Jump to content

Har inte du heller fått någon AK4490EQ?


calle_jr

Recommended Posts

Jag tycker det är intressant med dessa tekniktrådar. Altiid trillar någon polett ner. All heder till att du "tyar" hålla på och gräva, @calle_jr. Samtidigt råder det ingen samstämmighet kring resultatet av skillnaden mellan t ex pcm och dsd och inte ens teknikens nack- och fördelar. För mig och många av oss så är vi inte tillräckligt påklädda för att säga vad som är bäst annat än det vi hör och möjligen handhavande. Det fungerar även det.

 

Att avgöra vem som har de starkaste argumenten är inte heller enkelt. Men det finns trots allt en del figurer som jag har stor respekt för. En av dessa är Daniel Weiss som även i branschen har stort förtroende. Han har skapat ett "white paper" om hur han ser på pcm kontra dsd. Här tar han också lite historik som även @calle_jr berör. Men sedan skiljer det lite. Här några klipp:

 

Om filtrering:

 In a native DSD D/A Converter this low pass filter has to be implemented in the analog domain which can be problematic because the non-
linear phase characteristics of such a filter. Alternatively this filter can be implemented in the digital domain where the DSD signal is converted to PCM (at e.g. 
176.4 kHz / 24 Bit) and at the same time gets properly low pass filtered, e.g. with a linear phase filter which is easily achievable in the digital domain. 
Very few DSD - D/A chips work on native DSD data. Often the DSD signal gets converted to PCM before conversion. One popular example which does that is the currently very popular DAC chip ES9018.

 

Om ständig utveckling:

DSD shows the state of the art of the 90ies. The 1 bit sigma-delta A/D and D/A converters were very popular at that time. Converter techniques have progressed though. Today the modern sigma-delta converters are multi-bit designs with e.g. 6 bits instead of 1 bit. This for good reasons of course, the 1 bit technique has some inherent problems with dithering and idle tones. If the SACD was conceived today, it would use a 6 bit format.

 

Vad är bäst?

The discussion whether DSD is better than PCM is moot. DSD is another variant to store music, like PCM, MP3, magnetic tape, vinyl etc. All formats are fine as long as there are people preferring one over the other for whatever reasons.Technically speaking, PCM from like 88.2kHz /24 bit up, is definitively better than DSD. There are attempts to enhance DSD by rising the sampling rate from 2.8824 MHz to 5.6448 MHz or even 11.2896 MHz. Some problems of DSD may be reduced with such measures, but the 1 bit quantization problem cannot be eliminated.

 

Här en länk till Daniel Weiss "white paper on pcm and dsd"

 

Har han rätt eller fel? Det får vi avgöra själva. Det finns andra som är lika bombsäkra på att det dsd är den väg man skall gå och däremellan träts det på forum. Det är möjligt när skillnaderna på det man hör trots allt är små mellan bra dsd respektive pcm-utgåver. Jag tycker nog ändå att Weiss har hög troväŕdighet, att om man följer honom så blir det inte fel.

Link to comment
Share on other sites

12 minutes ago, Bebop said:

Vad är bäst?

The discussion whether DSD is better than PCM is moot. DSD is another variant to store music, like PCM, MP3, magnetic tape, vinyl etc. All formats are fine as long as there are people preferring one over the other for whatever reasons.Technically speaking, PCM from like 88.2kHz /24 bit up, is definitively better than DSD. There are attempts to enhance DSD by rising the sampling rate from 2.8824 MHz to 5.6448 MHz or even 11.2896 MHz. Some problems of DSD may be reduced with such measures, but the 1 bit quantization problem cannot be eliminated.

 

Det ligger mycket i det som står där och det går säkert att få bra resultat med diverse olika tekniker. Jag är i grund och botten lite förtjust i DSD-formatet eftersom jag är en ganska analog person och det är ett digitalt format som påminner mycket om en analog signal och det går faktiskt att spela av digitalsignalen direkt. Avkodningen av analog signal är också väldigt enkel och det kanske viktigaste är att det blir som det blir direkt och ingen mixer eller digital master kommer emellan. Samma fördel kan mycket väl anföras även för omvandling av PCM-master till DSD som calle_jr är inne på i den här tråden. Ju färre klåfingriga individer som mixtrar med ursprungssignalen desto bättre. :cool:

Link to comment
Share on other sites

On 2019-12-05 at 15:05, calle_jr said:

 

