WO2010114409A1 - Способ воспроизведения аудиозаписи с моделированием акустических характеристик условий проведения записи - Google Patents

Способ воспроизведения аудиозаписи с моделированием акустических характеристик условий проведения записи Download PDF

Info

Publication number
WO2010114409A1
WO2010114409A1 PCT/RU2009/000156 RU2009000156W WO2010114409A1 WO 2010114409 A1 WO2010114409 A1 WO 2010114409A1 RU 2009000156 W RU2009000156 W RU 2009000156W WO 2010114409 A1 WO2010114409 A1 WO 2010114409A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
room
recording
acoustic
test
sound
Prior art date
Application number
PCT/RU2009/000156
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Азат Фуатович ЗАКИРОВ
Original Assignee
Zakirov Azat Fuatovich
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zakirov Azat Fuatovich filed Critical Zakirov Azat Fuatovich
Priority to US12/998,417 priority Critical patent/US8401685B2/en
Priority to EP20090842759 priority patent/EP2416314A4/en
Priority to PCT/RU2009/000156 priority patent/WO2010114409A1/ru
Publication of WO2010114409A1 publication Critical patent/WO2010114409A1/ru

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S7/00—Indicating arrangements; Control arrangements, e.g. balance control
    • H04S7/30—Control circuits for electronic adaptation of the sound field
    • H04S7/305—Electronic adaptation of stereophonic audio signals to reverberation of the listening space
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S2400/00—Details of stereophonic systems covered by H04S but not provided for in its groups
    • H04S2400/15—Aspects of sound capture and related signal processing for recording or reproduction

