Group Delay acceptable en fonction de la fréquence ?

[etmo]

En champ libre (grande espace sans obstacle à la propagation sonore) c'est plus l'atténuation des aigus et globalement l'intensité sonore qui permet de perception des distances.

Maintenant ce n'est pas dans ce domaine que notre cerveau est le plus performant. Sans une aide visuelle la perception des distances est très imprécise.

[Pio2001]

A noter la technique de PSI audio pour linéariser le GD: En fait ils l'augmentent avec de nombreux passe-tout jusqu'à l'obtention d'un GD linéaire, donc un retard pur. Théoriquement, ça devrait donner l'impression que l'enceinte est plus lointaine (?)

Non, cela donne l'impression d'avoir appuyé sur le bouton "lecture" quelques millisecondes plus tard. C'est vraiment un délai, dans le sens le disque met un peu plus de temps avant de démarrer.

Il va me falloir relire plusieurs fois
Donc difficile de jouer sur la phase, le GD, par filtre passe tout sans modifier la réponse en fréquence ?

J'avais fait toute une discussion sur hcfr quand je découvrais ça. Mais toutes les images sont parties à la benne. Il faudrait que je la recrée ici en réintégrant les images.

Voici déjà deux vidéos que j'avais faites à l'époque. C'est un extrait audio passé à travers des filtres complètement artificiels. Sans explications, ça reste très abstrait, mais dans les versions modifiées ci-dessous, on entend l'abominable pré-echo ou pré-ringing : la percussion principale commence avant l'impact. Carrément avant la lecture du morceau. C'est une réverbération inversée. Cet effet est possible à partir du moment où on sort du domaine de la "phase minimale".



Notez que dans la deuxième version, qui a une réponse en fréquence plate, mais une courbe de phase tordue, la seule chose qu'on entend, c'est le pré-écho. La percussion commence trop tôt. Au lieu de faire pom...pom...pom... elle fait rrrom... rrrom... rrrom...
Que la phase soit tordue n'a aucun effet audible, à part le fait, indissociable et très gênant, que la queue de réverb arrive avant le direct !

Dans cette deuxième vidéo, j'ai rajouté 20 dB dans le grave. Juste comme ça, sans raison. Sauf que je l'ai fait de deux façons différentes. Avec un filtre à phase minimale (ce qui est la bonne façon de faire, et qui rajoute naturellement 74 ms de group delay (l'écart grave / aigu passe de 70 ms dans l'original à 144 ms dans le fichier modifié, ce qui correspond aux 74 ms de group delay).
Et ensuite avec un invraisemblable filtre à phase linéaire (normalement jamais utilisé pour égaliser). Mathématiquement, son group delay est de zéro, mais le résultat est désastreux à l'écoute à cause de l'apparition du pré-écho (ou reverb inversée, si vous préférez) qui était absent de la version à phase minimale.



Normalement, quand on fait de la correction (et non de la destruction, comme ci-dessus), toutes les corrections doivent ramener le signal à sa forme d'origine. Mais si la correction n'est pas parfaite, attention à l'apparition possible de pré-echo si on joue aux apprentis sorciers avec la phase.

Néanmoins, un GD constant correspond à un pur retard du signal et peut être enlévé du problème SEDMP.

Ca dépend pour quoi. Si il y a de l'image en même temps que du son, il va falloir retarder l'image d'autant pour que ça reste synchro.
Et il y a des applications qui nécessitent du temps réel : jeux vidéo, instruments de musique amplifiés... Et même travail d'édition sur fichier audio. C'est exaspérant de voir le curseur passer sur un endroit du graphique et d'entendre un truc qui correspond à un autre endroit. Ca me le fait quand je lance mes vieux éditeurs audio dans une VM.

