Sujet plug-ins d'EQ : sonnent-ils différemment ? pourquoi ?

Citation :

En fait, c'est surtout parce que la puissance dispo actuellement le permet pas.

D'une part la puissance, mais cela représente également X million de ligne de code supplémentaires, ce qui a un coût.

Honnêtement la puissance de calcul a augmenté en 20 ans, mais la manière de coder pas vraiment, l'ordi reste bête et méchant et l'"aléatoire borné" sur un signal c'est pas le point fort du numérique. Si l'on se retourne dans le temps, les bases de codage restent toujours les mêmes en numérique et cela depuis 20 ans. La progression dans le codage et bien moindre que la progression en vitesse des machines.

Citation de Silicon Machine Extended :

Pour répondre à Jan, quand on y sera, on passera pas par du Behringer

Toi non, et moi non plus.

JM

Si Silicon parle de synthedit dans sa jeunesse, c'est qu'il ne me semble pas si vieux que ça... donc même si UAD ne modélise pas du Manley à la perfection, on peut tout de même espérer qu'on arrivera un jours a un résultat plus qu'honorable avant qu'Hans Moravec et Isaac Asimov ne prouvent leurs théories (d'après leurs hypothèses je serais encore là pour le voir)... Et ne me dite pas qu'un cyborg c'est plus prévisible qu'une tranche Neve. La loi de Moore est toujours d'actualité.

Voici une description rapide du fonctionnement des filtres numériques, sans entrer vraiment dans des maths ... car généralement ça part vite vite dedans. (dans tous les plugs ça fonctionne sur cette base)

Ca répond aussi à docks je pense concernant les questions sur la phase linéaire.

Les filtres numériques se divisent en deux grandes catégories :

Le filtre RII : réponse impulsionnelle finie

Les filtres RIF : réponse impulsionnelle infinie

Ci dessous : Chaque "boite Z-1" représente le retard d'un échantillon (b et a sont des coeff)

Les Filtres RII :

La réponse du filtre dépend de la valeur en entrée et de la valeur en sortie, il est a réponse récursive.

Les Filtres RIF :

La réponse du filtre dépend uniquement de la valeur en entrée , il est a réponse non récursive.

Une des questions qu’on peut se poser c’est dans quelles situations il nous convient d’utiliser un filtre genre RIF ou un filtre genre RII. La réponse, comme souvent est : ca depends.

RII :

Les filtres RII, on l’avantage qu’ils sont efficaces. Avec très peu de poles et zeros on peut assurer la plupart des réponses fréquencielles dont on peut avoir besoin dans les applications audio. Cependant, le filtre étant retroactivé, les erreurs de precision numérique deviennent une question d’importance, car il peuvent s’amplifier et devenir dehors controle, d’abord dans la forme de bruit, mais eventuellement dans la forme d’instabilitée. La forme de la réponse impulsionelle n’est pas facile a determiner, non plus, car elle est definie indirectement par les poles et zeros de H(ω).

Les filtres Infinite Impulse Response (IIR) sont inspirés des techniques de filtrage analogique. Ainsi, on trouve des filtres IIR de Butterworth,Tchebychev, etc. L’idée est de profiter dans le monde numérique de tout le savoir-faire acquis dans le monde analogique. Pour réaliser un filtre numérique IIR, on établit d’abord un gabarit de filtre analogique. Grâce à un outil mathématique (la transformée bilinéaire), on transpose la fonction du gabarit du domaine de la transformation de Laplace (utilisée dans l’univers analogique) à celui de la transformation en Z (utilisée dans l’univers “numérique”). Ce sont des filtres récursifs (la valeur d’un échantillon de sortie est fonction des échantillons d’entrée et de sortie précédents) et leur réponse à une impulsion s’annule au bout d’un temps infini, d’où leur nom.

L’intérêt des filtres récursifs est leur faible coût en calcul.

Les l’inconvénients des filtres récursifs sont

1) leur non-linéairité en phase (comme en analogique)

2) leur instabilité numérique.

Les filtre RII peut être conçu par des méthodes semblables à ceux utilisé pour les filtres analogiques (tous les plugs utilisés en mix temps réel sont sur cette base). Ceci n'est pas vraie pour les filtres RIF.

RIF :

Par contre, les filtres RIF n'ont jamais de problèmes d’instabilite, car la sortie n’est qu’un somme finite des échantillons de l’entrée. Cependant, quand la réponse impulsionelle est longue, le nombre d’operations peut devenir un facteur decisif quand il faut choisir entre RIF ou RII. Un autre avantage des RIF est le retard de groupe constant, qui permet d’avoir une distorsion de phase minimale sur le signal traité. La réponse impulsionelle dans le cas RIF est parfaitement controlable.