Definitions

  • the method relates and can be used to determine, save on a medium and recreate when playing a two-, multi-channel recording of a music program in a room listening to the characteristics of primary volumetric-localization, timbre, dynamic signs of the sound field inherent in playback objects (initial sounds) and spatial features acoustic environment available in the conditions of the room in which the performance is performed, recording of musical performance.
  • Well-known methods of recording musical works are based on recording music on a medium and playing in already different from the primary rooms with an unknown change in the acoustic environment conditions and do not take into account the fact that the room affects the nature of the sound sources, while the sound of any source is always determined to some extent by spatial environmental characteristics and depends on the interaction of all factors of reflection, absorption, interference, dispersion of acoustic vibrations of air, etc.
  • any sound in nature is “unique and unique)
  • its reproduction in the form of a recorded signal from a digital (and any other) medium when it is converted back to an acoustic form (via electro-acoustic transducers) always loses a large part of the content of the primary sound, since the transducer itself is a source of sound and the signal emitted by it suffers from the effect of the conditions of the recording listening room.
  • the signal is subjected to corrective changes, introducing changes in the frequency response, phase response, time delays, spectral changes, etc., which comprehensively bring the sound to the averaged conditional characteristics pre-installed in the digital signal processor (processor). Those.
  • Such methods are not able to accurately and unequivocally restore the nature of the sound of the primary performance of a musical program, since the specific difference in the acoustic characteristics of the rooms in which the recording (primary environment) and playback (secondary environment) of sound are carried out is unknown, and only the primary performance recording is available (the sound source is musical instruments, vocal performers, the premises are a studio, a concert hall, an opera house, a hall, a restaurant, a pedestrian crossing and much more) and an indefinite acoustic A reproduction environment for recording with its own specifics and features (the sound source is a certain digital audio system that reproduces the signal from the carrier, the room is not known which room).
  • the prior art application RU2004110324 for a method for reproducing the audio characteristics of a given surrounding space is known, which consists in the fact that at least part of the sound-reflecting and sound-absorbing surfaces of this surrounding space is represented as a virtual double of this surrounding space by writing them off with parameterized filters, for each surface they create bank of parameterized filters, taking into account their sound-reflecting and sound-absorbing characteristics, as well as the audio position of the surfaces relative to each other, the banks of the parameterized filters are retained, when reproducing the audio characteristics of this surrounding space, the banks of the parameterized filters are restored, ensuring the creation of a virtual double of this surrounding space. All sound-reflecting and sound-absorbing surfaces of a given surrounding space are represented as a virtual double of this surrounding space.
  • Active sound-reflecting and sound-absorbing surfaces of a given surrounding space are represented as a virtual double of this surrounding space.
  • This method involves, firstly, a full or partial representation of the acoustic space in the form of a mathematical model, namely, a parametric description of all or part of the surfaces involved in the formation of room acoustics, according to the new method, it is proposed not to describe the surfaces as such to represent the space, but a description of the changes in the test signals resulting from testing the recording room using the Test system with the Reference signal according to certain methods, i.e.
  • the Primary signal-response (signals in an explicit or parametric form), which can be represented in any form (in the form of functions, in the form of parameters, in the form of audio signals in digital form); secondly, to reproduce the audio characteristics of a given surrounding space (music room), “banks of parameterized filters are restored, providing the creation of a virtual double of this surrounding space)), i.e.
  • the patent application RU2000112549 is known in the prior art for a method for processing a virtual acoustic environment containing surfaces in a transmitter and receiver, characterized in that the surfaces contained in the virtual acoustic environment are described by filters, the effect of which on the acoustic signal depends on the parameters, related to each filter, and parameters related to each filter are transmitted from the transmitting device to the receiving device.
  • the mentioned parameters relating to each filter are coefficients representing the characteristics of acoustic reflection and / or absorption and / or transmission of surfaces.
  • the method also includes steps in which the transmitting device creates some virtual acoustic surrounding space with surfaces that are represented by filters having an effect on the acoustic signal, which depends on the parameters related to each filter; the transmitting device transmits to the receiving device information about the mentioned parameters related to each filter in order to restore the virtual acoustic environment space, the receiving device creates a filter bank containing filters that affect the acoustic signal depending on the parameters related to each filter, and produce parameters related to each filter based on the information transmitted by the transmitting device.
  • the transmitting device creates filters representing surfaces and passes filter parameters to the receiving device;
  • the receiving device creates filters whose parameters are determined by the parameters received from the transmitting device, i.e. the receiving device, as in the previous method, does not take into account the influence of the parameters of the acoustic environment in which it is located, and the action of this medium must be taken into account, otherwise it is impossible to obtain the correct correction of the music signal.
  • the technical result achieved using the present invention is that the method allows repeatable type tests of spatial sound field features by means of a two-, multichannel system of spatially distributed channels for supplying sound signals and recording responses to determine (registration, analysis and evaluation) differences of influence own acoustic properties of the room, mutual spatial arrangement of sources and receivers of sound signals and depending ing on the acoustic conditions of local sources and receivers of signal positions in space Improvement differences and an audio record on the characteristics of volume-localization, timbre, the dynamic characteristics of the sound field space.
  • FIG. 1 shows a structural diagram of the device of Test System I, implementing the method, where 1 is the reference test signal source, 2 is the sound emitter (electro-acoustic transducer), 3 is the Room where the sound signal is recorded, tested by system I or its playback, tested by system II, 4 - microphone for recording the response, 5 - receiver-analyzer of the signal-response, 6 - system for audio recording / audio playback.
  • 1 is the reference test signal source
  • 2 is the sound emitter (electro-acoustic transducer)
  • 3 the Room where the sound signal is recorded, tested by system I or its playback, tested by system II
  • 4 - microphone for recording the response
  • 5 - receiver-analyzer of the signal-response 6 - system for audio recording / audio playback.
  • Step 3 shows the flowcharts of the implementation of the method in Steps 1 and 2, respectively, where 7 is a comparative analysis of the reference signal and the primary response signal, 8 is the parametric data of the specificity and individual characteristics of the influence of the acoustic environment in the room for recording a musical work, 9 is the Selection of types , calculation of filter parameters of acoustic correction of the playback signal based on a comparative analysis of the reference signal, the primary response signal, 10 - Optimization of the testing methodology, preparation and the algorithm, compilation of a test program for the playback room, 11 — Results of testing the recording room: a set (series) of primary response signals, a set of digital filters for acoustic correction of the audio signal, parametric data on the specifics and individual characteristics of the influence of the acoustic environment on the sound of sources in the recording room piece of music (filter parameters), code of the test program-correction of the playback room (the test program also places it is transferred to a medium for transferring it to a play
  • FIG. 4 shows a block diagram of the algorithm of the test program-correction of the playback room using the results of testing the recording room, where 17 - A set of digital filters for acoustic correction of the sound signal, their coefficients, 18 - reference test signal Rn with parameters pR p, 19 (see phigZ) -
  • the claimed technical result is achieved due to the fact that the method of authentic playback of two-, multi-channel audio recordings with simulated recreation in the secondary space of the parameters of the acoustic characteristics of the surrounding space of the recording conditions and obtaining a secondary sound field according to signs similar to the primary sound field, characterized by the analysis of the acoustic properties of the premises records and reproducing by passing through them unified test signals, by transferring atypical (not previously specified for testing the secondary space or not shared by the secondary testing system, but used in testing the primary space) test signals, test methods, and results of analysis of the acoustic properties of the recording room using a digital data carrier for analysis of the acoustic properties of the reproduction room by comparing the results obtained liz and adjusting the reproduced two-, multi-channel sound signal, equalizing the parameters of the acoustic properties of the recording and reproducing rooms obtained during testing, which differs firstly from the use of testing, analysis and evaluation of parameters of energy, space-time, other characteristics of acoustic qualities and properties
  • the filter correction level are identical to those of the sound field of the primary response signal, determined by the parameters of the audio recording room and, accordingly, in the secondary space when playing two-, multi-channel audio recordings secondary sound signals (tricks of the secondary sound field), authentic (similar) to primary sound signals (tricks of the primary sound field) available when recording the initial sounds of the primary space.
  • Repeated type tests of various rooms - primary, secondary it is possible to provide: firstly, using testing by transmitting unified test signals through one, two or more sound channels, and secondly, by transmitting test signals, primary response signals of machine description of the order, composition methods and modes of testing, i.e., having information on the methods, test modes and forms of test signals on a medium by any functionally typical test system can be conducted sample testing.
  • the emitters are, in a certain way, stationary sources of sound field excitation in the space of the test room, i.e. a two-, multi-channel system provides the creation of sound field variants with characteristics depending on the location of its emitters, moreover, each emitter is in conditions of local acoustic properties of the surrounding space, i.e.
  • a certain (typical) arrangement of emitters for example, the left and right channels of a stereo system with a certain distance of emitters or three more surrounding channels, definitely arranged relative to the position of recording signals (listening) - for multichannel systems and testing using more than 2x channels
  • spatio-temporal characteristics of acoustic properties swirling space is generally individual for each audio channel system, since the determined by the geometric forms of the environment, sound-absorbing, - reflective properties of surfaces, other conditions, individual for local positions in space, which is natural.
  • the test system records the responses of test signals by means of one, two or more sensors (signal receivers) of separate sound channels for receiving signals corresponding to channels of electro-acoustic testing, recording and playback systems with reverse electro-acoustic transducers, microphones, for example, stationary with some conditions spaced in the space of the tested premises.
  • the primary and secondary testing, recording and playback systems separately carry out typical tests of various rooms, and in fact, their direct functions: in the case of the primary room - testing-recording, secondary: testing - correction-playback, in both cases the systems are structurally typical, i.e. . with the same number and correspondence of the spatial arrangement of the (involved) sound recording and playback channels. Moreover, the number of recording and playback channels does not have to coincide with the number of reception channels (collection, registration) of test signal responses.
  • a 6-channel recording made with microphones in a room that was tested with test signals from 6 emitters with a response of 2 microphones will be played in another room with a 6-channel sound system that is also tested with test signals from 6 emitters and responses to 2 microphones, or, in the same way, response recording channels can be 1, 3, 6.
  • response recording channels can be 1, 3, 6.
  • 2-channel recording of response registration channels there should be 1 or 2 (optimal) in each testing system (primary, orichnoy).
  • the method allows you to repeatedly save, transmit similar test results of different rooms under certain conditions with the repeatability of methods, goals and testing tools for a comparative analysis (based on typical tests) of the obtained room test results and to determine the mismatch between the parameters of the primary and secondary sound field obtained when testing different rooms according to energy, space-time characteristics of volumetric-localization, timbral, dynamo iCal features.
  • the composition and sequence of actions first, they test and evaluate the parameters of the acoustic properties of the audio recording room, perform the performance (and preliminary recording is possible even before testing) and then record on a digital medium a two-, multi-channel audio signal of the main musical work in the test room, and additionally test signals, primary response signals, specific parametric data and individual especially Tey influence of acoustical environment on the character of the sound source audio signals in a recording room; further, on the basis of the data obtained by means of a digital medium, the testing of the reproduction room is carried out similar to the testing of the recording room; then, the acoustic properties of the audio recording room are assessed relative to the corresponding parameters of the acoustic characteristics of the properties of the audio recording room based on the audio playback collected from the testing room and the data obtained through the recording medium or medium by comparing and determining the discrepancy between the test results of the recording and playback rooms.
  • the method allows for the correction of reproducible recording signals of recording objects in accordance with the required quality, level and purpose of optimization according to the well-known reference (pre-installed and transmitted) search criterion that previously similar methods known from the prior art did not have, which are the parameters of the energy, spatio-temporal characteristics of acoustic qualities and properties of the surrounding space, acting on the signs and characteristics of the sound field in the conditions of audio recording and optimization, the need for which is determined by a comparative analysis of the results of testing the premises.
  • the method provides a complete and accurate setting of conditions for repetition of the required correction of reproducible audio signals of an audio recording performed by reducing the estimates of the parameters of the energy, spatio-temporal characteristics of the acoustic properties of the surrounding space of the audio reproduction conditions acting on the signs of the secondary sound field to the values of the estimates of similar parameters of the characteristics of the surrounding environment conducting audio recordings acting on the signs of the primary sound field with spruce obtain a secondary sound field parametrically similar primary, since characterized, secondly, by transmitting a description of the order, composition of methods for correcting the characteristics of the acoustic properties of the reproduction room, specifications of a set of filters for acoustic correction of a two-, multi-channel audio signal, including descriptions of the list, methods of operation and functions of correction filters through a digital data carrier for testing, analysis and correction of energy, spatio-temporal characteristics of the acoustic properties of the audio reproduction room, thirdly, by comparison, obtained s Improvement results of analyzes, reproducible adjustment double, multi-channel audio signal
  • the method allows to recreate (repeat) the characteristic features of the acoustic space conditions of the primary performance room and the audio recording of the music program in arbitrary conditions of the audio playback room by modeling the characteristics of volumetric-localization, timbre, dynamic features of the primary spatial sound field inherent in the objects of reproduction (primary audio recordings) that is, obtaining parameters of the secondary sound field repeating the energy spatial and temporal qualities and parameters of the primary sound field under the acoustic properties of the audio recording room, which ensures the subsequent reproduction of this musical performance from a digital medium in any other room whose acoustic environment is objectively different from the primary environment in which the recording was made and imposes its specificity on the sound of sources (musical instruments, voice, other signals), a more accurate recreation of the acoustic features of the recording room and the primary energy, spatio-temporal state inherent in the objects of reproduction (original sounds) of a musical work.
  • the method can be implemented on the basis of the procedure in preparing the audio recording in the recording room, the procedure for saving the recording on the medium and the procedure in preparing the playback of the audio recording in the listening room.
  • the method involves the use of a Test electro-acoustic system, a reference test signal (signal set), a primary response signal, a secondary response signal, the use of digital signal processing for signal analysis and parametric adjustment of the audio signal in the order of testing and evaluation calculations.
  • the procedure for performing evaluative calculations is specified by the microprocessor program for testing-correction of the playback room and transferred to the Il test system on the medium along with other data.
  • the test system !!
  • the reproduction room determines the methods, the sequence of testing and analysis of its results, the types of corrective filters, the forms of calculations and representations of the measured values, the types, intensity and duration of the effects of test signals.
  • the order is specified by a software method suitable for the execution of analyzers of the same type by processors that automatically test both the recording room and playback.
  • the method is implemented on the basis of strict execution of the following steps.
  • Test system I contains a set (series) of reference test signals in digital representation (1) and a microprocessor program that determines the sequence and methods of testing a recording room using reference signals, a sound emitter (2), a microphone (4) for recording the response, a receiver -analyzer (5) of the response signal - at this stage of the primary.
  • any program can be used that allows testing the acoustic properties of the room using various methods, for example, the following three: determining the frequency response of the room, determining the phase response, and determining the group delay time (GW).
  • the test system uses a bandpass filter as an acoustic correction filter and uses sound signals of a certain frequency band as reference signals, resulting in primary response signals whose amplitudes are parametrically the frequency response of the recording room.
  • the testing system using the same reference sound signals, determines the frequency response of the playback room, having received secondary response signals.
