Grafico della risposta all'impulso: differenze tra le versioni

Il grafico mostra la risposta all’impulso per la misura corrente. Può anche mostrare la finestra destra e sinistra, oltre all’effetto di queste sui dati utilizzati per calcolare la risposta in frequenza, l’impulso a fase minima, l’inviluppo della risposta all’impulso (ETC) e la risposta al gradino.

L’asse Y, usato per la risposta all’impulso, può essere selezionato tra % FS o dB FS (dove FS = Fondo Scala), attraverso un comando posto nell’angolo superiore sinistro che appare quando il cursore del mouse si trova all’interno dell’area del grafico. La scala dBFs, è equivalente a un vista “logaritmica quadratica” dell’impulso.

Gli indicatori sopra il grafico mostrano l'estensione delle finestre della risposta all'impulso e la posizione di riferimento della finestra. Le impostazioni della finestra possono essere modificate cliccando sugli indicatori e trascinandoli. I nuovi valori verranno applicati al rilascio del pulsante del mouse. Durante la modifica delle impostazioni della finestra, la regione esterna alla nuova area verrà visualizzata ombreggiata finché le nuove impostazioni non verranno applicate. Quando gli indicatori della finestra vengono trascinati, sotto alla risposta all'impulso verrà mostrata un'anteprima dell'effetto che la nuova impostazione avrà sulla risposta SPL. Per la regolazione delle finestre, è preferibile impostare l'asse Y su dB poiché in questo modo è molto più facile individuare il punto in cui la risposta decade nel rumore.

Dopo ogni misurazione, la finestra di sinistra viene impostata automaticamente. Per misurazioni a gamma intera (e a scendere fino a frequenze di 1kHz), la larghezza è di 125ms. Al di sotto di tale limite, questa aumenta per consentire agli effetti di pre-ringing, di utilizzare uno sweep con gamma limitata. Per modificare le impostazioni della finestra per una misura, cliccare sul pulsante IR Windows:

La risposta all’impulso, è quella relativa all’intero sistema, incluso il microfono / fonometro e la scheda audio. Per questi, il file di calibrazione vienne applicato solamente quando si calcola la risposta in frequenza.

Se è stato utilizzato il comando Generate Minimum Phase, per produrre una versione a fase minima della della risposta in ampiezza della misura corrente, è attivata anche la traccia dell’impulso a fase minima, per mostrare che risposta all’impulso avrebbe un sistema a fase minima.

L’inviluppo dell’impulso, chiamato anche curva energia – tempo o ETC, è utile per identificare le riflessioni e vedere la forma complessiva della risposta all’impulso. Il grafico sotto, mostra l’invilupp. I picchi dopo quello iniziale, sono originati dalle riflessioni delle pareti della stanza. Il primo picco si manifesta a 3.25ms da quello iniziale, ad indicare che il suono ha percorso 1,11 m in più per raggiungere il microfono.

La risposta al gradino, mostra l’uscita che risulterebbe se all’ingresso, fosse applicato un segnale che da un livello variabile, passa ad un livello fisso. Questo è l’integrale della risposta all’impulso. Se vi è un offset nella catena ingresso di misura, la risposta al gradino mostrerà un aumento o una diminuzione complessivi al passare del tempo, invece di tendere di nuovo a zero.

Una proprietà del metodo di analisi con sweep logaritmico, è che varie componenti della distorsione armonica, appaiono come impulsi aggiuntivi a tempo negativo, con spaziatura decrescente all’aumentare dell’ordine della distorsione. Per esempio, questo grafico, mostra i picchi della componente di distorsione fino all’ottava armonica sulla misura di loopback della scheda audio di un computer portatile:

