 Geplaatst: Zo Dec 04, 2011 4:23 pm Onderwerp: |
|
Ik heb die Alan Parson nog nooit vertrouwd.
Mooi werk, heer Desart. |
|
| Geplaatst: Za Dec 03, 2011 8:38 pm Onderwerp: |
|
 & 
Vol bewondering ga ik dit alles eens goed doornemen (maar niet vanavond) Om even de exclusiviteit te benadrukken: De achtergrond van de flash bestanden is afgestemd op de kleur van het forum. Dank je Eric! |
|
| Geplaatst: Za Dec 03, 2011 8:33 pm Onderwerp: ANTIGELUID: een fenomeen dat tot de verbeelding spreekt! |
|||||
|
ANTIGELUID : een fenomeen dat tot de verbeelding spreekt. Andere nuttige of gerelateerde referenties: zie onderaan post. Dit leidt zelfs soms tot artikels met grappige titels:
Lawaai kan worden bestreden 'met eigen middelen' http://www.intermediair.nl/artikel//45027/mag-het-antigeluid-wat-harder.html Dit gaat over experimenten rond Schiphol voor het isoleren van woningen tegen vliegtuiglawaai. Waar het basisprincipe relatief eenvoudig is zijn de praktische toepassingen niet zo simpel. Dit is gerelateerd aan het feit dat om een perfect antigeluid te genereren de bron van het antigeluid zich in wezen op exact dezelfde plaats dient te bevinden als de stoorbron zelf. Beide golven moeten elkaar tijdens de geluidsuitbreiding of -voortplanting exact overlappen zodat "over- en onderdruk" van de ene golf (voorbeeld lawaai) geneutraliseerd kan worden door de tegengestelde "onder- en overdruk" van het toegevoegde antigeluid. De volgende figuur maakt duidelijk dat het uitsturen van antigeluid niet (steeds) zomaar werkt in algemene zin, maar zeer afhankelijk is van de wijze waarop dergelijke golven elkaar overlappen (superpositie), waardoor het resultaat dan ook zeer plaatsgebonden kan zijn. Uit het vervolg van deze tekst zal dan ook blijken dat het principe van antigeluid vaak veel eenvoudiger toepasbaar zal zijn in praktijk wanneer er sprake is van lage frequenties, met hun inherente lange golflengtes, waardoor men zich enige speling kan veroorloven in de toepassing van het principe met nog steeds een, in meerdere of mindere mate, demping van de stoorbron door antigeluid. Dus waar antigeluid een prikkelend idee is in functie van lawaaibestrijding, het onderliggend principe zeer gekend en relatief eenvoudig te begrijpen, zijn praktische toepassingen niet steeds zo evident. 
Deze figuur stelt 2 speakers voor in een vrij veld situatie (dus zonder reflecties van muren, of denk gewoon aan 100% geluidsabsorberende muren). De linker speelt gewoon. De rechter speaker speelt:
Zo zie je dat antigeluid stoorgeluid niet zomaar laat verdwijnen in praktijk, maar afhankelijk is van randcondities, en dat het veel gemakkelijker is het principe toe te passen op laagfrequent eerder dan hoogfrequent geluid. Nu kan je je ook voorstellen dat in werkelijkheid een praktisch signaal zelden uitsluitend bestaat uit één enkele zuivere toon, dat er steeds of vaak sprake zijn van reflecties, en dat zeker bij hogere frequenties door de vormgeving, dikte en richting van hoofd hier reeds sprake is van een faseverschuiving op zich, waardoor je in het hoog nooit een volledige stilte zal waarnemen, zelfs wanneer de speakers theoretisch perfect antigeluid uitstralen. Aangezien