LoCo - Localization Correction

[frankl]

Hallo Forenten und LoCo-Interessierte,

nun hat es doch eine Weile gedauert bis ich eine erste publizierbare Version meiner Programme zum Bestimmen von Parametern für individuelle LoCo-Filter erstellt habe. Es gab doch einiges auszuprobieren bis ich mit der Funktion zufrieden war. (Und auch programmiertechnisch habe ich bei der Erstellung eines Webbrowser-Interface zu meinem Programm persönliches Neuland betreten; ich hoffe auf Nachsicht, wenn das noch etwas unprofessionell wirkt.)

Ich habe nun meine LoCo Webseite neu geschrieben und dort kann das erwähnte Programm heruntergeladen werden. In dieser ersten Version wird für die Benutzung ein Linux Rechner (Desktop/Notebook/Raspi/Odroid/ ...) benötigt, über den Sound auf der Anlage abgespielt werden kann, für die ein LoCo Filter generiert werden soll. Mal sehen, wieviele Interessenten diese Voraussetzung erfüllen und die Anleitung verstehen. Ich werde natürlich versuchen zu helfen und dadurch können wir hoffentlich gemeinsam die Anleitung weiter verbessern.

Falls jemand Ideen hat, wie man die Benutzung einfacher machen kann, bitte Bescheid sagen.

Das Interesse an LoCo war ja nach der anfänglichen Diskussion in diesem Thread gering; und da ich für mich einen Filter gefunden hatte, mit dem ich lange zufrieden war (wie in früheren Beiträgen dieses Threads beschrieben), hatte ich Überlegungen zu weiteren Verbesserungen auf Eis gelegt. Durch den ConvoFS Thread kam dann neues Interesse am Thema auf, weil die von mir lange verwendeten LoCo-Filter in ConvoFS auf einfache Weise für andere nutzbar gemacht wurden.

Na ja - bis auf ein Konfigurationsproblem, das wir kürzlich identifizieren konnten, während ich Harald (jupiter) besucht habe. Durch dieses Problem wurde bei eingeschaltetem LoCo in ConvoFS die Lautstärke des Seitenkanal erheblich verringert, und somit die Basisbreite des Stereobildes reduziert. Deshalb bitte ich, erstmal alle Diskussionen in diesem und im ConvoFS Thread zum Thema Basisbreite zu ignorieren. Das Problem ist hoffentlich in der aktuellsten Version von ConvoFS behoben.

Natürlich kann man nach wie vor LoCo-Filter auch ohne ConvoFS nutzen. Auf meiner Webseite ist etwa eine Beispielkonfiguration für brutefir zu finden in der Raumkorrektur und LoCo kombiniert werden.

Hier ist nun ein kleiner Bericht über die Reaktivierung des LoCo-Projektes.

Zur Erinnerung: In einer Stereoaufnahme wird die Richtung eines Instrumentes oder einer Stimme meist dadurch kodiert, das diese unterschiedlich laut auf den linken und rechten Kanal gemischt werden (im Moment ignorieren wir mal die alternative Möglichkeit, dass die Signale mit zeitlicher Verschiebung auf die beiden Kanäle gemischt werden; auf dieses Thema werde ich aber demnächst noch zurückkommen). Hierbei wird bei der Abmischung allerdings meist die Tatsache ignoriert, dass für Töne in verschiedenen Frequenzbereichen das Lautstärkeverhältnis zwischen den beiden Kanälen unterschiedlich sein muss, damit die Töne in der gleichen Richtung lokalisiert werden. Da Stimmen und Instrumente meist einen großen Frequenzbereich abdecken, entsteht dadurch eine Verschwommenheit im Klangbild.

Ziel: Um diesen Effekt zu korrigieren und somit bei der Wiedergabe eine schärfere Lokalisierung der Instrumente zu erreichen, wollen wir rausfinden, wie Lautstärkeunterschiede zwischen den Kanälen frequenzabhängig geändert werden müssen, damit zusammengehörende Töne aus der gleichen Richtung erscheinen.