Di seguito, una misura simile per una scheda audio esterna USB, che ha una frequenza di campionamento di 44.1k anziché 48k, che ci limita alla sesta armonica nel periodo di un secondo prima dell’ impulso, tuttavia solo i picchi relativi alla 2°, 3° e 5° armonica, sono evidenti, mentre il picco della 4° armonica è appena visibile sopra il rumore di fondo (che è 10dB più basso di quello della scheda audio del laptop). I lobi estesi dopo l’impulso, sono dovuti alle requenze molto più basse di -3dB: 1.0Hz contro 22.1Hz (notare che la parte destra dell’asse del tempo, in questo grafico vale 2.0s, contro 0.5s del grafico precedente):

La risposta all’impulso può essere tracciata con o senza la normalizzazione del valore dei suoi picchi, in base alle impostazioni del comando Plot Normalised. Quando la tracciatura normalizzata è selezionata, il picco sarà al 100% o a 0dBFS.

Se la casella Show points when zoomed in è selezionata, i singoli punti che compongono la curva di risposta, saranno visualizzati sul grafico, quando il livello di zoom sarà abbastanza alto perché si possano distinguere.

La risposta può essere tracciata invertita, in base alle impostazioni del comando Invert Impulse. Da notare che questo non ha effetto quando l’asse Y è impostato su dB FS. Se la scheda audio che state utilizzando, inverte i propri ingressi, potete correggere questa “anomalia” selezionando la casella Invert, all’interno delle Soundcard Preferences --> Input Channel.

Il comando Generate Minimum Phase, produrrà una versione a fase minima della misura, utilizzando le impostazioni correnti della finestra IR. L’impulso a fase minima quindi, mostra la risposta di un sistema che ha la stessa risposta in frequenza ma con il minimo sfasamento, come un sistema dovrebbe avere. Questo comando attiva inoltre le tracce relative alla fase minima, all’eccesso di fase e al ritardo di gruppo, sui grafici rispettivamente della SPL & Fase e Ritardo di gruppo (GD).

Notare che le impostazioni della finestra IR (Impulse Response), sono importanti come la risposta a fase minima è derivata dalla risposta in frequenza (ampiezza) che a sua volta dipende dalle impostazioni della finestra IR. Se le impostazioni della finestra, vengono modificate, il comando Generate Minimum Phase dovrebbe essere eeguito nuovamente per riflettere le nuove impostazioni. Notare inoltre che la forma della finestra di sinistra (la finestra applicata prima del picco), influenza il risultato di fase minima. Una finestra rettangolare produrrà una risposta con sfasamento minore, per esempio, di quello riscontrato con una finestra Hanning.

Se il sistema misurato era intrinsecamente a fase minima (come lo sono molti crossover, per esempio), la risposta a fase minima, è la stessa che si otterrebbe rimuovendo qualsiasi ritardo dalla misura. Le misure all’interno di una stanza, sono tipicamente a fase non minima, eccetto in alcune regioni, soprettutto alle basse frequenze. Per ulteriori informazioni riguardo alla fase minima, alla fase in eccesso e al ritardo di gruppo, consultate il paragrafo Fase Minima.

La funzione Estimate IR Delay, calcola il tempo di ritardo stimato nella misura, confrontandolo con una versione a fase minima. Il ritardo calcolato, può essere rimosso dalla risposta all’impulso premendo sul pulsante Shift IR, mostrato dopo che questo è stato calcolato.

Il comando t=0 offset, può essere utilizzato per spostare la posizione dell’istante zero ad uno specifico numero di campioni oppure ad un tempo specificato. Questi comandi possono essere usati per rimuovere manualmente dalla misura i ritardi, o per determinare il corretto ritardo per allineare le misure relative a diversi altoparlanti. Da notare che lo spostamento della risposta all’impulso, cancellerà qualsiasi spettrogramma che è stato generato, rendendo il grafico non più valido. Se è stato utilizzato un loopback come timing di riferimento, il ritardo del sistema (che è visibile nelle Info del pannello di misura), viene spostato della stessa quantità applicata al tempo zero..

Il comando Scale FR Peak ridimensiona la risposta all’impulso per ottenere la massima figura SPL desiderata, nella corrispondente risposta in frequenza. Questo può essere utile per ridimensionare una risposta all’impulso importata.