Jag har nu även skapat en syntetisk 1kHz puls. Jag började med att bygga en kort 1kHz logaritmisk chirp till 0.9xFS. Därefter en exponentiell fade-in av nivån så att jag har ena halvan av pulsen, sedan kopiera och invertera osv. Originalet sparas som pcm32/384. Den är i princip perfekt, och bilden till höger visar det på sampelnivå i dB:

 

image.png.......image.png

 


Här ser vi en konvertering av den till dsd64:

image.png

 

Den konverteringen blir så brusig att pulsen låter helt annorlunda. Den är så brusig att en stor del av energin i nyttosignalen gått förlorad. Men återigen, detta är enbart kvantiseringsbrus och man kan bara konstatera hur viktigt det är att ΣΔ-modulering, översampling, brusformning och vikning utförs på ett korrekt sätt.
Man kan väl med lätthet säga att för dsd är format ännu mindre liktydigt med prestanda.

 

Nåväl, om jag konverterar den dsd64-filen tillbaka till pcm24/96 så ser den ut såhär:

image.png


Den ser väldigt bra ut med tanke på ursprunget. Endast lite brusig vid de låga signalnivåerna. Och märkligt nog har energin hittat tillbaka till nyttosignalen.
Det jag också kan konstatera är att denna har väl synbart sämre överensstämmelse med originalet än en pcm16/44 som inte har konverterats från dsd.

 

 

Spännande test.

 

Är det inte nåt fuffens med konverteringen, ena eller båda?!

 

Man kan se att sista filen är korrupt i början och slutet jämfört med första filen. Jag tänker att om man kan se det på oscilloskop hyffsat utzoomat så har man kraftigt reducerat den möjliga dynamiken. Skulle nog vara lättare att se för en periodisk signal och FFT:a den. Det stämmer säkert och så konvertingar funkar men jag hade nog tänkt mig att det de skulle vara "bättre".

 

DSD filen har ju galet mycket brus, om du öppnar en musikfil, ser det lika ut då? Det kan ju tilläggas att jag har ganska liten erfarenhet av DSD själv, det är inget jag använder hemmavid så det kanske ska se ut så.

 

 

 

Link to comment
Share on other sites

18 hours ago, Bebop said:

Jag tycker det är intressant med dessa tekniktrådar. Altiid trillar någon polett ner. All heder till att du "tyar" hålla på och gräva, @calle_jr

Tack :)

 

 

18 hours ago, Bebop said:

vad som är bäst

 

18 hours ago, Bebop said:

pcm kontra dsd

 

18 hours ago, Bebop said:

de starkaste argumenten

 

18 hours ago, Bebop said:

Vad är bäst?

 

18 hours ago, Bebop said:

däremellan träts det på forum

 

Mitt syfte är som sagt inte att gradera vad som är bäst ur ett lyssningsperspektiv.
"- Nisse säger att klinker är bättre än trägolv, men Olle säger precis tvärtom. Vem ska man lita på?"

Jag önskar att om man ser lite djupare i de grundläggande egenskaperna så kan man undvika de mest onödiga trätomålen. En del diskuterar extremt avancerade detaljer utan att ens veta vad varken pcm eller dsd är. Man lär sig nomenklaturen ungefär som att det är registreringsskyltar på bilar.

Att detta är mitt syfte innebär då att man inte kan hoppa över hela kedjan och direkt fälla avgörande vad som är bäst.

Kommer ihåg att man mobbade Kalle Anka och sa "-Titta, han har inga byxor", när i själva verket det konstiga med Kalle Anka är att han har tröja. Så känns det ibland i diskussionerna.

 

 

18 hours ago, Bebop said:

Om filtrering:

 In a native DSD D/A Converter this low pass filter has to be implemented in the analog domain which can be problematic because the non-
linear phase characteristics of such a filter. Alternatively this filter can be implemented in the digital domain where the DSD signal is converted to PCM (at e.g. 
176.4 kHz / 24 Bit) and at the same time gets properly low pass filtered, e.g. with a linear phase filter which is easily achievable in the digital domain. 
Very few DSD - D/A chips work on native DSD data. Often the DSD signal gets converted to PCM before conversion. One popular example which does that is the currently very popular DAC chip ES9018.

Jag har sett detta men förstår inte problemet. Dels sker lp-filtreringen en bra bit (oftast högt) över audiobandet, dels finns det ingen nyttosignal där. Jag förstår inte vad problemet skulle vara om bruset som kvarstår fasvrids. Jag får se om jag hittar mer om vad han menar.