Grundidee: Benutze Testtöne in verschiedenen Frequenzbereichen und ändere die relative Lautstärke links und rechts interaktiv bis die Töne in der gleichen Richtung erscheinen. Da ich es in Versuchen manchmal ziemlich schwierig fand, von zwei Tönen zu entscheiden, welcher weiter links war, hatte ich die zusätzliche Idee, die Testtöne zwischen links und rechts hin- und herwandern zu lassen. Ich fand es viel leichter zu entscheiden, ob ein Ton dem anderen hinterher oder vorneweg läuft.

Welche Testtöne?: Hier habe ich wirklich viel ausprobiert. Zuerst wurde mir schnell klar, dass Dauertöne ungeeignet sind, die sind nach kurzer Zeit so nervig, dass man sie gar nicht mehr lokalisieren kann. Sinustöne fand ich völlig unbrauchbar, die schweben irgendwie im Raum und eine Richtung kann ich dem nicht zuordnen. Auch andere synthetische Töne, oder schmale Frequenzbänder, die aus Rauschsignalen gefiltert wurden, habe ich probiert und fand sie nicht gut geeignet. Wie wäre es also mit richtigen Instrumenten? Insbesondere Klavieranschläge finde ich bei realer Musik immer sehr genau lokalisierbar. Dazu habe ich auf dieser Seite frei erhältliche Aufnahmen von Klavieranschlägen gefunden. Daraus habe ich jeweils die ersten etwa 0.8 Sekunden ausgeschnitten und noch einen engen Bandpassfilter um die Hauptfrequenz des Tones angewandt (Klaviertöne haben ja laute Obertöne, die hier stören würden). Durch Abspielen mit doppelter Geschwindigkeit habe ich noch eine Oktave von Testtönen zwischen etwa 4kHz und 8kHz hinzugefügt. Diese Töne fand ich in Tests gut geeignet zum Richtungsvergleich, insbesondere beim Hin- und Herbewegen.

Ablauf des Testes: Wenn das Setup erfolgreich installiert und gestartet wurde, kann man sich am Sweetspot der Anlage setzen und irgendein Gerät mit einem Webbrowser zur Steuerung des Hörtestes verwenden. Ich habe dazu den Browser auf meinem Smartphone benutzt. Es wird zuerst das Programm für die Testtöne gestartet und es wird ein Referenzton hörbar im Bereich 740 Hz. (Lautstärke, Geschwindigkeit der Links<->Rechts-Bewegung und maximale Auslenkung können geändert werden.) Dann kann man jeden aus etwa 100 Testtönen (von 32 Hz bis 8370 Hz) auswählen und durch Tastendrücke den Testton so justieren, dass er synchron mit dem Referenzton von links nach rechts und zurück läuft. Wenn das gelungen ist, geht man zu einem anderen Testton über. Ich bin so vorgegangen, dass ich erstmal einen Ton pro Oktave ausgewählt habe. Bei mittleren Frequenzen gibt es einen Bereich, in dem sich die Parameter etwas stärker ändern, dort habe ich dann mehr Testtöne in engerem Abstand benutzt. Zum Schluss habe ich dann alle Testtöne angehört und eingestellt; die Prozedur wird einfacher, wenn man sich eine Weile eingehört hat. Man kann aber vermutlich auch mit einer Teilmenge der Töne eine brauchbare Liste von Parametern erzeugen. Man kann die gefundenen Parameter auch jederzeit abspeichern und später (auch in einer neuen Session an einem anderen Tag) wieder laden. Wenn man meint, genug Meßpunkte berücksichtigt zu haben, kann man sich Filter in verschiedenen Sampleraten berechnen lassen (im Moment über das Internet auf meinem Rechner, weil ich noch kein Programm habe, das ich hierfür mitliefern könnte).