ons gehoor in staat is door het richten van ons hoofd naar een bron, onder meer door dit "padlengteverschil = faseverschuiving = tijdsverschil" van de geluidsgolven een richting te bepalen is het niet moeilijk voor te stellen dat in het midden- en hoogfrequent geluid absolute stilte met antigeluid haast niet bereikbaar is. DUS: ANTIGELUID IS EEN 2de BRON MET EEN EEN FASEVERSCHUIVING VAN 180° = GOLFVERSCHUIVING MET 1/2 GOLFLENGTE. We hernemen hierbij een vroegere animatie die het effect van deze faseverschuiving op het totaalniveau laat zien: 
De te lezen teksten veroorzaken nogal wat wachttijden. Voor de één te snel, voor de ander te traag. Ik zal deze animatie in een later stadium ombouwen tot een Flash animatie om de bezoeker zelf invloed te geven op deze loopsnelheid en navigatie. ================================================================================= Deze post heeft een enigszins vreemd ontstaan. In eerste instantie werd door geluidforum een banfgefilterde rose ruis gevraagd in functie van nagalm controlemetingen op een geluidsmeter die alleen nagalm mat over het totale geluidspectrum. Hier kwam uit dat dergelijke ruis, 1. niet zo eenvoudig te vinden is en 2. dat als je hem vindt het nog niet zo evident is wat a. de kwaliteit van deze ruis noch de roll-off is en b. of deze bandfiltering gebeurde volgens een log base 2 metode of de log base 10 metode (beide blijkbaar geaccepteerd door gerelateerde normen). Eén en ander te volgen in: http://forum.noiseconsult.com/viewtopic.php?p=4861#4861 en verder. Dan kwam de vraag vanwege kyle in functie van een Profielwerkstuk (PWS) voor school inzake antigeluid: Profielwerkstuk antigeluid Op een 'normaal als professioneel te beschouwen' test CD stonden een aantal interessante testsignalen om het effect van antigeluid te demonstreren. De veronderstelde kwaliteit deed mij voorstellen om selectief betrokken signalen met respect voor auteursrechten ter beschikking te stellen: Sound Check 2 Audio Test CD compiled by Alan Parsons
Mijn eeuwige wetenschappelijke nieuwsgierigheid deed mij eerst de besproken signalen, normaal ideaal om antigeluid in een klaslokaal via speakers te demonstreren, nameten. Tegen de verwachtingen in stond ik verbaasd over de matige kwaliteit van deze signalen, zonder te begrijpen hoe een professional op professionele apparatuur die tevens toegang heeft tot een top studio (Abbey Road Studios, England. Dit is de studio wereldbekend geworden als thuishaven van de Beatles), iets dergelijk als testsignaal op een test CD kon zetten. Ik geef hier een voorbeeld: 39 - © AP 0, pink noise, phase check, High mid, 1 kHz - end, mixed, 2.png Dit signaal is een rose ruis, die bandgefilterd (High Pass filter) zou moeten zijn vanaf 1 kHz tot 20 kHz. Dit bestaat uit 4 delen:
Het volledig signaal (delen 1 tot 4) Stereo signaal, Mono weergegeven (beide kanalen gemixt) 
Deel 2 geïsoleerd, Stereo signaal, Mono weergegeven (beide kanalen gemixt) 
Deel 2 geïsoleerd , frequentieanalyse, Stereo signaal, Mono weergegeven (beide kanalen gemixt) 
Dit zijn de metingen van het verbeterd en juist signaal (eigen werk): Zo zouden bovenstaande metingen er moeten uitzien .... Het volledig signaal (delen 1 tot 4) Stereo signaal, Mono weergegeven (beide kanalen gemixt) 