 

 

18 hours ago, Bebop said:

Om ständig utveckling:

DSD shows the state of the art of the 90ies. The 1 bit sigma-delta A/D and D/A converters were very popular at that time. Converter techniques have progressed though. Today the modern sigma-delta converters are multi-bit designs with e.g. 6 bits instead of 1 bit. This for good reasons of course, the 1 bit technique has some inherent problems with dithering and idle tones. If the SACD was conceived today, it would use a 6 bit format.

Det vore mycket intressant om någon utvecklade en sådan dac. Jag skulle stå först i kö. Om formatet ska överleva krävs det nog att man kan hantera multikanal. 

Det Weiss pratar om här är ju way off en jämförelse mellan cd och sacd. Om man är tveksam till att det finns fog för sacd så är dsd64/6 en annan planet. Det indikerar att Weiss syftar på editering, konvertering, produktion. Han syftar inte på lyssning.

Jag tycker faktiskt att det är lite synd att Sony-Philips inte gick på 24/48 i redbook. Det har en mycket större buffert.

 

 

18 hours ago, Bebop said:

The discussion whether DSD is better than PCM is moot. DSD is another variant to store music, like PCM, MP3, magnetic tape, vinyl etc. 

Exactly :)

 

 

18 hours ago, Bebop said:

Technically speaking, PCM from like 88.2kHz /24 bit up, is definitively better than DSD.

Observera "technically speaking". Det du skrev om teknikens för- och nackdelar är alltså även det beroende på vilket perspektiv man har, vilken teknik i övrigt man vill tillämpa. Om man ska bygga ett badrum så är kanske klinker ett bättre val. Är det ett vardagsrum vill vi ha ett trägolv.

 

 

18 hours ago, Bebop said:

Har han rätt eller fel?

Han har rätt.
Men han uttalar sig från sitt perspektiv, från sin agenda och sin "vardag" att behöva handskas med formaten. Jag tycker inte att det går att förlänga den uppfattningen till att det låter bättre. Kloka personer som Weiss undviker ofta att svara direkt på reportrars frågor om vad som är bra eller dåligt. De vet att folk både hör och lyssnar olika, de vet att folk har olika grejer, och framför allt - de vet att väldigt få saker har en absolut och oberoende egenskap. Att format  prestanda.

 

 

18 hours ago, Bebop said:

Jag tycker nog ändå att Weiss har hög troväŕdighet, att om man följer honom så blir det inte fel.

Instämmer.

 

Link to comment
Share on other sites

20 hours ago, MatsT said:

Jag är i grund och botten lite förtjust i DSD-formatet eftersom jag är en ganska analog person och det är ett digitalt format som påminner mycket om en analog signal

Jag är inte biolog men :) om man skulle skapa en trädstruktur för format så borde dsd ligga närmre magnetband än pcm.

Det grundläggande funktionssättet, dvs det som skapar själva ljudet, är samma princip för dsd som för magnetband.

 

Obs! Det innebär inte att dsd låter bättre. Många anser att pcm är överlägset magnetband vilket jag inte kan bestrida.

Men det innebär att vi bättre kan förstå de övergripande egenskaperna och vad som skiljer djurens beteende åt.

 

 

20 hours ago, MatsT said:

det går faktiskt att spela av digitalsignalen direkt

Vad kan man använda för att omvandla binär kod till decimal i en analog krets?

 

 

Link to comment
Share on other sites

17 hours ago, tek said:

Spännande test.

 

Tack :)

 

17 hours ago, tek said:

Man kan se att sista filen är korrupt i början och slutet jämfört med första filen. Jag tänker att om man kan se det på oscilloskop hyffsat utzoomat så har man kraftigt reducerat den möjliga dynamiken.

 

Ja. Det beror på att konverteringen blir oprecis för låga signalnivåer.

Det är just såna fenomen som är intressant att studera.

 

 

17 hours ago, tek said:

Skulle nog vara lättare att se för en periodisk signal och FFT:a den.

 

Jag har avsiktligt valt en fyrkantvåg och en puls, eftersom det är där man ser avvikelser.

Jag kan prova med en ren ton, men jag tror inte vi kommer se några fel.

Det går inte FFT:a pulsen, den är för kort. Men en ton kan jag fixa. Intressant!

