Подключил процессор к штатной магнитоле, а на вход приходят какие-то обрезки: на одном проводе только верх, на другом только бас? Это нормально, и лечится микшированием. Процессор умеет больше, чем пропускать левый и правый каналы насквозь. В его матрице можно смешать любые входы в любых пропорциях и собрать ровно тот сигнал, который нужен конкретному динамику.
Что можно собрать в матрице DSP?
| Операция | Для чего |
|---|---|
| L + R | Сабвуфер (на низах разделение каналов не нужно), центральный канал: см. виртуальный центральный канал |
| L − R | Тыл, схема Хафлера |
| Сумма штатных полос | Полный сигнал из штатной магнитолы |
Как собрать полный сигнал из штатной магнитолы?
Самый частый случай. Завод часто делит сигнал на полосы: твитер, мидбас, сабвуфер идут отдельными проводами. Чтобы процессор получил полнодиапазонный сигнал, его собирают обратно.
- Проверь процессор. Посмотри, какая матрица микширования в нём есть и умеет ли он суммировать и выравнивать входы.
- Определи, что приходит по каждому проводу: какая полоса, есть ли заводская эквализация и задержки. Штатные каналы бывают с ними, и перед суммированием их выравнивают.
- Проверь фазу. Суммируемые каналы должны быть синфазны, иначе часть частот погасится. См. полярность.
- Сведи полосы в один канал на каждую сторону функцией суммирования.
- Проконтролируй уровни. Сумма двух коррелированных сигналов даёт до +6 дБ, и так легко перегрузить вход или выход. Сними уровень, чтобы не получить клиппинг.
- Измерь результат. Прогони шум и посмотри АЧХ суммы: провалов на стыках штатных полос быть не должно.
Про +6 дБ забывают чаще всего. Кстати, это та же арифметика, на которой спотыкаются многие: два одинаковых сигнала в фазе по 90 дБ дают 96 дБ, а не 93. Я сам раньше слепо верил советам чемпионов, а потом находил в них как раз такие ошибки.
На графике видно все три случая сразу: одинаковые сигналы в фазе дают ровные +6 дБ, несвязанные около +3 дБ, а если один из суммируемых каналов опаздывает на 0,5 мс, АЧХ суммы рвётся на провалы, первый из них на 1 кГц.
Где ошибаются при суммировании
- Суммировать каналы с разной полярностью и получить провал там, где штатные полосы перекрываются.
- Забыть про +6 дБ после суммирования и перегрузить процессор.
- Не заметить штатную задержку на одном из каналов. Сумма пойдёт горбами и провалами по АЧХ.
Что ещё уточняют, когда сводят штатные полосы
Всё зависит от того, одинаковые ли сигналы складываются. Два одинаковых сигнала в фазе складываются по напряжению, и уровень растёт на 6 дБ: 90 и 90 дБ дают 96 дБ. Два несвязанных сигнала, например разные инструменты или шумы, складываются по мощности и дают около +3 дБ. При суммировании штатных полос и L + R на басу сигналы почти одинаковые, поэтому закладывай запас на +6 дБ.
Около −6 дБ на каждый из двух суммируемых входов, если они несут одинаковый сигнал. Тогда пик суммы останется примерно там же, где был пик одного входа, и процессор не уйдёт в клиппинг. Это ориентир, а не правило. Если полосы перекрываются только на стыке, как штатные твитер и мидбас, потребуется меньше, но окончательно уровень проверяют по индикатору и замеру АЧХ суммы.
Сумма L + R для сабвуфера нужна почти всегда. На низах разделение каналов не нужно. Если же взять сигнал только с одного канала, саб потеряет бас, который в записи смещён в другой канал. Суммирование делают в матрице процессора, и сразу снимают уровень на запас +6 дБ. В процессорных усилителях матрица входов обычно есть прямо в программе настройки.
L − R - это разностный сигнал: из левого канала вычитают правый. Всё, что в записи звучит одинаково в обоих каналах, например вокал по центру, при этом гасится, а остаётся то, чем каналы отличаются: реверберация, панорамированные инструменты, атмосфера зала. Такой сигнал используют для тыла и в схеме Хафлера.
Можно, бывают преобразователи уровня с функцией суммирования, они собирают полосы штатной магнитолы в один линейный выход. Но ни уровни, ни задержки, ни заводскую эквализацию каждой полосы в них не выровнять, и провалы на стыках штатных полос остаются. Для SQ-системы суммирование надёжнее делать в матрице DSP, где результат видно на замере.
С матрицы начинается вся дальнейшая настройка. Если на вход процессора пришёл кривой или перегруженный сигнал, никакая эквализация его не спасёт. Как дальше строить каналы и фильтры, рассказано в шаге «Настройка системы», база есть в «Изучаем теорию».
Подключаешь процессор к штатной магнитоле и не понимаешь, что приходит по проводам? Напиши модель машины в Telegram-чат: возможно, кто-то уже разбирал именно её.
Источники
- AES (Audio Engineering Society), материалы по обработке сигналов
- S. Linkwitz, «Active Crossover Networks for Noncoincident Drivers», JAES, 1976
- S. P. Lipshitz, M. Pocock, J. Vanderkooy, «On the Audibility of Midrange Phase Distortion in Audio Systems», JAES, 1982
- А. П. Ефимов, А. В. Никонов, М. А. Сапожков, В. И. Шоров, «Акустика. Справочник», 1989
См. также: Схема Хафлера, Виртуальный центральный канал, Полярность.