  • test system II performs the frequency response correction by changing the parameters of the band-pass filter (by changing the transmission coefficient of the band-pass filter).
  • the phase-frequency dependence of the phase shift on the frequency of the signal is studied by the effect on the type, shape of a periodic or pulsed signal filed as a reference.
  • the test systemll introduces delays, anticipations in the audio signal, correcting the phase response of the playback room.
  • the GVZ is investigated by a stepwise signal, corrected by changing the transient response of the filter.
  • the reference signal has the properties of an audio signal, but it is not, but represents is a synthesized signal form and serves to influence the acoustic space of the room to obtain and evaluate the response signal, by which it is possible to determine specific parameters of the acoustic space of the rooms (3), where recording and reproduction are performed.
  • a set (series) of reference signals is preliminarily prepared in the form and volume sufficient for testing a room using various well-known methods (included in the testing program) for assessing acoustic properties, for example, pulse signals for evaluating the phase response, phase shift, delay-settling time, and harmonic order ; tone signals for evaluating the passband, resonant frequencies, attenuation coefficients, spectral analysis, frequency response.
  • the processor (see Fig. 2) of the device for audio recording / audio reproduction (6), combining the source of reference signals and the receiver-analyzer of primary signal-response signals (5) according to the procedure for evaluating calculations (by running the test program for the recording room), conducts testing of the recording room, those.
  • reference signals in accordance with the test are sent to a specific sound transmitter (2) and the response signals recorded by the microphone and presented in digital form are sent to the receiver of the signal-response analyzer (5);
  • the set (series) of primary response signals received without any correction of the reference signals is a basic set of acoustic characteristics of the recording room, because response signals are the result of the influence of room parameters on the shape of the reference (text) signals.
  • Each reference test signal as a result of a test by a certain method corresponds to a primary signal-response.
  • the processor performing a specific test, compares the reference signals and the primary response signals, and the test program comprehensively (by various known methods, step by step, according to various criteria, in different modes to establish specific numerical, normalized, relative values specified by the testing algorithm, digital filters ) estimates the introduced changes in the signals for each of the types of testing being carried out - for various time-frequency, spectral characteristics: amplitude, phase, group emya delay, harmonic spectral composition, the period attenuation, establishment period, reverberation, etc.
  • the parametric values (8) of the acoustic characteristics of the surrounding space of the audio performance and recording of the musical work are determined.
  • an analysis of the comparison of the reference test signal and the primary response signal allows objectively and numerically with accessible accuracy to establish the specifics and individual characteristics of the influence of the acoustic environment in a room recording a musical work (for each test method), to determine the most important criteria by which correction is necessary and select the necessary correction filters that are most important for the correct comprehensive correction of the sound signal.
  • the correction procedures for the test system are refined (9), i.e. the functions of signal correction filters are finally set, the most critical types of filters are selected, parameters, tolerances of correction values are set in order to obtain the optimal set of filters for signal correction according to the established individual characteristics and selected criteria (8).
  • a microprocessor program for testing the playback room of the audio recording (10) is formed, intended for the testing system-correction of the playback room - test system Il (see Fig. 3)).
  • the program for testing the reproduction room prescribes the operation of the test system Il of the reproduction room: the sequence of tests, the test methods (functions, types of digital filters) and the procedure for evaluating calculations are set — for comparative analysis of reference signals, primary and secondary response signals, methods are established, analytical formulas, transfer functions of filters, sequence, types of testing and analysis, types of parameters, criteria for evaluating the results of those tests, types and methods of optimal selection of correction filters, calculation forms and representations of measured values, types, intensity and duration of the effects of test signals.
  • the recordings receive: • primary response signals — the basic distinguishing characteristic of a recording room by reaction to reference test signals — these are sound signals — responses presented in digital form, received by test system I without applying corrections, that is, registered changes in reference signals in the recording room, according to which the test system subsequently, according to the specified methods, receives parametric data on the specificity and individual characteristics of the recording room; each primary response signal refers to a specific test method (resulting from the action of the digital filter function applied to the input reference signal in this test);
  • a set of filters for acoustic correction of the sound signal a set of codes selected by the test system I (digital filters implemented by the processor) that allow the Il test system to obtain the response signal form required by the test program;
  • the filter is characterized by a specific digital transfer function, the ability to parametrically change the coefficients of the function, determined by a specific testing method; each filter is provided with an input signal - a reference test signal, they ultimately correspond to an output signal - a primary signal-response;
  • parameters of primary response signals results of evaluating the characteristics of a recording room from various tests carried out by test system I, presented in numerical values, parameters, correlated to certain filters; each filter has its own set of parameters of the primary response signal, characterizing the results of testing by this method (changing the type, shape, duration, harmonic components of the response signal with respect to those for reference test signals);
  • the test program-correction of the playback room (see. Fig. 4) is transmitted together (on one medium) with a music signal and the results of testing the recording room of the testing-correction system of the playback room.
  • the test-correction program completely determines the testing order of the playback room - it prescribes a certain set of tests using various methods that were used for similar testing of the recording room, using digital correction filters and their parameters, optimally selected by the testing system of the recording room (see Fig. 2, item 9 , 10);
  • Each test method is associated with a specific digital filter function, input reference test signal (s), output primary signal-response, filter parametric data.
  • test-correction program for the Il test system allows you to strictly and specifically conduct automatic testing of the playback room by the microprocessor of the Il test system with pre-defined test systeml test conditions: perform testing using the same method using the sound filter-corrector previously applied without corrections (only for determining the deviation of the parameters of the reference signal and the primary response signal, which is important for calibrating filter corrections Secondary sound signal) to the recording room by test system I, using a similar reference test signal, obtain a similar response signal (secondary for the playback room), determine the parametric data of the specificity and individual characteristics of the influence of the acoustic environment on the sound character of the sources from the secondary response signal the conditions of the reproduction of the musical work (to determine the deviations of the parameters of the reference signal and the secondary response signal, filter parameters), you complete the adjustment of the playback system so that the secondary response signal does not differ sufficiently from the primary response signal.
  • a first-order digital low-pass filter the simplest case of an example of such an operation can be found in the "Adv
  • the performance, recording of the main piece of music (sound signal) in the test room is performed (12).
  • Additional data (reference signals and response signals, a set of parameters of the characteristics of the acoustic environment defined in Stage 1, a microprocessor program that determines the procedure for testing the playback room, the composition and procedure of evaluative calculations) are placed in an additional service section (for example, the “zero” information track ) on digital media (such as CDDA, SACD) in addition to the main audio recording.
  • an additional service section for example, the “zero” information track
  • digital media such as CDDA, SACD
  • Stage 4 is characterized by evaluating the acoustic parameters of the audio playback room.
  • the set of reference test signals, primary response signals defined in Step 1 a set of filters for acoustic correction of the sound signal, parametric values of the acoustic characteristics of the room for audio recording (filter parameters), a microprocessor testing program containing the procedure for performing evaluative calculations through the medium audio recordings are sent to the audio production system (19), which also performs testing and adjustment of the playback room - for a digital signal processing by test system II.
  • the room (3) prepared for reproducing the recorded musical work is also (Stage 1) examined by acoustic characteristics using an audio reproduction system repeating at this stage the action scheme of the test system I - the reference test signal source (1), sound emitter (2), microphone ( four) to record the response, the receiver-analyzer (5) of the response signal is at this stage secondary.
  • the testing room testing system and the recording room correction-testing system are two physically different systems, each executing a testing program for its room.
  • the processor of the audio playback device (19) of the test system II conducts a methodical, on-line testing of the room (3) of the playback in the same way as the recording room was tested by the test system 1.
  • all test procedures are repeated sequentially, i.e. tests are carried out sequentially, conducted in the recording room, the same set of filters (24) of acoustic correction is used with the same filter parameters (coefficients) (25), for each filter the program uses the corresponding (the same as that used to test the recording room) reference test signal as input (1), receives its secondary response signal (28) in digital representation, its parameters are determined (29).
  • the values of the response signal parameters (29) for the test system Il will differ from those obtained for test system I (27) (recording room), because the primary and secondary response signals will not be completely identical. And thus, by comparing (30) the results of testing the rooms, the processor determines the necessary correction level for each filter (31), sets the corresponding value of the parameters (filtering coefficients) of the correctors determined by the filter function (23).
  • the set (reference) of the reference signals (l), the secondary response signals (28) coming from the receiver-analyzer (18, see Fig. 3) of the secondary response signal based on the order of the evaluation calculations, comprehensively characterize the introduced changes in the test signals in as a result of affecting the shape of the reference signal, the audio characteristics of the surrounding space of the room (3) of the audio reproduction system are already.
  • the parametric values (29) of the acoustic characteristics of the room for reproducing the audio recording are determined (by changing the type, shape, time values of the secondary response signals relative to the reference signals). In this way, the procedure of Stage 1 is completely repeated, but for the placement of audio playback.
  • Each testing method is worked out by the testing-correction program as a regular cycle.
  • Comparison of the primary and secondary response signals to one reference signal allows us to assess the difference in the acoustic properties of the rooms in which these responses were obtained using the same method, because the parameters (duration, shape, etc.) of the response signals will differ both from the parameters of the reference signal and relative to each other (due to differences in acoustic properties).
  • the acoustic parameters of the recording room (I) are modeled in the playback room (II).
  • the reference test signal and the primary signal are used for analysis (21, see Fig. 3) and correction (22) response, secondary signal-response, and all the estimated values of the parameters of two different acoustic conditions corresponding to these signals (the space of the audio recording room (26-signal response signals, 27-parameter (time values) , Fynktsii, cm.
  • a digital signal processor for audio system (19) according to the procedure for computing estimated (by the testing program (FIG. 4) on Based on the assessment of the deviation of the response signals from the shape of the reference signal and on the basis of the mismatch between the primary and secondary response signals, it selects the necessary filters and calculates the parametric corrections of the audio recording signal.
  • the criterion for the correction of the audio signal is the identity of the secondary and primary response signals for each of the types of testing-correction. Parametric corrections are calculated on each test cycle according to the criteria for the smallest difference between the primary and secondary response signals and for all parameters (for each type of filter) (30) characteristics of two acoustic spaces.
  • the processor determines the difference in the impact of different acoustic spaces by the difference in the primary and secondary response signals and leads them by making appropriate corrections for each of filters, the sound of the playback system in the state closest in parameters to that found in the conditions of the recording room when testing it using the reference signal using test system I (electronic The acoustic parameters of the test system and the audio playback system may be different).
  • the processor determines the difference in the impact of different acoustic spaces by the difference in the primary and secondary response signals and leads them by making appropriate corrections for each of filters, the sound of the playback system in the state closest in parameters to that found in the conditions of the recording room when testing it using the reference signal using test system I (electronic The acoustic parameters of the test system and the audio playback system may be different).
  • testing two - with a multi-channel test system allows us to study the spatial features of the sound field in the test room.
  • any source of sound recorded in the recording room acoustic musical instrument, vocals
  • any source of sound recorded in the recording room acoustic musical instrument, vocals
  • any source of sound recorded in the recording room acoustic musical instrument, vocals
  • any audio system adjusted as described in any room will sound authenticly prototyping, recreating many of the nuances and subtle specifics of a unique event.
  • the acoustics of the recording room are tested (see Fig. 4) by the Il test system by all methods (in the amount of n) by which the recording room was tested.
  • the room is tested alternately (in cycles) by each method according to the testing program, which sets specific methods and the corresponding test modes, filter transfer functions, filter optimization criteria, filter parameters, parameter representation forms.
  • the processor sequentially, executing the testing-correction program, conducting testing according to a certain method, selects from the filter complex (17) the corresponding digital filter transfer function WIn (Kn) (24), formed by the test system with the coefficient parameters Kn (25), selects from set of reference signals [Rn] (1) input signal (series of signals) Rn, intended for this type of testing.
  • Testing and correction methods adopted when testing the recording room use various types of digital filters or other numerical methods for generating, converting signals programmatically implemented by the processor, such as a bandpass filter, a blocking filter, a phase filter 1, 2, order - evaluation, correction Frequency response, phase response, transition characteristics, group delay time, Q factor, phase shift, signal delay, settling period, attenuation, resonant, frequency boundary bands, etc.
  • Reference signal Rn is a test sound signal in digital form intended for a specific test method of both the recording room and the playback room, i.e., it is a reference one and according to the results of testing different acoustic conditions (different rooms) with this method for one reference input the signal can be estimated parametric difference of these rooms according to the estimates of this method.
  • the type, shape of the reference signal is determined by the requirements of the testing method to which this signal is intended, it can be a pulse, tone, polytonal, noise signal of a limited or full spectrum, etc.
  • the reference signal can be represented in the parametric form pR p, as an array of parameters, signal function values.
  • the secondary response signal Sn (28) and its parametric values pS p (29) are determined - the result of the test room’s response to the input test signal Rn, whereas the primary response signal (see Fig. 2) the acoustic parameters of the space conditions of the recording room are determined.
  • the transfer function WIn (Kn) of the filter (or shaper, converter) of the signal is corrected by changing the filter parameters Pn, it is converted into an optimized function Wn (Kn), the testing cycle is repeated.
  • the filter Wn (Kn) is considered optimized and placed in a set of optimized digital filters (33), i.e., in this case, the response signals in different rooms by one the reference signal is considered equivalent by this method, which corresponds to the task of this method.
  • W (z) D 0 * (l + z) / (C 0 + z), where
  • the shape, type of the secondary response signal depends on the filter coefficients of the low-pass filter, therefore, with a certain correction
  • the conclusion is valid for all types of filters with variable transfer function.
  • the second example is a phase filter.
  • W (z) (D 0 + Diz + D 2 z 2 ) / (C 0 + CiZ + C 2 z 2 ) - also, optimizing the coefficients of the correction filter, we can obtain the phase shift of the secondary response signal, equal to the phase shift of the primary signal (with respect to the reference signal).
  • Phase shift ⁇ arctan ((DiSin (2 ⁇ / ⁇ a ) + D 2 sin (4 ⁇ / ⁇ a ) / (D 0 + DiC ⁇ s (2 ⁇ / ⁇ a ) + D 2 cos (4 ⁇ / ⁇ a ))) -
  • the goal of optimizing the correction filter for the Il test system is to ensure the identity of the secondary and primary response signals, i.e., the testing system achieves (by search optimization) one type of response signal - the primary for the uncorrected system I and secondary for the corrected system II, and since Since the responses are identical (according to the given parameters), the sound of the musical sound signal will also be identical (taking into account the influence of the own characteristics of the testing-correction systems) to the recording room (one signal, the same parameters of the response signals). Thus, any sound source recorded in the recording room can be identical. reproduced in another room.
  • the method can be implemented in the room (3) where the recording is made, using (see Fig. 1) an audio recording / reproducing system (6) and a similar system located in the playback room, which can be, for example, a computer with an audio card , and a set of microphone (4), sound emitter (2), for example, based on speakers, a reference test signal source (1), for example, in the form of a CD audio carrier, as well as a receiver-analyzer (5) of a response signal, which can constitute a computer program and its functions and they are implemented by a computer, or, for example, can be represented as a multi-channel recording device, for example, MOTU 828 mkll USB 2.0 (MOTU), MOTU Traveler FireWire, etc.
  • MOTU 828 mkll USB 2.0 MOTU
  • MOTU Traveler FireWire etc.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Stereophonic System (AREA)

