imas loudness

7/25/2019 Imas Loudness

1/6

5. Filtr loudness

5.1) Wstp

Filtr loudness spotykany by ju kilkadziesit lat temu. Moliwo jegoaktywacji wystpowaa najczciej pod postaci przycisku loudness!" kt#rypo wciniciu sprawia" jak mawiao szerokie grono pospolityc$uytkownik#w sprztu audio" e d%wik &utw#r'nagranie etc.( brzmi lepiej.)o dokadniejszym testowaniu *unkcji tajemniczego przycisku loudness!okazywao si" e d%wik nie brzmi lepiej! jednak w kadej sytuacji. +zymzatem jest tytuowy ,ltr loudness- acznijmy od pocztku.

5.2) Kilka sw o ludzkim suchu

/adania nad zakresem ludzkiego suc$u wykazay" e ludzkie uc$onie odbiera d%wik#w wszystkic$ czstotliwoci jednakowo gono. 0aprzykad *ale sinusoidalne o czstotliwoci 1k2z brzmi & dla czowieka(znacznie goniej ni *ale sinusoidalne o czstotliwoci 1332z" mimo eobydwie maj tak sam energi. )rezentuj to izo*ony Fletc$era4Munsonawidoczne na ilustracji poniej.

Rys. 5a: Izofony ucha wedug Flechera i !unsona.

5dwracajc izo*on otrzymujemy wzgldn c$arakterystykczstotliwociow odpowiedzi ludzkiego uc$a dla wszystkic$ ton#w pasmadanej izo*ony. 6ak wczeniej wspomniano" dla niskiego natenia d%wiku"

odpowied% uc$a ludzkiego jest znacznie sabsza zar#wno dla wysokic$ iniskic$ czstotliwoci w por#wnaniu do punktu odniesienia & uytego to


2/6

wyznaczenia izo*on( 7 13332z. 8c$o jest jednak wyjtkowo czue wzakresie od okoo 933 do :3332z. 5kazuje si" e w tym pamie znajdujesi wikszo d%wik#w wzorc#w ludzkiej mowy &w tym r#wnie paczdziecka(.

5.3) Filtr loudness dziaanie i zao!enia

6ak nie trudno si zatem domyli" ,ltr loudness ma za zadaniewzmocni d%wiki o wysokic$ i niskic$ czstotliwociac$ przy niskimpoziomie natenia d%wiku. ; ten spos#b uc$o ludzkie odbiera d%wikzdecydowanie bardziej pasko!.


3/6

Rys 5b: "rzywe #ore#cyjne $% & i '

Rys. 5c: (rzy#ad prosego analogowego obwodu realizuj)cego *lrloudness.

)odstawowe podejcie dla obwodu na rysunku 5ctoA1( 8ycie +1 do wzmocnienia wysokic$ czstotliwoci w miejscu gdziepodczony jest w poprzek g#rnej poowy regulatora gonoci kiedyprzecznik jest wczonyBC( ;ybranie wartoci +C tak eby jego reaktancja bya nisza dla wysokic$

i rodkowyc$ czstotliwociB9( ;ybranie D tak" aby wysokie i rodkowe czstotliwoci byy osabianeB


4/6

jednak gdy czstotliwo spada" reaktancja +C wzronie i zredukujetumienie niskic$ czstotliwoci.

6est to prosta" niedroga konstrukcja stworzona cakowicie z nastawieniemna wydajno wzgldem zastosowanyc$ kompromis#w.

;sp#czesne implementacje ,ltru loudness le w stre,e cy*rowegoprzetwarzania sygna#w. Majc do dyspozycji ogrom moliwocio*erowanyc$ przez cy*rowe przetwarzanie" stworzenie ,ltru zdolnego doreplikacji prawie idealnej odpowiedzi kompensujcej jest nie tylko moliwe"ale wrcz proste. @lgorytmy oparte na cy*rowym przetwarzaniu sygna#w"pozwalaj na cige" przystosowujce si do sytuacji kompensowanie wczasie rzeczywistym.

