Misura della risposta all’impulso

Presentazione sul tema: "Misura della risposta all’impulso"— Transcript della presentazione:

1 Misura della risposta all’impulso
19 febbraio 2014 Misura della Risposta all'Impulso

2 Schema di misura della risposta all’impulso
09/13/2003 Schema di misura della risposta all’impulso 19 febbraio 2014 Misura della Risposta all'Impulso AES 115th Convention - New York, NY

3 Schema del processo di misura
Si desidera misurare la risposta impulsiva lineare h(t). Essa puo’ essere ricavata dalla conoscenza del segnale di test x(t) e del segnale misurato y(t). L’influenza della parte non lineare K e del rumore n(t) deve essere minimizzata. 19 febbraio 2014 Misura della Risposta all'Impulso

4 Tempo di Riverberazione dalla Risposta Impulsiva
09/13/2003 Tempo di Riverberazione dalla Risposta Impulsiva Integrale inverso di Schroeder. E’ possibile ricostruire sia la curva di “carico” sia la curva di “scarico” integrando in avanti o all’indietro la risposta all’impulso. 19 febbraio 2014 Misura della Risposta all'Impulso AES 115th Convention - New York, NY

5 Misura della Risposta all'Impulso
09/13/2003 La Risposta Impulsiva 19 febbraio 2014 Misura della Risposta all'Impulso AES 115th Convention - New York, NY

6 I metodi tradizionali (veri impulsi)
19 febbraio 2014 Misura della Risposta all'Impulso

7 Misura della Risposta all'Impulso
Metodi tradizionali Sorgenti veramente impulsive: palloni, pistole, petardi 19 febbraio 2014 Misura della Risposta all'Impulso

8 Misura della Risposta all'Impulso
Palloncini Il diametro influenza la risposta alle basse frequenze 19 febbraio 2014 Misura della Risposta all'Impulso

9 Esempio di risposta impulsiva (pistola)
Spettro «a campana»

10 Misura della Risposta all'Impulso
Petardo Ottimo spettro ed omnidirezionalità, molto ripetibile 19 febbraio 2014 Misura della Risposta all'Impulso 10

11 Petardo Vs. Dodecaedro Confronto Nell’Odeion di Patrasso Dodechaedron
Firecracker

12 Misura della Risposta all'Impulso
Petardo Vs. Dodecaedro Confronto Nell’Odeion di Patrasso Dodechaedron Firecracker Lo spettro del petardo è molto più piatto di quello di un costoso dodecaedro 19 febbraio 2014 Misura della Risposta all'Impulso 12

13 Il metodo MLS (Maximum Lenght Sequence)
19 febbraio 2014 Misura della Risposta all'Impulso

14 Il primo dispositivo MLS - MLSSA
MLSSA fu il primo apparato per la misura di risposte all’impulso con segnale MLS 19 febbraio 2014 Misura della Risposta all'Impulso

15 Più recentemente - CLIO
Più recentemete ils sitem,a CLIO, svilupato in Italia, ha rimpiazzato MLSSA per le applicazioni di misura con segnale MLS degli altoparlanti 19 febbraio 2014 Misura della Risposta all'Impulso

16 Misura della Risposta all'Impulso
Il metodo MLS x(t) è un segnale periodico binario, ottenuto mediante uno “shift-register”, configurato per la massima lunghezza del periodo di ripetizione 19 febbraio 2014 Misura della Risposta all'Impulso

17 Misura della Risposta all'Impulso
Deconvoluzione MLS Il segnale misurato y(i) è cross-correlato con il segnale di test x(i) mediante una trasformata veloce di Hadamard. Se il sistema in prova è lineare e tempo-invariante, il risultato è la risposta impulsiva h(i) In cui M è la matrice di Hadamard trasposta, ottenuta permutando la sequenza MLS originaria m(i) Misura della Risposta all'Impulso