Abstract

Способ относится к области воспроизведения аудиозаписи. Он включает проведение тестирования признаков пространственного звукового поля средствами двух-, или многоканальной системы пространственно распределенных каналов, подачу звуковых сигналов и регистрацию откликов для определения различий влияния собственных акустических свойств помещения, взаимного пространственного расположения источников и приемников звуковых сигналов на характеристики звукового поля. Определение различий признаков пространственных звуковых полей имеющих место при различных условиях записи и воспроизведения, согласно данному способу, позволяет скорректировать параметрические данные характера звучания при воспроизведении аудиозаписи, для получения звукового поля подобного тому, что имело место при осуществлении записи.

Description

СПОСОБ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ АУДИОЗАПИСИ С МОДЕЛИРОВАНИЕМ АКУСТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК УСЛОВИЙ ПРОВЕДЕНИЯ ЗАПИСИ
ОПИСАНИЕ
Область применения
Способ относится и может быть использован для определения, сохранения на носителе и воссоздания при воспроизведении двух-, многоканальной записи музыкальной программы в помещении прослушивания характеристик первичных объёмно-локализационных, тембральных, динамических признаков звукового поля, свойственного для объектов воспроизведения (первоначальных звуков) и пространственных особенностей акустической среды, имеющихся в условиях помещения, в котором проводится исполнение, запись музыкального исполнения.
Уровень техники
Общеизвестные способы записи музыкальных произведений основаны на записи музыки на носителе и воспроизведении в уже отличных от первичного помещениях с неизвестным изменением условий акустической среды и не учитывают факт влияния помещения на характер звучания источников звука, тогда как звучание любого источника в какой-то мере всегда определяется пространственными характеристиками среды и зависит от взаимодействия всех факторов отражения, поглощения, интерференции, рассеивания акустических колебаний воздуха и т.п. То есть, так как любой звук в природе является «yникaльным и неповторимым)), то воспроизведение его в виде формы записанного сигнала с цифрового (и любого другого) носителя при обратном преобразовании в акустическую форму (через электроакустические преобразователи) всегда теряет большую часть содержания первичного звука, так как уже сам преобразователь является источником звука и излучаемый им сигнал терпит действие уже условий помещения прослушивания записи.
В некоторых случаях для приведения характера воспроизводимого звука к желаемому состоянию сигнал подвергают корректирующим изменениям, внося изменения АЧХ, ФЧХ, временные задержки, спектральные изменения и т.п., комплексно приводящим звучание к предустановленным в цифровом сигнальном процессоре (процессор) усреднённым условным характеристикам. Т.е. на основе анализа акустических свойств помещения методом пропускания унифицированных тестовых сигналов через систему «пpoцeccop (синтезатор сигнала) - электроакустический преобразователь - акустическая среда (помещение) - акустико-электрический преобразователь (микрофон) - процессор (анализатор отклика cиrнaлa)» в звуковой сигнал вносятся корректировки, призванные привести характер звука к одному из предполагаемых (и заложенных в сигнальном процессоре) видов (или к любому другому, неопределённому виду). Такие способы не способны точно и однозначно восстановить характер звучания первичного исполнения музыкальной программы, так как неизвестна конкретная разница акустических характеристик помещений, в которых проводятся зaпиcь(пepвичнaя среда) и воспроизведение (вторичная среда) звука, а имеются только запись первичного исполнения (источником звука являются музыкальные инструменты, вокальные исполнители, помещением является студия, концертный зал, оперный театр, холл, ресторан, пешеходный переход и многое другое) и неопределённая акустическая среда воспроизведения записи со своей спецификой и особенностями (источником звука является некая цифровая аудиосистема, воспроизводящая сигнал с носителя, помещением является неизвестно какое помещение).
Из уровня техники известна заявка RU2004110324 на способ воспроизведения аудиохарактеристик данного окружающего пространства, заключающийся в том, что, по крайней мере, часть звукоотражающих и звукопоглощающих поверхностей данного окружающего пространства представляют в виде виртуального двойника данного окружающего пространства посредством списывания их параметризованными фильтрами, для каждой поверхности создают банк параметризованных фильтров, учитывая при этом их звукоотражающие и звукопоглощающие характеристики, а также аудиорасположение поверхностей относительно друг друга, банки параметризованных фильтров сохраняют, при воспроизведении аудиохарактеристик данного окружающего пространства восстанавливают банки параметризованных фильтров, обеспечивая создание виртуального двойника данного окружающего пространства. Все звукоотражающие и звукопоглощающие поверхности данного окружающего пространства, представляют в виде виртуального двойника данного окружающего пространства. Активные звукоотражающие и звукопоглощающие поверхности данного окружающего пространства представляют в виде виртуального двойника данного окружающего пространства. Данный способ предполагает, во-первых, полное или частичное представление акустического пространства в виде математической модели, а именно параметрическое описания всех или части поверхностей, участвующих в формировании акустики помещения, по новому способу предлагается не описание поверхностей, как таковых, для представления пространства, а описание изменений испытательных сигналов, получившихся в результате тестирования помещения проведения записи с помощью Тестовой системы Референсным сигналом по определённым методам, т.е. получают комплексный результат - Первичный сигнал-отклик (сигналы в явном или параметрическом виде), который может быть представлен в любом виде (в виде функций, в виде параметров, в виде звуковых сигналов в цифровой форме); во-вторых, для воспроизведение аудиохарактеристик данного окружающего пространства (музыкального помещения) «вoccтaнaвливaют банки параметризованных фильтров, обеспечивая создание виртуального двойника данного окружающего пространства)), т.е. параметризованные фильтры, описывающие поверхности «дaннoгo окружающего пространства)) восстанавливаются, видимо, повторяются при воспроизведении, однако нельзя просто фильтры с параметрами, полученными в первичном пространстве применить к звуковому сигналу, воспроизводимому в пространстве помещения воспроизведения, т.к. у другого помещения свои неизвестные параметры, которые дополнительно будут влиять на качество вocпpoизвeдeния(paбoтa известных параметров фильтров, полученных в одном помещении будут непредсказуемо дополняться влиянием неизвестных параметров другого помещения ). Т.е. необходимо для помещения, в котором восстанавливаются аудиохарактеристики первичного помещения также провести испытание Референсным сигналом аналогичным методом, которым получен первичный сигнал-отклик, получить уже результаты воздействия помещения воспроизведения на референсный сигнал в виде Вторичных сигналов-откликов, а уже потом, сопоставив разницу вторичного и первичного откликов (т.е. результатов испытаний двух разных помещений на один сигнал), определить новые банки параметризованных фильтров для музыкального сигнала с целью воссоздания желаемых условий акустики, имевшихся в период проведения исполнения, записи музыки в помещении записи, проведя соответствующие вычисления. Эти вновь полученные фильтры и можно применить для восстановления аудиохарактеристик первичного помещения в другом помещении. Реально ни один пользователь, приобретший музыкальную запись для прослушивания, не будет самостоятельно заниматься подобными действиями, т.к. не имеет подходящего оборудования, времени и желания на данные действия.
Из уровня техники известна заявка RU2000112549 на способ для обработки виртуального акустического окружающего пространства, содержащего поверхности, в передающей устройстве и приемном устройстве, отличающийся тем, что поверхности, содержащиеся в виртуальном акустическом окружающем пространстве, описывают фильтрами, действие которых на акустический сигнал зависит от параметров, относящихся к каждому фильтру, и параметры, относящиеся к каждому фильтру, передают из передающего устройства в приемное устройство. Упомянутые параметры, относящиеся к каждому фильтру, являются коэффициентами, представляющими характеристики акустического отражения, и/или поглощения, и/или пропускания поверхностей.
Данный способ имеет те же недостатки, как и в предыдущем способе. Т.е. здесь предлагается описание модели пространства с помощью параметризованных фильтров. Также способ содержит шаги, в которых передающим устройством создают некоторое виртуальное акустическое окружающее пространство с поверхностями, которые представлены фильтрами, имеющими действие на акустический сигнал, которое зависит от параметров, относящихся к каждому фильтру; передающим устройством передают в приемное устройство информацию об упомянутых параметрах, относящихся к каждому фильтру, для того, чтобы восстановить виртуальное акустическое окружающее пространство, приемным устройством создают банк фильтров, содержащий фильтры, которые оказывают воздействие на акустический сигнал в зависимости от параметров, относящихся к каждому фильтру, и производят параметры, относящиеся к каждому фильтру, на основе информации, переданной передающим устройством. Здесь передающее устройство создаёт фильтры, представляющие поверхности и передаёт в приёмное устройство параметры фильтров; приёмное устройство создаёт фильтры, параметры которых определяются параметрами, полученными от передающего устройства, т.е. приёмное устройство, как в предыдущем способе, не учитывает влияние параметров акустической среды, в которой оно находится, а действие этой среды учитывать нужно обязательно, иначе получить правильную коррекцию музыкального сигнала нельзя.
Технический результат, достигаемый при использовании настоящего изобретения, заключается в том, что способ позволяет проводить повторяемые типовые тестирования признаков пространственного звукового поля средствами двух-, многоканальной системы пространственно распределённых каналов подачи звуковых сигналов и регистрации откликов для определения (регистрации, анализа и оценки) различий влияния собственных акустических свойств помещения, взаимного пространственного расположения источников и приёмников звуковых сигналов и в зависимости от различий акустических условий локальных позиций источников и приёмников сигнала в пространстве помещений аудиозаписи и аудиовоспроизведения на характеристики объёмно-локализационных, тембральных, динамических признаков пространственного звукового поля. Определение различий признаков первичного и вторичного пространственных звуковых полей по данному способу позволяет учесть и скорректировать параметрические данные специфики и индивидуальных особенностей влияния акустической среды на характер звучания источников сигналов в различных условиях для получения вторичного звукового поля, параметрически подобного первичному
То есть, достигается получение звукового сигнала при воспроизведении, аутентичного звуковому сигналу, имеющемся при записи музыкального произведения. Краткое описание чертежей
На Фиг. 1 показана конструктивная схема устройства Тестовой системы I, реализующей способ, где 1 - источник референсного тестового сигнала, 2 - звукоизлучатель (электроакустический преобразователь), 3 - Помещение где производится запись звукового сигнала, тестируемое системой I или его воспроизведение, тестируемое системой II, 4 - микрофон для регистрации отклика, 5 - приемник-анализатор сигнала- отклика, 6 - система для аудиозаписи/аудиовоспроизведения. На Фиг. 2 и Фиг. 3 показаны блок-схемы реализации способа на Этапе 1 и 2, соответственно, где 7 - сопоставительный анализ референсного сигнала и первичного сигнала-отклика, 8 - Параметрические данные специфики и индивидуальных особенностей влияния акустической среды в условиях помещения записи музыкального произведения, 9 - Подбор видов, расчёт параметров фильтров акустической коррекции сигнала воспроизведения на основе сопоставительного анализа референсного сигнала, первичного сигнала-отклика, 10 - Оптимизация методики проведения тестирования, подготовка алгоритма, составление программы тестирования помещения воспроизведения, 11 - Результаты тестирования помещения записи: набор (серия) первичных сигналов-откликов, комплекс цифровых фильтров акустической коррекции сигнала аудиозаписи, параметрические данные специфики и индивидуальных особенностей влияния акустической среды на характер звучания источников в условиях помещения записи музыкального произведения (параметры фильтров), код программы тестирования-коррекции помещения воспроизведения (программа тестирования так же помещается на носитель для передачи её системе воспроизведения (тестовой системен), которая и будет тестировать своё помещение по этой программе), 12 - Запись исполнения музыкальной программы в помещении записи, 13 - Запись данных на цифровой носитель информации, или передача данных в среде сообщения (Интернет, цифровое радиовещание, др.), 14 - цифровой носитель информации, 15 -сигнал аудиозаписи, 16 - скорректированный сигнал аудиозаписи.
На Фиг. 4 показана блок-схема алгоритма программы тестирования-коррекции помещения воспроизведения с использованием результатов тестирования помещения записи, где 17 - Комплекс цифровых фильтров акустической коррекции звукового сигнала, их коэффициентов, 18 - референсный тестовый сигнал Rn с параметрами рR п, 19(cм.фигЗ) - Выполнение тестовой системой H программы тестирования-коррекции помещения воспроизведения, 20 - Параметрические данные специфики и индивидуальных особенностей влияния акустической среды на характер звучания источников в условиях помещения воспроизведения музыкального произведения, 21 - Сопоставительный анализ референсного сигнала первичного и вторичного сигналов-откликов, установка видов, значений коррекции, 22 - Установка видов функций, расчёт параметров фильтров акустической коррекции сигнала воспроизведения на основе сопоставительного анализа референсного сигнала, первичного, вторичного сигналов-откликов, 23 - Корректор звукового сигнала системы воспроизведения ( критерий: вторичный сигнал-отклик = первичный сигнал-отклик), 24 - комплекс фильтров акустической коррекции с соответствующми параметрами (коэффициентами) фильтров - 25, 26 - Набор (серия) первичных сигналов-откликов [Fn] с параметрами [рF п], 27 - значения параметров сигналов-откликов для тестовой системы I (помещения записи), 28 - Вторичный сигнал- отклик Sn с параметрами (рS п), 29 - Значения параметров сигналов-откликов для тестовой системы II, 30 - Сопоставительный анализ вторичного, первичного сигналов-откликов Sn = Fn ? (рS п = рF п?), 31 - Подбор критичных фильтров. Изменение (поиск) коэффициентов (Kn) (оптимизация фильтра), 32 - принятие коэффициентов (Kn) фильтра-корректора звукового сигнала, обеспечивающего оптимальную фильтрацию сигнала, 33 - Комплекс оптимизированных цифровых фильтров акустической коррекции звукового сигнала в помещении воспроизведения [WIIn(Kn)], 34 - Цикл программы тестирования-коррекции.
Осуществление способа