)rzykadowe rozwizanie cy*roweA

)rzy wyszyc$ czstotliwociac$" doskonaym przyblieniem celu moe by,ltr 05< dziesitego rzdu typu yulewalk! & ,ltr rekurencyjny tworzonymetod najmniejszyc$ kwadrat#w dla okrelonej c$arakterystykiczstotliwociowej(. @by ,ltr dziaa poprawnie r#wnie dla niszyc$czstotliwoci" wykorzystuje si poczenie kaskadowe zg#rnoprzepustowym ,ltrem /utterwort$!a drugiego rzdu & oczstotliwoci granicznej 1E32z(. >aje to w e*ekcie odpowied% bliskdocelowej.


5/6

Rys 5d: +ocelowa odpowied, *lru loudness -niebies#i/ odpowied, *lru&uerworha -zielony/ ca#owia% realna odpowied, *lru loudness

-czerwony

Rys 5d: 0opologia *lru 12I 3 wy#orzysanie #omponen4w *lr4w yulewal#

i &uerworha

;sp#czynniki ,ltru dla czstotliwoci pr#bkowania "1 k2z i Gk2z dlakomponent#w /utterwort$!a i yulewalk podane s w tabelac$ E.1 i E.C.

b(0) 0.98621192462708

a(1) 1.97223372919527 b(1) -1.97242384925416

a(2) -0.97261396931306 b(2) 0.98621192462708

Tabela 5.1a: Wspczynniki filtru Butterwrt!"a (#s$%& k'z)

b(0) 0.98500175787242

a(1) 1.96977855582618 b(1) -1.97000351574484

a(2) -0.97022847566350 b(2) 0.98500175787242

Tabela 5.1b: Wspczynniki filtru Butterwrt!"a (#s$%%.1 k'z)

b(0) 0.03857599435200a(1) 3.84664617118067 b(1) -0.02160367184185


6/6

a(2) -7.81501653005538 b(2) -0.00123395316851

a() 11.34170355132042 b() -0.00009291677959

a(%) -13.05504219327545 b(%) -0.01655260341619

a(5) 12.28759895145294 b(5) 0.02161526843274

a() -9.48293806319790 b() -0.02074045215285

a(*) 5.87257861775999 b(*) 0.00594298065125

a(&) -2.75465861874613 b(&) 0.00306428023191

a(+) 0.86984376593551 b(+) 0.00012025322027

a(10) -0.13919314567432 b(10) 0.00288463683916

Tabela 5.2a: Wspczynniki filtru yulewalk (#s$%& k'z)

b(0) 0.05418656406430

a(1) 3.47845948550071 b(1) -0.02911007808948

a(2) -6.36317777566148

b(2) -0.00848709379851

a() 8.54751527471874 b() -0.00851165645469

a(%) -9.47693607801280 b(%) -0.00834990904936

a(5) 8.81498681370155 b(5) 0.02245293253339

a() -6.85401540936998 b() -0.02596338512915

a(*) 4.39470996079559 b(*) 0.01624864962975

a(&) -2.19611684890774 b(&) -0.00240879051584

a(+) 0.75104302451432 b(+) 0.00674613682247

a(10) -0.13149317958808 b(10) -0.00187763777362

Tabela 5.2b: Wspczynniki filtru yulewalk (#s$%%.1 k'z)

5.5) (akoczenie

6ak nietrudno zauway" cy*rowe przetwarzanie sygna#w" wewszystkic$ swoic$ *ormac$" zapewnia rodki do najlepszej realizacji ,ltruloudness w dzisiejszyc$ czasac$ zaawansowanyc$ system#w audio. +zysam ,ltr jest jednak przy wszystkic$ dostpnyc$ obecnie opcjac$manipulowania sygnaem & a co za tym idzie d%wikiem( rzeczywicie

przydatny- 5dpowied% na to pytanie ley ju w kwestii gustu kadegosuc$acza muzyki.

imas loudness

Documents