Απεικόνιση της διαφοράς φάσης (Phase Distortion)

[blue]

Με αφορμή το θέμα του Ιχνηλάτη για το correlation,θα εκφράσω μια απορία που την έχω καιρό τώρα και ελπίζω να υπάρχει κάποιος που να ξέρει να με βοηθήσει...

 

Σκοπός είναι να μπορέσω να απεικονίσω στην οθόνη μου τη διαφορά φάσης,δηλ την παραμόρφωση φάσης που παρατηρείται μεταξύ ενός καθαρού σήματος και του ίδιου σήματος αυτού με την παρουσία ενός φίλτρου.

Δηλ κάπως να φαίνονται και οι 2 κυματομορφές (η καθαρή και αυτή με την παρουσία φίλτρου(πχ distortion)) και η διαφορά φάσης τους.

Για τη δουλειά που κάνω χρησιμοποιώ το Soundforge,αν χρειάζεται πουθενά...

 

Ευχαριστώ

[electric_wizard]

Αυτό που ζητάς να κάνεις ειλικρινά δεν μπορώ να σου απαντήσω για το αν γίνεται διότι δεν έχω ασχοληθεί με το άθλημα σοβαρά (ακόμα δηλαδή γιατί είναι στις προτεραιότητες μου). Θέλω μόνο να σου διευκρινίσω κάτι. Όταν μιλάς για φάση, δεν υπάρχει παραμόρφωση αλλά μετατόπιση. Για παράδειγμα ένα σήμα έχει τη μορφή :

 

s(t)= A*sin(2πft+φ) όπου :

 

Α : το πλάτος του σήματος (όταν με κάποιο εφφέ μεταβάλλεται (αυξάνεται) αυτό, προκύπτει η παραμόρφωση που ακούμε)

t : ο χρόνος

f : η συχνότητα του σήματος

φ : η φάση του σήματος.

 

Μετατόπιση στη φάση κάνουν τα time based effects (delay,reverb,echo κλπ.) γιατί επιδρούν στη φάση του σήματος. Τα overdrives/distortions επιδρούν στο πλάτος του σήματος και όχι στη φάση τους.

 

Στην εικόνα φαίνονται δυο σήματα που έχουν διαφορά φάσης :

 

 

Ελπίζω να σε φώτισα λίγο με το τι παίζει! Αν όχι ρώτα ή ψάξε στην wikipedia όπου και έχει πολύ "φαϊ".

[blue]

Σε ευχαριστώ για την απάντησή σου,αλλά δεν είναι αυτό που ψάχνω.

Δεν μιλάω για phase shift,αλλά για παραμόρφωση στη φάση...Ναι,υπάρχει και αυτή και είναι χαρακτηριστική των φίλτρων.Δηλ θα έπρεπε να παρατηρείται σε όλα τα αναλογικά και ψηφιακά πετάλια και έχει να κάνει νομίζω με την απόκριση του φίλτρου...Εν πάσει περιπτώσει δεν ψάχνω μαθηματικούς τύπους για αυτά,έχω πήξει σε αυτούς.Να την απεικονίσω γραφικά σε πειραμα θέλω,δηλ σε ποιο πρόγραμμα γίνεται και πως...

[Yannis Methenitis]

To σχεδιάγραμμα του electric_wizard εξηγεί τέλεια τη διαφορά φάσης σε δύο σήματα.

 

"Παραμόρφωση στη φάση" (distortion shift?) δεν έχει πέσει στην αντίληψη μου.

Τουλάχιστον στην ηχοληψία.

 

" Τα overdrives/distortions επιδρούν στο πλάτος του σήματος και όχι στη φάση τους. " όπως πολύ σωστά γράφει πάλι ο electric_wizard.

 

Ίσως εννοείς κάτι άλλο;

[dimitrisp]

Αν εννοείς την μετατόπιση φάσης που εισάγει το φίλτρο στο σήμα σε κάθε συχνότητα (κατα κάποιο τρόπο παραμόρφωση φάσης) τότε μάλλον θες την απόκριση φάσης (phase response) του φίλτρου(;).

 

Δυστυχως δεν ξέρω κανέναν καλύτερο τρόπο για να την βρείς αυτήν απο το να πάρεις την κρουστική απόκριση του φίλτρου (και δεδομένου οτι είναι γραμμικό χρονοαμετάβλητο κλπ. κατι που πιθανώς να μην ισχύει για πολλά πρακτικά φίλτρα ήχου) να υπολογίσεις την φάση του μετασχηματισμού Φουριέ της.