Das ganze ist sicher etwas aufwendig und man muss sich eine Weile einhören. Aber meiner Meinung nach lohnt sich der Aufwand, das muss man ja nur einmal machen.

Und wie klingt es mit dem neu generierten Filter?: Kurz gesagt, für mich persönlich hat sich der ganze Aufwand schon gelohnt. Ich möchte meine neu erzeugten Filter nicht mehr missen. Die Wirkung wurde im Prinzip schon vorher in diesem Thread beschrieben, als ich noch die LoCo-Filter, die im Moment mit ConvoFS verteilt werden, genutzt habe. Sie hat sich nur nochmal verstärkt, wie ich es nicht für möglich gehalten habe. Instrumente werden noch besser separiert, bei guten Klavieraufnahmen, kann ich die Töne einzelner Saiten klar unterscheiden, es werden plötzlich Details nicht mehr verdeckt, die vorher nicht auszumachen waren. Der Bassbereich wird nochmal viel präziser und dadurch verbessert sich auch die 3D-Wirkung des Stereobildes. Ich habe bei mir die Filter wieder so normalisiert, dass die Links-Rechts-Aufteilung von Tönen von 1kHz nicht verändert wird; wie auch mit meinem vorherigen Filter kann ich keinerlei Änderung der Basisbreite feststellen.

Es ist übrigens bemerkenswert, dass sich die Testtöne so einstellen lassen, dass sie synchron mit dem Referenzton laufen. Das bedeutet, dass die nötige Korrektur nicht von der Entfernung eines Tons von der Stereomitte abhängt! Wenn das nicht so wäre, dann könnte man LoCo nicht realisieren und das Projekt aufgeben. Übrigens ist die oben beschriebene Wirkung des LoCo-Filters auch nicht abhängig von der Entfernung eines Instrumentes von der Stereomitte. Die Verbesserung der Lokalisierung ist für Instrumente in der Mitte genau so beeindruckend wie für solche, die weiter außen oder sogar außerhalb des Stereodreiecks zu hören sind.

Nun bin ich mal gespannt, ob einige von Euch damit auch etwas anfangen können.

Viele Grüße,
Frank

[Hans-Martin]

Hallo Frank,
das dynamisieren der Testtöne umgeht vielleicht die Problematik der Blauertschen B#änder, die mir aufgefallen ist. Gute Idee!
Wenn ich die Wahl habe, höre ich nicht mehr die Originalaufnahme...
Grüße Hans-Martin

[totti1965]

Hallo Frank,

das ist ganz großartig, was Du da geleistet hast. Das "riecht" ja fast nach einem Artikel im "Journal of the audio engineering society".... !

Ich fände es, genau wie Du, einfach nur superspannend Deinen Ansatz an verschiedenen (Mehrwege-) Anlagen zu hören. Und freue mich schon auf das nächste Forumstreffen. Interessant ist ja auch die Tatsache, dass es bei Dir sogar bei unterschiedlichen Aufnahmetechniken (Stichwort: Laufzeit vs. Intensitätsstereophonie) und fast unabhängig davon zu einer Verbesserung / Verklarerung der Wiedergabe kommt. Man müsste einfach mal mehrere files hören, wo die Aufnahmebedingungen genauestens bekannt sind und ggf. photographisch erfasst wurden...

immer nur das Beste,

Thorsten .......wenn ich doch bloß Ahnung von Linux hätte.....

[Diskus_GL]

Hallo Frank,

sehr interessanter Ansatz.
Hast Du das mal mit den ASA-Prinzipien (Prof .Al Bregman, McGill University) abgeglichen?
Die dazu gemachten Studien (und Hörbeispiele) sind ja ähnlich.
Wenn Deine Ergebnisse sich mit den ASA-Prinzipien erklären lassen, hätte man eine weitere "Richtung" was man wie an Filtern o.ä. anwenden muss um z. B. die Lokalisation zu verbessern.

