Assignment impulse measurement door David Cok

Maat: px

Weergave met pagina beginnen:

Download "Assignment impulse measurement door David Cok"

Brecht Lambrechts
7 jaren geleden
Aantal bezoeken:

1 Assignment impulse measurement door David Cok Introduction Het doel van deze opdracht is om een impulse respons te meten van een bepaald akoestisch systeem. Het leek mij interessant om een impuls respons van een ruimte te maken. Tijdens het mixen van opnames wordt er in de beroepspraktijk enorm veel gebruik gemaakt van plugins met convolutie galm. Vanuit deze achtergrond is het natuurlijk erg handig als je in staat bent om een zelf gegereerde impulse respons te gebruiken van een bepaalde ruimte. Analog system + type of filter Een tijd terug heb ik het geluid verzorgt voor het Reich project in de Doelen. Het leek me leuk om dit te combineren met een puls responsie meting. Aangezien ik mooie spullen tot mijn beschikking heb verwacht ik dat ik een mooie en schone impulse response overhoudt. Scheme with processing method Afbeelding 1 is een schematische weergave van het proces om een impulse response te meten. Allereerst gebruik je een sweep met alle energie van een puls over een bepaalde tijd uitgesmeerd. In dit geval 10 seconde. De sweep wordt afgespeeld met behulp van een computer. Aangezien de sweep digitaal gegenereert is moet het eerst een DA conversie ondergaan. Vervolgens wordt het signaal versterkt en door een speaker afgespeeld. De ruimte waarin het is afgespeeld heeft een filter werking. Het eind resultaat zal hetzelfde sweep signaal zijn, maar dan door de ruimte gefilterd. Dit gefilterde signaal wordt opgenomen met behulp van een microfoon welke versterkt wordt door een voorversterker. Om dit signaal te kunnen processen is het nodig om digitaal te maken. Vandaar de AD conversie voordat het weer in de computer staat. Nu is het probleem, je wilt weer terug in de tijd. Het signaal duurt een bepaalde tijd en als eindresultaat is een puls (een enorme hoeveelheid energie met alle frequentie componenten in een kort tijd moment). Door het te deconvolueren kun je het terugbrengen naar 1 moment in tijd. Om geen fase problemen te krijgen, keer je de sweep om. In feite creeer je een fase terug schuif filter welke alle fases omdraait. Het eind resultaat is een impulse respons. Op deze manier doe je ook de fase verschuiving van een zaal (en sweep) teniet. Afbeelding 1: Processing scheme

Vanuit deze achtergrond is het natuurlijk erg handig als je in staat bent om een zelf gegereerde impulse respons te gebruiken van een bepaalde ruimte.

2 Description of measurement Setup Meting: Opname system: MacBook Pro + Digi003 rack Software: ProTools 7.4 Microfoon: DPA4006 Luidspreker: Nexo PS10 Locatie: De Doelen, Rotterdam Beschrijving setup: De luidspreker stond op de grond op de rand van het podium. Halverwege de zaal, op de eerste verhoging, is de microfoon geplaatst. Ook stond daar de laptop + geluidsinterface (Digi003). Het bovenaanzicht (afbeelding 2) geeft wat meer duidelijkheid. De microfoon stond iets omhoog gericht. Precies is het niet te zeggen, maar de afstand tussen de microfoon en de speaker is ongeveer 20 meter. Afbeelding 2: Bovenaanzicht Doelen

Halverwege de zaal, op de eerste verhoging, is de microfoon geplaatst. Ook stond daar de laptop + geluidsinterface (Digi003).

3 Method for generating test signals De sweep is gegenereert met het programma Praat. Met behulp van het volgende script: Afbeelding 3: Praat script voor het genereren van een sweep Dit script genereert een sweep met een gelijke energetische spreiding voor alle frequentie componenten. De amplitude moet dus voor de lage frequenties naar beneden geschaald worden en voor de hoge frequenties moet de amplitude omhoog geschaald worden. Deze gecorrigeerde sweep ziet er als volgt uit: Afbeelding 4: Gecorrigeerde sweep

met een gelijke energetische spreiding voor alle frequentie componenten.