 

Για να βρείς την κρουστική απόκριση του φίλτρου του πρέπει να δώσεις στο φίλτρο είσοδο ενα σήμα που να έχει μεγάλη ένταση (βασικα θεωρητικά ενταση ιση με τη μοναδα αλλα για τη φάση δεν παίζει ρόλο) για χρόνο τ=0 και μηδενική ενταση για κάθε άλλο τ. Με λιγα λόγια ενα απότομο μπάμ και μετα σιγή. Αν το φίλτρο που σε ενδιαφέρει υλοποιείται απο κάποιο πρόγραμμα σε υπολογιστή ίσως να είναι εύκολο να κατασκευάσεις ενα κατάλληλο αρχείο εισόδου και να το περάσεις απο το φίλτρο. Αν παλι υλοποιείται απο κάποιο πεταλάκι... Έχω ακούσει για άτομα που έσκαγαν μπαλόνια, κροτίδες και δεν ξερω και γω τι άλλο σε ενα μικρόφωνο και έστελναν το σήμα στον ενισχυτή τους για να πάρουν την κρουστική απόκρισή του (σε "καθαρές" καταστάσεις ο ενισχυτής είναι γραμμικος) αλλα ποσο εύκολο είναι να καταφέρεις κάτι δεν ξέρω.

 

Τελος πάντων πολλά έγραψα και πιθανώς να είναι κάτι αλλο αυτο που ψάχνεις οπότε μη σε κουράζω άλλο.

[blue]

"Παραμόρφωση στη φάση" (distortion shift?) δεν έχει πέσει στην αντίληψη μου.

Τουλάχιστον στην ηχοληψία.

 

" Τα overdrives/distortions επιδρούν στο πλάτος του σήματος και όχι στη φάση τους. " όπως πολύ σωστά γράφει πάλι ο electric_wizard.

 

O όρος έιναι "phase distortion".Τα od/dst επιδρούν στο πλάτος αναμφισβήτηττα,αλλά ως μη ιδανικά φίλτρα ,δηιουργούν και μια παραμόρφωση στη φάση...Δεν ξέρω αν έχει πρακτική εφαρμογή στην ηχοληψία,είναι όρος που χρησιμοποιείται στα DSP...

 

ΥΓ.Πάντα υπάρχει η πιθανότητα να μην έχω καταλάβει καλά το ζητούμενο και να μην έχω τοποθετήσει σωστά την ερώτηση :roll:

[blue]

Αν εννοείς την μετατόπιση φάσης που εισάγει το φίλτρο στο σήμα σε κάθε συχνότητα (κατα κάποιο τρόπο παραμόρφωση φάσης) τότε μάλλον θες την απόκριση φάσης (phase response) του φίλτρου(;).

 

Δυστυχως δεν ξέρω κανέναν καλύτερο τρόπο για να την βρείς αυτήν απο το να πάρεις την κρουστική απόκριση του φίλτρου (και δεδομένου οτι είναι γραμμικό χρονοαμετάβλητο κλπ. κατι που πιθανώς να μην ισχύει για πολλά πρακτικά φίλτρα ήχου) να υπολογίσεις την φάση του μετασχηματισμού Φουριέ της.

 

Για να βρείς την κρουστική απόκριση του φίλτρου του πρέπει να δώσεις στο φίλτρο είσοδο ενα σήμα που να έχει μεγάλη ένταση (βασικα θεωρητικά ενταση ιση με τη μοναδα αλλα για τη φάση δεν παίζει ρόλο) για χρόνο τ=0 και μηδενική ενταση για κάθε άλλο τ. Με λιγα λόγια ενα απότομο μπάμ και μετα σιγή. Αν το φίλτρο που σε ενδιαφέρει υλοποιείται απο κάποιο πρόγραμμα σε υπολογιστή ίσως να είναι εύκολο να κατασκευάσεις ενα κατάλληλο αρχείο εισόδου και να το περάσεις απο το φίλτρο. Αν παλι υλοποιείται απο κάποιο πεταλάκι... Έχω ακούσει για άτομα που έσκαγαν μπαλόνια' date=' κροτίδες και δεν ξερω και γω τι άλλο σε ενα μικρόφωνο και έστελναν το σήμα στον ενισχυτή τους για να πάρουν την κρουστική απόκρισή του (σε "καθαρές" καταστάσεις ο ενισχυτής είναι γραμμικος) αλλα ποσο εύκολο είναι να καταφέρεις κάτι δεν ξέρω.

 

Τελος πάντων πολλά έγραψα και πιθανώς να είναι κάτι αλλο αυτο που ψάχνεις οπότε μη σε κουράζω άλλο.[/quote']

 

 

Καθόλου δεν με κουράζεις,είμαστε σε καλό δρόμο :D .

Αυτό ακριβώς λέω,για την κρουστική και τη βηματική απόκριση του φίλτρου...με τη διαφορά οτι ψάχνω για πραγματικά φίλτρα όχι για ιδανικά γραμμικά και χρονοαμετάβλητα...

 

Δηλ πρέπει να βάλω μια είσοδο δ(t) θεωρητικά για να βρω την κρουστική απόκριση του φίλτρου...

 

Στην περίπτωση που έχω πραγματικό πετάλι?????Γιατί υποτίθεται οτι αυτό πρέπει να κάνω :?

