Spojování více mikrofonů a princip kumulace

Zpráva

jarda · #16 Příspěvek od **jarda** » 13 říj 2012, 22:16

Takže jsme zpět u dynamiky, komprese a expanze je řešením.

#17 Příspěvek od **Sendyx** » 13 říj 2012, 22:32

mtajovsky píše:Tak šum se nevyruší, ale sčítá se svým výkonem. To znamemá, že výsledné efektivní šumové napětí roste jen s druhou odmocninou počtu jednotlivých zdrojů, jsou-li výkonově stejné. Naproti tomu užitečný signál se sčítá rovnou, takže jeho hodnota roste s narůstajícím počtem zdrojů lineárně, tudíž rychleji. Toť celé to kouzlo.

V podstatě je to téměř stejné, jako paralelní řazení stejných aktivních stupňů pro omezení šumu s omezením vzniklým z podmínky shody užitečného signálu (a z toho vyplývající max. kmitočet s ohledem na prostorové uspořádání).

Teoreticky to funguje, ale ten problém, který tím chceš řešit, se obvykle řeší zcela jinak.

#18 Příspěvek od **mtajovsky** » 13 říj 2012, 23:00

jarda píše:Takže jsme zpět u dynamiky, komprese a expanze je řešením.

Není. Co chcete komprimovat před mikrofonem? Systém komprese a expanze řeší šumový zdroj, který leží MEZI tím. Například magnetofonový pásek. Kompresor je v záznamovém zesilovači a expandér ve snímacím. Jak ale chcete dostat nějaký kompresor do zvukových vln ve vzduchu?

#19 Příspěvek od **Sendyx** » 13 říj 2012, 23:06

A hlavně nezapomínejme, že budoucnost patří Aluminiu. Titan to jistí. Nebo Ariel, ale jen na barevné prádlo.

Viper_T · #20 Příspěvek od **Viper_T** » 13 říj 2012, 23:09

S tím vyrušením šumu jsem to samozřejmě napsal blbě, mtajovsky to napsal zcela přesně, díky.

Tak šum se nevyruší, ale sčítá se svým výkonem. To znamemá, že výsledné efektivní šumové napětí roste jen s druhou odmocninou počtu jednotlivých zdrojů, jsou-li výkonově stejné. Naproti tomu užitečný signál se sčítá rovnou, takže jeho hodnota roste s narůstajícím počtem zdrojů lineárně, tudíž rychleji. Toť celé to kouzlo.

Ve výsledku to znamená, že při použití M zdrojů signálu se napěťový poměr S/N zlepší sqrt(M) krát.

Takže jsme zpět u dynamiky, komprese a expanze je řešením.

jarda: Mohl by jsi to prosím tě rozepsat? Nerozumím co je tím myšleno.

Sendyx: Jak se ten problém obvykle řeší? Jsem v mikrofonech a audiotechnice nováček, a tak možná zbytečně vymýšlím složitosti.

#21 Příspěvek od **Sendyx** » 13 říj 2012, 23:18

Řeší se to použitím vhodnějšího mikrofonu, akustickým obvodem (zvukovod, parabola, odrazné plochy...), umístěním mikrofonu, jiným způsobem snímání zvuku, výslechem svědků, zajetím jazyka, získáním informace z jiných zdrojů a podobně...

Viper_T · #22 Příspěvek od **Viper_T** » 14 říj 2012, 00:42

Zas tak moc akční bych raději nebyl

Lepší mikrofon -> EM172 - kondenzátorová kapsle: cena 10 USD + doprava, citlivost -28dB, SNR 80 dB
http://www.frogloggers.com/Documents/EM ... at=13&en=1
To už je trochu jinde než elektrety s SNR 60dB. Nevím zda bych něco podobného sehnal v ČR.

Již jsem psal že parabolu ne, je velká a ztratím všesměrovost.

Ať použiji sebelepší mikrofon, tak při úrovni signálu blízko vlastnímu šumu mikrofonu by zde stále měla být možnost zlepšit SNR použitím více mikrofonů. Tím se vracím k původnímu dotazu. Zkoušel jsem k mikrofonnímu vstupu PC připojovat paralelně až 3 elektrety a s každým mikrofonem se při sledování spektra signál vždy trochu zesílil, zatímco šumové pozadí se nezměnilo. Byl to jen rychlý pokus, vstup je určen k napájení jen jednoho elektretu, ale přesto to zhruba dělalo co mělo.
Řeším teď jestli musí být elektrety připojeny přes sumační zesilovač a každý mít vlastní předpětí, nebo je lze pospojovat paralelně s a napájecí odpor zmenšit tolikrát, kolik je mikrofonů. Pravděpodobně nezbývá než vyzkoušet obě možnosti, ale myslím si, že paralelní spojení by mělo fungovat.

