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La corrección acústica digital (o DRC ) es un proceso en el campo de la acústica donde se aplican filtros digitales, diseñados para mitigar los efectos adversos de la acústica de una sala, a la señal de entrada de un sistema de reproducción de sonido . Los sistemas modernos de corrección acústica producen mejoras sustanciales en la respuesta en el dominio del tiempo y en el dominio de la frecuencia del sistema de reproducción de sonido.
Historia
El uso de filtros analógicos, como los ecualizadores , para normalizar la respuesta en frecuencia de un sistema de reproducción tiene una larga historia; sin embargo, estos filtros tienen limitaciones para corregir la distorsión presente en muchas salas. Si bien las implementaciones digitales de los ecualizadores existen desde hace tiempo, la corrección digital de sala se suele utilizar para referirse a la construcción de filtros que intentan invertir la respuesta impulsional de la sala y del sistema de reproducción, al menos parcialmente. Los sistemas de corrección digital pueden utilizar filtros acausales y operar con una resolución temporal óptima, una resolución de frecuencia óptima o cualquier compromiso deseado dentro del límite de Gabor . La corrección digital de sala es un campo de estudio relativamente nuevo que solo recientemente ha sido posible gracias a la potencia de cálculo de las CPU y DSP modernas .
Operación
La configuración de un sistema de corrección acústica digital (DRC) comienza con la medición de la respuesta impulsional de la sala en una posición de escucha de referencia y, en ocasiones, en ubicaciones adicionales para cada altavoz. A continuación, se utiliza un software para calcular un filtro FIR, que revierte los efectos de la sala y la distorsión lineal en los altavoces. En condiciones de bajo rendimiento, se utilizan algunos filtros IIR de pico en lugar de filtros FIR, que requieren convolución, una operación computacionalmente costosa. Finalmente, el filtro calculado se carga en un ordenador u otro dispositivo de corrección acústica que lo aplica en tiempo real. Dado que la mayoría de los filtros de corrección acústica son acausales, existe cierto retardo. La mayoría de los sistemas DRC permiten al operador controlar este retardo mediante parámetros configurables.
Implementación
La señal de prueba más utilizada es una onda sinusoidal barrida, también llamada chirp . Esta señal maximiza la relación señal-ruido de la medición, y el espectro se puede calcular mediante deconvolución, que consiste en dividir la transformada de Fourier de la respuesta entre la transformada de Fourier de la señal. A continuación, se suaviza el espectro y se calcula un conjunto de filtros que iguala los niveles de presión sonora en cada frecuencia a la curva objetivo. Para calcular los retardos y otras correcciones en el dominio del tiempo, se realiza una transformada inversa de Fourier sobre el espectro, lo que da como resultado la respuesta impulsional . La distancia del pico del impulso desde el inicio de la señal es su retardo, y su signo es su polaridad. El retardo se corrige restando el retardo de cada canal al retardo máximo del sistema y aplicando este resultado como retardo adicional para el canal. Esta corrección a veces se proporciona al usuario como distancia desde el altavoz, que se calcula multiplicando el retardo por la velocidad del sonido . La polaridad inversa (muy probablemente causada por intercambiar los cables + y - de un altavoz) podría corregirse multiplicando cada muestra por -1 o intercambiando los extremos de los cables del altavoz en un lado del cable, pero este resultado generalmente se muestra como una advertencia, ya que algunos altavoces (por ejemplo, Focal Kanta) hacen esto intencionalmente. [ 1 ]
Desafíos
Los sistemas DRC no se utilizan normalmente para crear una inversión perfecta de la respuesta de la sala, ya que una corrección perfecta solo sería válida en el punto de medición: a pocos milímetros de distancia, los tiempos de llegada de las distintas reflexiones diferirán y la inversión será imperfecta. La señal imperfectamente corregida puede acabar sonando peor que la señal sin corregir, ya que los filtros acausales utilizados en la corrección digital de sala pueden provocar pre-eco . Los sistemas de cálculo de filtros de corrección de sala, en cambio, prefieren un enfoque robusto y emplean un procesamiento sofisticado para intentar producir un filtro inverso que funcione en un volumen suficientemente grande y que evite generar artefactos de sonido desagradables fuera de dicho volumen, a costa de la precisión máxima en el punto de medición.