Het feit dat mijn signaal deel 1 en 3 hoger lijkt, komt omdat ik het oorspronkelijk (CD) signaal van het rechter kanaal gecanceld heb, dan het linker kanaal naar het rechter gekopieerd zodat ik zeker was van identieke, 100% in fase zijnde signalen , wat per definitie in mono een hogere optelwaarde geeft (zie bovenstaande animatie), dan het oorspronkelijke signaal dat zich meer stochastisch gedroeg. Het probleem van deze fase uit zich dan ook niet alleen in de delen met tegenfase, maar ook in de delen die veronderstelt worden in fase te zijn. Deel 2 geïsoleerd, Stereo signaal, Mono weergegeven (beide kanalen gemixt) 
Dit is een echte meting, geen vergissing of grafische aanpassing. Het antigeluid dooft het signaal. Deel 2 geïsoleerd , frequentieanalyse, Stereo signaal, Mono weergegeven (beide kanalen gemixt) 
Deze lege grafiek is geen vergissing maar een reële meting die simpelweg niveaus lager dan -80 dB geeft, wat logisch is wanneer de som van 2 bronnen (links en rechts kanaal) verdwijnt door het antigeluid principe. Wat hier gebeurde is is mij onduidelijk. Dit gaat niet over een fout bestandje op de oorspronkelijke CD, maar een systematisch verschil in de diverse signalen, wat zoals te verwachten een haast te verwaarlozen effect geeft in de lage frequenties (bas), en erger wordt naar de hogere frequenties toe. (zie verdere flash animaties). Die High-Pass filter heeft een te weinig scherpe roll-off, de signalen op beide kanalen zijn niet perfect idendiek en die stukjes tegenfase vertonen dermate problemen dat er slechts beperkt over antigeluid kan gepraat worden. (ongewenste delay's, problemen/artifacts door analoog i.p.v. digitale verwerking, andere ...?) Hieruit krijg ik wel het gevoel dat audiomensen een andere invalshoek en benadering hebben dan meer wetenschappelijk georiënteerde akoestici ..... Hoe dan ook deze oorspronkelijke CD signalen gebruiken ter demonstratie van antigeluid voor educatieve doeleinden is enigszins zinloos. Je gaat verschillen horen maar weet niet in hoever deze verschillen toe te wijzen zijn aan de bron of andere ruimteakoestische omstandigheden, positionering speakers of luisteraar, enz. Je hebt en hoort een verschil, maar een verschil waarvan de toe te wijzen oorzaak een niet gedefinieerd vraagteken blijft. Om deze redenen besliste ik om deze oorspronkelijke signalen niet naar kyle (de vraagsteller) door te sturen, maar om dit probleem eerst grondig en systematisch door te meten en te bestuderen en verbeterde versies van deze geluidstestbestandjes te maken. Om deze studie te visualiseren en controle te houden over de massa informatie (eigen gebruik en educatieve doeleinden) werden tal van grafiekjes gemaakt en deze verwerkt in flash animaties Achteraf bekeken op zich een beetje idioot, want dit liep snel uit de hand en kon ik op minder tijd kwalitatief betere eigen testbestandjes van scratch maken (betere rolloff en wetenschappelijk correcte geluidsbestandjes). ================================================================================= Praktisch gebruik van de verder getoonde Flash animaties. 