4 Interpretation sweep/impulse response In het gegenereerde spectrum van de de impulse respons kun je duidelijk de room modes ontdekken. Voor de frequenties: 336 Hz, 1270 Hz, 4300 Hz, 7325 Hz, Hz, Hz en Hz heeft de Doelen een duidelijke voorkeur. Afbeelding 5: Spectrum IR_doelen.wav Afbeelding 6: Afstand 1 e golffront naar 1 e reflectie De lengte van het eerste golffront tot aan de eerste reflectie is ongeveer 0,01 seconde. Als je dit vermenigvuldigt met 340 m (geluidssnelheid), dan vind je 3,4 meter. De eerste reflectie

5 was op 3,4 meter voor de microfoon of op 1,7 meter achter de microfoon. Hoogstwaarschijnlijk is dit de marmeren trap. Deze stond ongeveer 3,5 meter van de microfoon vandaan. Afbeelding 7: Afstand 1 e golffront naar 2 e reflectie De lengte van het tweede golffront tot aan de tweede reflectie is ongeveer 0,04 seconde. Als je dit vermenigvuldigt met 340 m (geluidssnelheid), dan vind je 13,6 meter. De tweede reflectie was op 13,6 meter voor de microfoon of op 6,8 meter achter de microfoon. Deze tweede reflectie komt waarschijnlijk van de zijkant. Waar aan beide kanten balkons waren met een bladgouden harde voorkant. Ook bevonden zich daar marmeren difusers.

Afbeelding 7: Afstand 1 e golffront naar 2 e reflectie De lengte van het tweede golffront tot aan de tweede reflectie is ongeveer 0,04 seconde.

6 Final result in relation to the expected filtering effects Afbeelding 8: Eerste golffront Afbeelding 9: Eerste reflectie Afbeelding 10: Tweede reflectie

7 Afbeelding 11: Spectrum eerste golffront Afbeelding 12: Spectrum eerste reflectie

8 Afbeelding 13: Spectrum tweede reflectie Afbeelding 14: Eerste golffront + reflecties in 1 plot

9 Conclusions Er was niet echt een vraagstelling, dus conclusies trekken is lastig. Toch probeer ik een aantal conclusies te trekken aan de hand van de resultaten. Uit de frequentie spectra (afbeelding 11, 12 en 13) blijkt hetzelfde verlies van de hoge frequenties. Uit de impulse respons blijkt (zie afbeelding 15) dat de galmtijd 2,1 seconden bedraagt. Wat erg realistisch is voor een klassieke concert zaal. Afbeelding 15: Lengte impulse response Doelen Naar mijn idee is de meting geslaagd. Het eind resultaat is een bruikbare impulse respons waarmee ik een reverb kan nabootsen alsof ik in de Doelen zelf ben. Het experiment is volledig geslaagd. Voor de volgende keer is het wijs om beter op reflecterende vlakken te letten. Misschien was het hangen van microfoons beter geweest. Bibliography /assignment_IR_ExpSweep_MainPage.htm /HowToUsePraatToGenaerateASweep.htm &meta=

Wat erg realistisch is voor een klassieke concert zaal. Afbeelding 15: Lengte impulse response Doelen Naar mijn idee is de meting geslaagd.

10 Listing of the signals 1. Sweep20k10s.wav 2. Reverse_sweep20k10s.wav 3. Meting_doelen.wav 4. IR_doelen.wav

Vergelijkbare documenten

Meten van de Impuls response

Meten van de Impuls response Als opdracht voor het vak S&S2 hebben we de opdracht gekregen om van een akoestisch instrument de impuls response te meten. De vier AoS studenten waar onder ik hebben gekozen