功能修正掉兩個phase shift。


再做phase細部調校,讓曲線盡可能線性化。


最後將整個結果輸出成24bit / 48kHz、2000 tags的LPCM立體wave檔案。

在EQ APO軟體中,加掛上Advanced Filter,並將這個wave檔輸入到Convolution Filter內執行。



再以Smaart來進行實際量測,結果就是下圖的紫色曲線,對比到原本的藍色曲線。可以很清楚看到調校的成效,



這樣之後在電腦上播放音樂到這組喇叭系統上時,只要先執行EQ APO軟體、並開啟這個調校參數的wave檔,播放出來的音樂就可以在Magnitude、或Phase上具有相當不錯表現的音場表現了。



Humphrey T


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