09/11/2011-12:29:01
(Modification du message : 10/11/2011-18:01:50 par jeanmichellcl.)
courbes de phase et de retard de groupe avec ARTA
On veut étudier sous ARTA une réponse impulsionelle du point de vue des courbes de phase et de retard de groupe.
A titre d'exemple on peut importer sur son ordinateur le fichier ci contre : "exemple_2Voies.txt"
exemple_2Voies.txt (Taille : 4,08 Ko / Téléchargements : 699)
puis on changera son extension actuelle .txt (format de fichier accepté pour des fichiers joints sur le forum Mélaudia) en .pir (format de fichier non accepté pour des fichiers joints sur le forum Mélaudia). [le logiciel gratuit ChangeExt est téléchargeable sur Internet à l'URL http://www.clubic.com/telecharger-fiche2...geext.html ]
La réponse impulsionelle étant ouverte dans ARTA, on place le curseur en avant de l'arrivée de l'impulsion (par un clic gauche) et on place le marqueur avant la première réflexion (par un clic droit).
En cliquant à droite dans "zoom", sur [Max] la partie de la réponse impulsionelle située entre le curseur et le marqueur est agrandie.
Estimation du préretard
La réponse impulsionelle ne démarre jamais par un pic maximum, mais une partie de la réponse impulsionelle se trouve en avant du pic principal, ce qui oblige à placer le curseur en avant de ce pic dans une zone où l'amplitude est nulle. On appelle "pré-retard" (dans ARTA "PreDelay") la durée entre la position du curseur sur l'axe des temps et la position du maximum du pic principal de la réponse impulsionelle.
Sans bouger le curseur (ligne jaune) on place, par un clic droit, le marqueur (ligne rouge) sur le sommet du pic principal. Si ce pic est fin cela signifie qu'il est constitué de composantes fréquentielles de haute fréquence.
On clique sur [get] et la valeur du pré-retard s'affiche.
On peut ensuite effacer le marqueur (en haut à droit "Marker" et clic sur [Del] ) et on déplaçe le pointeur de la souris pour le placer un peu en avant de la première réflexion. Ainsi, les calculs par FFT ne prendront pas la partie du signal à droite du marqueur. C'est important car l'interférence entre la première réflexion et l'impusion est une des grandes causes de perturbations des courbes de phase et de retard de groupe).
On clique alors sur l'icone [Fr] une nouvelle fenêtre s'ouvre. Au bas de celle ci on clique sur [M + P] et les courbes de réponse (magnitude) et de phase s'affichent.
Si le pré-retard a été bien estimé alors une partie de la courbe de phase est horizontale (elle est en général située dans les hautes fréquences). On peut peaufiner cette horizontalité d'une partie de la courbe de phase en refermant cette fenêtre et en retouchant directement la valeur du pré-retard ou "PreDelay (ms)" avant de réouvrir en cliquant sur l'icône [Fr] la fenêtre qui présente les courbes de réponse et de phase. (plusieurs itérations sont parfois nécessaires avant d'obtenir une courbe de phase avec une intéressante partie horizontale).
Si la partie horizontale de la courbe de phase fluctue autour de -180¨? (et de +180¨?), alors cela signifie que la polarité de la réponse impuslionelle est à inverser.
Pour cela on referme la fenêtre et dans la fenêtre principale d'ARTA on va dans le menu [Edit] et on clique sur [invert].
La réponse impulsionelle est maintenant inversée et lorsqu'on clique sur l'icône [Fr] la partie horizontale de la courbe de phase fluctue maintenant autour de 0¨? ce qui signifie qu'elle est de polarité correcte.
Dépliement de la phase.
La phase a été calculée à partir des parties imaginaires et réelles de la transformée de Fourier en utilisant une fonction trigonométrique arctangente sur 4 quadrants, qui renvoie toute valeur d'angle dans l'intervalle -180¨? à +180¨?, c'est la phase repliée. Dans la réalité la phase tourne d'autant plus rapidement quand la fréquence augmente que les composantes fréquentielles du signal sont plus fortement retardées.