Avec les filtres Finite Impulse Response (FIR), on accède au très haut de gamme en matière de filtrage numérique. Leur théorie s’appuie sur un modèle de filtre idéal, une approche purement théorique et mathématique. L’idée d’un filtre FIR est de réaliser le filtrage numériquement au moyen du produit de convolution. Cette manière de procéder permet de réaliser n’importe quel filtre, même le plus exotique (un filtre ayant la forme d’un dos de chameau, par exemple). Il “suffit” d’imaginer un filtre donné dans le domaine fréquentiel et de chercher sa réponse impulsionnelle (la réponse à un signal “impulsion”). Par simple convolution de cette réponse, on arrive à filtrer numériquement n’importe quel signal. Voilà (brièvement) pour la théorie.

Mais la réponse impulsionnelle obtenue est définie pour un temps infini. Aucun produit de convolution ne peut être réalisé numériquement avec un tel signal parce qu’on aurait un nombre infini de paramètres pour l’algorithme. On effectue un fenêtrage pour obtenir un nombre limité de paramètres. Différents types de fenêtres peuvent être utilisés : fenêtre rectangulaire, fenêtre de Hamming, fenêtre de Kaiser. Précisons que, la période d’échantillonnage du signal étant connue, on ne parle plus de la durée de la fenêtre, mais du nombre de “taps” du filtre. Plus un filtre comporte de taps, plus sa fenêtre est grande et plus le filtre se rapproche du filtre idéal. A l’inverse, plus le nombre de taps est grand, plus le produit de convolution est long à effectuer.

Même en appliquant un fenêtrage, la réponse impulsionnelle n’est pas causale. Pour la rendre causale, c’est-à-dire pour que f(x)=0 pour x<0, il faut“déplacer”vers la droite la réponse. Ce qui entraîne un déphasage dans le domaine fréquentiel et un retard dans le domaine temporel. Malgré tout et contrairement aux filtres IIR, les filtres FIR n’entraînent pas de distorsion de la phase, ce qui se traduit par une non- déformation des signaux. De plus, ces filtres sans contre-réaction sont donc toujours stables, c’est-à-dire qu’une impulsion de Kronecker delta appliquée à ces filtres a une influence de durée limitée. C’est la raison pour laquelle on appelle ces filtres Finite Impulse Response. Leur stabilité signifie qu’il n’y a jamais de saturation au niveau du signal de sortie.

Avantages :

1) Il existe des méthodes de conception de filtre RIF simple à mettre en oeuvre.

2) Il est facile de concevoir des filtres avec une phase linéaire (qui voudrait dire delaie de reponse le même pour tout fréquence, et donc pas de dispersion).

3) Stabilité.

Inconvenients :

1) Cher en réalisation.

2) Le retard entre l'entrée et le sortie (phase) peut être relativement long (temps de calcul).

post imbuvable ? 

Pas facile a suivre, mais pour resumer : RII pour les EQ "classiques" et RIF pour les EQ a phase lineaire, si j'ai bien compris.

Oui c'est ça. Donc pour les flemmars c'est le post de jeriqo et pour les curieux le miens 

Le weiss eq1-LP est absolument monstrueux : Ils ont réussi à faire un filtre IIR à phase linéaire, une énorme performance. PAr contre il y a de la latence i le semble

Le principe : un filtre Eq IIR classique (comme nos pluq) suivi d'un 2eme étage IIR passe band dont la phase est numériquement ajusté pour compenser le déphasage du premier filtre IIR : Enorme !! je me prend un chocolat suisse pour la peine  .

Quand on commence à s'intéresser aux IIR et FIR on commence à comprendre la doc du weiss (certains point ressemble à mon post à mon post)

ICI en page 2 (je traduis pas ...)

 

Citation :

 

Background To The Linear-Phase Equalizer

 

There are two frequency dependent systems (filters): IIR (infinite impulse response) and FIR (finite impulse response). Both of these can be implemented either in the digital or the analogue domain, as discussed below.

 

IIR filters

 

Digital IIR filters can be derived from their analogue IIR counterpart, thus transforming the analogue filter parameters (Q, frequency, gain, etc.) into the digital domain. This is the procedure for digital EQ design favoured by Weiss Engineering and most manufacturers, because it maintains the well understood parameters from the analogue equalizers. IIR filters have certain properties:

 

properties:

 

- An infinite impulse response, hence the name (in practice, the impulse response will eventually decay below the noise floor).

- Some kind of phase response. Practical criteria dictate a so called minimum- phase response (which is linked to the amplitude response), though this not necessarily need to be so, and many other phase responses are possible (see below).