 

 

17 hours ago, tek said:

DSD filen har ju galet mycket brus, om du öppnar en musikfil, ser det lika ut då?

 

Ja.

Nej onej. En "köpedsd-fil" (sacd, dsf, dff) är översamplad, brusformad och cic-filtrerad eller motsvarande. Se bild i inlägg #113.

Vid demodulering av dsd-signalen till volt (dvs DA-omvandlaren :) ) används alltid ett lp-filter vid normalt 50kHz och normalt i analogdelen.

 

Link to comment
Share on other sites

3 hours ago, calle_jr said:

Vad kan man använda för att omvandla binär kod till decimal i en analog krets?

 

DSD är inte lagrat som 0 eller 1 utan som ett antal bitar (kommer inte ihåg om det är 5 eller 6 eller något annat) som vid medelvärdesbildning (integrering/LP-filtrering) ger ökning eller minskning av signalnivån om bitarna bara klockas ut. Jag är dock osäker nu om det har skett någon omvandling av råsignalen innan den går att LP-filtrera.

 

Ett litet klipp från Vacuum State Electronics FAQ.

 

VSE_DSD_FAQ.JPG.279fcb50976a88d38e554bd292e24297.JPG

 

Det var de som började med modifikationer av SACD-spelare och inspirerad av dem gjorde även jag en sådan modifikation men det är länge sedan nu. Det verkar som att en efterföljande krets behövs. :blush:

Link to comment
Share on other sites

3 hours ago, MatsT said:

Ett litet klipp från Vacuum State Electronics FAQ.

 

VSE_DSD_FAQ.JPG.279fcb50976a88d38e554bd292e24297.JPG

 

Det var de som började med modifikationer av SACD-spelare och inspirerad av dem gjorde även jag en sådan modifikation men det är länge sedan nu. Det verkar som att en efterföljande krets behövs. :blush:

Kul!

Det behövs ju någon form av PDM-processor som kan sortera bitströmmen och därefter omvandla 1:or och 0:or till en klockad strömpuls.

 

Link to comment
Share on other sites

8 hours ago, calle_jr said:

Jag tycker inte att det går att förlänga den uppfattningen till att det låter bättre.

Kanske, kanske inte. Min grej är att jag och många med mig har vare sig kunskap eller utrustning för att mäta vad som är bäst annat än med våra öron. Vi blir s a s förpassade att välja ut de evangelister vi tror på som underlag för beslut om vad som möjligen är bäst. Det hade varit lätt om rösterna varit samstämmiga men det är de inte. Om vi skulle mäta hur många på vardera sida så skulle jag tro att fler talar för pcm än för dsd. Det säger dock inget om hur jag upplever det. Jag har lite svårt att förstå varför man måste förstå varför något låter bra annat för en konstruktör.

 

Det finns ett läger som säger att filtrering absolut inte skall göra i dacen. Ett annat att dacarna är tillräckligt bra idag. Sabre-anhängarna säger att dsd blir bäst om det först konverteras till pcm och de får många positiva recensioner. För mig spelar det inte någon som helst roll vilken teknik som ligger bakom och hur den räknar och överför mellan olika enheter. Om jag tycker något låter rent förbannat bra så skulle jag ha svårt att omvärdera den uppfattning enbart för att tekniken bakom är komplex. Min reaktion är snarare, "jaha, det är väl så det skall fungera med tanke på hur bra det låter".

 

Om jag på min nivå skulle förstå tekniken fullt ut och låta det styra hade jag förmodligen aldrig satsat på en vinylspelare med alla förluster och brister och känslighet det mediet uppvisar. Men det låter ju bra ändå. 

 

Jag tycker trots detta att det är intressant att läsa och försöka förstå en del av tekniken bakom men den tycks inte ha så stor koppling till vad jag hör.

Link to comment
Share on other sites

6 minutes ago, Bebop said:

Om jag på min nivå skulle förstå tekniken fullt ut och låta det styra hade jag förmodligen aldrig satsat på en vinylspelare med alla förluster och brister och känslighet det mediet uppvisar. Men det låter ju bra ändå. 

 

Jag håller med!:thumbsup:

 

/byZan

Link to comment
Share on other sites

 

3 hours ago, byZan said:

Jag håller med!:thumbsup:

Att jag har kvar min beror på att jag inte enbart är intresserad av vad som är bäst.

 

 

4 hours ago, Bebop said:

Min grej är att jag och många med mig har vare sig kunskap eller utrustning för att mäta vad som är bäst annat än med våra öron.

