27/3/11

COMO LEER LA FASE

La fase ha sido durante mucho tiempo, el parámetro desconocido dentro del mundo del sonido directo, afortunadamente la evolución de los sistemas de doble canal FFT, y sobre todo su popularización a través de software dedicado en nuestros ordenadores personales nos ha permitido leer la fase y por lo tanto monitorizar sus efectos.

Hay un excelente vídeo de Bob MacCarthy que explica como se muestra la fase en la función de transferencia, en un analizador de doble canal.

Lo primero que tenemos que tener en cuenta a la hora de leer la fase, es que tenemos que utilizar una función de transferencia, por la cual comparamos una señal de referencia contra una señal de medición y la diferencia entre ambas es la respuesta que nos mostrará nuestro analizador



transferencia


El primer paso que tenemos que realizar es sincronizar el tiempo de llegada de las señales, normalmente nuestra señal de medición llegará más tarde que la señal de referencia, por lo cual debemos localizar el tiempo de retraso y añadirlo a la señal de referencia, para poder tomar los datos correctamente.

En este ejemplo vamos a tomar la medición de un DSP, es decir vamos a tomar una transferencia entre la señal de referencia y la medición en la salida del procesador.

Un procesador digital, siempre va a tener latencia, por lo cual la señal de medición va a tener más retraso y no va a estar sincronizada con la señal de referencia.




señal de referencia y medición no sincronizadas
  
Si somos hábiles, ya podemos extraer de este gráfico, unos cuantos valores interesantes:
1.- En primer lugar vemos que la pendiente de fase tiene una inclinación hacia abajo, lo cual es un indicador claro de que nuestra señal de medición tiene retraso, si la señal de medición tuviera una inclinación hacia arriba estaría adelantada sobre la referencia.
2.- Como muy bien explica Bob McCarthy en su vídeo, podemos cuantificar el tiempo que dos señales están separadas, como la cantidad de ciclos que las separa.
Entonces podemos ver que el tiempo de retraso es:
1/2 ciclo (180º) de 160Hz  /  T=1/160 = 6,25ms   /  6,25ms x 1/2 = 3,125ms
1 ciclo (360º) de 320Hz  /  T=1/320 = 3,125ms 
2 ciclos (720º) de 640Hz  /  T=1/640 = 1,5625ms  / 1,5625ms x 2  = 3,125ms
3.- La respuesta de transferencia no está centrada sobre el valor 0 de nuestro analizador, sino que está alrededor de -2dB, es decir nuestra señal de medición tiene 2 dBs menos de nivel.


señales desincronizadas
Podemos observar también, que el efecto de no tener sincronizadas las señales incide en una falta de coherencia y por consiguiente una mala información en los datos de agudos.

Este suele ser un error común al principio de utilizar un sistema de medición de doble canal FFT, pero la coherencia es un buen avisador de que no hemos sincronizado nuestras señales.

En el momento que sincronizamos nuestras señales, el analizador está listo para empezar a medir.





señales sincronizadas

 Como vemos en este ejemplo el retraso que ha localizado nuestro analizador, para sincronizar las dos señales, es el mismo retraso que hemos podido leer cuando las señales estaban desincronizadas, como ya hemos explicado anteriormente fase es igual a tiempo, por lo tanto si dos señales están separadas de fase, están separadas de tiempo, y ese tiempo será igual a la cantidad de ciclos que las separa.

5 comentarios:

  1. Hola Pepe. Excelente material.

    Para conseguir el retraso de la sub puedo usar el fase. ¿Es eso cierto.
    ¿Cuál es la distancia correcta desde el micrófono para medir la alineación del sistema? y la fase del sub?

    Muchas gracias,
    Jean

    ResponderEliminar
  2. Hola Pierre,

    Sí, debemos usar la respuesta de fase para alinear los altavoces de sub con el sistema principal. Tenemos que localizar el punto donde la energía de LF y SUB coincide, es decir su xover acústico, e igualar el tiempo y la pendiente. Tenemos que recordar que lo que nosotros hacemos es ajustar la fase relativa entre ellos.
    Con respecto a la posición del micrófono de medición, depende muchas veces del tipo de arreglo y configuración que nosotros queremos, pero básicamente la mejor opción es situar el micrófono en el punto donde el beneficio sea para un mayor número de gente.

    Un saludo.

    ResponderEliminar
  3. Que tal Pepe, tengo una consulta. Hay forma de cambiar la resolución en la respuesta de fase para que muestre +/- 180°? y la otra pregunta es, me parece que en versiones anteriores de Smaart se mostraba en la respuesta de fase una linea vertical que nos indicaba la continuidad de la pendiente de fase, eso se puede configurar para que Smaart lo muestre?. Un saludo y a la espera de una pronta actualización de tu excelente blog.

    Gracias,
    John

    ResponderEliminar
  4. Hola John,

    No acabo de entender, normalmente la gráfica de fase se muestra con una resolución de +/- 180º. También se puede ver con una resolución de 0-360º.

    Desde la versión 6, Smaart ya no muestra la linea vertical. Aunque al principio puede provocar cierta confusión, creo que en el fondo es mejor, porque nosotros nos debemos fijar en la respuesta de fase e igualar sus pendientes.

    Si, tengo varios artículos pendientes, el problema es encontrar el tiempo para escribirlos.

    Gracias por tu comentario y un saludo.

    ResponderEliminar
  5. Hola Pepe, el lugar donde se situa el micrófono de medición es importante, he encontrado que en un monitor de estudio que estoy midiendo hay cancelación en la frecuencia de corte se ve claramente en la respuesta de fase, moviendo un poco el micrófono en simetria con el driver y el woofer esa cancelacion casi desaparece, tal vez puedas hacer un articulo explicandonos más sobre como leer la respuesta de fase con graficas reales de altavoces seria excelente. Un saludo

    John

    ResponderEliminar