 

ΥΓ.Κοίτα το προηγούμενο ΥΓ μου

[electric_wizard]

Ο blue έχει δίκιο. Φυσικά και υπάρχει phase distortion, βρήκα πολλά πράγματα στο δίκτυο γι'αυτο (τι μου κάνετε, αντί να διαβάζω Αυτόματο Έλεγχο που δίνω αύριο, διαβάζω ψηφιακή επεξεργασία σήματος). Απλά εγώ απάντησα χωρίς νασ το ψάξω, επιστρατεύοντας μόνο τις γνώσεις που έχω.

 

Διαβάζοντας ένα βιβλίο ηλεκτρονικής (από τη σχολή) βρήκα αυτό (εδω ο όρος είναι παραμόρφωση συχνότητας και όχι φάσης αλλά μάλλον το ίδιο εννοεί αν και είναι διαφορετικά πράγματα φάση και συχνότητα) : Παραμόρφωση συχνότητας είναι η παραμόρφωση που παρατηρείται σε κάποιο σήμα λόγω του ότι τα ηλεκτρονικά εξαρτήματα επιδρούν με διαφορετικό τρόπο σε κάθε συχνότητα.

 

Τώρα τι μπορείς να κάνεις...Κάθε σήμα κιθάρας είναι επαλληλία της βασικής συχνότητας με τις αρμονικές της (από αυτό οφείλεται όπως καταλαβαίνω και η παραμόρφωση φάσης, αν καταλαβαίνω λάθος διορθώστε με). Πιστεύω πως ένα πρώτο βήμα θα ήταν να χρησιμοποιήσεις ένα εφφέ αφαίρεσης των αρμονικών (νομίζω το cool edit pro έχει, τωρα για το soundforge δεν ξερω) από το "παραμορφωμένο σήμα" αλλά και από το καθαρό. Μετά θα μπορούσες να εισάγεις στο matlab ας πούμε που είναι πολύ "δυνατό" στο DSP και να τα κάνεις plot για να δεις που διαφέρουν.

 

Ελπίζω να βοήθησα πιο πολύ τώρα! :wink:

[blue]

Σ'ευχαριστώ πολύ electric_wizard. :)

Είχα ακούσει οτι στο Matlab έχει πολύ ψωμί για DSP,θα το κοιτάξω :wink:

 

Αλλά δεν κατάλαβα γιατί να αφαιρέσω τους αρμονικούς...Πρέπει να το κάνω για κάθε συχνότητα χωριστά?Κάπου αλλού διάβασα οτι σε στενή ζώνη συχνοτήτων δεν είναι έυκολα διακρίσιμη η phase distortion,για αυτό ρωτάω...

 

Πάντως είναι αλήθεια οτι οπτικά αυτό που ζητάω εμφανίζεται σαν time delay και μάλιστα αν

 

Input=Asin(2πft+φ1) και

Output=Bsin(2πft+φ2) τότε

 

χρονική διαφορά(sec)=(φ2-φ1)/2πf

 

Aν η phase response δεν είναι γραμμική,τότε διαφορετικές συχνότητες θα είχαν delay σε διαφορετικές ποσότητες και τότε το σήμα θα ακούγεται "separated" ή "distorted"

 

Κάτι τέτοιο έχω καταλάβει οτι ισχύει και το ζήτημα είναι να το απεικονίσω...Plot στο Μαtlab λοιπόν...

 

Ευχαριστώ και πάλι (και καλή επιτυχία αύριο)

[dimitrisp]

Δηλ πρέπει να βάλω μια είσοδο δ(t) θεωρητικά για να βρω την κρουστική απόκριση του φίλτρου...

 

Στην περίπτωση που έχω πραγματικό πετάλι?????Γιατί υποτίθεται οτι αυτό πρέπει να κάνω icon_confused.gif

 

Μμμμμμ, έτσι για να ξέρουμε που βρισκόμαστε, για τι πετάλια μιλάμε; Ρωτάω γιατι αν πρόκειται για μη γραμμική συμπεριφορά που οφείλεται στο γεγονός οτι το πετάλι είναι μια μη-ιδανική προσεγγιση ενός ιδανικού γραμμικού συστήματος τοτε θα είναι "περιπου" γραμμικό και μπορείς φαντάζομαι να του δώσεις για είσοδο ενα δ(t) και να πάρεις προσεγγιστικα χρήσιμα αποτελέσματα.

 

¶ν πρόκειται για κανένα overdrive πετάλι δέν ξέρω τι θα μπορούσες να κάνεις πέρα απο το να προσπαθήσεις να προσεγγίσεις το πρόβλημα αναλυτικά, δηλ. μέσω της επίλυσης κάποιου μαθηματικού μοντέλου που να περιγράφει την παραμόρφωση που εισάγει το κύκλωμα στο σήμα (δεν θα το συνιστούσαν αν δεν ειναι ζήτημα ζωής και θανάτου :)). Ίσως να υπάρχουν και άλλοι τρόποι ανάλυσης μη-γραμμικών συστημάτων αλλα δεν τους ξέρω μιας και δεν έχω ασχοληθεί καθόλου με μη-γραμμικά συστήματα γενικά.