Gruss Joachim

[frankl]

Interessant ist ja auch die Tatsache, dass es bei Dir sogar bei unterschiedlichen Aufnahmetechniken (Stichwort: Laufzeit vs. Intensitätsstereophonie) und fast unabhängig davon zu einer Verbesserung / Verklarerung der Wiedergabe kommt. Man müsste einfach mal mehrere files hören, wo die Aufnahmebedingungen genauestens bekannt sind und ggf. photographisch erfasst wurden...

Hallo Thorsten,

ja, das ist eine interessante Frage. Experimente dazu sind schon gemacht und weitere geplant. Darüber soll dann bei Gelegenheit auch berichtet werden.

Viele Grüße,
Frank

[frankl]

Hast Du das mal mit den ASA-Prinzipien (Prof .Al Bregman, McGill University) abgeglichen?
Die dazu gemachten Studien (und Hörbeispiele) sind ja ähnlich.
Wenn Deine Ergebnisse sich mit den ASA-Prinzipien erklären lassen, hätte man eine weitere "Richtung" was

Hallo Joachim,

ich weiß nicht, was Du mit "abgeglichen" meinst. In ASA-Terminologie kann man meine Klangbeschreibungen oben wohl so interpretieren, dass durch den Filter sowohl die Segregation verschiedener Klänge als auch die Integration zusammengehörender Klanganteile unterstützt werden.

Viele Grüße,
Frank

[Martin]

Hallo Frank,
wirklich klasse, was du da hinbekommen hast. Heute konnte ich das Programm zum ersten Mal ausprobieren und ich bin begeistert. Dein Programm läuft bei mir auf einem kleinen (und mittlerweile veralteten) Odroid U3, auf dem normalerweise der Music Player Daemon (MPD) läuft. Die Bedienung erfolgt vom Hörplatz aus auf meinem Laptop in einem Firefox-Fenster.

So sieht das dann aus:


Und hier die LoCo-Kurve für mein verbogenes Gehör:


Und hier der erzeugte LoCo-Filter eingebunden in Brutefir im normalen Spielbetrieb mit MPD. Im rechten Bereich kann LoCo ein- und ausgeschaltet werden sowie die Zielkurven für die Raumkorrektur bzw. die Invertierung während des Abspielens umgeschaltet werden:


Bei der im Bild zu sehenden CD von Bach's H-Moll-Messe funktioniert LoCo besonders gut!

Vielen dank und viele Grüße
Martin

[totti1965]

hm, entspricht Martins Zielkurve Deinen Erwartungen, Frank?
Martin, kannst Du sagen wieviel Wege und wie gross die Chassisabstände Deiner Lautsprecher ungefähr sind?
Grosse Unterschiede zu Deinem weichenlosen Breitbänder, Frank?

Gruss,

Thorsten

[Martin]

Hallo Thorsten,
vermutlich entspricht mein Gehör nicht der mehrheitlichen "Norm". Jedenfalls war das mein Eindruck nach einem Forumstreffen vor längerer Zeit. Aber das schöne an Frank's Programm ist eben, dass jeder sich seine eigene Kurve erstellen kann.
Mein Lautsprecher ist ein Vierwege-System mit 12 dB/Okt. Analog-Weiche. Acourate bügelt dann die Lautsprecher- und Raumdefizite aus.
Für mich ist es wichtig, auch richtig laut hören zu können, ohne dass es nervt. Ich höre am liebsten laut, weil mich dann mein Tinnitus nicht mehr stört. Ich bin mit Sicherheit kein Goldohr, aber LoCo macht sich meistens sofort bemerkbar, wenn man es einschaltet. Der Effekt ist für mich wesentlich größer als beim Umschalten der Polarität, da höre ich oft keinen Unterschied.