[Nicolas]

super sujet

Déplacé en section "Acoustique"

[Rascalito]

Ca dépend pour quoi. Si il y a de l'image en même temps que du son, il va falloir retarder l'image d'autant pour que ça reste synchro.
Et il y a des applications qui nécessitent du temps réel : jeux vidéo, instruments de musique amplifiés... Et même travail d'édition sur fichier audio. C'est exaspérant de voir le curseur passer sur un endroit du graphique et d'entendre un truc qui correspond à un autre endroit. Ça me le fait quand je lance mes vieux éditeurs audio dans une VM.

Faut relativiser: on parle de qq ms, pas de dixièmes, le système fonctionne et les enceintes PSI audio sont utilisées professionnellement.
Dans le jeu vidéo, ce qui prime, c'est le frame-rate et la souris, le son, c'est pas important. Ceci dit, si tu as des grosses latences, faut revoir le système ou les logiciels utilisés.
Déjà 1m de parcours sonore c'est 3ms, ça veut dire que quand tu regardes ta télé, t'as déjà pas loin de 1 à 2 centièmes de seconde de retard sur l'image... une demi-image en quelque sorte.
Mais après tout, on s'en fout: on écoute de la musique.

[gug42]

On parle de corriger la courbe de GD en fonction de la fréquence. Quand Alain Roux a commencé à faire ça, ils avaient écrit un programme et les ordis étaient pas rapides, ça prenait plusieurs heures à calculer.

Donc il le recommande fortement. Du moins de permettre un déphasage de 10° (est ce une pente de 10%?) par tranche de 100Hz. Et avec un filtre pass-all. Sans aller jusqu'à une phase plate, peut être juste atteindre ce Dg max serait déjà top ?
Ou aussi d'une demi période ?

Éventuellement si tu passes dans le coin, je ne comprends pas dans virtuixcad commetn simuler l'action du pass-all du t.racks ... J'ai bien un filtre "active pass-all" .. mais de paramétrable la Fréquence, le Q mais pas d'amplitude (dB) ?
Merci d'avance !

C'est le délai de groupe qui est important, étant lui même un indicateur de la variation de phase.
Maintenant, un group délay constant est équivalent à un retard. De ce fait, ce n'est pas idiot de penser à la variation de GD, mais à ma connaissance, ça n'a jamais été abordé.
On pourrait même supposer dans le sens de ce que dit JIM que ce qui importe c'est le GD divisé par le temps d'une période.

A noter la technique de PSI audio pour linéariser le GD: En fait ils l'augmentent avec de nombreux passe-tout jusqu'à l'obtention d'un GD linéaire, donc un retard pur. Théoriquement, ça devrait donner l'impression que l'enceinte est plus lointaine (?)

Wooh, ca doit pas être simple à faire, ni à mesurer !
Après si c'est fait globalement ou par hp, appliquer un délais dans le dsp est simple ... Et puis reculer, on parle de ms donc de quelques centimètres équivalents non ?

Justement les quelques études que j'ai à ma connaissance s'attachent à étudier la variation du délai de groupe qui provoque des dégradations audibles. Ce sont les variations rapides de ce délai de groupe en fonction de la fréquence qui sont audibles à ma connaissance.

Les retards de délais de groupes ne changent pas la perception de distance. Cette dernière est plutôt perceptible avec la réverbération et les premières réflexions.

Cette information de distance peut être contenu dans l'enregistrement, on va percevoir le son de l'objet sonore et les différentes réflexions retardées de la salle d'enregistrement. Mais si les réflexions du local sont trop importantes par rapport aux réflexion enregistrée à la prise de son alors la perception de ces profondeurs n'est plus possible. On perçoit plus la distance des enceintes et donc la taille du système. C'est plus un problème d'acoustique du local qu'un problème d'enceinte. Cette notion est rattachée au mesure ETC dans le local d'écoute.

Je rejoins, JIM sur l'importance de la salle. J'ai fait un test sur des enregistrement de batterie en annulant globalement le retard des enceintes par traitement FIR du signal avant injection dans le système. En test ABX, avec mon local je suis incapable de faire la différence. Les retards de l'enceintes sont négligeables par rapport au manque d'amortissement des modes.

