IR的前世今生与未来展望，补充IR与频谱试听对比

保持联系 · 发表于 2018-4-13 18:31:40

本帖最后由保持联系于 2018-4-16 17:51 编辑

IR技术是上世纪末由索尼开发，通过正弦波扫频/录制脉冲/音频样本/发送白噪等方法与原始信号对比提取时域信息，然后通过卷积算法将变量应用于话筒/箱体/声场模拟的目的。

IR技术早在2000年前后就普遍应用于DAW（数字音频工作站）中的混响与吉他箱体模拟处理，大约在2010年后开始出现硬件产品，2017年开始有普及趋势。2018年，各大小厂商的IR硬件产品已经开始应接不暇了。各种竞争和对比也随之而来，做为消费者的用户群体该怎么选择，本文会通过一些相关知识和事例给大家一个选购参考。

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我们需要了解两个概念，有效采样长度和频率分辨率

有效采样长度是IR处理器所能有效读取的长度，数值越高代表时间越长，代表精确度越高，目前主流高端IR硬件的截取采样点数为2048点（42ms）。
采样数和时间长度的换算公式为：采样数/采样率*1000，单位是毫秒ms
2048/48000*1000=42.7ms

我们从一张时域波形图来认识一下这个概念。下图是OH 500ms IR（24000点）的时域波形，注意2048点（42ms）的位置。
我们看到主流的高端IR硬件其实只是截取一小截信息进行处理，这就是有效采样长度。那后面的部分是不是不重要了？丢弃的到底是什么信息，后面会详述并提供音频样本让你听到丢失的部分。

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频率分辨率，为频域频率曲线的处理精度，数值越低表示分辨越高，重要！！！
计算公式是采样率/采样数，单位是Hz，以48kHz采样率和2048采样长度（42ms）为例
48000/2048=23Hz
48000/1024=47Hz
可见有效采样长度越长，分辨率越高（数值越低表示分辨率越高，重要！！！），准确度也就越高。

下图是Fractal Audio创始人Cliff Chase做的分析，绿色曲线是截取1024点，分辨率为48000/1024=47Hz，他说这是AXE FX的“标准分辨率”，可以看出低频区特别不准确。

为什么会是低频区影响比较大？是因为人耳对频率的反应是对数的，47Hz的分辨率对20-200Hz的低频区间来说太“粗糙“了，它没法准确反映出低频的形态。如果他能完整读取OH的500ms/24000点采样，分辨率就是48000/24000=2Hz，显然这个提升是巨大的。然而要完整读取，目前只有DAW的IR软插件才能做到，硬件IR设备主流只能截取一部分。用大实话说就是，软件比硬件厉害。你可以在后面的各种长度的采样对比中听到这个差距。

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硬件厂商为了获得较高的分辨率，他们开发了自己的特有的格式，其中Fractal Audio AXE FX的UltraRes格式（不支持第三方转换，只能买），和Kemper的Kipr（支持第三方转换），都是用额外的补偿手段解决短采样的短板，来实现长采样才有的高分辨率。

据可以查阅的信息是，UltraRes的具体原理Cliff没有公开。但我们看到上图中的红色曲线即是UltraRes处理的频率响应，确实提高了精确度。

Kemper的做法是为每一个第三方IR添加一个17ms的短脉冲，对频率做调整，以达到同样的提高准确度的目的。
注意看尾部的信息全部丢失，也就是说KPA也是没有初期反射的，房间影响几乎没有（再请注意我说的是房间影响而不是房间混响，因为房间也参与频率的塑造，所以并不是后期添加个混响处理就等同于房间影响），所以没有很大必要在声学设计严谨的录音棚进行采样，只要房间面积够大，在哪里都一样，甚至说如果想要一些房间影响，你应该在小型房间进行采样，并且由于头部的强制添加的短脉冲的影响，主体IR的长度缩短了，音色质感也随之下降，因此KPA的音色质感一直被AXE**daya着，双方用户应该也有感受并且从大家以往的评价中不难发现这一点。此段为个人看法。

在频域看上去是这样的
短脉冲

第三方IR的截取片断

最终结果

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这里要说一下，Cliff的理念曾经受到了质疑，提出质疑的是一位自称是从事音频音响设计的物理学家Jay，他认为“Cliff 8000点的无初期反射的IR理念是不对的“，因为长采样包含的不仅仅是高分辨率和精确的低频信息，频域曲线是没有时间信息的（后面我会提供对比证明）。Cliff是依照录音室理念去制作IR即近场IR，就是说只截取初期反射来临前的20-30ms他认为这就够了。但他又认为至少要8000点（167ms）的采样长度才能准确捕捉低频，这就出现了矛盾，虽然他用UltraRes“解决“了这个矛盾，但由于不包含8000点采样所应该包含的反射，最终也只能是个折衷的办法。可见，能够读取的有效采样长度是个硬指标。