Crifodo · #23 Příspěvek od **Crifodo** » 14 říj 2012, 06:44

Viper_T píše:parabolu ne, je velká a ztratím všesměrovost.

Na všesměrovost na vyšších kmitočtech zapomeň, bude to spíš osmička.

#24 Příspěvek od **Hill** » 14 říj 2012, 10:48

I ta osmička je málo, ta jde efektivně a bez vlivu na frekvenční charakteristiku získat jen z jediného mikrofonu. Jak jich bude víc, musel by mít každý mikrofon mimo ten nejvzdálenější od zdroje zvuku zpožďovací vedení, aby poskytovaly signál se stejnou fází. Jinak například dvojice mikrofonů, jejichž membrány jsou za sebou ve vzdálenosti například 20 cm a signály jsou přímo sloučené, způsobí na charakteristice prosedlání na kmitočtu přibližně 830 Hz (což je oblast pásma obvykle nepostradatelná), a to tím hlubší, čím vzdálenější je zdroj signálu (s rostoucí vzdáleností od zdroje zvuku se zmenšuje poměr úrovní z jednoho a druhého mikrofonu, čili se odečítají navzájem dva amplitudově velmi blízké signály, ale navzájem fázově otočené o 180°). Ovšem charakteristika je už skutečně osmičková. Při použití zpožďovací linky u bližšího mikrofonu (zde cca 1,2ms) se signály sejdou na výstupu ve stejné fázi v celém rozsahu, ale dvojice mikrofonů bude takto kmitočtově nezávisle "slyšet" jen z jednoho směru. Zpožďovací linka pochopitelně musí být v požadovaném pásku kmitočtů frekvenčně nezávislá.
S rostoucím počtem mikrofonů mezi těmito dvěma, řekněme, že z nich sestavíš kouli, se toto prosedlání zmenší a rozloží do širšího pásma směrem k vyšším kmitočtům, ale zase budou zachytávat zvuky z mnoha směrů včetně šumu molekul vzduchu narážejících na membrány mikrofonů, které vlastně "nepotřebují nic slyšet". Dáš si práci s potlačením šumu, který má z každého zdroje obecně jiný vektor, vůči signálu užitečnému, který má ze všech zdrojů stejnou fázi (a, pokud možno, i amplitudu), ale zavlečeš si do signálu zvuky jiné, možná rušivější.
Teoreticky to sice může vypadat hezky, ale v praxi je těch omezení příliš.
Řešením je pouze úzce směrová charakteristika (potlačení nežádoucího zvukového pozadí) vytvořená parabolou nebo pomocí zvukovodů s postupnou vlnou, přičemž mikrofon s vysokou citlivostí a dostatečnou plochou membrány je podmínkou.
Dalšímu zlepšení srozumitelnosti často pomůže také omezení frekvenčního pásma na nejužší možné (potlačení kmitočtů pro informaci nepodstatných), prezenc-filtr (zdůraznění části kmitočtového spektra zlepšující srozumitelnost) a nakonec můžeš použít na hotový záznam digitální filtraci hlukového a šumového pozadí a expanzi dynamiky.
Protože pořád platí, že čím víc sajrajtu si s užitečným signálem do záznamu nataháš, tím víc pak záznam poškodíš při čištění a tím víc z něj můžeš ztratit i užitečné informace.
Dokonalé "vytažení" vzdálených zvuků (třeba i z telefonu, jeho mikrofon má také přibližně všesměrovou charakteristiku) existuje jen v amerických krimifilmech. Podobně, jako dokonale dodělaný, ostrý a vyčištěný, portrét pachatele z průmyslové kamery, na němž měl původně obličej na výšku 12 pixelů...
Ne, že by některá kriminálka neměla opravdu dobré vybavení, ale přírodní zákony přelstít nelze, tak nezbývá, než maximálně využít ty, co "pracují pro nás".

jarda · #25 Příspěvek od **jarda** » 14 říj 2012, 12:54

Přirozeně jde o kompresi/expanzi následně v nahrávacím/přehrávacím řetězci, to je nepochybné. Nejde o kompresor vzduchu. A informací je na netě dost, dám alespoň něco.
http://www.hifiengine.com/library/dbx/128.shtml
http://www.dbxpro.com/product_downloads ... Manual.pdf
http://eclecticarecordings.com/dbx128/index.html
http://www.eclecticarecordings.com/dbx128/

#26 Příspěvek od **Bernard** » 14 říj 2012, 13:30

Zpět k původnímu dotazu:

Viper_T píše:Ahoj, poslední dobou mi hlavou vrtá otázka zde lze použitím více všesměrových mikrofonů vytvořit jediný všesměrový mikrofon, který by měl lepší parametry (asi hlavně SNR). ...

