Mathematiker hier? Rückwärts-Faltung?

[ModulationMatrix]

Moin moin,

Mir kam nun der Gedanke, ob man Faltungshall auch rückwärts benutzen kann als DeVerb. Idee war, ich mache Aufnahme in einem halligen Raum. Nach der Aufnahmesession stelle ich dort, wo der Instrumentalist/Sänger stand, eine Box hin und lasse sie einen Impuls abgeben, somit habe ich die Impulsantwort des Raums. Könnte man nun aus der Instrumental-Aufnahme quasi durch eine Art Rückwärtsfaltung den Hall komplett entfernen? Oder läuft der Laden so nicht?

 

[Phelice]

Die Idee kam mir auch von ein paar Tagen als der Thread mit den IR´s hier kursierte.
Theor. müsste es doch möglich sein, wenn man den Raum einmal als IR hat.

Aber warten wir mal ab was die Fachmänner dazu sagen.

 

[Sascha Franck]

Viellelcht, wenn du die Impulsantwort phasen-invertierst. Wäre interessant, das mal zu wissen.

 

[oati]

Theoretisch sollte das gehen, wäre dann Deconvolution (Faltung ist Convolution).
In der Bildverarbeitung z.B. die Richardson-Lucy deconvolution

Keine Ahnung wie aufwendig das ist, aber im Prinzip bräuchte man "nur" mit der inversen Impulsantwort falten. Durch einfache Phasendrehung wird man die korrekte inverse Impulsantwort aber eher nicht bekommen, weil da zeitbasierte Effekte mit reinspielen.

 

[oati]

Nachtrag:

Hier hat jemand sowas in der Art probiert (die Regieraumvariante soweit ich das jetzt verstanden habe):
https://tarabah.me/roomresponse2/

Seine Schlußfolgerung

Conclusion
These exercises didn't give me a practical solution as both methods are too computationally demanding. If I set my sights a little lower and stop asking for a perfect inversion of an Impulse Response, I can correct frequency response and group delay separately.

 

[synthpark]

geht natürlich nicht.
Mach mal die Umkehrfaltung zu [1 1].
Dann das Rauschen beachten.

 

[oati]

geht natürlich nicht.
Mach mal die Umkehrfaltung zu [1 1].

Das eine Dekonvolution grundsätzlich existiert sind wir uns aber schon einig, oder?

Ich nehme an, dein Kommentar bezieht sich darauf, dass die zugrunde liegende Algebra keine Identität besitzt. Ja, stimme ich zu. Ob das praktisch ein großes Problem ist, wage ich jetzt aber einfach so nicht zu sagen. Dafür ist die Funktionalanalysis-Vorlesung schon zu lange her. In der Optik macht es aber offenbar keine großartigen Probleme (z.B. Mikroskopie oder auch Astronomie bei Teleskopaufnahmen).

 

[Hyp]

Wenn der Sänger nicht im Raum steht, ist die Akustik ja auch nicht mehr dieselbe.
Selbst wenn man eine Box mit der Struktur des Sängers hätte, dürfte sich der Sänger kein bisschen bewegen.
Bewegungen im Zentimeterbereich verschieben bereits alles im Millisekundenbereich, wodurch man einen Flanger-Effekt hätte.
Auch müsste die Gesangs-Schallquelle eine Punktquelle sein, der Stimmapparat ist dafür zu groß.

 

[TonyPizza]

Ich hab das mal so ähnlich gemacht. Es gab eine vocal Aufnahme und eine Aufnahme einer echten chamber. Die trockene Aufnahme war dann der Impuls und die chamber die Antwort. Daraus hab ich eine IR berechnen lassen. Richtig funktioniert hat es aber dennoch nicht, weil es immer minimale Abweichungen gibt. Der Sänger steht z. B. nicht 100% ruhig etc... Die IR hatte in bestimmten Bereichen lange Resonanzen

 

[ModulationMatrix]

Theoretisch sollte das gehen, wäre dann Deconvolution (Faltung ist Convolution).
In der Bildverarbeitung z.B. die Richardson-Lucy deconvolution

Keine Ahnung wie aufwendig das ist, aber im Prinzip bräuchte man "nur" mit der inversen Impulsantwort falten. Durch einfache Phasendrehung wird man die korrekte inverse Impulsantwort aber eher nicht bekommen, weil da zeitbasierte Effekte mit reinspielen.