 

Linear phase IIR filters

 

Contrary to common belief, non-minimum phase IIR systems are realizable, this usually involves a minimum-phase section followed by a linear all-pass section with any arbitrary phase response. Thus, a linear-phase system would have a minimum-phase system followed by an all-pass system designed to have a phase response which, when added to the minimum-phase, will result in a linear phase response. This can (theoretically) be done in the analogue as well as the digital domain. However, there are certain practical problems which make this method difficult, if not impossible.

 

FIR filters

 

There is no direct way to transform analogue equalizer parameters to digital FIR systems, though there are algorithms that try to emulate a specific frequency response on a FIR system. These yield quite exact copies of the amplitude (and perhaps even the phase) response. FIR filters also have certain properties.

 

- A finite impulse response, resulting in a fixed length output when excited by an input pulse.

- Most design algorithms produce a linear phase response (just as IIR designs result in minimum phase respones).

- A delay.

 

So linear phase response is almost a by- product of FIR filters. But IIR filters are favoured over FIR filters in audio equalizers because of several reasons:

 

- The delay of the FIR systems is usually not acceptable for audio processing.

-  The parameters of analogue equalizers are easier maintained in IIR than FIR filters.

- There is a considerably larger hardware expense involved for tuneable FIR audio equalizer than for the IIR equivalent.

- Digital signal processing for audio band FIR filters is computationally more intensive than for

IIR filters.

 

FIR filters are used mainly for applications requiring extremely narrow transition bandwidths combined with no effects (i.e. phase shifts) in the pass band. Examples (in audio applications) are interpolation filters for sample rate conversion and band-split filters for crossovers.

In order to avoid the technical and commercial drawbacks of FIR systems for audio equalizers, the Weiss Gambit EQ1-LP uses yet another scheme for linear phase response based on the following property of IIR filters: if one processes a sample with any IIR system, then time-reverses this sample and processes it again with the same IIR system, one will effectively have cancelled out the phase response of the IIR system, while squaring the amplitude response. The solution lies in the time-reversed (non- causal) filter of this algorithm. So effectively, the EQ1-LP is a time machine, sending the audio signal backwards through time... On a side note, this algorithm was experimentally implemented by Weiss Engineering in 1995, but only now is current DSP hardware powerful enough to realize the seven band 96kHz requirements of the EQ1-LP.

 

 

Citation :

La progression dans le codage et bien moindre que la progression en vitesse des machines.

oui, mais dans le cas qui nous interesse, la convolution dynamique existe deja plus ou moins, simplement on peut pas la mettre sur 40 tranches en meme temps. et la, depuis ces dernieres années, y'a quand meme de la recherche et du progres. on parle pas de codage pur, mais bien de 'application de la convolution.

En théorie, je jour ou ça marchera, on sera capable, avec une prise droite, d'emuler le comportement d'une chaine audio de manière crédible. franchement, moi je pense pas qu'on attendra 20 ans. j'ai commencé la "mao" (enfin la musique par ordinateur) y'a maintenant une quinzaine d'année (et pour la petite histoire, synthedit, ça doit faire pas loin de 8 ans...), les revolutions ont tout de meme été spectaculaires, meme si la maniere de coder n'a pas beaucoup bougé. le code, c'est juste un langage, tu lui fait dire ce que tu veux.

Scare, si je te suis, pour le Weiss, le côté "pase linéaire" est un truc assez puissant et bien développé, mais l'équa de base est un équa tout ce qu'il y a de plus classique(je te cite -> "comme nos plugs" )?

Citation :

 

l'"aléatoire borné" sur un signal c'est pas le point fort du numérique

 

 là je te trouve un peu catégorique, personnellement je travail régulièrement avec un soft dans le cadre de mes activités qui fait de l'analyse fonctionnelle et de la chaine de cote non linéaire via des lois statistiques, en gros j'ai un certains nombre de cotes qui varient de + X à -X (intervalle de tolérance) de manière "aléatoire" (-> suivant une loi statistique) et x n'est jamais le même pour chaque cote, ce qui suivant l'étude amène quand même à un sacré paquet de variables, sachant qu'on peu aussi faire suivre des loi statistiques différentes pour chaque cote, ca complique encor le truc, par contre, on est probablement pas sur des données aussi lourdes que pour de l'audio, mais quand même, je pense qu'avec un peu de puissance, et de bons Dév. il est tout à fait possible de modéliser des choses complexes avec un comportement non linéaire et avec une partie "aléatoire" (via les lois statistiques)

Citation de scare :

Le filtre RII : réponse impulsionnelle finie

Les filtres RIF : réponse impulsionnelle infinie

Tu parles, dès les premières lignes je suis largué. Instinctivement, j'aurais inversé les noms, moi, comme un con ! 

JM