Jay也制作IR并且有自己的理念，他采取室外采集IR的方式，即远场IR，他认为这样有助于现场的表现，并且分享过几个样本，于是很多人去寻找他的IR甚至找到了FAS论坛，但据他证实，那些分享的采样包只有两三个是他做的。据试过的人说“太棒了”，或许是出于商业考虑，他并不愿意再次分享。此外，Cliff说他不制作远场IR是因为没有听到过好的样本，自然也是否定Jay的IR，这或许是IR的一个永不得解的问题（本帖后面会补充一些音频样本供大家自己判断），或许在IR技术之后又会有什么技术突破也说不定，让我们拭目以待吧。

先上传512/1024/2048/8000/24000点的IR和频谱试听对比，稍后我再补充我的看法。

游客，如果您要查看本帖隐藏内容请回复

由于时间关系，未完待续。。。。。。会不断补充完善，更新后请重新阅读

保持联系 · 发表于 2018-4-13 18:51:01

Zocllah · 发表于 2018-4-13 21:39:59

第一次几句话就能让我大概了解IR的基本概念

zc1979 · 发表于 2018-4-14 11:39:46

,,,,,,

woswoccii · 发表于 2018-4-14 13:51:32

这东西没准真是趋势，但好的设备也不比音箱便宜多少
发自吉他中国iPhone客户端

王2小王老2 · 发表于 2018-4-14 14:14:40

这个厉害了先回帖听听看

oyabun · 发表于 2018-4-14 14:27:25

回帖听对比

极度失真 · 发表于 2018-4-14 23:39:53

先回贴再看

evilpoe · 发表于 2018-4-15 00:00:13

woswoccii 发表于 2018-4-14 13:51
这东西没准真是趋势，但好的设备也不比音箱便宜多少
发自吉他中国iPhone客户端 ...

这玩意容易便宜下来

bqtbaajtzg · 发表于 2018-4-16 00:39:46

便宜的ir播放设备采样率是硬伤
比如two notes cab的96khz和mooer的radar的44khz
其实音质差别很大
不过价格也差好几倍

GoldenSquall · 发表于 2018-4-16 01:06:43

好帖，真正的干货！

摇滚与宁静 · 发表于 2018-4-16 09:05:51

先回贴再看

馬克瑞 · 发表于 2018-4-16 09:32:02

不明觉厉

abcd2012 · 发表于 2018-4-16 10:00:37

厉害了学习一下

METAL彬 · 发表于 2018-4-16 10:24:13

！！！！！！！！
发自吉他中国iPhone客户端

保持联系 · 发表于 2018-4-16 10:37:50

bqtbaajtzg 发表于 2018-4-16 00:39
便宜的ir播放设备采样率是硬伤
比如two notes cab的96khz和mooer的radar的44khz
其实音质差别很大

最近经常看到你，是你在那些帖子里表述的观点让我记住了你。

96kHz采样率的频宽上限是48kHz，人耳听不到这么高的频率。44kHz采样率高频上限是22kHz，对于人耳以及吉他常规频宽也都很富足，所以这不是问题。起决定性作用的是我在文中注明了“重要！！！”的分辨率的概念。我不知道你是没看还是没看懂。

mr_zdw · 发表于 2018-4-16 11:33:07

听听看看区别

jcb380473145 · 发表于 2018-4-16 12:00:45

干货，好好研究一下？
发自吉他中国iPhone客户端

jcb380473145 · 发表于 2018-4-16 12:01:46

干货，好好研究一下！
发自吉他中国iPhone客户端

bqtbaajtzg · 发表于 2018-4-16 13:33:27

本帖最后由 bqtbaajtzg 于 2018-4-16 13:55 编辑

保持联系发表于 2018-4-16 10:37
最近经常看到你，是你在那些帖子里表述的观点让我记住了你。

96kHz采样率的频宽上限是48kHz，人耳听不到 ...

话是没错。但是音色的决定的倍频泛音的成分比例决定的
耳朵对音高的敏感度是指数型的
而且我觉得每个人的耳朵的敏感度也不一定相同
所以如果采样率不够，被迫泛音就采不到，总会感觉有一定缺失
我听过two notes cab，和radar播放的文件，同样的44khz都不一样，96khz肯定更不一样

保持联系 · 发表于 2018-4-16 16:04:27

bqtbaajtzg 发表于 2018-4-16 13:33
话是没错。但是音色的决定的倍频泛音的成分比例决定的
耳朵对音高的敏感度是指数型的
而且我觉得每个人的 ...