Ahhhhja, genau darüber hab ich auch schon nachgedacht, dass das möglich sein müsste. Also in der Grafikwelt funktioniert es offenbar, coole Sache.

 

[TonyPizza]

Es gibt ja auch den Trick, einen Sänger mit volle Hütte monitor Signal zu tracken. Jetzt entfernt man den Sänger und nimmt nur den Monitor auf, alles bleibt gleich, gleiche Level, gleiche Abstände Mikrofon zu Monitor... Jetzt spielt man beides in der daw ab, letzteres mit ge-flippter Phase. Der bleed vom Monitor löscht sich theoretisch 100% aus. Aber halt nur theoretisch, weil der Sänger nicht festgenagelt statisch vorm Mikrofon hängt.

 

[synthpark]

Ich nehme an, dein Kommentar bezieht sich darauf, dass die zugrunde liegende Algebra keine Identität besitzt.

Es geht nicht um Identität, sondern darum, daß du eine Filter Umkehrung brauchst, und bei Nullstellen extremes Rauschen hochziehst, der Unterschied zwischen Mathematikerdenkweise und Ingenieursdenkweise.

 

[Kuno]

Das geht auch schon nicht, weil der Raum nicht statisch ist.
Den Bass-Bereich bekommt man so vielleicht noch in den Griff ... aber in den höheren Frequenzen wird man ganz einfach nicht treffen.

 

[TonyPizza]

weil der Raum nicht statisch ist

Nicht statisch? Der Raum? Wie bitte?

 

[oati]

Ich nehme an, dein Kommentar bezieht sich darauf, dass die zugrunde liegende Algebra keine Identität besitzt.

Es geht nicht um Identität, sondern darum, daß du eine Filter Umkehrung brauchst, und bei Nullstellen extremes Rauschen hochziehst, der Unterschied zwischen Mathematikerdenkweise und Ingenieursdenkweise.

Keine Sorge, ich bin auch kein Mathematiker - nur Physiker.

Vielleicht bin ich ja diesbezüglich naiv, weil es überhaupt nicht mein Fachgebiet ist, aber man müsste halt Nullstellen einfach aus der Dekonvolution rausnehmen. Und alles was nahe bei Null liegt entsprechend mit "Rauschunterdrückung" behandeln. Bei Bildern gibt es ja auch sowas wie Nullstellen, die irgendwie abgefangen werden müssen. Zumal in einem echten Raum sowieso immer ein gewisses Grundrauschen vorhanden ist - also keine echten Nullstellen.

 

[Fritz]

Ist das nicht das gleiche Problem wie beim Zero-Forcing Equalizer (hat primär nix mit Audio/Musik zu tun)?
Sprich noise enhancement da wo es gegen Nullstellen geht?

https://en.wikipedia.org/wiki/Zero_forcing_equalizer

Leider sehr kurz und knapp, und nicht auf Deutsch verfügbar der Artikel.

Allgemein kurz auch hier: https://de.wikipedia.org/wiki/Dekonvolution

 

[synthpark]

Ist das nicht das gleiche Problem wie beim Zero-Forcing Equalizer (hat primär nix mit Audio/Musik zu tun)?
Sprich noise enhancement da wo es gegen Nullstellen geht?

Ja. Es gibt auch MMSE EQ. Aber wie das mit einem komplexen Nachhall mit Tausenden von Taps funktionieren soll ...

 

[Toxic Shot Dot]

Voxengo Deconvolver:

https://www.voxengo.com/product/deconvolver/

 

[Kuno]

weil der Raum nicht statisch ist

Nicht statisch? Der Raum? Wie bitte?

Ist das ein komplett leerer Raum ohne alles, oder wie?
Temperatur und Strömung auch konstant?

Zumal schon die Kopfbewegungen der Sängerin zu völlig unterschiedlichen Wellenstrukturen führen.
Das mag dann immer noch gleich klingen, kann aber eben nicht mehr mit einer statischen IR zurück gefaltet werden, weil es sich nonstop ändert.