Заявленный технический результат достигается за счет того, что способ аутентичного воспроизведения двух-, многоканальной аудиозаписи с моделированным воссозданием во вторичном пространстве параметров акустических характеристик окружающего пространства условий проведения аудиозаписи и получением вторичного звукового поля по признакам подобного первичному звуковому полю, характеризующийся использованием анализа акустических свойств помещений проведения записи и воспроизведения методом пропускания через них унифицированных тестовых сигналов, передачей нетиповых (предварительно не заданных для тестирования вторичного пространства или нерасполаrаемых вторичной системой тестирования, но применяемых при тестировании первичного пространства) тестовых сигналов, методов тестирования и результатов анализа акустических свойств помещения проведения записи посредством цифрового носителя данных для анализа акустических свойств помещения воспроизведения, сопоставлением полученных результатов анализов и корректировкой воспроизводимого двух-, многоканального звукового сигнала, уравнивающей полученные при тестировании параметры акустических свойств помещений записи и воспроизведения, отличающийся во-первых, использованием тестирования, анализа и оценки параметров энергетических, пространственно-временных, прочих характеристик акустических качеств и свойств (акустических характеристик) помещений проведения записи и воспроизведения аналогичным для различных помещений методом пропускания через них унифицированных тестовых сигналов посредством одного, двух и более раздельных звуковых каналов генерирования сигналов данной системы тестирования, соответствующих каналам электроакустических систем тестирования, записи и воспроизведения с прямыми электроакустическими преобразователями, определённо- стационарно разнесёнными в пространстве тестируемого помещения, действующих в различных, с изменяемым по условию тестирования пространственным позиционированием активных каналов, режимах комбинации одиночной, частичной совместной или полной совместной работы для излучения звуковых тестовых сигналов и возбуждения звукового поля от различных по направлению и расстоянию расположения источников относительно позиции приёма сигналов-откликов, принимаемых данной системой тестирования посредством одного, двух и более раздельных звуковых каналов приёма (сбора, регистрации) сигналов, соответствующих каналам электроакустических систем тестирования, записи и воспроизведения с обратными электроакустическими преобразователями, определённо-стационарно разнесёнными в пространстве тестируемого помещения, действующих в режимах комбинации одиночной, частичной совместной или полной совместной работы для регистрации соответствующих тестовых сигналов-откликов, предназначенных для определения реакции помещения на воздействие звуковых сигналов путём анализа и оценки изменения вида тестового сигнала в зависимости от параметров акустических характеристик окружающего пространства тестируемого помещения, действующих на объёмно-локализационные, тембральные, динамические, прочие характеристические признаки и особенности звукового поля, характерные для объектов воспроизведения (первичных звуковых сигналов), создаваемых источниками звука первичного пространства и результатов их вocпpoизвeдeния(кoпиpoвaния) во вторичном пpocтpaнcтвe( вторичных звуковых сигналов) в пределах тестируемых помещений по применяемому методу тестирования, во- вторых, передачей: в виде параметров- результатов анализа и оценки акустических характеристик помещения проведения аудиозаписи, то есть параметрических данных специфики и индивидуальных особенностей влияния акустической среды на характер звучания источников звуковых сигналов в условиях тестируемого помещения аудиозаписи, нерасполагаемых вторичной системой тестирования : / 1 -в виде программы тестирования/ машинного описания порядка , состава, методов и режимов проведения тестирования и коррекции акустических характеристик помещения воспроизведения, спецификации комплекса применяемых фильтров акустической коррекции двух-, многоканального звукового сигнала, включая описания перечня унифицированных и(или) методов действия и функций нетиповых фильтров коррекции каждого канала в соответствии с методом тестирования и коррекции, / 2 /перечня, при необходимости, фopмы( цифровом виде представления) или функций нетиповых тестовых сигналов с описанием соответствия тестовых сигналов методам тестирования и результатов тестирования помещения проведения аудиозаписи -первичных сигналов-откликов посредством цифрового носителя данных для тестирования, анализа и коррекции акустических характеристик помещения аудиовоспроизведения, в-третьих, сопоставлением полученных результатов анализов помещений, корректировкой звукового сигнала воспроизводимой двух-, многоканальной аудиозаписи , выполняемой путём приведения оценок параметров тестируемых акустических характеристик окружающего пространства условий аудиовоспроизведения, действующих на характеристические признаки вторичного звукового поля, к значениям оценок аналогичных параметров акустических характеристик окружающего пространства условий проведения аудиозаписи, действующих на признаки первичного звукового поля, уравнивающей полученные при тестировании результативные оцениваемые параметры акустических характеристик помещений записи и воспроизведения для получения вторичного звукового поля, параметрически подобного первичному; причем на начальном этапе реализации способа сначала проводят по-методное , по-режимное тестирование и оценку параметров акустических характеристик помещения проведения аудиозаписи, в результате чего получают: первичные сигналы-отклики, параметрические данные специфики и индивидуальных особенностей влияния акустической среды на характер звучания источников тестовых и аудиозаписываемого первичного звуковых сигналов в условиях помещения записи музыкального произведения, комплекс фильтров акустической коррекции двух-, многоканального звукового сигнала, действующих на параметры, определяемые соответствующим методом тестирования и применяемых при последующем воспроизведении двух-, многоканальной аудиозаписи первичного звукового сигнала для изменения его параметров в зависимости от параметров акустических характеристик окружающего пространства помещения проведения аудиовоспроизведения; производят исполнение, запись и затем размещение на цифровой носитель двух-, многоканальной аудиозаписи основного музыкального произведения в помещении, прошедшем тестирование и, дополнительно, параметрических данных специфики и индивидуальных особенностей влияния акустической среды на характер звучания источников звуковых сигналов в условиях помещения записи, первичных сигналов-откликов, нетиповых тестовых сигналов, спецификации комплекса фильтров акустической коррекции двух-, многоканального звукового сигнала, при нетиповом тестировании-программного кода порядка , состава, методов и режимов проведения по- методного , по-режимного тестирования; далее, на основе данных, полученных посредством цифрового носителя или иного способа передачи, по описанию порядка проведения тестирования проводят автоматическое по-методное, по-режимное тестирование помещения воспроизведения, аналогичное проведенному тестированию помещения записи звукового сигнала посредством аналогичной системы тестирования- коррекции методом пропускания через него унифицированных тестовых сигналов, в результате которого получают: вторичные сигналы-отклики, параметрические данные специфики и индивидуальных особенностей влияния акустической среды на характер звучания источников сигналов в условиях помещения воспроизведения музыкального произведения для вторичных звуковых сигналов, получаемых при воспроизведении в данном помещении двyx-,мнoroкaнaльнoй аудиозаписи первичных звуковых сигналов; затем по взаимному несоответствию первичных и вторичных сигналов-откликов и несоответствию их тестовым сигналам определяют различие воздействия на звуковой сигнал акустических качеств и свойств пространств помещения, где производилась запись и помещения, где запись предполагается воспроизвести: производят оценку параметров акустических характеристик помещения воспроизведения аудиозаписи относительно соответствующих параметров акустических характеристик помещения проведения аудиозаписи на основе собранных в результате тестирования помещения аудиовоспроизведения и полученных посредством носителя или среды сообщения данных путем сопоставления и определения несоответствия результатов тестирования помещений записи и воспроизведения, затем оптимизируют комплекс фильтров акустической коррекции звукового сигнала при воспроизведении двух- многоканальной аудиозаписи первичного звукового сигнала для получения требуемого в соответствии с данным методом тестирования-коррекции вида двух-, многоканального вторичного звукового сигнала: определяя необходимый по каждому методу тестирования уровень коррекции каждого фильтра, устанавливают для каждого из каналов соответствующее значение коэффициентов фильтрации каждого фильтра и, выполнив на основе полученных коэффициентов корректировки комплексно по фильтрам в каждом канале воспроизведения, а в итоге, после корректировок по всем каналам по результатам всех тестирований, в соответствии с описанием порядка тестирования, получают вторичный сигнал-отклик в заданном помещении, параметрически идентичный первичному сигналу- отклику, то есть характеристические признаки звукового поля вторичного сигнала-отклика, зависящие от параметров акустических характеристик помещения аудиовоспроизведения и функций, уровня коррекции фильтров идентичные таковым звукового поля первичного сигнала-отклика, определяемым параметрами помещения аудиозаписи и, соответственно, во вторичном пространстве при воспроизведении двух- , многоканальной аудиозаписи получают вторичные звуковые cиrнaлы(пpизнaки вторичного звукового поля), аутентичные (подобные) первичным звуковым cигнaлaм(пpизнaкaм первичного звукового поля), имеющимся при записи первоначальных звуков первичного пространства. Повторяемые типовые тестирования различных помещений - первичного, вторичных, возможно обеспечить: во-первых, использованием тестирования методом пропускания унифицированных тестовых сигналов посредством одного, двух и более звуковых каналов, во-вторых, передачей тестовых сигналов, первичных сигналов-откликов машинного описания порядка, состава методов и режимов проведения тестирования, т.е., имея на носителе информацию о методах, режимах тестирования и формах тестовых сигналах любой функционально типовой тестовой системой могут быть проведены типовые тестирования.
Тестирование именно объёмно-локализационных, тембральных, динамических признаков пространственного звукового поля возможно обеспечить озвучиванием помещения техническими средствами двух-, многоканальной звуковой системы методом подачи звуковых тестовых сигналов от одного, двух и более (в зависимости от метода, режима тестирования) излучателей (громкоговорителей) раздельных звуковых каналов генерирования данной системы тестирования. При этом излучатели являются определённым образом стационарно разнесёнными в пространстве тестируемого помещения источниками возбуждения звукового поля, т.е. двух-, многоканальной системой обеспечивается создание вариантов звуковых полей с характеристиками, зависящими от месторасположения её излучателей, притом каждый излучатель находится в условиях местных акустических свойств окружающего пространства, т.е. в зависимости от различий для источников сигнала акустических условий, что позволяет, при oпpeдeлённoй(типoвoй) схеме расстановки излучателей (например, левый и правый каналы стереосистемы с некоторой дистанцией излучателей или три, более окружающих каналов, определённо расставленных относительно позиции регистрации сигналов (прослушивания) - для многоканальных систем и тестированием с применением более 2x каналов) выявить пространственный разброс параметров энергетических, пространственно-временных характеристик акустических свойств окружающего пространства, в общем случае индивидуальных для каждого звукового канала системы, т.к. определяются геометрическими формами окружения, звуко-поглощающими, - отражающими свойствами поверхностей, другими условиями, индивидуальными для локальных позиций в пространстве, что естественно.
Регистрацию откликов тестовых сигналов система тестирования выполняет посредством одного, двух и более датчиков (приёмников сигнала) раздельных звуковых каналов приёма сигналов, соответствующих каналам электроакустических систем тестирования, записи и воспроизведения с обратными электроакустическими преобразователями, микрофонами, например, стационарно с некоторыми условиями разнесёнными в пространстве тестируемого помещения.
Первичная и вторичная системы тестирования, записи и воспроизведения раздельно выполняют типовые тестирования различных помещений, и собственно, свои прямые функции: в случае первичного помещения - тестирования-записи, вторичного: тестирования - коррекции-воспроизведения, в обоих случаях системы структурно типовые, т.е. с одинаковым количеством и соответствием схемы пространственного размещения (задействованных) звуковых каналов записи и воспроизведения. При этом количество каналов записи и воспроизведения не обязано совпадать с количеством каналов приёма (сбора, регистрации) откликов тестовых сигналов. Например, 6-кaнaльнaя запись, выполненная б микрофонами в помещении, протестированном тестовыми сигналами от б излучателей с регистрацией откликов 2 микрофонами (стереомикрофоном-оптимально) будет воспроизводиться в другом помещении 6-кaнaльнoй звуковой системой, протестированном также тестовыми сигналами от 6 излучателей и откликами пo2 микрофонам, или, так же, каналов регистрации откликов может быть по 1, 3, 6. В случае 2- канальной записи каналов регистрации откликов должно быть по 1 или 2 (оптимально) в каждой системе тестирования (первичной, вторичной).
Способ позволяет неоднократно сохранять, передавать аналогичные результаты тестирования различных помещений по определённым условиям с повторяемостью методов, целей и средств тестирования для сопоставительного анализа (на основе типовых тестирований) полученных результатов тестирования помещений и определения несоответствия параметров первичного и вторичного звукового поля, получаемого при тестировании различных помещений по энергетическим, пространственно-временных характеристикам объёмно-локализационных, тембральных, динамических признаков. Сохранение, передача аналогичных результатов тестирования различных помещений для сопоставительного анализа помещений обеспечивается: во-первых, использованием тестирования методом пропускания унифицированных тестовых сигналов, во-вторых, передачей формы тестовых сигналов и результатов тестирования помещения проведения аудиозаписи - первичных сигналов-откликов, результатов анализа и оценки энергетических, пространственно-временных характеристик акустических свойств помещения проведения аудиозаписи, то есть параметрических данных специфики и индивидуальных особенностей влияния акустической среды на характер звучания источников звуковых сигналов в условиях тестируемого помещения, машинного описания порядка, состава методов и режимов проведения тестирования акустических свойств помещения воспроизведения посредством цифрового носителя данных для тестирования, анализа характеристик акустических свойств помещения аудиовоспроизведения, в- третьих, сопоставлением полученных результатов анализов помещений. В силу отличительных признаков, определяющих состав и последовательность действий: сначала проводят тестирование и оценку параметров акустических свойств помещения проведения аудиозаписи, производят иcпoлнeниe(и предварительную запись -возможно и до тестирования) и затем запись на цифровой носитель двух-, многоканального звукового сигнала основного музыкального произведения в помещении, прошедшем тестирование, и дополнительно тестовых сигналов, первичных сигналов-откликов, параметрических данных специфики и индивидуальных особенностей влияния акустической среды на характер звучания источников звуковых сигналов в условиях помещения записи; далее, на основе данных, полученных посредством цифрового носителя проводят тестирование помещения воспроизведения, аналогичное проведенному тестированию помещения записи; затем производят оценку акустических свойств помещения воспроизведения аудиозаписи относительно соответствующих параметров акустических характеристик свойств помещения проведения аудиозаписи на основе собранных в результате тестирования помещения аудиовоспроизведения и полученных посредством носителя или среды сообщения данных путем сопоставления и определения несоответствия результатов тестирования помещений записи и воспроизведения.