Det är ju helt ok, gäller även mig. 

Det är inte det tråden handlar om denna gång. Det blir alldeles för avancerat om den skulle handla om det. Skyhögt över min förmåga. Men jag tycker det kan vara intressant ändå.

 

 

Link to comment
Share on other sites

Snyggt!

 

Jag har försökt hitta en beskrivning av DSDformatet och nån slags blockdiagram fram till det fysiska gränssnittet utan att hitta nån. Jag tror Sigma delta modulatorerna kan se ganska olika ut, men det spelar mindre roll. 

Link to comment
Share on other sites

On 2019-12-08 at 22:18, calle_jr said:

Som syns inte alls så dramatiskt med en ren 1kHz ton.

 

Det brus vi ser på DSD-varianten ligger väl i stort sett utanför vår hörselförmåga antar jag? Alltså >20kHz

Jag skärmdumpade tyvärr inte en bandbreddsfiltrerad FFT vid DSD64 men där var skillnaderna inte alls lika stora.

 

Lite osäker på hur vi bör betrakta den "lägre" signalnivån för DSD också, om det är en "hängslen o livrem"-approach för att inte klippa signalen vi ser? Eller om faktiskt är ett kvitto på att vi inte kan "titta på en DSD-signal" på samma sätt som en PCM-snutt. Åtminstone inte i Audacity eller något annat editeringsprogram jag känner till?
 

 

Link to comment
Share on other sites

On 2019-12-09 at 19:22, tek said:

Jag har försökt hitta en beskrivning av DSDformatet och nån slags blockdiagram fram till det fysiska gränssnittet utan att hitta nån. 

Det är scarlet book, men jag kan inte heller hitta den från Sony-Philips.

Här är ett paper från dem och jag tror inte de beskriver så mycket mer i scarlet book:

Sony-Philips-Super-Audio-CD-Format

 

Jag tror dock att du har mer ut av denna:

Noguchi - Digital-Signal-Processing-in-Direct-Stream-Digital-Editing-System

 

 

On 2019-12-09 at 19:22, tek said:

Jag tror Sigma delta modulatorerna kan se ganska olika ut, men det spelar mindre roll.

Ja, det finns mängder av varianter, och i sacd, dsd och dst (direct stream transport) ingår ju brusformning och lp-filtrering som en del av formatet i praktiskt bruk.

Men det innebär inte att detta sker automatik vid konverteringar som utförs av hemmapulare.

 

 

10 hours ago, AlfaGTV said:

Det brus vi ser på DSD-varianten ligger väl i stort sett utanför vår hörselförmåga antar jag? Alltså >20kHz

Jag skärmdumpade tyvärr inte en bandbreddsfiltrerad FFT vid DSD64 men där var skillnaderna inte alls lika stora.

Ja, det sticker först över 20kHz.

 

Detta är ju en ren 1kHz-ton som jag konverterat själv. Den är mycket "snällare" mot formatkonverteringar än fyrkant och pulser.

 

 

10 hours ago, AlfaGTV said:

Lite osäker på hur vi bör betrakta den "lägre" signalnivån för DSD också, om det är en "hängslen o livrem"-approach för att inte klippa signalen vi ser? Eller om faktiskt är ett kvitto på att vi inte kan "titta på en DSD-signal" på samma sätt som en PCM-snutt. Åtminstone inte i Audacity eller något annat editeringsprogram jag känner till?

Som jag ser det finns det bara en total mängd energi i en digital ljudfil.

Det kvantiseringsbrus som skapas vid konvertering stjäler energi från nyttosignalen.

 

 

Här är orginaltonen:

image.png

 

 

 

Här är tonen konverterad från pcm32/384 till dsd64, och därefter till pcm24/96:

 

image.png

 

 

 

Här är tonen konverterad från pcm16/44 till dsd64, och därefter tillbaka till pcm16/44:

 

image.png

 

 

Jag kan inte riktigt svara på allt som händer här :D Måste klura lite.

 

Edit:

I Audacity görs transformeringen från tids- till frekvensdomänen (FFT) baserat på hur många sampel man anger. Om jag anger n st sampel så får jag n/2 st värden i det aktuella frekvensregistret, som då skapar ett medelvärde av n/fs sek ljud.

Så om registret är 0-22kHz och jag väljer 1024 sampel som storlek (size), så får jag 512 värden som vart och ett är ett medelvärde av 1024/44100=23msek ljud.