Ainsi, si sur quelques pas de fréquence, comme sur l'exemple traité autour de 850Hz, les valeurs de la phase sont successivement -178¨?, -179¨?, -180¨? on peut prédire que les prochaines seront -181¨?, -182, -183¨? mais le repliement dans l'intervalle -180¨? à +180¨? fait que les valeurs calculées sont +179¨?, +178¨? ,+177¨?...
Si le repliement n'est pas trop généralisé, par exemple si il n'y a que quelques passages par -180¨? et +180¨? Arta peut retrouver les valeurs de la phase dépliée.
Pour cela afficher la courbe de phase seule en cliquant sur [Ph] et aller dans le menu [View] et cliquer sur "Unwrap phase".
La courbe de phase dépliée s'affiche alors (la recadrer en cliquant sur [Fit] à droite de la fenêtre).
Si la courbe de phase dépliée vous semble correcte (si elle est continue et ne présente pas trop de marches d'escalier) alors on peut calculer la courbe de retard de groupe et l'afficher en cliquant sur [Gd].
La courbe de retard de groupe s'affiche. Son cadrage par défaut rend souvent son examen difficile. Positionner le pointeur de la souris sur l'axe vertical à gauche de la fenêtre et par un clic droit faire apparaître la fenêtre "graph Setup" aller en haut à droite dans "Group delay (ms)" et entrer Gd Top = 3 et Gd Range = 6. La courbe de retard de groupe s'affiche alors plus correctement et on peut peaufiner l'échelle verticale et horizontale en agissant sur les flèches situées sur le bord droit de la fenêtre.
Dans l'exemple traité on constate que le grave est en avance d'environ 0,2 milliseconde sur le tweeter. Comme la vitesse du son est de 344m/s 1 milliseconde correspond à 344millimètres et 0,2 milliseconde correspond à 68,8 millimètres. Pour obtenir une courbe de retard de groupe plus contante mieux vaudra avancer le tweeter de 69 millimètres. (Le diagramme Constant Spectral Decay ou CSD dont nous parlerons plus tard permet aussi d'affiner le réglage dit d'alignement des haut-parleurs).
Jean-Michel Le Cléac'h
A titre d'exemple on peut importer sur son ordinateur le fichier ci contre : "exemple_2Voies.txt"
exemple_2Voies.txt (Taille : 4,08 Ko / Téléchargements : 699)
puis on changera son extension actuelle .txt (format de fichier accepté pour des fichiers joints sur le forum Mélaudia) en .pir (format de fichier non accepté pour des fichiers joints sur le forum Mélaudia). [le logiciel gratuit ChangeExt est téléchargeable sur Internet à l'URL http://www.clubic.com/telecharger-fiche2...geext.html ]
La réponse impulsionelle étant ouverte dans ARTA, on place le curseur en avant de l'arrivée de l'impulsion (par un clic gauche) et on place le marqueur avant la première réflexion (par un clic droit).
En cliquant à droite dans "zoom", sur [Max] la partie de la réponse impulsionelle située entre le curseur et le marqueur est agrandie.
Estimation du préretard
La réponse impulsionelle ne démarre jamais par un pic maximum, mais une partie de la réponse impulsionelle se trouve en avant du pic principal, ce qui oblige à placer le curseur en avant de ce pic dans une zone où l'amplitude est nulle. On appelle "pré-retard" (dans ARTA "PreDelay") la durée entre la position du curseur sur l'axe des temps et la position du maximum du pic principal de la réponse impulsionelle.
Sans bouger le curseur (ligne jaune) on place, par un clic droit, le marqueur (ligne rouge) sur le sommet du pic principal. Si ce pic est fin cela signifie qu'il est constitué de composantes fréquentielles de haute fréquence.
On clique sur [get] et la valeur du pré-retard s'affiche.
On peut ensuite effacer le marqueur (en haut à droit "Marker" et clic sur [Del] ) et on déplaçe le pointeur de la souris pour le placer un peu en avant de la première réflexion. Ainsi, les calculs par FFT ne prendront pas la partie du signal à droite du marqueur. C'est important car l'interférence entre la première réflexion et l'impusion est une des grandes causes de perturbations des courbes de phase et de retard de groupe).
