Equalizer APO - aktywna zwrotnica na Windows

[chebum]

Chciałbym poruszyć temat zwrotnic aktywnych. Jest to bardzo wygodna rzecz, która daje możliwość szybko zmieniać ustawienia i próbować różne warianty nie lutując nowych zwrotnic. Do tego jakość grania zwrotnicy aktywnej jest wyższa od zwrotnicy pasywnej - daje bardziej przezroczysty dźwięk.

Dla zwrotnicy aktywnej możemy stosować narzędzi zewnętrznych albo oprogramowania na własnym komputerze.

W tym artykule opiszę jak zbudować aktywną zwrotnicę na podstawie zwykłego komputera. Nie będziemy potrzebowali nic oprócz wielokanalowej karty dźwiękowej albo amplitunera wielokanalowego. Więc ten artykuł jest przeznaczony tym, którzy chcą spróbować zwrotnicę aktywną ale nie chcą od razu inwestować w nowy sprzęt.

Będziemy potrzebowali:

• Windows PC (w moim przypadku mini-PC Intel NUC),
• Wielokanałowy amplituner (wielokanałowa karta dźwiękowa też będzie pasowała),
• Aplikacja EqualizerAPO: https://sourceforge.net/projects/equalizerapo/,
• Aplikacja RePhase: https://rephase.org,
• Mikrofon pomiarowy (w moim przypadku miniDSP UMIK-1).

Moim zdaniem mikrofon pomiarowy jest obowiązkowy gdy chcemy zbudować kolumny. Bez niego trudno będzie sprawdzić że wszystko gra jak trzeba i zrozumieć co jest nie tak kiedy coś nie podoba w graniu. Nie ma sposobu ustalić opóźnienia poszczególnych przetworników bez mikrofonu. Więc koniecznie kupcie sobie jakiś skalibrowany mikrofon.

Pobieramy i instalujemy EqualizerAPO. To jest komponent systemowy, więc gdy macie 32-bitowy Windows, pobierzcie wersję 32-bita. Ale większość musi pobrać wersję dla 64-bitowych komputerów:
https://sourceforge.net/projects/equ...apo/files/1.2/

Zalecam zainstalować nie w folder Program Files lecz w korzeń dysku C:\ albo folder “Dokumenty” żeby Windows nie przeszkadzał nam zmieniać pliki konfiguracyjne.

EqualizerAPO to moduł efektów (enhancement) do podzespołu dźwiękowego Windows. Po instalacji uruchamiamy aplikację Configurator.


Wybieramy naszą kartę dźwiękową. W polu Status pojawi się “APO will be installed”, a przycisk “Close” zmieni się na “Restart”. Naciskamy ją i uruchamiamy komputer ponownie. Po ponownym włączeniu będziemy mogli konfigurować procesor dźwięku.

Jeszcze trzeba ustawić dźwięk wielokanalowy i format audio. Otwieramy ustawienia dźwieku systemu Windows. Naciskamy prawy klawisz myszu i wybierami “Ustawienia głośników”:

Wybieramy tryb 7.1:

Wybieramy wszystkie głośniki:

Wybieramy że wszystkie kolumny są kolumnami pełnopasmowymi:


Jak skończymy z tym ekranem, wracamy do ustawień karty dźwiękowej. Wybieramy tryb 24- albo 32-bitowy:


Częstotliwość próbkowania można zostawić 44100 albo wybrać większą wielokrotną gdy będziemy odtwarzać nagrania z różnymi częstotliwościami próbkowania. Ja mam i nagrania 44100 i 48000, więc wybrałem 176000 dla najlepszej jakości w muzyce.

Equalizer APO przechowuje obecną konfigurację w pliku config\config.txt w folderze z aplikację. Więc gdy zainstalowałeś EqualizerAPO do dysku C:\, plik znajdziesz pod tym adresem: C:\EqualizerAPO\config\config.txt. Otwieramy go w redaktorze tekstu. Starczy zwykły Notepad, ale zezwala odwołać tylko jedną zmianę, więc polecam albo Word albo Notepad++.