Rychlost šíření zvuku vzduchem nechť je 340 m/s a horní konec pásma snímaného zvuku 3400 Hz. Délka vlny té horní frekvence je tedy 10 cm, a dva mikrofony ve vzdálenosti 5 cm budou snímat tuto frekvenci v protifázi, při sčítání se tedy vyruší. Z toho se zdá, že mikrofony by se měly uspořádat do kruhu s průměrem menším než 5 cm, nebo se smířit s roztřesenou frekvenční charakteristikou v horní části pásma.

jarda · #27 Příspěvek od **jarda** » 14 říj 2012, 14:06

Asi by nebylo na škodu seznámit se blíže s oborem. Třeba i velkosti mikrofonů, akustikou... a zejména smyslem. Co a jak se snímá a nahrává. Dá se spojit s odborníky špičkových světových firem, a i praktiky v oboru. Ale zda budou komunikovat

http://www.audiomaster.cz/technicka-podpora.php?cid=716

#28 Příspěvek od **Hill** » 14 říj 2012, 14:26

Jak koukám, smysl toho, co, jak a proč se má nahrávat, asi tazatel neprozradí, ale na to jsme tu zvyklí. Odhaduji to na nějaký odposlech, stejně nelegální zblízka jako zdálky. Ale to my soudit nebudeme.
Vycházel jsem z požadavku na maximální plochy membrán, proto jsem odhadl průměr té koule na 20 cm, proto mi vyšel kmitočet, který ze signálu vymizí, o dvě oktávy nižší.
Jednoznačně je všesměrová charakteristika pro selektivní získání slabých zvuků naprosto nevhodná, ospravedlnilo by ji pouze použití mikrofonu v bezprostřední blízkosti žádaného zdroje zvuku. To, že my umíme nevnímat zvuky z blízkosti, zvlášť, přijdou-li z jiného směru, je fyziologická záležitost - zaměříme se na rytmus řeči, výslovnost, barvu hlasu, případně něco odhadneme z pohybu úst, pokud tedy neumíme přímo odezírat. To zatím technika nedokáže, vyžadovalo by to vícekanálový přenos zvuku a obraz navrch. Přesto stačí vcelku nepatrně asynchronní obraz a jako by tam žádný nebyl. Podobně se ztrácí vliv prostředí (nebo spíše se přičte vliv prostředí při poslechu) ať už při přímém přenosu jinam nebo v záznamu.
Ano - různé kompresory mohou slabé zvuky zesílit, ale průšvih je v pauzách po ubrání silného zvuku. A expandovat zvuk po přenosu nebo záznamu samozřejmě lze, ale, je-li ten signál zašuměný a maskovaný silnými signály v blízkosti mikrofonu, postrádá to smysl, spíše situaci zhorší: kompandér neumí předvídat silné zvuky a reaguje na ně tedy s jistým zpožděním. Že by měl reagovat inverzním způsobem na druhém konci, je sice logický předpoklad, ale snad všechny systémy pracují s překmity, jejichž zpracování dál je více či méně degradující, takže při expanzi se už obnovuje něco jiného, než bylo komprimováno.
Je proto hodně předčasné řešit otázku přenosu a zvýšení odstupu v přenosové cestě, dokud nemáme dořešený ten hlavní zdroj šumu a hlukového pozadí.

kevin_mitnick

Existuje software (pry hojne uzivany tajnymi sluzbami), ktery umoznuje "vytahnout si" urcity hlas z bordelu a hluku kolem. Vysledek jsem mel moznost slyset na vlastni usi a mirne receno jsem "nechapal". Princip je utajeny, ale udajne jde o system, kde je provedena frekvencni analyza hlasu "zajmove osoby" a pak je nahravka podrobena Fourierove transformaci s rozlisenim par set kanalu a do vysledku jsou zahrnuty jen frekvence odpovidajici hlasu zajmove osoby, ktery je potreba vytahnout z pozadi...

Ono ta sranda asi bude docela narocna na vypocetni vykon, protoze podle kamose co dela u BIS se s tim jedna minuta nahravky na ctyrjadrove masine 3,2 GHz zpracovava tak jeden a pul hodiny. Ale vysledek pry stoji za kazdy dolar z toho milionu a pul co ten soft stoji...

jarda · #30 Příspěvek od **jarda** » 14 říj 2012, 16:07

Hmmm, STB vlivem nerozumných přišla o to nejcennější, o zpravodajskou síť pro následovníky. A dnes je to o čem? To téma buď vytýčila žena /podle textu/, nebo je to kamufláž. Jistě jsou odborníci,zařízení a peníze na toto. A neptají se na fórech. Měl jsem za to, že to bude o kvalitě snímané hudby.