On clique alors sur l'icone [Fr] une nouvelle fenêtre s'ouvre. Au bas de celle ci on clique sur [M + P] et les courbes de réponse (magnitude) et de phase s'affichent.
Si le pré-retard a été bien estimé alors une partie de la courbe de phase est horizontale (elle est en général située dans les hautes fréquences). On peut peaufiner cette horizontalité d'une partie de la courbe de phase en refermant cette fenêtre et en retouchant directement la valeur du pré-retard ou "PreDelay (ms)" avant de réouvrir en cliquant sur l'icône [Fr] la fenêtre qui présente les courbes de réponse et de phase. (plusieurs itérations sont parfois nécessaires avant d'obtenir une courbe de phase avec une intéressante partie horizontale).
Si la partie horizontale de la courbe de phase fluctue autour de -180¨? (et de +180¨?), alors cela signifie que la polarité de la réponse impuslionelle est à inverser.
Pour cela on referme la fenêtre et dans la fenêtre principale d'ARTA on va dans le menu [Edit] et on clique sur [invert].
La réponse impulsionelle est maintenant inversée et lorsqu'on clique sur l'icône [Fr] la partie horizontale de la courbe de phase fluctue maintenant autour de 0¨? ce qui signifie qu'elle est de polarité correcte.
Dépliement de la phase.
La phase a été calculée à partir des parties imaginaires et réelles de la transformée de Fourier en utilisant une fonction trigonométrique arctangente sur 4 quadrants, qui renvoie toute valeur d'angle dans l'intervalle -180¨? à +180¨?, c'est la phase repliée. Dans la réalité la phase tourne d'autant plus rapidement quand la fréquence augmente que les composantes fréquentielles du signal sont plus fortement retardées.
Ainsi, si sur quelques pas de fréquence, comme sur l'exemple traité autour de 850Hz, les valeurs de la phase sont successivement -178¨?, -179¨?, -180¨? on peut prédire que les prochaines seront -181¨?, -182, -183¨? mais le repliement dans l'intervalle -180¨? à +180¨? fait que les valeurs calculées sont +179¨?, +178¨? ,+177¨?...
Si le repliement n'est pas trop généralisé, par exemple si il n'y a que quelques passages par -180¨? et +180¨? Arta peut retrouver les valeurs de la phase dépliée.
Pour cela afficher la courbe de phase seule en cliquant sur [Ph] et aller dans le menu [View] et cliquer sur "Unwrap phase".
La courbe de phase dépliée s'affiche alors (la recadrer en cliquant sur [Fit] à droite de la fenêtre).
Si la courbe de phase dépliée vous semble correcte (si elle est continue et ne présente pas trop de marches d'escalier) alors on peut calculer la courbe de retard de groupe et l'afficher en cliquant sur [Gd].
La courbe de retard de groupe s'affiche. Son cadrage par défaut rend souvent son examen difficile. Positionner le pointeur de la souris sur l'axe vertical à gauche de la fenêtre et par un clic droit faire apparaître la fenêtre "graph Setup" aller en haut à droite dans "Group delay (ms)" et entrer Gd Top = 3 et Gd Range = 6. La courbe de retard de groupe s'affiche alors plus correctement et on peut peaufiner l'échelle verticale et horizontale en agissant sur les flèches situées sur le bord droit de la fenêtre.
Dans l'exemple traité on constate que le grave est en avance d'environ 0,2 milliseconde sur le tweeter. Comme la vitesse du son est de 344m/s 1 milliseconde correspond à 344millimètres et 0,2 milliseconde correspond à 68,8 millimètres. Pour obtenir une courbe de retard de groupe plus contante mieux vaudra avancer le tweeter de 69 millimètres. (Le diagramme Constant Spectral Decay ou CSD dont nous parlerons plus tard permet aussi d'affiner le réglage dit d'alignement des haut-parleurs).
Jean-Michel Le Cléac'h