Można też skorzystać z redaktora graficznego ale osobiście polecam zmieniać pliki tekstowy. W przypadku ustaleń wielokanalowych łatwiej pracować z tekstem niż z interfejsem graficznym.

To jest przykładowy plik konfiguracyjny:

# To jest kommentarz
Preamp: -0.1 dB

Channel: 1
Preamp: -1 dB

Copy: 1=L 2=R 5=0.5*L+0.5*R 6=0.5*L+0.5*R 7=L 8=R

Channel: 1
Delay: 0.56 ms
Convolution: arcam-mids-176-70k.wav
Include: left-eq-arcam.txt

Channel: 2
Delay: 0.56 ms
Convolution: arcam-mids-176-70k.wav
Include: right-eq-arcam.txt

Channel: 5
Convolution: arcam-subs-176-70k.wav
Filter: ON HP Fc 18 Hz
Filter: ON HP Fc 18 Hz
Filter: ON HP Fc 18 Hz
Filter: ON HP Fc 18 Hz
Include: sub-eq-arcam-positive-polarity.txt
##Include: sub-eq-arcam.txt

Channel: 6
Convolution: arcam-subs-176-70k.wav
Filter: ON HP Fc 18 Hz
Filter: ON HP Fc 18 Hz
Filter: ON HP Fc 18 Hz
Filter: ON HP Fc 18 Hz
Include: sub-eq-arcam-positive-polarity.txt

Channel: 7
Delay: 0.08 ms
Convolution: arcam-horns-176-low-pass-70k.wav
Include: left-eq-arcam.txt

Channel: 8
Delay: 0.08 ms
Convolution: arcam-horns-176-low-pass-70k.wav
Include: right-eq-arcam.txt

Plik konfiguracyjny zawiera nabór komend po jednej na szeregu. Nie piszemy dwóch komend na jednym szeregu.
Tutaj jest opis wszystkich komend: https://sourceforge.net/p/equalizera...n%20reference/

Oto najważniejsze opcje.

Komentarze. Gdy chcemy wyłączyć jakąś komendę albo przypomnieć sobie dlaczego jest kolejna komenda, piszemy komentarze. Stawiamy # i wszystko co po niemy będzie zignorowane.
# Przykład komentarza

Preamp: -2.5 dB
Obniża głośność na 2.5 dB. Uważajcie bo efektywna głośność nie może być większej od zera.

Delay: 0.4 ms
Daje opóźnienie 0.4 ms.

Convolution: plik.wav
Stosuje filtr FIR. Polecam pliki mono 32-bit float.

Filter: ON HP Fc 18 Hz
Górno-przepustowy filtr Butterworth 12dB/oktawę.

Filter: ON HP Fc 18 Hz
Filter: ON HP Fc 18 Hz
Daje górno-przepustowy filtr Linkwitz-Riley 24 dB/oktawę. Będzie to filtr minimalno-fazowy IIR, podobny to tego, który możemy zrobić za pomocą cewek i kondensatorów.

Filter: ON LP Fc 300 Hz
Filter: ON LP Fc 300 Hz
Dolno-przepustowy filtr Linkwitz-Riley 24 dB/oktawę.

Include: plik.txt
Ładuje plik ekwalizacji REW.

Channel: 1 2
Ustala kanały do których należą kolejne komendy. Na przykład:

Copy: 1=L 2=R 5=L 6=R
Kopiuje kanały. Też dostępne operacji matematyczne. N.p.
Copy: 1=L 2=R 4=0.5*L+0.5*R 5=L 6=R

To przykład pliku konfiguracyjnego dla kolumny dwudrożnej z częstotliwością podziału 2000 Hz:

Copy: 1=L 2=R 5=L 6=R

Channel: 1 2
Filter: ON LP Fc 2000 Hz
Filter: ON LP Fc 2000 Hz

Channel: 5 6
Filter: ON HP Fc 2000 Hz
Filter: ON HP Fc 2000 Hz

Gdy mam podłączony amplituner, to sygnał dla głośników basowych będzie na kanałach frontowych, a dla tweeterów na surroundzie. Możemy uruchomić na przykład Foobar albo YouTube i posłuchać.