Donc je me fais des noeuds au cerveau peu utile pour le moment vu la salle :(
Merci d'avoir effectué ces tests ! Et je note "mesure ETC", je rechercherais.

[gug42]

J'avais fait toute une discussion sur hcfr quand je découvrais ça. Mais toutes les images sont parties à la benne. Il faudrait que je la recrée ici en réintégrant les images.

Voici déjà deux vidéos que j'avais faites à l'époque. C'est un extrait audio passé à travers des filtres complètement artificiels. Sans explications, ça reste très abstrait, mais dans les versions modifiées ci-dessous, on entend l'abominable pré-echo ou pré-ringing : la percussion principale commence avant l'impact. Carrément avant la lecture du morceau. C'est une réverbération inversée. Cet effet est possible à partir du moment où on sort du domaine de la "phase minimale".



Notez que dans la deuxième version, qui a une réponse en fréquence plate, mais une courbe de phase tordue, la seule chose qu'on entend, c'est le pré-écho. La percussion commence trop tôt. Au lieu de faire pom...pom...pom... elle fait rrrom... rrrom... rrrom...
Que la phase soit tordue n'a aucun effet audible, à part le fait, indissociable et très gênant, que la queue de réverb arrive avant le direct !

Dans cette deuxième vidéo, j'ai rajouté 20 dB dans le grave. Juste comme ça, sans raison. Sauf que je l'ai fait de deux façons différentes. Avec un filtre à phase minimale (ce qui est la bonne façon de faire, et qui rajoute naturellement 74 ms de group delay (l'écart grave / aigu passe de 70 ms dans l'original à 144 ms dans le fichier modifié, ce qui correspond aux 74 ms de group delay).
Et ensuite avec un invraisemblable filtre à phase linéaire (normalement jamais utilisé pour égaliser). Mathématiquement, son group delay est de zéro, mais le résultat est désastreux à l'écoute à cause de l'apparition du pré-écho (ou reverb inversée, si vous préférez) qui était absent de la version à phase minimale.



Normalement, quand on fait de la correction (et non de la destruction, comme ci-dessus), toutes les corrections doivent ramener le signal à sa forme d'origine. Mais si la correction n'est pas parfaite, attention à l'apparition possible de pré-echo si on joue aux apprentis sorciers avec la phase.

Très instructif ces vidéos. Effectivement le soucis est bien mis en avant ... :/
Bref vouloir corriger peut rendre la chose pire ...

Hum la question me venant à l'esprit : comment le mesurer avec son micro et rew ? c'est possible même dans les basses fréquences ?


Merci encore !

[Pio2001]

Hum la question me venant à l'esprit : comment le mesurer avec son micro et rew ? c'est possible même dans les basses fréquences ?

Oui, pour mesurer le pré-ringing, tu peux faire une mesure sweep en un seul point (point d'écoute), et afficher la réponse impulsionnelle. Le pré-ringing apparaît à gauche de l'impulsion (si toutefois il n'y a pas de bruit de fond et pas de distorsion).

Une mesure plus directe si un pré-ringing est suspecté à une fréquence donnée, c'est de jouer un signal burst à cette fréquence, de l'enregistrer dans Audacity (toujours au point d'écoute) et de le comparer à l'original (REW peut exporter le signal-test en wav). Là, la distorsion et le bruit ne viennent pas polluer le signal. Mais avec cette méthode on ne voit qu'une seule fréquence à la fois.

[Rascalito]

SEDMP, un filtre passe-tout en actif ou en passif est causal, mais est il à minimum de phase?
Je dirais bien que oui mais de prime abord et sans confirmation.
Dans la première vidéo, la phase tourmentée s'entend plutôt. Surtout dans le bas médium / grave ...

