Splotowa symulacja głośnika – „wstęp teoretyczny”.

Marshall 1960 V30 i Heil PR 20Symulacja głośnika za pomocą  „impulsów” jest dziś bardzo popularną metodą uzyskania dobrego brzmienia gitarowego za pomocą wtyczek VST. W celu stworzenia przekonującej symulacji wzmacniacza trzeba się trochę napracować, ale symulacje zestawów głośnikowych i mikrofonu nagrywającego wydają się proste. W sieci dużo jest różnych „paczek impulsów” i darmowych wtyczek realizujących splot czyli konwolucję. A czy można samemu stworzyć sobie impulsy ulubionej paczki i mikrofonu? Można, i to w sumie dość łatwo.

Popularne „impulsy” to tak naprawdę tzw. odpowiedzi impulsowe, to znaczy nagrana (lub wyliczona) reakcja układu na pobudzenie tzw. deltą Diraca, czyli nieskończenie krótkim impulsem o nieskończonej amplitudzie. Delta Diraca w przyrodzie nie występuje, jest to twór czysto matematyczny. W praktyce zastępowany jest strzałem z pistoletu, pęknięciem balonika czy klaśnięciem w przypadku pogłosu lub krótkim impulsem elektrycznym – zasadniczo czymś, co możemy określić jako „impuls”. Ponieważ w praktyce taki pomiar jest dość kłopotliwy, stosuje się powszechnie drugą metodę – „przegwizdanie” układu (pomieszczenia lub urządzenia) tonem o zmiennej częstotliwości (sweep) i wyliczeniu odpowiedzi impulsowej (czyli „impulsu”) na podstawie porównania przebiegu wejściowego i wyjściowego. Ta druga metoda doskonale nadaje się do naszych celów, wymagając jednak dodatkowego oprogramowania. Taki uzyskany „impuls” (krótki plik .wav) ładujemy następnie do wtyczki realizującej splot i na wyjściu mamy sygnał „przepuszczony” przez głośnik, korektor, czy inne urządzenie, którego odpowiedź impulsową wykorzystaliśmy. Taką wtyczkę VST wszyscy znamy – to na przykład „nasz” darmowy keFIR 😉 (do sciągnięcia tu) lub francuski LePou LeCab. Trochę gorzej jest z Pro-Toolsem, ale da się, może nie za darmo, ale bardzo tanio. Są też oczywiście procesory sprzętowe realizujące funkcję symulatorów splotowych, z możliwością ładowania własnych impulsów.

http://www.freemusiciansresource.com/VST-detail/kefir-cabinet-impulse-loader-vst/
Niestety, nie jest tak fajnie – za pomocą splotu w zasadzie możemy symulować tylko układy liniowe. Układ liniowy to w skrócie układ, którego odpowiedź na sumę sygnałów jest równa sumie odpowiedzi na składowe sygnału. Czyli – dwa razy więcej na wejściu to dwa razy więcej na wyjściu. Układami liniowymi są np. korektory, i pogłosy, ale nie są kompresory czy inne „przestery”. I powstaje pytanie – czy głośnik jest układem liniowym? W zasadzie nie, jak wszystko, w końcu membrana się dzieli, cewka nagrzewa iprzy dużych głośnościach wydostaje z pola magnetycznego, mamy różne inne zjawiska… Czyli zasadniczo nie można. Chyba, że ktoś bardzo chce, to wtedy można 😉
Podsumowując – możemy uzyskać odpowiedź impulsową głośnika, ale symulacja będzie uwzględniała tylko pasmo głośnika, a nie zniekształcenia czy kompresję. Symulacja będzie brzmiała identycznie przy każdej głośności, rzeczywisty głośnik – niekoniecznie. Na szczęście głośniki mają dziś spore moce i rzadko pracują poza granicami swoich możliwości, można więc założyć, że pracują w liniowym zakresie i uda się je „zsamplować”.

Drugim problemem, z jakim musimy się uporać, jest fakt, że splot jest operacją złożoną i wprowadzającą opóźnienia. Jak wiemy, opóźnienia to ZUO – i wiedzą to też programiści, na szczęście. Symulatory głośników wykorzystujące impulsy pracują więc, w odróżnieniu od impulsowych pogłosów, z „zerową latencją”, co niestety oznacza kolejny kompromis i przybliżenia. Różnice nie są na tyle istotne, żeby się nimi przejmować, zresztą i tak nie ma innego wyjścia.

Czyli – jeżeli zgodzimy się, że głośnik jest liniowy i nie zniekształca, a uproszczenie obliczeń nam nie przeszkadza, możemy przystąpić do zdejmowania odpowiedzi impulsowej. Co poza kolumną i mikrofonem będzie potrzebne? Wzmacniacz, komputer z interfejsem i DAW oraz prosty program – komercyjny, ale wystarczający również w wersji demo. To jest prosta operacja, schody zaczynają się, gdy chcemy nasze (czy cudze) impulsy sensownie wykorzystać…

Advertisements

Skomentuj

Wprowadź swoje dane lub kliknij jedną z tych ikon, aby się zalogować:

Logo WordPress.com

Komentujesz korzystając z konta WordPress.com. Log Out / Zmień )

Zdjęcie z Twittera

Komentujesz korzystając z konta Twitter. Log Out / Zmień )

Facebook photo

Komentujesz korzystając z konta Facebook. Log Out / Zmień )

Google+ photo

Komentujesz korzystając z konta Google+. Log Out / Zmień )

Connecting to %s