O filtrach fazo-liniowych, wyborze częstotliwości podziału, ustaleniu głośności, obróbce z podwójną precyzyjnością, korekcji pomieszczenia trochę później gdy będzie ktoś chętny posłuchać.

[ampli]

Pójdzie to na jakiś wiekowych Sound Blasterach? Te w miarę "nowsze" chyba jeszcze pod W7 dało się odpalić.

[chebum]

Pójdzie to na jakiś wiekowych Sound Blasterach?

Musi zadziałać bo to systemowa funkcja. Pojawiła się w Windows Vista.

[chebum]

Opiszę cały proces konfiguracji kolumn krok po kroku. Chodzi mi tylko o ustawieniach komputerowych. Wybór częstotliwości podziału nie będę opisywał bo to jest bardzo skomplikowany temat i ja mało się znam na tym.
Będziemy potrzebowali Room EQ Wizard (https://www.roomeqwizard.com), mikrofon pomiarowy i statyw.

1. Montujemy mikrofon na statyw i ustawiamy statyw w miejscu słuchania. Mikrofon musi znajdować się +- w mięjscu głowy słuchacza.

2. Zaczynamy od ustalenia opóźnień głośników. Usuwamy wszystko z pliku konfiguracyjnego i zostawiamy tylko:

Copy: 1=L 2=C 5=R

Ta konfiguracja kopiuje lewy kanał na woofer lewego kanału, a prawy na tweeter lewego kanału. To jest potrzebne żeby zmierzyć opóźnienie.

Uruchamiamy Room EQ Wizard (REW). Gdy korzystamy z mikrofonu miniDSP, aplikacja sama zaproponuje załadować plik kalibracyjny. Gdy mamy inny mikrofon, naciskamy menu Preferences - Preferences. Wchodzimy na wkładkę Mic i wpisujemy plik kalibracyjny.


Ustalamy niewielką głośność na wzmacniaczu. Naciskamy przycisk Measure w lewym-górnym rogu i wybieramy opcje jak na zdjęciu.


Naciskamy przycisk Check Levels. Po pomiarze aplikacja napisze czy głośność jest wystarczająca. Gdy tak, naciskamy Start Measuring. Słyszymy wysoki pisk a potem “łuip” i widzymi wynik pomiaru dla woofera. Po lewej stronie widzimy opóźnienie dla woofera. Gdy liczba jest pozytywna, musimy opóźniacz tweeter. Gdy liczba jest niegatywna, musimy opóźnić woofer.
Wpisujemy opóźnienie w plik konfiguracyjny:

Copy: 1=L 2=C 5=R

Channel: 1
Delay: 0.08 ms

Channel: 2
Delay: 0.08 ms

Powtarzamy pomiar żeby się upewnić że ustaliliśmy opóźnienie poprawnie. Gdy wynik jest na poziomie 0.02 ms, nie trzeba wprowadzać opóźnień.


3. Sprawdzamy fazę. Usuwamy komendę Copy. Przełączamy się do REW. Naciskamy Measure. Ustalamy parametry jak na zdjęciu.


Zapisujemy. Przełączamy się do wkładki Impulse. Pierwszym musi być górka nie dołek.


Gdy mamy dołek zamiast górki, poprawiamy fazę głośnika. Sprawdzamy też prawy kanał.
Sprawdzamy tweetery. Wpisujemy komendę Copy.

Copy: 1=C 2=C 5=L 6=R

Channel: 1
Delay: 0.08 ms

Channel: 2
Delay: 0.08 ms

Powtarzamy pomiary i sprawdzamy orientację impulsa.