PS: Hé bé il semble que non, ça dépend des valeurs des composants.

[gug42]

Hum la question me venant à l'esprit : comment le mesurer avec son micro et rew ? c'est possible même dans les basses fréquences ?

Oui, pour mesurer le pré-ringing, tu peux faire une mesure sweep en un seul point (point d'écoute), et afficher la réponse impulsionnelle. Le pré-ringing apparaît à gauche de l'impulsion (si toutefois il n'y a pas de bruit de fond et pas de distorsion).

Une mesure plus directe si un pré-ringing est suspecté à une fréquence donnée, c'est de jouer un signal burst à cette fréquence, de l'enregistrer dans Audacity (toujours au point d'écoute) et de le comparer à l'original (REW peut exporter le signal-test en wav). Là, la distorsion et le bruit ne viennent pas polluer le signal. Mais avec cette méthode on ne voit qu'une seule fréquence à la fois.

Merci ! impatient de tester également
Sur la seconde méthode, la fréquence pourrait être le filtre all-pass définissant la fréquence d'action.

SEDMP, un filtre passe-tout en actif ou en passif est causal, mais est il à minimum de phase?
Je dirais bien que oui mais de prime abord et sans confirmation.
Dans la première vidéo, la phase tourmentée s'entend plutôt. Surtout dans le bas médium / grave ...

PS: Hé bé il semble que non, ça dépend des valeurs des composants.

C'est pas faux ! C'est pas faux ! Ah non ce mot je le connais pas ! C'est pas faux !


Heu encore une question, surement bête,
Est ce qu'un filtre all pass peut abaisser le Gd ? Ca me semble tirer par les cheveux non ?

[Rascalito]

Dans la méthode PSI audio, on augmente le Gd jusqu'à avoir un delai pur.

[gug42]

Merci ! Ok !
Hum du coup ca semble bien difficile de le faire avec un t.racks et ses 9 equa possibles.

[JIM]

Les filtres passe tout ou les filtres et égalisation à phase linéaire sont utilisés pour les fréquences de coupure et pas pour le grave qui doit rester à phase minimale.
Ca permet d'éviter l'excess phase, c'est à dire la distorsion de phase provoquée par les filtres passif ou actif conventionnel dans un système multi voies.

[Rascalito]

Farpaitement!

[gug42]

Merci JIM. Ok, donc uniquement au raccord woofer/compression dans mon cas.

Je me disais aussi xD

[Antoine B]

Hey, ça fait écho à des réflexions que j'avais
Tout d'abord on est tous d'accord pour dire que n'importe quel déphasage sur un son périodique est complètement inaudible ? Genre un signal triangle dont on déphase aléatoirement les sinus ne ressemblera pas du tout à un triangle visuellement mais sera indiscernable à l'oreille ? J'ai pas encore fait l'exp mais je suis à peu près sûr du résultat.

C'est pourquoi le délai de groupe est la seule chose qui importe, et importe uniquement pour les sons non périodiques (transitoires, modulations d'enveloppe etc). Faire des tests de perception est donc compliqué (on fait passer quel son au juste ?)

Je ne vois pas de raison dès lors de faire le ratio délai de groupe sur période, mais s'il y a une raison ça m'intéresse ! On peut juste dire que la sensibilité aux variations d'enveloppe (processus neuronal automatique qui arrive juste après la décomposition en fréquences par les cellules ciliées) varie avec la fréquence, pour atteindre un optimum dans les fréquences de la voix humaine.

Pour info, avant de s'attacher au délai de groupe de la charge, bien vérifier ce que vous avez en salle car c'est souvent d'une autre dimension.

