haku: @supervisor Karjalainen, Matti / yhteensä: 120
viite: 19 / 120
| Tekijä: | Korhola, Henri |
| Työn nimi: | Perceptual Study of Loudspeaker Crossover Filters |
| Julkaisutyyppi: | Diplomityö |
| Julkaisuvuosi: | 2008 |
| Sivut: | viii + 81 s. + [10] Kieli: eng |
| Koulu/Laitos/Osasto: | Signaalinkäsittelyn ja akustiikan laitos |
| Oppiaine: | Akustiikka ja äänenkäsittelytekniikka (S-89) |
| Valvoja: | Karjalainen, Matti |
| Ohjaaja: | Karjalainen, Matti |
| Elektroninen julkaisu: | http://urn.fi/urn:nbn:fi:tkk-011933 |
| OEVS: | Sähköinen arkistokappale on luettavissa Aalto Thesis Databasen kautta.
Ohje Digitaalisten opinnäytteiden lukeminen Aalto-yliopiston Harald Herlin -oppimiskeskuksen suljetussa verkossaOppimiskeskuksen suljetussa verkossa voi lukea sellaisia digitaalisia ja digitoituja opinnäytteitä, joille ei ole saatu julkaisulupaa avoimessa verkossa. Oppimiskeskuksen yhteystiedot ja aukioloajat: https://learningcentre.aalto.fi/fi/harald-herlin-oppimiskeskus/ Opinnäytteitä voi lukea Oppimiskeskuksen asiakaskoneilla, joita löytyy kaikista kerroksista.
Kirjautuminen asiakaskoneille
Opinnäytteen avaaminen
Opinnäytteen lukeminen
Opinnäytteen tulostus
|
| Sijainti: | P1 Ark TKK 2979 | Arkisto |
| Avainsanat: | DSP digital audio crossover filters FIR psychoacoustics perception phase distortion group delay digitaalinen suodatus digitaaliaudio monitiekaiutin jakosuodin psykoakustiikka ryhmäviivepoikkeama vaihevirhe |
| Tiivistelmä (fin): | Digitaalinen suodatus tarjoaa kiinnostavia mahdollisuuksia äänentoistossa. Monitiekaiuttimien jakosuotimien digitaalinen toteutus on mahdollista suodinratkaisuilla, jotka eivät analogisissa suotimissa ole mahdollisia. Digitaalijakosuotimista on julkaistu monia artikkeleita, mutta havaintotutkimukset ovat harvassa. Diplomityössä on esitelty analogisen ja digitaalisen suodatuksen teoriaa, käytännön ratkaisuja, sekä pohdittu eroja menetelmien välillä. Työssä on myöhemmin tutkittu monitiekaiuttimien digitaalisten jakosuodinten ominaisuuksia kahdella eri jakosuodintyypillä: digitaalisella lineaarivaiheisella FIR-jakosuotimella sekä niin kutsutun Linkwitz-Riley analogisen jakosuotimen digitaalisella toteutuksella. Tutkimus suoritettiin havaintotutkimuksena kuuntelukokeiden avulla sekä kuulokesimulaationa että oikealla kaiuttimella kuunteluhuoneessa. Tavoitteena oli selvittää jakosuotimien aiheuttamien vaihevirheiden havaittavuutta ja niiden havaintokynnyksiä eri ääninäytteillä. Tuloksia analysoitiin auditoristen korrelaattien, ryhmäviivepoikkeaman (vaihevirhe) ja pehmennetyn terssikaistaspektrin (magnitudivirhe) avulla. Nämä korrelaatit selittävät havaittuja ilmiöitä tiettyyn pisteeseen asti, mutta lineaarivaiheisten FIR-jakosuotimien tapauksessa korrelaatiota ei aina esiintynyt. Tämän vuoksi tutkimuksen loppuvaiheessa tuloksia analysoitiin kuulon toimintaan perustuvan auditorisen analyysin avulla, mikä selittää ilmiöt kvalitatiivisesti. Tutkimuksen perusteella havaittiin, että korkean asteen lineaarivaiheiset FIR-jakosuotimet tarjoavat näennäisesti "ideaaliset" jakosuotimen ominaisuudet sekä vaihe- että magnituditoiston osalta, mutta aiheuttavat selvästi kuultavia häiriötä ("soimista") ääninäytteisiin, kun aikaero matalien ja korkeiden taajuuksien kaiutinelementtien välillä ei ole nolla. Matalien ja korkeiden taajuuksien kaistojen jakotaajuuden ollessa 3 kHz havaittiin, että yli 600 asteen lineaarivaiheiset FIR-jakosuotimet näyttävät aiheuttavan selkeitä häiriötä ääneen sekä kuulokesimulaatioiden että oikean kaiutinkokeen perusteella. |
| Tiivistelmä (eng): | Digital signal processing offers interesting possibilities in audio reproduction. Crossover filtering in a multi-way loudspeaker is possible to implement digitally in a way that is not possible with analog filters. In spite of many publications on the topic, there exists few perceptual studies of digital crossover filters. This Master's thesis presents an introduction to the theory of analog and digital filtering, practical solutions of analog and digital crossover filters and discusses the differences among them. Later in the thesis, a perceptual study is conducted with two digital crossover filters: digital linear-phase FIR crossover filter and a digital implementation of the analog, so called Linkwitz-Riley crossover filter. The experiment was carried out as a listening experiment using both headphone simulation and a real loudspeaker in a listening room. The main goal of the study was to find out the Just Noticeable Difference (JND) limits for phase errors caused by the crossover filters with different sound samples. The results of the listening experiment were analysed with auditory correlates of group delay distortion (phase errors) and smoothed third-octave spectrum (magnitude error). These correlates explain the results of the listening tests to some extent, but with high-order linear-phase FIR crossover filters, correlation seemed not to always exist. Thus auditory analysis that was based on the function of hearing was used for analysis. It seemed to show qualitatively the reasons for perceived phase errors. It was discovered that high-order, linear-phase FIR crossover filters offer apparently "ideal" properties in magnitude and phase reproduction for crossover filters, but they cause clearly audible degradations as "ringing" in the audio samples, when the flight-time difference between low- and highpass outputs is not zero. The crossover frequency between low- and highpass bands being 3 kHz, it was noticed on the grounds of the listening experiments that filter orders above 600 produce audible errors with linear-phase FIR crossover filters. |
| ED: | 2008-09-16 |
INSSI tietueen numero: 36232
+ lisää koriin
INSSI