4. Wpisujemy podziały częstotliwości do pliku konfiguracyjnego. Na przykład, taki:

Copy: 1=L 2=R 5=L 6=R

Channel: 1 2
Filter: ON LP Fc 2000 Hz
Filter: ON LP Fc 2000 Hz

Channel: 5 6
Filter: ON HP Fc 2000 Hz
Filter: ON HP Fc 2000 Hz

Naciskamy przycisk Measure w lewym-górnym rogu i wybieramy opcje jak na zdjęciu.


* Naciskamy Start Measuring. Słyszymy “łuip” i widzymi wynik pomiaru dla lewego kanału. Mierzymy prawy kanał.
* Przesuwamy statyw z mikrofonem do przodu o 5-10 cm. Mierzymy lewy, potem prawy kanał.
* Podnosimy mikrofon o 5-10 cm i robimy dwa pomiary. Najpierw lewy, potem prawy.
* Przesuwamy do tyłu o 5-10 cm i robimy jeszcze dwa pomiary. Po tym wszystkim mamy 8 pomiarów.

Przełączamy się na wkładkę All SPL. Naciskamy “Controls” w prawym-górnym rogu i wybieramy “No Smoothing”, Apply To Selected. Chowamy prawe kanały. Naciskamy Average the Responses.

Dostajemy średnią pomiarów lewego kanału. Naciskamy prawym przyciskiem myszu i wybieramy Toggle Responses. Potem znów Average the Responses:

Dostajemy średnią prawego kanału.


5. Wybieramy pomiar Average 1 w liście po lewej stronie i naciskamy przycisk EQ na górze.


Widzimy okienko. Po prawej stronie wybieramy:

Equalizer: Generic
Target Settings:
Speaker Type: Full Range
LF Cutoff: 10
LF Rise Start: 200
LF Rise End: 20
LF Rise Slope: 2 (zależy od pokoju i życzeń)
HF Fall Start: 200
HF Fall Slope: 0.85 (zależy od pokoju i życzeń)
Target Level: Set Target Level

Filter Tasks:
Match Range: 20-20000
Individual Max Boost: 0
Overall Max Boost: 0
Flatness Target: 3

Naciskamy “Match Response To Target”. Aplikacja kalkuluje filtry. Naciskamy “Export Filter Settings To Text” i zapisujemy plik w folderze konfiguracyjnym EqualizerAPO obok plika config.txt z nazwą left-eq.txt

Wybieramy pomiar Average 2, naciskamy EQ. Powtarzamy parametry, ale Target Level ustalamy taki sam jak dla lewego kanału. Naciskamy “Match Response To Target”. Zapisujemy plik z nazwą right-eq.txt

Zmieniamy plik konfiguracyjny:

Channel: 1
Include: left-eq.txt

Channel: 2
Include: right-eq.txt

Copy: 1=L 2=R 5=L 6=R

Channel: 1 2
Filter: ON LP Fc 2000 Hz
Filter: ON LP Fc 2000 Hz

Channel: 5 6
Filter: ON HP Fc 2000 Hz
Filter: ON HP Fc 2000 Hz

Robimy testowe pomiary lewego i prawego kanałów. Pasmo przenoszenia musi wyglądać bardziej równym.

Teraz już możemy uruchomić odtwarzać i posłuchać trochę muzyki. Kolumny już są gotowe.

[Łasica]

A ja tylko dodam, że program zwany "Configuration Editor" ładnie wygląda i w ogóle, ale lepiej faktycznie pisać ustawienia w configu, bo Editor nie wszystko robi tak, jak byśmy chcieli. Ja akurat oddzielałem tylko subwoofer od aktywnych kolumn, ale automat uparcie nie chciał wybierać odpowiednich kanałów (nazywanych w Profire610 od 1 do 10, a nie L, R).