18 Procedura di misura con MLS
19 febbraio 2014 Misura della Risposta all'Impulso

19 Procedura di misura con MLS
play record

20 Esempio di risposta all’impulso MLS
Spettro povero di basse

21 Il metodo ESS (exponential sine sweep)
19 febbraio 2014 Misura della Risposta all'Impulso

22 Hardware low-cost: PC e scheda audio
09/13/2003 Hardware low-cost: PC e scheda audio Edirol FA-101 Firewire sound card: 10 in / 10 out 24 bit, 192 kHz ASIO and WDM 19 febbraio 2014 Misura della Risposta all'Impulso AES 115th Convention - New York, NY

23 Hardware: altoparlante & microfono
Dodechaedron loudspeaker Soundfield microphone 19 febbraio 2014 Misura della Risposta all'Impulso

24 Il primo Sistema ESS - AURORA
09/13/2003 Aurora Plugins Generate MLS Deconvolve MLS Generate Sweep Deconvolve Sweep Convolution Kirkeby Inverse Filter Speech Transm. Index Aurora fu il primo sistema di misura basato su comuni schede audio a fare impiego del segnale ESS (Exponential Sine Sweep) Funziona comunque anche con i tradizionali segnali di test MLS e TDS 19 febbraio 2014 Misura della Risposta all'Impulso AES 115th Convention - New York, NY

25 Il metodo Exp. Sine Sweep (ESS)
x(t) è un segnale sinusoidale a frequenza variabile, con variazione esponenziale della frequenza nel tempo. 19 febbraio 2014 Misura della Risposta all'Impulso

26 Il metodo Log Sine Sweep
La metodica di deconvoluzione della risposta all’impulso è semplice: supponiamo di realizzare un filtro inverso z(t) tale che: Se ora applichiamo tale filtro inverso al risultato della misura y(t), che altro non è che la convoluzione di x(t) con la risposta all’impulso dell’ambiente, h(t), otteniamo: Il filtro inverso z(t) è semplicemente il “time reversal” del segnale originario x(t), con applicata una appropriata equalizzazione 19 febbraio 2014 Misura della Risposta all'Impulso

27 Misura della Risposta all'Impulso
Segnale di test – x(t) Stop 19 febbraio 2014 Misura della Risposta all'Impulso

28 Segnale registrato- y(t)
Stop Le armoniche sono causate dalla distorsione non lineare dell’altoparlante 19 febbraio 2014 Misura della Risposta all'Impulso

29 Misura della Risposta all'Impulso
Filtro Inverso– z(t) Stop 19 febbraio 2014 Misura della Risposta all'Impulso

30 Deconvoluzione dell’Exp. Sine Sweep
Viene usata la tecnica del “time reversal mirror”, cioè la convoluzione del segnale misurato con lo stesso segnale di test, temporalmente invertito. Se il contenuto spettrale del segnale non è piatto, occorre una opportuna ri-equalizzazione del risultato. Segnale di test x(t) Filtro Inverso z(t) 8 novembre 2010 Misura della Risposta all'Impulso

31 Deconvoluzione = rotazione del sonogramma
2nd order Linear La convoluzione con il filtro inverso fa ruotare il piano tempo-frequenza in senso antiorario 19 febbraio 2014 Misura della Risposta all'Impulso

32 Risultato della deconvoluzione
1° 2° 3° 5° L’ultima risposta impulsiva è quella lineare, le precedenti sono i prodotti di distorsione armonica ai vari ordini Misura della Risposta all'Impulso

33 Misura della Risposta all'Impulso
IR Selection Dopo che si è ottenuta la sequenza di risposte all’impulso, è possibile selezionarne solo una (ad esempio l’ultima, la risposta lineare): 19 febbraio 2014 Misura della Risposta all'Impulso

34 Esempio di misura di risposta all’impulso ESS
Spettro perfettamente piatto

35 Calcolo T20 secondo norma
8 novembre 2010 Misura della Risposta all'Impulso 19 febbraio 2014 Misura della Risposta all'Impulso 35