Grüße
Martin

[frankl]

Hallo Martin,

danke für Deinen Bericht. Es freut mich, dass die Anleitung für Dich verständlich war und Du mit den ersten Hörtests zufrieden bist.

Zu den Parameterkurven: Ich hatte in meiner Zusammenfassung absichtlich erstmal keine Kurven zu den mir bekannten Beispielen gezeigt, um keine "richtigen" Kurven zu suggerieren. Ich bin mal gespannt, was für Kurven ich demnächst so zu sehen bekomme. Schon jetzt scheint mir klar, dass die recht unterschiedlich aussehen können.

Es lohnt sich eventuell auch, den Hörtest nach einer Weile nochmal zu wiederholen (man kann die alten Werte ja zum Starten wieder einlesen) und vielleicht teilweise nochmal nachzujustieren.

Bisher habe ich in der Beschreibung von "individuellen" LoCo-Filtern mich auf verschiedene Anlagenkonfigurationen bezogen, da ich irgendwo von einer Studie gelesen haben, dass das Richtungsempfinden zwischen verschiedenen Personen sehr ähnlich ist.

Aber Deine Formulierung vom "verbogenen Gehör" macht klar, dass man dies nicht von vorne herein als gegeben annehmen sollte. Mal sehen, ob sich bei einer Anlage mal mehrere Leute finden, die den Hörtest machen - ob die dann sehr ähnliche Kurven finden?

Viele Grüße,
Frank

[Fbee]

Servus,

Bin als Linux-Laie mit 'Erstkontakt' evtl kurz vor dem Ziel (wirklich?)

Linux 16.04.2 läuft vom USB stick
WLAN geht nicht. Ersatzweise ins Internet via Bluetooth & Iphone klappt aber.
Loco Inst package geladen und entpackt.

Nun hakt es irgendwo bei der Installation
Der LoCoTest Ordner befindet sich samt Unterordnern in 'Home'

Immer wieder schreibt Ubuntu
'Error: locotest.c: No such file or directory '

Für eiren Hinweis wäre ich sehr dankbar.

LG
Frank

[Fbee]

Hier mal das Versuchsprotokoll

ubuntu@ubuntu:~$ cp locotest.x86 locotest
cp: cannot stat 'locotest.x86': No such file or directory
ubuntu@ubuntu:~$ cd locotest
bash: cd: locotest: No such file or directory
ubuntu@ubuntu:~$ cd LoCoTest
ubuntu@ubuntu:~/LoCoTest$ cd
ubuntu@ubuntu:~$ ./start
bash: ./start: No such file or directory
ubuntu@ubuntu:~$ cat locotestdata.raw | ./playcmd
bash: ./playcmd: No such file or directory
cat: locotestdata.raw: No such file or directory
ubuntu@ubuntu:~$ cd LoCoTest/
ubuntu@ubuntu:~/LoCoTest$ gcc -o locotest -Wall locotest.c -lm -lpthread
gcc: error: locotest.c: No such file or directory
ubuntu@ubuntu:~/LoCoTest$ cp locotest.x86 locotest
cp: cannot stat 'locotest.x86': No such file or directory
ubuntu@ubuntu:~/LoCoTest$

[Martin]

Hallo Frank,
versuche mal folgendes (Groß- und Kleinschreibung beachten):

Code: Alles auswählen

cd ~/LoCoTest/locotest
cp ./locotest.x86 locotest
cd ..            (das Leerzeichen vor den beiden Punkten nicht vergessen)
./start

Viele Grüße
Martin

[Fbee]

Danke

Nach einer weiteren Linux Huerde 32 vs 64 bit wird nun erfreulicherweise die hellblaue LoCo Seite im Browser angezeigt

Start Button gedrueckt, es erscheint

Sorry, unable to start the locotest background program.

[Fbee]

Martin

das war ein wertvoller Hinweis. Jetzt laeuft das Programm...

Vielen Dank!

LG Frank