Om jag väljer 65536 sampel som storlek, så får jag 32768 värden som vart och ett är ett medelvärde av 65536/44100=1486msek ljud.

Jag vet inte riktigt hur jag ska få det rättvisande i det här fallet :39:

 

 

Edited by calle_jr
Audacity
Link to comment
Share on other sites

2 hours ago, calle_jr said:

image.png

 

 

Jag kan inte riktigt svara på allt som händer här :D Måste klura lite.

 

Ser ut som spikarna när du går till DSD skapar en blandas med 1kHz tonen som dyker upp vid 100, 200, 300 osv... Det skulle betyda att du spikarna dyker upp med 100Hz mellanrum. Konstigt hursomhelst.

 

 

 

2 hours ago, calle_jr said:

Det är scarlet book, men jag kan inte heller hitta den från Sony-Philips.

Här är ett paper från dem och jag tror inte de beskriver så mycket mer i scarlet book:

Sony-Philips-Super-Audio-CD-Format

 

Jag tror dock att du har mer ut av denna:

Noguchi - Digital-Signal-Processing-in-Direct-Stream-Digital-Editing-System

 

Tack

Detta beskriver filerna. Från Sony och från Phillips. Det jag egentligen letade var efter nån basal nivå, hur är det sparat. Och det verkar vara en enkel bitström även om de lagras i en byte då det är nog den minsta addresserbara enheten. Jag hittade denna kortare artikel om detta från en av de som jobbade med DSD. När jag tittar på blockdiagrammet så tycker jag att den simuleringstestbänk jag plitade ihop angående DSD kanske inte var så dum trots sin enkelhet. Ska försöka leta upp den och se om det var nåt att ha.

Link to comment
Share on other sites

 

8 hours ago, tek said:

Ser ut som spikarna när du går till DSD skapar en blandas med 1kHz tonen som dyker upp vid 100, 200, 300 osv... Det skulle betyda att du spikarna dyker upp med 100Hz mellanrum. Konstigt hursomhelst.

Jag tror det beror på medelvärdesbildningen när spektrat beräknas i Audacity.

Om det stämmer så får jag rita om alla diagram :blackeye:

 

 

8 hours ago, tek said:

Det jag egentligen letade var efter nån basal nivå, hur är det sparat. Och det verkar vara en enkel bitström även om de lagras i en byte då det är nog den minsta addresserbara enheten.

Ja, det är en enkel bitström och om man skalar bort information om format, version, kanaler och metadata så kommer sample data i chunks.

För sacd och dsf-filer i sin nuvarande form är sample data 1 byte med Least Significant Byte first.

Dock är scarlet book tydligen inte låst till det.

 

 

8 hours ago, tek said:

När jag tittar på blockdiagrammet så tycker jag att den simuleringstestbänk jag plitade ihop angående DSD kanske inte var så dum trots sin enkelhet. Ska försöka leta upp den och se om det var nåt att ha.

Nu börjar vi komma nånstans :app:

Min gissning är att det avgörande tricket ligger i brusformningen.

Kvantiseringsbruset är i grunden konstant inom samplingsbandet, men beroende av hur ljudsignalen ser ut (ren ton, fyrkant, puls, musik).

Så det är översampling och brusformning som ger prestanda.

Link to comment
Share on other sites

On 2019-12-10 at 21:35, AlfaGTV said:

Jag behöver definitivt tänka ett par varv till

 

Jag tror jag har kommit på vad som blir problematiskt med att visa FFT för ljudfiler.
Jag hittade en beskrivning i boken Data Conversion Handbook författad av Walt Kester.

 

Antag att man har en ideal 16-bitars ADC.
Säg att vi spelar in en ren sinuston till full skala i 44.1kHz på den, och gör en FFT med tex 2048-punkters storlek.

Då skulle brusgolvet visas vid -126dB. Vi vet att SNR inte kan vara högre än 96dB för en 16-bitars ADC pga kvantiseringsbrusnivån.

Så det diffar alltså 30dB :unsure:

 

Det beror på att det teoretiska "FFT-brusgolvet" hamnar 10log(size/2) under kvantiseringsbrusgolvet pga själva FFT-metodiken som används i tex Audacity.

Jag har sett detta fenomen många gånger, men inte brytt mig om det eftersom det ändå inte finns en relation mellan volt och dBFS.

Men i detta case spelar det en helt avgörande roll.