[chebum]

A ja tylko dodam, że program zwany "Configuration Editor" ładnie wygląda i w ogóle, ale lepiej faktycznie pisać ustawienia w configu, bo Editor nie wszystko robi tak, jak byśmy chcieli. Ja akurat oddzielałem tylko subwoofer od aktywnych kolumn, ale automat uparcie nie chciał wybierać odpowiednich kanałów (nazywanych w Profire610 od 1 do 10, a nie L, R).

Osobiście korzystam z aplikacji żeby sprawdzić ustawienia. Ona pokazuje na czerwono możliwe błędy i robi wykresy z filtrami.

- - - - - aktualizacja - - - - -

(nazywanych w Profire610 od 1 do 10, a nie L, R).

Co myślisz o jakości grania tego interfejsu? No i interfejsów audio do 2500 tys w ogóle?
To jedna z nielicznych opcji wielokanalowych DAC, ale wydaje mi się że spora część budżetu poszła na wejścia mikrofony, a nie na wyjścia liniowe. Czy one dobrze grają?

[Łasica]

Też dokładnie tak działam. Teraz próbuję zmusić foobara2000 do współpracy z wielokanałową kartą. Nie chce, dziad, odtwarzać plików stereo na urządzeniach wielokanałowych, bo mu format nie pasuje...

Co myślisz o jakości grania tego interfejsu? No i interfejsów audio do 2500 tys w ogóle?
To jedna z nielicznych opcji wielokanalowych DAC, ale wydaje mi się że spora część budżetu poszła na wejścia mikrofony, a nie na wyjścia liniowe. Czy one dobrze grają?

Ciężko mi to ocenić, nie mam zbyt wielkiego porównania. ProFire zestawić mogę tylko z integrą albo chińskim PCM2704, do tego mój egzemplarz jest trochę uszkodzony. Tyle, że za 200zł (coś koło tego mnie kosztował) jestem bardzo zadowolony.

[chebum]

Też dokładnie tak działam. Teraz próbuję zmusić foobara2000 do współpracy z wielokanałową kartą. Nie chce, dziad, odtwarzać plików stereo na urządzeniach wielokanałowych, bo mu format nie pasuje...
z.

Próbowałeś plugin wyjściowy WASAPI Shared Mode?

[Łasica]

Niestety, naprzemiennie wywala błąd albo startuje odtwarzanie, ale na urządzeniu nie ma śladu dźwięku.

[luigi]

jakieś 2 lata temu używałem foobara ze zwrotnicą http://xover.sourceforge.net/ i kartą dźwiękową ESI ze sterownikami asio i zaawansowanym korektorem jako wtyczka vst , działało bez problemu .

[Micwoj]

Ta wtyczka xover działa, bawiłem sie nią. Ale APO działa na całość systemu, nie tylko w jednym programie więc IMO lepiej się na nią przesiąść.
Z APO miałem w ogóle tylko jeden problem kiedyś, bo się wywalała. Nawet coś sporo czasu nad tym spędziłem bo wyglądało na sterowniki, ale ostatecznie okazało się że po przywróceniu pliku konfiguracyjnego do zerowej konfiguracji wstała i więcej nie robiła problemów.

[chebum]

Ale APO działa na całość systemu, nie tylko w jednym programie więc IMO lepiej się na nią przesiąść.

Moim zdaniem główny problem tego rozwiązania — częstotliwość próbkowania jest ustalona jeden raz dla wszystkich aplikacji. Bądź to plik FLAC 44100Hz albo YouTube 48000Hz, Windows przekształci to wszystko do częstotliwości próbkowania ustalonej w ustawieniach urządzenia. Znoszę tylko po to, że z upsamplingiem do 176KHz u mnie gra lepiej niż bez upsamplingu. Nie jestem w 100% pewien dlaczego. Spodziewam, że upsampling przesuwa zniekształcenia filtra dolnoprzepustowego DAC wyżej, do częstotliwości niesłyszalnych. 44100 po upsamplingu do 176KHz gra po prostu bardziej płynnie, bardziej analogowe. Tak działa z 3 przetwornikami co mam. Gdyby nie to, dla mnie użyteczność APO byłaby bardzo ograniczona.