Способ позволяет выполнять коррекции воспроизводимых сигналов записи объектов воспроизведения в соответствии с требуемым качеством, уровнем и целью оптимизации по известному опорному (предустановленному и переданному) критерию поиска, что ранее аналогичные известные из уровня техники способы не имели, которым являются параметры энергетических, пространственно-временных характеристик акустических качеств и свойств окружающего пространства, действующих на признаки и характеристики звукового поля в условиях проведения аудиозаписи и оптимизацию, необходимость которых определяется сопоставительным анализом результатов тестирования помещений. Способ обеспечивает полное и точное задание условий для повторения требуемой коррекции воспроизводимых звуковых сигналов аудиозаписи, выполняемой путём приведения оценок параметров энергетических, пространственно-временных характеристик акустических свойств окружающего пространства условий аудиовоспроизведения, действующих на признаки вторичного звукового поля, к значениям оценок аналогичных параметров характеристик окружающего пространства условий проведения аудиозаписи, действующих на признаки первичного звукового поля с целью получения вторичного звукового поля, параметрически подобного первичному, т.к. характеризуется, во-вторых, передачей описания порядка, состава методов коррекции характеристик акустических свойств помещения воспроизведения, спецификации комплекса фильтров акустической коррекции двух-, многоканального звукового сигнала, включая описания перечня, методов действия и функций фильтров коррекции посредством цифрового носителя данных для тестирования, анализа и коррекции энергетических, пространственно- временных характеристик акустических свойств помещения аудиовоспроизведения, в-третьих, сопоставлением полученных результатов анализов помещений, корректировкой воспроизводимого двух-, многоканального звукового сигнала, уравнивающей полученные при тестировании результативные оцениваемые параметры тестируемых акустических свойств помещений записи и воспроизведения. В силу отличительных признаков, определяющих состав и последовательность действий: сначала проводят тестирование и оценку параметров акустических свойств помещения проведения аудиозаписи, в результате чего получают: комплекс фильтров акустической коррекции двух-, многоканального звукового сигнала, действующих на параметры, определяемые соответствующим методом тестирования и применяемых (о фильтрах) при последующем воспроизведении двух-, многоканальной записи первичного звукового сигнала для изменения его параметров в зависимости от параметров энергетических, пространственно-временных характеристик акустических свойств окружающего пространства условий помещения проведения аудиовоспроизведения, производят запись на цифровой носитель спецификации комплекса фильтров акустической коррекции двух-, многоканального звукового сигнала, проводят тестирование помещения воспроизведения, аналогичное проведенному тестированию помещения записи, затем оптимизируют комплекс фильтров акустической коррекции двух и более канальной записи воспроизводимого первичного звукового сигнала для получения требуемого в соответствии с данным методом, применяющим соответствующие комплекс фильтров, тестовые сигналы и режимы тестирования, вида двух и более канального вторичного звукового сигнала: определяя необходимый по каждому методу тестирования уровень коррекции каждого фильтра, устанавливают для каждого из каналов соответствующее значение коэффициентов фильтрации каждого фильтра и, выполнив на основе полученных коэффициентов корректировки комплексно по фильтрам в каждом канале воспроизведения, и в итоге, после корректировок по всем каналам по результатам всех тестирований, в соответствии с описанием порядка (программой) тестирования, получают вторичный сигнал-отклик в заданном помещении, параметрически идентичный первичному сигналу-отклику, то есть характеристики вторичного звукового поля идентичные таковым первичного звукового поля.
Способ позволяет воссоздать (повторить) характеристические особенности условий акустического пространства помещения первичного исполнения и аудиозаписи музыкальной программы в произвольных условиях помещения аудиовоспроизведения моделированием характеристик объёмно-локализационных, тембральных, динамических признаков первичного пространственного звукового поля, свойственного для объектов вocпpoизвeдeния(пepвoнaчaльныx звyкoв)в помещении аудиозаписи, то есть получением параметров вторичного звукового поля, повторяющих энергетические, пространственно- временны'е качества и параметры первичного звукового поля в условиях акустических свойств помещения проведения аудиозаписи, что обеспечивает при последующем воспроизведении данного музыкального исполнения с цифрового носителя в условиях любого другого помещения, акустическая среда которого объективно отличается от первичной среды, в которой проводилась запись и накладывает свою специфику на звучание источников (музыкальных инструментов, голоса, иных сигналов) более точное воссоздание акустических особенностей помещения записи и первичного энергетического, пространственно-временного состояния, свойственного для объектов воспроизведения (первоначальных звуков) музыкального произведения.
Это является обобщённым техническим результатом данного способа при полном последовательном его выполнении, т.е. при обеспечении указанных частичных результатов. Частичное выполнение способа данный результат не обеспечивает.
Способ может быть реализован на основе проведения процедуры при подготовке проведения аудиозаписи в помещении записи, процедуры при сохранении записи на носителе и процедуры при подготовке воспроизведения аудиозаписи в помещении прослушивания.
Способ предполагает использование Тестовой электроакустической системы, референсного тестового сигнала (набора сигналов), первичного сигнала-отклика, вторичного сигнала-отклика, использование цифрового сигнального процессинга для анализа сигналов и параметрической корректировки звукового сигнала по порядку проведения тестирования и оценочных вычислений.
Порядок проведения оценочных вычислений (см. Фиr.4) - задаётся микропроцессорной программой тестирования-коррекции помещения воспроизведения -передаётся в тестовую систему Il на носителе вместе с другими данными. По данной программе тестирования-коррекции тестовая система!! помещения воспроизведения определяет методы, последовательность тестирования и анализа его результатов, виды корректирующих фильтров, формы расчётов и представлений измеряемых величин, виды, интенсивность и продолжительность воздействий тестовых сигналов. Порядок задаётся программным способом, пригодным для однотипного выполнения процессорами анализаторов, автоматически выполняющих тестирование как помещения записи, так и воспроизведения.
Способ реализуется на основе строгого исполнения следующих этапов.
Этап 1. Проводится оценка акустических параметров помещения проведения аудиозаписи. Помещение, подготовленное к исполнению записываемого музыкального произведения, исследуется по акустическим характеристикам с помощью Тестовой системы I схема которой показана на Фиг. 1. Тестовая система I содержит набор (серии) референсных тестовых сигналов в цифровом представлении (1) и микропроцессорную программу, определяющую последовательность и методики проведения тестирования помещения проведения записи по референсным сигналам, звукоизлучатель (2), микрофон (4) для регистрации отклика, приемник-анализатор (5) сигнала-отклика - на данном этапе первичного.
В качестве микропроцессорной программы может быть использована любая программа, позволяющая осуществлять тестирование акустических свойств помещения различными методами, например, тремя следующими: определение АЧХ помещения, определение ФЧХ, определение Группового времени задержки (ГВЗ). При определении АЧХ помещения записи система тестированияl использует полосовой фильтр в качестве фильтра акустической коррекции и использует звуковые сигналы определённой полосы частот в качестве референсных сигналов, получая в результате первичные сигналы-отклики, амплитуды которых параметрически представляют собой АЧХ помещения записи. При определении АЧХ помещения воспроизведения система тестированиям, используя те же референсные звуковые сигналы, определяет АЧХ помещения воспроизведения, получив вторичные сигналы-отклики. Далее формы АЧХ двух помещений сопоставляются (сравниваются параметры (временны'е значения) первичных и вторичных сигналов- откликов). При несоответствии АЧХ двух помещений, система тестирования-коррекции помещения вocпpoизвeдeния(тecтoвaя система II) выполняет коррекцию АЧХ изменением параметров полосового фильтpa(измeнeниeм коэффициента передачи полосового фильтра).
ФЧХ-зависимость сдвига фазы от частоты сигнала исследуется по воздействию на вид, форму периодического или импульсного сигнала, поданного в качестве референсного. В результате тестирования на ФЧХ тестовая системаll вносит задержки, упреждения в звуковой сигнал, корректирующие ФЧХ помещения воспроизведения. ГВЗ исследуется по ступенчатому сигналу, корректируется изменением переходной характеристики фильтра. Референсный сигнал имеет свойства звукового сигнала, но им не является, а представляет собой синтезированную сигнальную форму и служит для воздействия на акустическое пространство помещения для получения и оценки сигнала-отклика, по которому возможно определение конкретных параметров акустического пространства помещений (3), где производится запись и воспроизведение. Набор (серия) референсных сигналов предварительно готовится в виде и объёме, достаточном для тестирования помещения по различным известным методикам (включённым в программу тестирования) оценки акустических свойств, например, импульсные сигналы для оценки ФЧХ, фазового сдвига, времени задержки-установления, порядка гармонических составляющих; тоновые сигналы для оценки полосы пропускания, резонансных частот, коэффициентов затухания, спектрального анализа, АЧХ.
Процессор (см. Фиг. 2) устройства для аудиозаписи/аудиовоспроизведения (6), совмещающий источник референсных сигналов и приемник-анализатор первичных cигнaлoв-oткликoв(5) по порядку проведения оценочных вычислений (выполняя программу тестирования помещения проведения записи) проводит тестирование помещения записи, т.е. референсные сигналы в соответствии с проводимым тестом подаются на определённый звyкoизлyчaтeль(2) и сигналы-отклики, регистрируемые микрофоном и представленные в цифровом виде, поступают в приёмник анализатор cигнaлa-oткликa(5); набор (серия) первичных сигналов-откликов, полученных без какой- либо коррекции референсных сигналов представляет собой базовый комплекс акустических характеристик помещения записи, т.к. сигналы-отклики являются результатом воздействия параметров помещения на форму peфepeнcныx(тecтoвыx) сигналов. Каждому референсному тестовому сигналу в результате выполнения теста по определённому методу соответствует первичный сигнал-отклик. Процессор, выполняя определённый тест, сопоставляет референсные сигналы и первичные сигналы-отклики, и по программе тестирования комплексно (различными известными методами, пошагово, по различным критериям, в различных режимах для установления определённых числовых, нормированных, относительных значений, заданных алгоритмом тестирования, цифровых фильтров) оценивает привнесенные изменения в сигналах по каждому из проводимых видов тестирования - различным частотно-временным, спектральным характеристикам: амплитуда, фаза, групповое время задержки, гармонический, спектральный состав, период затухания, период установления, реверберация и др. Посредством цифрового процессинrа определяются параметрические значения (8) акустических характеристик окружающего пространства помещения аудиоисполнения и проведения записи музыкального произведения. Таким образом, анализ сопоставления референсного тестового сигнала и первичного сигнала-отклика позволяют объективно и численно с доступной точностью установить специфику и индивидуальные особенности влияния акустической среды в условиях помещения записи музыкального произведения (по каждому методу тестирования), определить важнейшие критерии, по которым необходима коррекция и подобрать необходимые фильтры коррекции, имеющие наибольшее значение для правильной комплексной коррекции звукового сигнала.
По результатам неоднократного сопоставительного анализа помещения записи уточняются процедуры коррекции тестовой системы (9), т.е. окончательно задаются функции фильтров коррекции сигнала, подбираются наиболее критичные виды фильтров, устанавливаются параметры, допуски значений коррекций с тем, чтобы получить оптимальный набор фильтров для коррекции сигнала по установленным индивидуальным характеристикам и отобранным критериям (8). По получении оптимального алгоритма (порядка) проведения тестирования формируется микропроцессорная программа тестирования помещения воспроизведения аудиозаписи (10), предназначенная для системы тестирования- коррекции помещения воспроизведения - тестовая система Il (см. Фиг. 3)). Программа тестирования помещения воспроизведения предписывает порядок работы тестовой системы Il помещения воспроизведения: задаётся последовательность проведения тестов, методы тестирования (функции, типы цифровых фильтров) и порядок проведения оценочных вычислений -для сопоставительного анализа референсных сигналов, первичных и вторичных сигналов-откликов, устанавливаются методы, аналитические формулы, передаточные функции фильтров, последовательность, виды тестирования и анализа, виды параметров, критерии оценок результатов тестирования, виды и методы оптимального подбора корректирующих фильтров, формы расчётов и представлений измеряемых величин, виды, интенсивность и продолжительность воздействий тестовых сигналов. В результате проведения тестирования помещения записи получают: • первичные сигналы-отклики - базовая отличительная характеристика помещения записи по реакции на референсные тестовые сигналы-это звуковые сигналы- отклики, представленные в цифровой форме, полученные тестовой системой I без применения корректировок, т.е. зарегистрированные изменения референсных сигналов в помещении записи, по которым тестовая системам в последующем по заданным методам получает параметрические данные специфики и индивидуальных особенностей помещения записи; каждый первичный сигнал- отклик относится к определённому методу тecтиpoвaния(являeтcя результатом действия функции цифрового фильтра, применённого к входному референсному сигналу в данном тестировании);
• комплекс фильтров акустической коррекции звукового сигнала - подобранный тестовой системой I набор кoppeктopoв(цифpoвыx фильтров, реализация которых выполняется процессором), позволяющих получать тестовой системе Il требуемую по программе тестирования форму сигналов-откликов; фильтр характеризуется определённой цифровой передаточной функцией, возможностью параметрического изменения коэффициентов функции, определяемой конкретным методом тестирования; каждому фильтру предусматривается входной сигнал - референсный тестовый сигнал, им в итоге соответствует выходной сигнал - первичный сигнал-отклик;
• параметрические данные специфики и индивидуальных особенностей влияния акустической среды на характер звучания источников в условиях помещения записи музыкального произведения -параметры первичных сигналов-откликов -результаты оценки характеристик помещения записи по различным, проведённым тестовой системой I, тестированиям, представленные в численных значениях-параметрах, соотнесенных к определённым фильтрам; каждому фильтру соответствует свой набор параметров первичного сигнала-отклика, характеризующих результаты тестирования по данному мeтoдy(измeнeниe вида, формы, продолжительности, гармонических составляющих сигнала-отклика по отношению к таковым для референсных тестовых сигналов);
Программа тестирования-коррекции помещения воспроизведения (см. Фиг. 4) передаётся вместе (на одном носителе) с музыкальным сигналом и результатами тестирования помещения записи системе тестирования-коррекции помещения воспроизведения. Программа тестирования-коррекции полностью определяет порядок тестирования помещения воспроизведения - предписывает определённый набор тестирований по различным методам, применявшимся при аналогичном тестировании помещения записи, использующим цифровые корректирующие фильтры и их параметры, оптимально подобранным системой тестированияl помещения записи (см. Фиг. 2, поз.9, 10); каждому методу тестирования ставится в соответствие определённая цифровая функция фильтра, входной референсный тестовый cигнaл(cигнaлы), выходной первичный сигнал-отклик, параметрические данные фильтра.
Использование программы тестирования-коррекции для тестовой системы Il позволяет строго и конкретно провести автоматическое тестирование помещения воспроизведения микропроцессором тестовой системы Il с заранее определёнными тестовой системойl условиями тестирования: выполнить тестирование по аналогичному методу, используя фильтр-корректор звукового сигнала, ранее применённый без корректировок (только для определения отклонения параметров референсного сигнала и первичного сигнала- отклика, что важно для калибровки фильтров коррекции вторичного звукового cигнaлa)к помещению записи тестовой системой I, используя аналогичный референсный тестовый сигнал, получить аналогичный сигнал-отклик (вторичный для помещения воспроизведения), определить по вторичному сигналу-отклику параметрические данные специфики и индивидуальных особенностей влияния акустической среды на характер звучания источников в условиях помещения воспроизведения музыкального произведения (определить отклонения параметров референсного сигнала и вторичного сигнала-отклика, параметры фильтров), выполнить корректировку системы воспроизведения таким образом, чтобы вторичный сигнал-отклик достаточно не отличался от первичного сигнала- отклика. Например, для цифрового фильтра нижних частот первого порядка простейший случай примера такой операции см. в «Пoлyпpoвoдникoвaя схемотехника)) У.Титце, К.Шенк, Москва, Мир, 1982г.