 

 

image.png

 

 

Jag tror det innebär att man därför ska lägga till 10log(size/2) dB för att normalisera nivån i ett FFT-spektrum.

 

Det är egentligen samma fenomen man får med en analog spektrumanalysator, och även där får man ett lägre brusgolv om man minskar bandbredden när man mäter.

 

Link to comment
Share on other sites

 

En sak värd att poängtera är att mastringsingenjörer arbetar med 32- eller 64-bitars flyttal. Det innebär att när de editerar en 24-bitars inspelning, så har de minst 8 bitar volym extra som kan utnyttjas dynamiskt. Först när mixen är klar konverteras den till det format man avser distribuera. I den processen är det inget tal om att skillnader mellan olika format är på marginalen.

 

Men det är en jäkla skillnad mellan en pcm24/96-inspelning som editeras i tex ProTools av en mastringsingenjör och en pcm/dsd-fil som konverteras i hemmiljö mellan olika format. Och det är skillnad på hårdvara och hårdvara, oavsett vad det står för format.

 

Link to comment
Share on other sites

23 hours ago, calle_jr said:

Jag tror det innebär att man därför ska lägga till 10log(size/2) dB för att normalisera nivån i ett FFT-spektrum.

 

 

Här kan man se vad olika FFT-inställningar innebär.

Jag har skrivit på engelska för att kunna få detta bekräftat av Audacity:

 

image.png

 

Link to comment
Share on other sites

3 hours ago, AlfaGTV said:

Mycket intressant att höra vad du får för respons från Audacity-gänget! Jag trodde för övrigt att Audacity var någon form av open source/kollektiv-projekt, det kanske det är iofs.

Ja, jag har fått fem svar av samma person. Tyvärr svarar de bara på det jag redan vet. Inte på själva kärnfrågan :D

 

Denna är kanske ännu mer illustrativ för fenomenet:


 

image.png

 

Här ser man också att FFT sänker nivån för nyttosignalen. Storleken på den sänkningen beror både på bitdjup och FFT-storlek (om man räknar bort distorsion).

Detta svep är skapat med full amplitud 100-500Hz, dvs 0dBFS=1.0.
Ändå är FFT-magnituden -8dB för size=1024, och -26dB för size=65536.

För pcm24/96 blir FFT-magnituden -5dB  för size=1024, och -20dB för size=65536.

 

Brus är inte enkelt...

Jag ska korrigera uppritningen av testtonerna för dsd/pcm när jag fått besked från Audacity hur de skapar FFT.

 

Link to comment
Share on other sites

On 2019-12-11 at 07:08, calle_jr said:

Nu börjar vi komma nånstans :app:

Min gissning är att det avgörande tricket ligger i brusformningen.

Kvantiseringsbruset är i grunden konstant inom samplingsbandet, men beroende av hur ljudsignalen ser ut (ren ton, fyrkant, puls, musik).

Så det är översampling och brusformning som ger prestanda.

 

Hittade inte testbänken, har bytt laptop sen jag gjorde detta. Troligtvis är den backup ad på jobbet, men jag kommer inte dit förrän i slutet på januari.

 

Ska se om jag får några timmar över under julhelgen att mecka ihop nåt.

 

Link to comment
Share on other sites

58 minutes ago, tek said:

Ska se om jag får några timmar över under julhelgen att mecka ihop nåt.

 

Fint.

Vi kan samarbeta om det kan hjälpa.

 

Angående FFT i detta sammanhang så har jag blivit lite klokare när det gäller brushantering;

  • Exportera alltid FFT:n med en linjär frekvensaxel.
  • Använd alltid så många sampels som möjligt (size=65536 i Audacity).
  • FFT-processen stjäler energi, s.k processing gain, så att brusgolvet redovisas lägre än det är. För vitt brus (tex kvantiseringsbrus) kan man kompensera för detta genom att addera 6+10*log(size/2) dB till brusgolvet.

 

 

Link to comment
Share on other sites

On 2019-12-17 at 20:38, calle_jr said:

Angående FFT i detta sammanhang så har jag blivit lite klokare när det gäller brushantering;

  • Exportera alltid FFT:n med en linjär frekvensaxel.
  • Använd alltid så många sampels som möjligt (size=65536 i Audacity).
  • FFT-processen stjäler energi, s.k processing gain, så att brusgolvet redovisas lägre än det är. För vitt brus (tex kvantiseringsbrus) kan man kompensera för detta genom att addera 6+10*log(size/2) dB till brusgolvet.