Je ne suis pas si sûr de cela, mais je n'ai qu'une hypothèse non sourcée à mettre en regard :

Je crois que l'oreille a l'habitude de traiter les distorsions (et en particulier les déphasage et délais de groupe) générés sur un son "naturel" par un environnement sonore tel qu'une pièce d'écoute.
Elle peut donc "reconstituer" le message sonore malgré ces distorsions (alors que physiquement le son est très différent), mais à condition que la source sonore ne soit pas elle même trop distordue temporellement, puisque les distorsions artificielles introduites par le système de restitution ne pourraient le plus souvent pas être corrigées par l'oreille.

ça me donne envie de jouer avec des générateurs de délai de groupe haha

[Pio2001]

Hey, ça fait écho à des réflexions que j'avais
Tout d'abord on est tous d'accord pour dire que n'importe quel déphasage sur un son périodique est complètement inaudible ?

Pas d'accord. Au casque, un déphasage sur un signal de 30 Hz en dent de scie est audible en double aveugle.

Ceci dit, je me demande si ce ne serait pas lié au volume d'écoute. Sous un certain seuil, ce serait inaudible, et passé un certain seuil, notre oreille saturerait de façon asymétrique (compressions / dépressions), ce qui révèlerait des différences de forme dans le signal. Particulièrement un signal asymétrique, comme une dent de scie, qui devient symétrique une fois déphasé.

C'est pourquoi le délai de groupe est la seule chose qui importe, et importe uniquement pour les sons non périodiques (transitoires, modulations d'enveloppe etc). Faire des tests de perception est donc compliqué (on fait passer quel son au juste ?)

J'ai fait des tests avec la délai de groupe de mon mode propre (100 ms), et ce qui est compliqué, c'est qu'on entend beaucoup les pré-oscillations. Or il est impossible de changer la phase d'un signal sans changer son amplitude et sans introduire de pré-oscillations. On n'entend jamais la phase en tant que telle, mais on entend très bien le chuintement qui précède l'attaque quand on change la phase.

[Antoine B]

il est impossible de changer la phase d'un signal sans changer son amplitude et sans introduire de pré-oscillations.

ça vaut pour un traitement en ligne, ou pour tout type de traitement (ex : en différé on peut réaliser des filtres passe haut quasi totaux mais pas en ligne) ?

[Rascalito]

il est impossible de changer la phase d'un signal sans changer son amplitude et sans introduire de pré-oscillations

Si tu travaille avec Rephase ou en numérique (et encore seulement si tu bosses avec certaines méthodes de transformation), on peut considérer que oui, mais tu trouveras aisément des filtre qui ne changent pas l'amplitude et n'ont pas de pré-oscillation et qui modifient la phase. Comme le passe-tout. D'ailleurs, SEDMP tous les filtres passifs ne génèrent pas de pré-oscillations mais changent l'amplitude sauf le passe-tout
(J'aime le passe-tout, il a un nom de jaja , du gros, qui tache...)

Tout d'abord on est tous d'accord pour dire que n'importe quel déphasage sur un son périodique est complètement inaudible ?

Vrai surtout si c'est le même déphasage sur toute la bande du signal, donc un retard. Et pour un sinus pur, c'est le cas avec sa bande infiniment étroite.
Pour un carré, qui présente de nombreuses harmoniques, c'est différent, mais ce n'est pas parce qu'il n'a plus la même tronche que l'on discerne nécessairement un changement à l'oreille. Je dirais même qu'en général, il n'y a pas du tout corrélation entre la vision et l'audition.
Pour une musique, l'oreille aura tendance à entendre ce qu'elle veut bien c'est moins discernable que pour les signaux purs. Et chaque publi a son protocole d'essai et de mesure. Bref, bon courage à ceusses qui veulent s'y lancer.

[Pio2001]

+1 avec Rascalito.

J'ajoute juste qu'on s'est lancés dans des tests ABX de déphasage pur sur des extraits musicaux, avec jlo, sur le forum d'en face. On a réussi au casque uniquement, jamais sur les enceintes. Et pour ma part, seulement sur certains extraits de musique électronique choisis exprès.

[Antoine B]

tests ABX ? Je veux bien un lien vers l'article en question