На этапе 2 производится исполнение, запись основного музыкального произведения (звукового сигнала) в помещении, прошедшем тecтиpoвaниe(12). На 3 этапе (см. Фиг. 2) производится размещение (запись) (13) набора (серии) референсных тестовых сигналов, использовавшихся для тестирования помещения записи, результатов тестирования помещения записи (11): первичных сигналов-откликов, комплекса фильтров акустической коррекции звукового сигнала, параметрических данных специфики и особенностей влияния акустической среды на характер звучания источников в условиях помещения записи, программы тестирования помещения воспроизведения на носитель аудиозаписи. Эти дополнительные данные (референсные сигналы и сигналы-отклики, комплекс параметров характеристик акустической среды, определенных на Этапе 1, микропроцессорная программа, определяющая порядок проведения тестирования помещения воспроизведения, состав и порядок оценочных вычислений) размещаются в дополнительный служебный раздел (например'Ηулевой" информационный трек) на цифровом носителе (типа CDDA, SACD) дополнительно к основной аудиозаписи. Размещение (13) на одном нocитeлe(14) записи музыкального произведения", параметров акустических условий проведения этой записи и программы тестирования позволяет сохранить и передать наиболее полную информацию об аспектах проведения муз. записи, которая потребуется на этапе подготовки воспроизведения аудиозаписи. Этап 4 характеризуется оценкой акустических параметров помещения воспроизведения аудиозаписи.
Haбop(cepия) референсных тестовых сигналов, первичных сигналов-откликов, определённые на Этапе 1, комплекс фильтров акустической коррекции звукового сигнала, параметрические значения акустических характеристик помещения для проведения аудиозаписи (параметры фильтров), микропроцессорная программа тестирования, содержащая порядок проведения оценочных вычислений, посредством носителя аудиозаписи направляют в систему ayдиoвocпpoизвeдeния(19), выполняющую так же тестирование и корректировку помещения воспроизведения -для цифрового сигнального процессинга тестовой системой II.
Помещение (3), подготовленное к воспроизведению записанного музыкального произведения также (Этап 1) исследуется по акустическим характеристикам с помощью системы аудиовоспроизведения, повторяющего на данном этапе схему действия тестовой системы I - источник референсного тестового сигнала (1), звукоизлучатель (2), микрофон (4) для регистрации отклика, приемник-анализатор (5) сигнала-отклика - на данном этапе вторичного. Система тестирования помещения воспроизведения и система тестирования- коррекции помещения записи - это две физически разные системы, каждая выполняющая программу тестирования своего помещения.
Процессор устройства аудиовоспроизведения (19) тестовой системы II, по программе тестирования-коррекции (см Фиг. 3 ) проводит по-методное, по-режимное тестирование помещения (3) воспроизведения аналогично тому, как было протестировано помещение записи тестовой системой 1. При этом (см Фиг. 4) последовательно повторяются все тестовые процедуры, т.е. последовательно проводятся тестирования, проведённые в помещении записи, используется тот же комплекс фильтров (24) акустической коррекции с аналогичными параметрами (коэффициентами) фильтров (25), для каждого фильтра программой используется соответствующий (тот же, что использовался для тестирования помещения зaпиcи)eмy референсный тестовый сигнал в качестве входного (1), получает свой вторичный сигнал-отклик (28) в цифровом представлении, определяются его параметры (29). Значения параметров сигналов-откликов (29) для тестовой системы Il (помещения воспроизведения) будут отличаться от полученных для тестовой системы I (27) (помещения записи), т.к первичные и вторичные сигналы-отклики не будут полностью идентичны. И таким образом, сопоставив (30) результаты тестирования помещений, процессор определяет необходимый уровень коррекции каждого фильтра (31), устанавливает соответствующее значение пapaмeтpoв(кoэффициeнтoв фильтрации) корректоров, определяемых функцией фильтров (23) . Процессор по программе тестирования проводит подбор (31) критичных видов фильтров, по которым требуется коррекция, т.е., в случае, если сигнал-отклик, полученный при отсутствии коррекции по параметрам некоторого фильтра будет значительно (по допуску) отличаться от сигнала- отклика по тестированию системы по этому фильтру для тестовой системы I, напротив, если первичный и вторичный сигналы-отклики изнaчaльнo(бeз коррекции фильтра) эквивалентны, то фильтр не участвует в коррекции звукового сигнала; расчёт параметров (31) фильтров акустической коррекции сигнала воспроизведения на основе сопоставительного анализа (30) референсного сигнала, первичного, вторичного сигналов- откликов; поиск оптимальных коэффициентов фильтрации по критерию Sn = Fn (фильтр оптимальный, коэффициенты фильтра определены).
Haбop(cepия) референсных cигнaлoв(l), вторичные cигнaлы-oтклики(28), поступающие с приемника-анализатора (18, см. Фиг. 3) вторичного сигнала-отклика на основе порядка проведения оценочных вычислений комплексно характеризуют привнесенные изменения в тестовых сигналах в результате воздействия на форму референсного сигнала уже аудиохарактеристик окружающего пространства помещения (3) системы аудиовоспроизведения. Посредством цифрового процессинrа определяются параметрические знaчeния(29) акустических характеристик помещения для воспроизведения аудиозаписи (по изменению вида, формы, временны'х значений вторичных сигналов-откликов относительно референсных сигналов). Таким образом полностью повторяется процедура Этапа 1, но для помещения аудиовоспроизведения . Каждый метод тестирования отрабатывается программой тестирования-коррекции, как очередной цикл.
Сравнение первичных и вторичных сигналов-откликов на один референсный сигнал позволяет оценить различие акустических свойств помещений, в которых эти отклики получены по одному методу, т.к. параметры (длительность, форма и т.д ) сигналов- откликов будут отличаться, как от параметров референсного сигнала, так и относительно друг-друга (из-за различия акустических свойств).
На Этапе 5 производится моделирование акустических параметров помещения проведения записи (I) в помещении её воспроизведения (II). На данном этапе для сигнального процессинrа системой аудиовоспроизведения (тестовой системой Il (19)) и моделирования акустических параметров пространства проведения аудиозаписи в пространстве воспроизведения используются для анализа (21,cм. Фиг. 3) и коррекции (22) референсный тестовый сигнал, первичный сигнал-отклик, вторичный сигнал-отклик и все соответствующие этим сигналам оценочные значения параметров двух разных акустических условий (пространства помещения проведения аудиозаписи (26-пepвичныe сигналы-отклики, 27-пapaмeтpы(вpeмeнны'e значения, фyнкции,cм. Фиг. 4)пepвичныx сигналов-откликов) и помещения аудиовоспроизведения (28, 29). Цифровой сигнальный процессор системы аудиовоспроизведения (19) в соответствии с порядком проведения оценочных вычислений (по программе тестирования (Фиг. 4) на основе оценки отклонения сигналов-откликов от формы референсного сигнала и на основе несоответствия первичного и вторичного сигналов-откликов производит подбор необходимых фильтров, расчёт параметрических корректировок сигнала аудиозаписи. Критерием коррекции звукового сигнала является идентичность вторичных и первичных сигналов-откликов по каждому из проведённых видов тестирования-коррекции. Параметрические корректировки рассчитываются на каждом цикле тестирования по критериям наименьшего различия первичного и вторичного сигналов-откликов и по всем параметрам (для каждого вида фильтра) (30) характеристик двух акустических пространств. Т.е., на этом этапе по референсному сигналу и по заданному алгоритму (программе тестирования-коррекции) (переданным на носителе) процессор по разнице первичного и вторичного сигналов-откликов определяет различие воздействия различных акустических пространств и приводит, выполнив соответствующие корректировки по каждому из фильтров звучание системы воспроизведения в состояние, наиболее близкое по параметрам к тому, которое имеется в условиях помещения записи при тестировании его по референсному сигналу с помощью тестовой системы I (электроакустические параметры тестовой системы и системы аудио- воспроизведения могут быть различными). Таким образом можно получить субъективное сходство двух источников звука (референсный сигнал подаётся на электроакустический преобразователь) тестовой системы в помещении записи и скорректированной аудиосистемы в помещении воспроизведения. При этом тестирование двух,- многоканальной тестовой системой позволяет внести проработку пространственных признаков звукового поля в тестируемом помещении. В этом случае любой записанный в помещении записи источник звука (акустический музыкальный инструмент, вокал) при воспроизведении через скорректированную описанным образом аудиосистему в любом помещении будет звучать аутентично прообразу, воссоздавая многие нюансы и тонкую специфику неповторимого события.
Акустика помещения проведения записи тестируется (см. Фиг. 4) Тестовой системой Il всеми мeтoдaми(в количестве п), по которым тестировалось помещение записи . Помещение тестируется пooчepёднo(цикличecки) каждым методом по программе тестирования, которой задаются конкретные методы и соответствующие им режимы тестирования, передаточные функции фильтра, критерии оптимизации фильтра, параметры фильтра, формы представлений параметров. При этом процессор последовательно, выполняя программу тестирования-коррекции, проводя тестирование по определённому методу, выбирает из комплекса фильтров (17) соответствующую цифровую функцию передачи фильтра WIn(Kn) (24), сформированную тестовой системойl с параметрами коэффициентов Kn(25), выбирает из набора референсных сигналов [Rn ](1) входной сигнал (серию сигналов) Rn, предназначенный для данного вида тестирования. Методы тестирования-коррекции, принятые при тестировании помещения записи, используют цифровые фильтры различных типов или иные численные методы формирования, преобразования сигналов, программно реализуемые процессором, такие, как полосовой фильтр, заграждающий фильтр, фазовый фильтр 1, 2, порядка - - оценка, коррекция АЧХ, ФЧХ, переходных характеристик, группового времени задержки, добротности, фазового сдвига, задержки сигнала, периода установления, затухания, резонансных, граничных полос частоты, др.
При конкретной реализации способа выбор методов определяется практической целесообразностью - начиная от простой оценки, до коррекции АЧХ. Референсный сигнал Rn -тестовый звуковой сигнал в цифровой форме, предназначенный для определённого метода тестирования как помещения записи, так и помещения воспроизведения, т.е., он является эталонным и по результатам тестирования разных акустических ycлoвий(paзныx помещений) данным методом на один эталонный входной сигнал можно оценить параметрическое отличие этих помещений по оценкам этого метода. Тип, .форма референсного сигнала определяется требованиями метода тестирования, которому этот сигнал предназначен, это может быть импульсный, тоновый, политональный, шумовой сигнал ограниченного или полного спектра и др. Применение конкретного вида референсного сигнала к определённому методу обуславливается спецификой метода и требованиями по точности, трудоёмкости получения результата тестирования. Для упрощения тестирования референсный сигнал может быть представлен в параметрическом виде рR п, как массив параметров, значений функции сигнала. При каждом тестировании определяется вторичный сигнал-отклик Sn (28) и его параметрические значения рS п (29) - результат реакции тестируемого помещения на входной тестовый сигнал Rn, тогда как по первичному сигналу-отклику (cм.Фиг.2) определяются акустические параметры условий пространства помещения записи. При несоответствии вторичного сигнала-отклика Sn первичному сигналу-отклику Fn, полученному тем же методом тестовой системой I для помещения записи, передаточная функция WIn(Kn) фильтра (или формирователя, преобразователя) сигнала подвергается корректировке путём изменения параметров фильтра Pn, преобразуется в оптимизируемую функцию Wn(Kn), цикл тестирования повторяется. При условии Sn = Fn ( рS п = рF п ) (с допуском) фильтр Wn(Kn) считается оптимизированным и помещается в комплекс оптимизированных цифровых фильтров (33), т.е., в этом случае сигналы-отклики в разных помещениях на один референсный сигнал считаются эквивалентными по данному методу, что соответствует задаче данного способа. Результаты каждого последующего тестирования-коррекции суммируются с ранее полученными результатами, в итоге, после выполнения всех тестирований получается комплекс оптимизированных цифровых фильтров акустической коррекции звукового сигнала в помещении воспроизведения [WlIn(Kn)], который и применяется для коррекции воспроизводимой музыкальной записи. Воспроизведение записи будет восприниматься аутентичным исполнению в помещении записи, т.к. любые источники звука (музыкальный инструмент, голос, излучатель референсного сигнала), записанные тестовой системой I в помещении записи будут сохранены на носителе в виде звукового сигнала, к которым относятся и референсные тестовые сигналы и по которым тестируется и корректируется помещение воспроизведения по критерию равенства сигналов-откликов таковым же в помещении записи (Sn = Fn ).
Для цифрового фильтра нижних частот первого порядка передаточная функция имеет вид W(P)=do/(co+c1*P) и определяет зависимость преобразования Лапласа входного и выходного значений для произвольных временных сигналов. ПрименивZ-преобразование получаем цифровую передаточную функцию: W(z)=D0*(l+z)/(C0+z), где
Pn -пapaмeтp(пepeмeннaя) фильтра, Rn -референсный сигнал (входное значение фильтра), Fn= W(z)/ Rn= DI0*(l+z)/(CI0+z)/ Rn -первичный cигнaл-oтклик(выxoднoe значение фильтра в помещении записи); Do, С о -коэффициенты фильтрации -их значения определяют параметры фильтрации; Sn= W(z)/ Rn= Dllo*(l+z)/(Cllo+z)/ Rп-вторичный сигнал- oтклик(выxoднoe значение фильтра в помещении воспроизведения).
Форма, вид вторичного сигнала-отклика зависит от коэффициентов фильтрации фильтра нижних частот, следовательно, при определённой коррекци
Sn=Fn при DII0= Dlо+КDп, CII0 =CI0+KCn, где KDn,KCn -коэффициенты фильтра W(z), обеспечивающие оптимальную фильтрацию по данному методу.
Формулы иллюстрируют метод амплитудно-частотной коррекции фильтром нижних частот первого порядка, показывая, что изменение коэффициентов фильтрации DII0, CII0 Ha значения KDn, KCn позволяет привести уровень вторичного сигнала-отклика Sn к уровню первичного сигнала-отклика Fn(т.e. параметры сигналов-откликов рF n= рS п), выполнив коррекцию АЧХ тестовой системыll. Вывод справедлив для любых видов фильтров с изменяемой передаточной функцией.
Второй пример - фазовый фильтр
W(z)=(D0+Diz+D2z2)/(C0+CiZ+C2z2) -также, оптимизируя коэффициенты корректирующего фильтра, можно получить сдвиг фазы вторичного сигнала-отклика, равный сдвигу фазы у первичного cигнaлa(пo отношению к референсному сигналу).
Сдвиг фазы ф=arctg((DiSin(2πΩ/Ωa)+ D2sin(4πΩ/Ωa)/( D0 +DiCθs(2πΩ/Ωa)+ D2 cos(4πΩ/Ωa)))-
- arctg((CiSin(2πΩ/Ωa)+ C2sin(4яΩ/Ωa)/( C0 +CiCθs(2πΩ/Ωa)+ C2 cos(4πΩ/Ωa))), где Ω = f/f0- нормированная частота сигнала, f-частота сигнала, f0-чacтoтa среза фильтра, Ωa - нормированная частота выборки прослушивания повторяет по параметрам Тестовую систему.
Из всего вышесказанного можно сделать вывод о том, что целью оптимизации фильтра коррекции системы тестирования Il является обеспечение идентичности вторичного и первичного сигналов-откликов, т.е., система тестирования добивается (поисковой оптимизацией) одного вида сигналов откликов - первичного для некорректированной системы I и вторичного для корректированной системы II, а т.к. отклики идентичны (по заданным параметрам), то и звучание музыкального звукового сигнала так же будет идентичным (с учетом влияния собственных характеристик систем тестирования-корекции) помещении записи (один сигнал, одинаковые параметры сигналов-откликов). Таким образом, любой источник звука, записанный в помещении записи может быть идентично воспроизведён в другом помещении.
Способ может быть реализован в помещении (3), где производится запись, с помощью (см. Фиг. 1) системы для аудиозаписи/аудиовоспроизведения (6) и аналогичной системы, находящейся в помещении воспроизедения, которая может представлять собой, например, компьютер с аудиокартой, и комплект из микрофона (4), звукоизлучателя (2), например, на основе динамиков, источника референсного тестового сигнала (1), например, в виде СD-аудионосителя, а также приемника-анализатора (5) сигнала-отклика, который может представлять собой компьютерную программу и его функции реализуются компьютером, или, например, может быть представлен в виде многоканального записывающего устройства, например, MOTU 828 mkll USB 2.0 (MOTU), MOTU Тrаvеlеr FirеWirе и пр.