Fast jag lyckas inte få det att stämma i Audacity :blackeye:

 

Dynamikomfånget för en digitaliserad signal begränsas dels av hur stor del av full output man utnyttjar, dels av nivån för kvantiseringsbrus vid digitaliseringen (eller konverteringen). Det finns en massa andra källor som också begränsar omfånget, men dessa är ytterligheterna.
Om man utnyttjar full output (0dBFS = 1.0), så är DR=96dB för 16-bitars ljud och 144dB för 24-bitars ljud.

 

För en FFT får man ett dynamikomfång som kan beräknas (se G. Heinzel , A. Rüdiger & R. Schilling ”Spectrum and spectral density estimation by the Discrete Fourier transform”):

 

image.png

 

n är upplösningen i antalet bitar, exvis 16 eller 24.
size=fs/fres, fs är samplingsfrekvensen exvis 44.1 eller 96 kHz. fres är bredden på en kontainer i Hz. size blir då alltså bredden på en kontainer uttryckt i antal sampels.
NENBW är normalized equivalent noise bandwidth, och det beror på vilken typ av fönster man använder i FFT:n. För Hanning blir NENBW=1.5.

 

Men jag får inte detta att passa med Audacity. Brusgolvet från FFT verkar just nu bli godtyckligt för alla olika toner jag testat konvertera mellan olika format.

 

Här är dock en test med snäll ton och tystnad i samma fil.  Den syntetiska tonen är 5sek 1kHz sinus 0.7 full scale följt av 5sek tystnad:

 

image.png

 

 

Denna sparades som pcm16/44, därefter konverterades till dsd64, och därefter konverterades tillbaka till pcm16/44. Sedan gjorde jag samma sak med pcm24/96, konverterad till dsd256 och tillbaka till pcm24/96.

Det finns en plugin till Audacity som heter ACX Check, utvecklad av Will McCown, och som beräknar peak och rms nivå samt brusgolv.

 

Jag skapar en syntetisk ton och syntetisk tystnad, och sparar dessa som pcm16/44 respektive pcm24/96. Deras FFT ser ut såhär:

 

image.png

 

 

 

Här är FFT när jag konverterar pcm16/44:

 

image.png

 

 

 

Här är FFT när jag konverterar pcm24/96:

 

image.png

 

 

Det kan alltså bli jätteknepigt vid konverteringar. Gäller verkligen att ha tungan rätt i mun.

Om jag lägger ett LP-filter vid 50kHz på dsd-filen så sänks brusgolvet till -62dB (A-vägt -114dB), men det kommer inte i närheten av så låg brusnivå som om jag konverterar den filen igen till pcm16/44 :unsure:

 

Link to comment
Share on other sites

2 hours ago, Bebop said:

Hur påverkar det i hur många bitar som används i konverteringsprocessen? I JRiver finns en graf som visar skillnaden i kurvan efter konverteringen. Längst ner står det att processen använder 64 bitars djup.

Det har skrivits tjocka böcker om det, men jag ser bara fördelar med att ha högre bitdjup i signalbehandlingen, och att använda flyttal.

 

Men visst är det märkligt att;

- format med lägre upplösning ger synbart bättre resultat vid konvertering.

- beräknade prestanda ligger långt under möjliga prestanda.

 

Audacity verkar ignorera kvantiseringsbrus :39:

 

Link to comment
Share on other sites

7 hours ago, calle_jr said:

format med lägre upplösning ger synbart bättre resultat vid konvertering.

Ja, det låter märkligt, men hur är det med konvertering av bitdjupet, typ 16 till 24 visavi upsampling av frekvensen? 

 

Samtidigt finns det så mycket som sägs och skrivs så jag blir inte klok på vem som är mest trovärdiga. Jag menar då från personer med bra CV i ämnet (vad det verkar). 

 

Ett exempel är vad som fler musikprogram skriver, att dagens "standard" på de flesta dacar är 24 bit, därför omvandlar vi bitdjupet till 24 bit så att dacen får bäst arbetsbetingelser". Både Lumin och Jriver skriver så och jag läser inga motargument från DAC tillverkarna. Det återstår ju fler processer som jag antar har betydelse och vad jag kan förstå av kurvorna finns det fortfarande headroom för ett bra slutresultat. Hur påverkar t ex FIR-filtren innan dacen,? 

Link to comment
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

×
×
  • Create New...