Er werd gesuggereerd om de geluidsbestandjes (de rose ruis) mee te integreren in de Flash animaties. Dit is mogelijk, maar het is veel complexer dan gewoon één enkel .wav bestand te integreren. Elke individuele animatie is opgebouwd (gemeten en grafieken gemaakt) op basis van 20 .wav bestanden (100 totaal voor de 5 animaties). Dus elke set van 2 metingen (golf en frequentieanalyse) is gebaseerd op zijn eigen geluidsbestand. Dit dient gerespecteerd en gesynchroniseerd of dit toegevoegd geluid werkt eerder verwarrend dan ondersteunend. Verder worden deze .wav bestandjes gecomprimeerd tot MP3 of een ander gecomprimeerd audioformaat. Waar dit voor gewone muziek onbelangrijk is via CPU kwaliteit speelt dit wel een rol in functie van de educatieve doelstelling van de hier te downloaden geluidsbestanden. Omdat deze juist opgebouwd zijn om de invloed van de exacte faserelatie (antigeluid) te onderzoeken is comprimering een toegeving geschikt voor een indruk, maar ongeschikt voor meettechnische doeleindes. Een .wav bestand is een niet gecomprimeerd exact (niet lossy) formaat. http://en.wikipedia.org/wiki/Lossy_compression Daarom zijn .wav bestanden ook zo groot. Dit alles vraagt extra tijd die ik mogelijk in een later stadium zal onderzoeken, eventueel integreren. ================================================================================= Opbouw Flash animaties: Op elke figuur/animatie staat een code vermeld • voorbeeldjes: 36 - © AP 1, pink noise, phase check, Broadband, stereo, 3 36 - © ED 3, pink noise, phase check, 200 Hz - 1 kHz, mixed, 3
36 - © AP 3, pink noise, phase check, 200 Hz - 1 kHz, mixed, 3 36 - © ED 3, pink noise, phase check, 200 Hz - 1 kHz, mixed, 3 Dan weet je dat je naar exact dezelfde meting (1/3 octaaf frequentieanalyse) aan het kijken bent, één maal uitgevoerd op het originele CD signaal, en een tweede maal op het exact overeenkomend aangepast/verbeterd signaal. Belangrijk: Voor grondige vergelijking kan het dus nuttig zijn om de metingen te vergelijken van het originele CD signaal "© AP" met de overeenkomend aangepaste/verbeterd versie "© ED"van exact hetzelfde document. Dit is niet zo eenvoudig. De BESTE manier om dit te doen is gewoon een duplicaat van de webpagina te maken naar een nieuwe tab in je browser. Op deze wijze kan je de documenten/metingen die je onderling wil vergelijken instellen in de Flash animatie en hoef je alleen te toggelen tussen 2 browser tabs. Verder kan je onnodige Flash animaties altijd stopzetten om de CPU-gebruik te minimaliseren Ik kreeg deze figuren niet klein genoeg om EN leesbaar, EN klein genoeg te zijn om samen in één figuur te krijgen en een animatie te maken beantwoordend aan de lay-out van dit forum en ruimte binnen berichten (alles kan natuurlijk, mits onnoemelijk veel tijdsgebruik). De animaties zelf (  pfffffff.... ik ben er haast)
36: TOTAAL • "Broadband" ruis die het volledig spectrum dekt. 37: BAS • "Low Pass" ruis van <20 Hz tot 200 Hz. 38: LAAG MID • "Band Pass" ruis van 200 Hz tot 1 kHz. 39: HOOG MID • "High Pass" ruis van 1 kHz tot >20 kHz. 40: HOOG • "High Pass" ruis van 7 kHz tot >20 kHz. ================================================================================= Download: Pink noise - Antinoise Demo v3.0 (versie 3.0) 20.4 MB Hier kan je de recentste test-geluidsbestanden downloaden (versie 3.0) die zeer goed zijn om antigeluid mee te testen en demonstreren. Dit gecomprimeerd .rar bestand bevat 10 geluidsbestanden (.wav) ook verwerkt in deze animaties + 15 figuren waar metingen van deze geluidsbestanden op staan + 1 .txt bestand met uitleg + de extra overzichtsfiguur met samenvatting van deze inhoud. Hierdoor heb je een visueel beeld waar je exact naar luistert.
Samenvattende figuur (inbegrepen in download) 
Het betreft hier de aangepaste/verbeterde versies van deze .wav bestanden. Om redenen van auteursrecht, heb ik de onbewerkte geluidsbestanden van de oorspronkelijke CD niet bijgevoegd. De meetgegevens zitten in de animaties, en voor praktisch educatief gebruik lijken mij de originele bestanden ook niet echt geschikt. ================================================================================= Einde (minstens tijdelijk) van een uit de hand gelopen, zéér tijdsintensief werk.
================================================================================= Enige gerelateerde links en referenties (vervolledig ik later wel): Wiki: Antigeluid Active Noise Control FAQ Dit forum: Antigeluid / Anti-geluid / Tegen-geluid |
|||||