[Łasica]

No i penis, przyszła kryska na matyska. Wymieniłem właśnie płytę główną i nie mam PCI standardowego na kartę FW. Gdyby ktoś chciał zakupić ProFire 610 za małe pieniądze (wejścia mikrofonowe są skaszanione, nie do użytku bez profesjonalnego serwisu), albo kartę FW na chipsecie TI (ale nie bardzo się dogadywała z ProFire), to zapraszam. A tymczasem szukam czegoś innego.

[Micwoj]

Znoszę tylko po to, że z upsamplingiem do 176KHz u mnie gra lepiej niż bez upsamplingu.

U mnie to samo na wszystkich dacach obsługujących wyższe częstotliwości.

Na foobarze możesz działać z tym xoverem na wyjściu wasapi i wtedy grać sobie pliki jakościowe ustawiając upsampling x4, a do spotify czy youtube to właściwie wszystko jedno, i tak można zapomnieć o smaczkach, więc upsampling ustawiasz na sztywno jak ci odpowiada i już. Przynajmniej ja tak działam.

[chebum]

U mnie to samo na wszystkich dacach obsługujących wyższe częstotliwości.

Czy masz jakieś wyjaśnienie temu fenomenu? Przecież większość DACów sami robią upsampling do wyższych częstotliwości w trakcie obróbki sygnału.

[Micwoj]

Podejrzewam że jest to związane z filtrami cyfrowymi. Tak spojrzałem w datasheet AK4490 i poza sharp rolloff, wszystkie przy 44,1kHz działają w słyszalnym zakresie, któryś tam miał już spadek ok. 4kHz i -6dB przy 18kHz. Oczywiście przy zwiększeniu częstotliwości próbkowania te granice przenoszą sie w górę i przy 96 już są poza zakresem słyszalnym.
Ale to moje podejrzenia, ja się nie znam. Jakby się jakiś elektronik po studiach wypowiedział, to byłoby coś warte..

[luigi]

problem tego rozwiązania — częstotliwość próbkowania jest ustalona jeden raz dla wszystkich aplikacji.

dlatego wybrałem uniwersalne urządzenie nanoDIGI 2x8 gdzie jest Asynchronous Sample Rate Converter (ASRC)

- - - - - aktualizacja - - - - -
warto przeczytać

https://www.analog.com/media/en/anal...er1.pdf#page=9

[chebum]

Wygląda na to że w wersji REW 5.19 został zepsuty pomiar odległości. Pomiar odległości głośnika odnośnie samemu sobie pokazuje opóźnienie 1 ms (t.j. 35 cm), co jest oczywistą bzdurą. Poprzednia wersja w tym samym przypadku pokazuje odległość 0.06 ms co jest w miarę wiarygodnym wynikiem: pomyłka wynosi tylko 2cm.

Więc polecam korzystać z poprzedniej wersji REW. Ona jest dostępna we wkładce "Version History":

http://www.roomeqwizard.com/changehistory.html

[chebum]

Jeszcze chciałem dodać że ani nigdy nie widziałem opóźnienia głośnika odnośnie sobie innego niż "0" kiedy stosowałem zwykle tweetery, nie driver kompresyjny. Być może głośnik kompresyjny oraz tuba mają jakieś wpływ na precyzyję pomiaru REW.

[kokoelloko]

Jaką posiadasz kartę dźwiękową w swoim mini-PC Intel NUC ? Jak przesyłasz dźwięk do Ampli ? Spdif ? Czy analogiem ?
Posiadam lapka z optykiem spdif i myślę żeby się pobawić aktywną zwrotką ale w teorii Integra na Toshibie a300 jest tylko 2 kanałowa ale nie wiem jak się ma sprawa z optykiem lub możliwością przesłania dźwięku do Ampli za pomocą HDMI ?