一.6弦24品E频率1318Hz，加上两个倍频也就5272Hz，这已经是你的琴难以发出的频率了。好，我们再加上两个倍频21088，仍然是44kHz表现范围之内。你要是继续说还有更高的谐波也是存在的，但是有多大能量？
二.吉他喇叭频宽50-7500，7500以上是一刀切到底的形态，有的喇叭5000就开始切。更高频率的能量又被大幅衰减。
三.放大器设计几乎没有不切高频的设计，而且是在3000-5000甚至更低的范围内高切（已经是泛音区），也就是说你所听到的音频区内较高的频率1.3k-7k多说15k已经是泛音在那支撑着了，再往上就没什么能量了。

综合以上三条，你自己判断一下吧。这贴已经说的很清楚采样长度是硬指标，关系着分辨率，决定着准确度。你说的两个品牌毕竟不是同级别的DSP，各自支持的采样长度不一样，分辨率就不一样，结果必然也不一样。

王2小王老2 · 发表于 2018-4-16 17:35:12

保持联系发表于 2018-4-16 16:04
一.6弦24品E频率1318Hz，加上两个倍频也就5272Hz，这已经是你的琴难以发出的频率了。好，我们再加上两个 ...

学习了，保持高度关注

bqtbaajtzg · 发表于 2018-4-16 18:07:44

保持联系发表于 2018-4-16 16:04
一.6弦24品E频率1318Hz，加上两个倍频也就5272Hz，这已经是你的琴难以发出的频率了。好，我们再加上两个 ...

那你说two notes为什么还要用96khz的采样率，dsp芯片价格可不便宜

保持联系 · 发表于 2018-4-16 19:50:18

bqtbaajtzg 发表于 2018-4-16 18:07
那你说two notes为什么还要用96khz的采样率，dsp芯片价格可不便宜

我以为21楼最后一句说过之后就没问题了。不过你非这么想的话，那你看看ZOOM G1和AXE FX的采样率是多少。

实际上不是采样率决定DSP的价格和性能，主要是FIR TAP的支持数量，这决定了分辨率。单方面看采样率没用，而且TN也不排除与KPAXE一样在有限的采样长度上增加优化补偿手段，比你说的44.1kHz的品牌好根本不奇怪。

另外，我不知道你用没用过TN，我个人感受来说TN被软件完爆（44.1kHz的情况下），我起初以为是延迟方面的错觉，但是本贴这些对比样本已经给出了明确的答案。8000/24000的样本完爆512/1024/2048，不论你的硬件是TN还是KPAXE，也不论你的硬件采样率有多高。

80S金属狂人 · 发表于 2018-4-16 20:29:09

好帖

保持联系 · 发表于 2018-4-16 20:33:59

本帖最后由保持联系于 2018-4-16 21:15 编辑

bqtbaajtzg 发表于 2018-4-16 18:07
那你说two notes为什么还要用96khz的采样率，dsp芯片价格可不便宜

口说无凭，上传44.1kHz VS 96kHz音频对比，我怕你听不出来，所以96kHz用了512点IR，44.1kHz用的24000点IR，看看44.1kHz怎么完爆96kHz的。

压缩包内提供了音频对比和IR文件，还是质疑就自己试吧。

44.1kHz VS 96kHz.zip (5.3 MB, 下载次数: 50)

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补充41kHz VS 96kHz (512)，同样的IR长度，41kHz仍然明显优于96kHz

41kHz VS 96kHz (512).zip (5.29 MB, 下载次数: 38)

bqtbaajtzg · 发表于 2018-4-16 21:53:16

保持联系发表于 2018-4-16 20:33
口说无凭，上传44.1kHz VS 96kHz音频对比，我怕你听不出来，所以96kHz用了512点IR，44.1kHz用的24000点IR ...

谢谢解答，你讲的有道理，我刚买了个mooer radar先玩玩44khz，不再纠结96khz了。

kirk6158 · 发表于 2018-4-16 21:58:26

先回贴再看

srrcy · 发表于 2018-4-16 22:27:38

好帖

yhh8732725 · 发表于 2018-4-16 23:20:08

这个强大了，必须看看。。
发自吉他中国iPhone客户端

blacksuntao · 发表于 2018-4-17 13:44:05

顶帖再看

deepblueg · 发表于 2018-4-17 13:57:25

学习一下

讨厌布鲁斯 · 发表于 2018-4-18 20:34:40

这种技术文章一定要顶！

油腻中年大叔 · 发表于 2018-4-19 08:58:15

长见识了，好好学习！谢谢版主普及

炮打翻山 · 发表于 2018-4-19 10:01:36

先回贴再看

宾宾冰冰 · 发表于 2018-4-19 15:22:47

厉害了

zorro1989918 · 发表于 2018-4-19 15:44:39

绝对技术贴。
先顶起，再阅读，再思考，再回帖。

sudayang · 发表于 2018-4-19 16:38:44

高度关注啊。声音差异非常明显，但是可能和个人能力有关吧，有些我反倒觉得低精度的声音更好听，为什么呢

保持联系 · 发表于 2018-4-20 00:34:11

sudayang 发表于 2018-4-19 16:38
高度关注啊。声音差异非常明显，但是可能和个人能力有关吧，有些我反倒觉得低精度的声音更好听，为什么呢
...

那你可以卖掉TN LIVE了，低精度的IR硬件正在一波接一波的袭来

guox · 发表于 2018-4-20 00:48:42

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