Software
Software gratuito
Asistente de ecualización de sala
Room EQ Wizard, o REW para abreviar, es una herramienta gratuita de medición de salas con vistas de SPL, fase, distorsión, RT60, claridad, decaimiento, cascada y espectrograma. REW también incluye ventana IR, medidor de SPL, simulación de sala para la colocación de subwoofers y generación de ecualización basada en filtros de pico para múltiples plataformas, DSP y AVR con un editor de curva objetivo.
Cavern QuickEQ
QuickEQ forma parte de Cavern, un motor de audio espacial gratuito y de código abierto . QuickEQ admite mediciones multicanal con múltiples micrófonos, alineación de tiempo y nivel con múltiples estándares y curvas objetivo, ventanas IR, crossover multisub y filtros experimentales para mejorar la inteligibilidad del habla y simular otros tipos de gabinetes. QuickEQ exporta filtros FIR de fase mínima o cero, o ecualizadores de pico, según el dispositivo de destino.
ReFase
RePhase es una herramienta gratuita para la generación de ecualizadores y filtros divisores de frecuencia que también linealiza la respuesta de fase. RePhase ofrece múltiples conjuntos de filtros configurables para la composición manual de filtros, que luego se pueden exportar como un único impulso FIR.
Software comercial
La mayoría de los nuevos receptores AV incluyen corrección acústica de sala y un micrófono integrado. Dirac Live es un software comercial disponible para PC y algunos receptores AV de Onkyo, Pioneer, Integra, StormAudio y otras marcas. Los receptores AV de Denon y Marantz utilizan Audyssey, y los modelos más caros ofrecen más opciones de corrección acústica, además de Dirac Live como alternativa desde el modelo 2023. Los receptores AV de Anthem utilizan un software propietario llamado Anthem Room Correction (ARC), Yamaha utiliza Yamaha Parametric Room Acoustic Optimizer (YPAO), al igual que Trinnov Audio con su solución de optimización.
Software industrial
El hardware compatible con DCI que se utiliza en salas de cine comerciales, a veces utiliza software de corrección de sala disponible comercialmente. Ejemplos notables son los cines IMAX, que utilizan Audyssey MultEQ XT32, [ 2 ] mientras que los procesadores Datasat (presentes en todas las salas DTS:X) tienen el software Dirac. Los procesadores CP850 y CP950 de Dolby (que admiten Dolby Atmos) utilizan una solución propietaria llamada AutoEQ. AutoEQ mide de 5 a 8 posiciones de micrófono simultáneamente. Requiere que las especificaciones de los altavoces se introduzcan manualmente para la sala. Los procesadores Dolby anteriores, como el CP750, utilizaban un ecualizador de 31 bandas para los 5 o 7 canales principales y un único filtro de pico para corregir el pico más grande de los subwoofers. El CP750 no tenía un generador de onda sinusoidal barrida y utilizaba ruido rosa para la medición.
Véase también
Referencias
- Artículo de Michael Gerzon sobre ecualización digital de salas , en audiosignal.co.uk.
Enlaces externos
Implementaciones de código abierto
- Cavern QuickEQ y su código fuente
- Corrección de sala abierta con Python (PORC)
- DRC: Corrección digital de sala
Software gratuito de corrección de sala
- Asistente de ecualización de sala
- reFase
- Plugin gratuito de ecualización de sala para el reproductor de audio Foobar2000.
Software comercial de corrección de habitaciones
- Audaz
- Lente de audio
- Dirac en directo
- Fidelidad de enfoque
- Curva de la casa
- Sistema ARC de IK Multimedia
- Referencia SoundID de Sonarworks
- Optimizador Trinnov
Papeles
- Sobre la corrección acústica y la ecualización de sistemas de sonido , por el Dr. Mathias Johansson, Dirac Research AB.
- Ecualización digital de salas , por Michael Gerzon
- Ecualización de audio con filtros paralelos de polo fijo: una alternativa eficiente al suavizado complejo , por Balazs Bank
Artículos
- Corrección acústica de salas: Una introducción , por Nyal Mellor de Acoustic Frontiers.
- Corrección de sonido en el dominio de la frecuencia y del tiempo , por Bernt Ronningsbak de Audiolense.
- Los tres problemas acústicos que un producto de corrección de sala no puede corregir realmente , por Nyal Mellor de Acoustic Frontiers
Referencias
- Acústica
- Tecnología de sonido
- Procesamiento de señales
- Ingeniería de audio
- Mejora de audio
- Efectos de audio