Claims

ФОРМУЛА
Способ аутентичного воспроизведения двух-, многоканальной аудиозаписи с моделированным воссозданием во вторичном пространстве параметров акустических характеристик окружающего пространства условий проведения аудиозаписи и получением вторичного звукового поля по признакам подобного первичному звуковому полю, характеризующийся использованием анализа акустических свойств помещений проведения записи и воспроизведения методом пропускания через них унифицированных тестовых сигналов, передачей нетиповых (предварительно не заданных для тестирования вторичного пространства или нерасполагаемых вторичной системой тестирования, но применяемых при тестировании первичного пространства) тестовых сигналов, методов тестирования и результатов анализа акустических свойств помещения проведения записи посредством цифрового носителя данных для анализа акустических свойств помещения воспроизведения, сопоставлением полученных результатов анализов и корректировкой воспроизводимого двух-, многоканального звукового сигнала, уравнивающей полученные при тестировании параметры акустических свойств помещений записи и воспроизведения, отличающийся во-первых, использованием тестирования, анализа и оценки параметров энергетических, пространственно-временных, прочих характеристик акустических качеств и свойств (акустических характеристик) помещений проведения записи и воспроизведения аналогичным для различных помещений методом пропускания через них унифицированных тестовых сигналов посредством одного, двух и более раздельных звуковых каналов генерирования сигналов данной системы тестирования, соответствующих каналам электроакустических систем тестирования, записи и воспроизведения с прямыми электроакустическими преобразователями, определённо- стационарно разнесёнными в пространстве тестируемого помещения, действующих в различных, с изменяемым по условию тестирования пространственным позиционированием активных каналов, режимах комбинации одиночной, частичной совместной или полной совместной работы для излучения звуковых тестовых сигналов и возбуждения звукового поля от различных по направлению и расстоянию расположения источников относительно позиции приёма сигналов-откликов, принимаемых данной системой тестирования посредством одного, двух и более раздельных звуковых каналов приёма (сбора, регистрации) сигналов, соответствующих каналам электроакустических систем тестирования, записи и воспроизведения с обратными электроакустическими преобразователями, определённо-стационарно разнесёнными в пространстве тестируемого помещения, действующих в режимах комбинации одиночной, частичной совместной или полной совместной работы для регистрации соответствующих тестовых сигналов-откликов, предназначенных для определения реакции помещения на воздействие звуковых сигналов путём анализа и оценки изменения вида тестового сигнала в зависимости от параметров акустических характеристик окружающего пространства тестируемого помещения, действующих на объёмно-локализационные, тембральные, динамические, прочие характеристические признаки и особенности звукового поля, характерные для объектов воспроизведения (первичных звуковых сигналов), создаваемых источниками звука первичного пространства и результатов их вocпpoизвeдeния(кoпиpoвaния) во вторичном пpocтpaнcтвe( вторичных звуковых сигналов) в пределах тестируемых помещений по применяемому методу тестирования, во- вторых, передачей: в виде параметров- результатов анализа и оценки акустических характеристик помещения проведения аудиозаписи, то есть параметрических данных специфики и индивидуальных особенностей влияния акустической среды на характер звучания источников звуковых сигналов в условиях тестируемого помещения аудиозаписи, нерасполагаемых вторичной системой тестирования : / 1 -в виде программы тестирования/ машинного описания порядка , состава, методов и режимов проведения тестирования и коррекции акустических характеристик помещения воспроизведения, спецификации комплекса применяемых фильтров акустической коррекции двух-, многоканального звукового сигнала, включая описания перечня унифицированных и(или) методов действия и функций нетиповых фильтров коррекции каждого канала в соответствии с методом тестирования и коррекции, / 2 /перечня, при необходимости, фopмы( цифровом виде представления) или функций нетиповых тестовых сигналов с описанием соответствия тестовых сигналов методам тестирования и результатов тестирования помещения проведения аудиозаписи -первичных сигналов-откликов посредством цифрового носителя данных для тестирования, анализа и коррекции акустических характеристик помещения аудиовоспроизведения, в-третьих, сопоставлением полученных результатов анализов помещений, корректировкой звукового сигнала воспроизводимой двух-, многоканальной аудиозаписи , выполняемой путём приведения оценок параметров тестируемых акустических характеристик окружающего пространства условий аудиовоспроизведения, действующих на характеристические признаки вторичного звукового поля, к значениям оценок аналогичных параметров акустических характеристик окружающего пространства условий проведения аудиозаписи, действующих на признаки первичного звукового поля, уравнивающей полученные при тестировании результативные оцениваемые параметры акустических характеристик помещений записи и воспроизведения для получения вторичного звукового поля, параметрически подобного первичному; причем на начальном этапе реализации способа сначала проводят по-методное , по-режимное тестирование и оценку параметров акустических характеристик помещения проведения аудиозаписи, в результате чего получают: первичные сигналы-отклики, параметрические данные специфики и индивидуальных особенностей влияния акустической среды на характер звучания источников тестовых и аудиозаписываемого первичного звуковых сигналов в условиях помещения записи музыкального произведения, комплекс фильтров акустической коррекции двух-, многоканального звукового сигнала, действующих на параметры, определяемые соответствующим методом тестирования и применяемых при последующем воспроизведении двух-, многоканальной аудиозаписи первичного звукового сигнала для изменения его параметров в зависимости от параметров акустических характеристик окружающего пространства помещения проведения аудиовоспроизведения; производят исполнение, запись и затем размещение на цифровой носитель двух-, многоканальной аудиозаписи основного музыкального произведения в помещении, прошедшем тестирование и, дополнительно, параметрических данных специфики и индивидуальных особенностей влияния акустической среды на характер звучания источников звуковых сигналов в условиях помещения записи, первичных сигналов-откликов, нетиповых тестовых сигналов, спецификации комплекса фильтров акустической коррекции двух-, многоканального звукового сигнала, при нетиповом тестировании-проrраммного кода порядка , состава, методов и режимов проведения по- методного , по-режимного тестирования; далее, на основе данных, полученных посредством цифрового носителя или иного способа передачи, по описанию порядка проведения тестирования проводят автоматическое по-методное, по-режимное тестирование помещения воспроизведения, аналогичное проведенному тестированию помещения записи звукового сигнала посредством аналогичной системы тестирования- коррекции методом пропускания через него унифицированных тестовых сигналов, в результате которого получают: вторичные сигналы-отклики, параметрические данные специфики и индивидуальных особенностей влияния акустической среды на характер звучания источников сигналов в условиях помещения воспроизведения музыкального произведения для вторичных звуковых сигналов, получаемых при воспроизведении в данном помещении двyx-,мнoгoкaнaльнoй аудиозаписи первичных звуковых сигналов; затем по взаимному несоответствию первичных и вторичных сигналов-откликов и несоответствию их тестовым сигналам определяют различие воздействия на звуковой сигнал акустических качеств и свойств пространств помещения, где производилась запись и помещения, где запись предполагается воспроизвести: производят оценку параметров акустических характеристик помещения воспроизведения аудиозаписи относительно соответствующих параметров акустических характеристик помещения проведения аудиозаписи на основе собранных в результате тестирования помещения аудиовоспроизведения и полученных посредством носителя или среды сообщения данных путем сопоставления и определения несоответствия результатов тестирования помещений записи и воспроизведения, затем оптимизируют комплекс фильтров акустической коррекции звукового сигнала при воспроизведении двух- многоканальной аудиозаписи первичного звукового сигнала для получения требуемого в соответствии с данным методом тестирования-коррекции вида двух-, многоканального вторичного звукового сигнала: определяя необходимый по каждому методу тестирования уровень коррекции каждого фильтра, устанавливают для каждого из каналов соответствующее значение коэффициентов фильтрации каждого фильтра и, выполнив на основе полученных коэффициентов корректировки комплексно по фильтрам в каждом канале воспроизведения, а в итоге, после корректировок по всем каналам по результатам всех тестирований, в соответствии с описанием порядка тестирования, получают вторичный сигнал-отклик в заданном помещении, параметрически идентичный первичному сигналу- отклику, то есть характеристические признаки звукового поля вторичного сигнала-отклика, зависящие от параметров акустических характеристик помещения аудиовоспроизведения и функций, уровня коррекции фильтров идентичные таковым звукового поля первичного сигнала-отклика, определяемым параметрами помещения аудиозаписи и, соответственно, во вторичном пространстве при воспроизведении двух- , многоканальной аудиозаписи получают вторичные звуковые cигнaлы(пpизнaки вторичного звукового поля), аутентичные (подобные) первичным звуковым cигнaлaм(пpизнaкaм первичного звукового поля), имеющимся при записи первоначальных звуков первичного пространства.
PCT/RU2009/000156 2009-04-01 2009-04-01 Способ воспроизведения аудиозаписи с моделированием акустических характеристик условий проведения записи WO2010114409A1 (ru)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/998,417 US8401685B2 (en) 2009-04-01 2009-04-01 Method for reproducing an audio recording with the simulation of the acoustic characteristics of the recording condition
EP20090842759 EP2416314A4 (en) 2009-04-01 2009-04-01 AUDIO RECORDING REPRODUCTION METHOD WITH MODELING ACOUSTICAL CHARACTERISTICS OF THE RECORDING CONDITIONS
PCT/RU2009/000156 WO2010114409A1 (ru) 2009-04-01 2009-04-01 Способ воспроизведения аудиозаписи с моделированием акустических характеристик условий проведения записи

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2009/000156 WO2010114409A1 (ru) 2009-04-01 2009-04-01 Способ воспроизведения аудиозаписи с моделированием акустических характеристик условий проведения записи

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2010114409A1 true WO2010114409A1 (ru) 2010-10-07

Family

ID=42828511

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2009/000156 WO2010114409A1 (ru) 2009-04-01 2009-04-01 Способ воспроизведения аудиозаписи с моделированием акустических характеристик условий проведения записи

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8401685B2 (ru)
EP (1) EP2416314A4 (ru)
WO (1) WO2010114409A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114090414A (zh) * 2020-08-24 2022-02-25 阿里巴巴集团控股有限公司 数据处理***及方法、数据测试***、数据***

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9185199B2 (en) * 2013-03-12 2015-11-10 Google Technology Holdings LLC Method and apparatus for acoustically characterizing an environment in which an electronic device resides
US10142730B1 (en) * 2017-09-25 2018-11-27 Cirrus Logic, Inc. Temporal and spatial detection of acoustic sources
CN111656434B (zh) * 2018-02-14 2023-08-04 雅马哈株式会社 音响参数调整装置、音响参数调整方法及记录介质
GB2590906A (en) * 2019-12-19 2021-07-14 Nomono As Wireless microphone with local storage
CN117319902B (zh) * 2023-11-28 2024-03-12 广州市声讯电子科技股份有限公司 一种多场景扬声器阵列的控制方法及其控制***
CN117993790B (zh) * 2024-04-07 2024-06-14 中国测试技术研究院声学研究所 基于神经网络的指挥室声环境质量权重计量优化分析方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU422023A1 (ru) * 1972-01-31 1974-03-30 Н. Резв кова Способ коррекции частотной характеристики помещения для прослушивания
RU2042217C1 (ru) * 1988-03-24 1995-08-20 Берч Вуд Акустикс Недерланд Б.В. Способ формирования звукового поля в зале прослушивания и устройство для его осуществления
RU2000112549A (ru) 1997-10-20 2002-04-10 Нокиа Ойй Способ и система для обработки виртуального акустического окружающего пространства
RU2234819C2 (ru) * 1997-10-20 2004-08-20 Нокиа Ойй Способ и система для передачи характеристик виртуального акустического окружающего пространства
US20050157891A1 (en) * 2002-06-12 2005-07-21 Johansen Lars G. Method of digital equalisation of a sound from loudspeakers in rooms and use of the method
RU2260210C2 (ru) * 2004-04-05 2005-09-10 Пыльнев Михаил Александрович Способ воспроизведения аудиохарактеристик данного окружающего пространства
US20080037799A1 (en) * 2006-08-11 2008-02-14 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method of equalizing a room parameter in an audio system using an acoustic transducer array
RU2353004C1 (ru) * 2007-11-07 2009-04-20 Кашапов Ильфак Илгизович Способ воспроизведения аудиозаписи с моделированным воссозданием параметров акустических характеристик окружающего пространства условий проведения аудиозаписи

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6760451B1 (en) * 1993-08-03 2004-07-06 Peter Graham Craven Compensating filters
JP3584800B2 (ja) * 1999-08-17 2004-11-04 ヤマハ株式会社 音場再現方法およびその装置
DE10032666B4 (de) * 2000-07-05 2005-06-02 Daimlerchrysler Ag Audiosystem für ein Kraftfahrzeug
JP4059478B2 (ja) * 2002-02-28 2008-03-12 パイオニア株式会社 音場制御方法及び音場制御システム
WO2005117483A1 (en) * 2004-05-25 2005-12-08 Huonlabs Pty Ltd Audio apparatus and method
EP1851656A4 (en) * 2005-02-22 2009-09-23 Verax Technologies Inc SYSTEM AND METHOD FOR FORMATTING MULTIMODE CONTENT OF SOUNDS AND METADATA
JP4674505B2 (ja) * 2005-08-01 2011-04-20 ソニー株式会社 音声信号処理方法、音場再現システム

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU422023A1 (ru) * 1972-01-31 1974-03-30 Н. Резв кова Способ коррекции частотной характеристики помещения для прослушивания
RU2042217C1 (ru) * 1988-03-24 1995-08-20 Берч Вуд Акустикс Недерланд Б.В. Способ формирования звукового поля в зале прослушивания и устройство для его осуществления
RU2000112549A (ru) 1997-10-20 2002-04-10 Нокиа Ойй Способ и система для обработки виртуального акустического окружающего пространства
RU2234819C2 (ru) * 1997-10-20 2004-08-20 Нокиа Ойй Способ и система для передачи характеристик виртуального акустического окружающего пространства
US20050157891A1 (en) * 2002-06-12 2005-07-21 Johansen Lars G. Method of digital equalisation of a sound from loudspeakers in rooms and use of the method
RU2004110324A (ru) 2004-04-05 2004-12-10 Михаил Александрович Пыльнев Способ воспроизведения аудиохарактеристик данного окружающего пространства "duran-1"
RU2260210C2 (ru) * 2004-04-05 2005-09-10 Пыльнев Михаил Александрович Способ воспроизведения аудиохарактеристик данного окружающего пространства
US20080037799A1 (en) * 2006-08-11 2008-02-14 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method of equalizing a room parameter in an audio system using an acoustic transducer array
RU2353004C1 (ru) * 2007-11-07 2009-04-20 Кашапов Ильфак Илгизович Способ воспроизведения аудиозаписи с моделированным воссозданием параметров акустических характеристик окружающего пространства условий проведения аудиозаписи

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2416314A4 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114090414A (zh) * 2020-08-24 2022-02-25 阿里巴巴集团控股有限公司 数据处理***及方法、数据测试***、数据***

Also Published As

Publication number Publication date
EP2416314A1 (en) 2012-02-08
US20110196522A1 (en) 2011-08-11
US8401685B2 (en) 2013-03-19
EP2416314A4 (en) 2013-05-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Postma et al. Perceptive and objective evaluation of calibrated room acoustic simulation auralizations
KR102036359B1 (ko) 다중 채널 오디오를 위한 룸 특성화 및 보정
Jot et al. Analysis and synthesis of room reverberation based on a statistical time-frequency model
Martellotta The just noticeable difference of center time and clarity index in large reverberant spaces
WO2010114409A1 (ru) Способ воспроизведения аудиозаписи с моделированием акустических характеристик условий проведения записи
Hansen et al. Making recordings for simulation tests in the Archimedes project
US6970568B1 (en) Apparatus and method for analyzing an electro-acoustic system
EP3121808A2 (en) System and method of modeling characteristics of a musical instrument
RU2145446C1 (ru) Способ оптимальной передачи сообщений любой физической природы, например, способ оптимального звуковоспроизведения и система для его осуществления, способ оптимального, пространственного, активного понижения уровня сигналов любой физической природы
Rumsey et al. Interaural time difference fluctuations: their measurement, subjective perceptual effect, and application in sound reproduction
RU2353004C1 (ru) Способ воспроизведения аудиозаписи с моделированным воссозданием параметров акустических характеристик окружающего пространства условий проведения аудиозаписи
US7024259B1 (en) System and method for evaluating the quality of multi-channel audio signals
US6925426B1 (en) Process for high fidelity sound recording and reproduction of musical sound
RU2392670C1 (ru) Способ аутентичного воспроизведения двух-, многоканальной аудиозаписи с моделированным воссозданием во вторичном пространстве параметров акустических характеристик окружающего пространства условий проведения аудиозаписи и получением вторичного звукового поля по признакам подобного первичному звуковому полю
Antsalo et al. Comparison of modal equalizer design methods
Stephenson Assessing the quality of low frequency audio reproduction in critical listening spaces
Haeussler et al. Crispness, speech intelligibility, and coloration of reverberant recordings played back in another reverberant room (Room-In-Room)
Pedrero et al. Perceptual validation of virtual acoustic models
Choi et al. A comparison of subjective assessments of recorded music and computer simulated auralizations in two auditoria
CN113257247A (zh) 一种测试方法及***
Roginska et al. Measuring spectral directivity of an electric guitar amplifier
Benjamin et al. The effect of room acoustics on subwoofer performance and level setting
Tenenbaum et al. Virtual reality: A new approach to validate computer modeling auralizations by using articulation indexes
Vorländer Simulation and evaluation of acoustic environments
Nicolai The influence of stage acoustics on sound exposure of symphony orchestra musicians

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09842759

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 12998417

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2009842759

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE