Цифровой аудиоформат 24/192, и почему в нем нет смысла

Не сможем. И не

а в полном соотвествии с физикой и математикой :slight_smile:

Зайдем с козырей практической стороны…
(в видео есть субтитры с переводом)

Тут показывается что при 44.1кГц с оцифрованым и восстановленным аналогом все будет в порядке как минимум до 19-20кГц

Вот тут нестыковка кроется. Потому что если “более сложный”, то это уже другая частота. 3520 может быть либо 3520 либо другая. 3520 в каждый конкретный момент не может быть 3520 и еще что-то.

И когда мы приходим к предельным частотам - тоесть тем частотам которые выбрали как границы необходимые для оцифровки, например от 20 до 20К, то для описания цифрой полуволны предельной верхней частоты достаточно одной точки.

Я верю Лаври.
“88.2 KHz and 96 KHz are closest
to the optimal sample rate.” (с)
lavry-white-paper-the_optimal_sample_rate_for_quality_audio.pdf (649,9 КБ)

4 лайка

Да, это так, любой сложный музыкальный сигнал может быть разложен в гармонический ряд, бесконечный набор синусов по сути. На этом как раз основан цифровой процессинг звуковых сигналов. И с этой точки зрения этот факт надо конечно учитывать. Но не будем забывать - это тоже лишь математическая модель, приближение к реальности. И в этом смысле чем длиннее ряд и (к нашим баранам) выше частота семплирования - тем точнее мы описываем математикой аналоговую реальность.

В том-то и дело, что выбрано это было в совсем других технических условиях (я давал ссылку выше). А сегодняшние реалии дают возможность использовать более продвинутые решения, и эти решения и объективно и субъективно дают преимущество в записи и воспроизведении звука.

1 лайк

Я тоже :slight_smile:

Естественно он прежде всего имеет в виду “оптимальность” - как разумный и оправданный компромисс между экономией ресурсов (во всех смыслах) и качеством результата.

2 лайка

Отличное видео! :slight_smile:

Посмотрите что происходит с меандром при ограничении SR на 44,1. Идеальная иллюстрация!

Да, но где в музыке меандр? :slight_smile:

Жаль не можем сами какую-нибудь мастер ленту цифрануть на 44 и на 192 и запустить на прослушку…

В видео так и говорится, что никакого меандра на самом деле не существует. Это удобное средство отображения.

1 лайк

Это просто показательный тестовый сигнал. Замечательно демонстрирует искажения (“звон”) переходных процессов при низких SR.

Продуктивней (и правильнее на самом деле) найти качественный файл в 24/192 и грамотно его даунсемплить в 16/44 (или 48 для кратности). Результаты сравнить в субъективном тесте. Я как раз собираюсь сделать такоэ - писал выше об этом.

1 лайк

На соседнем Стерео Ярослав (YG) уже это сделал и есть статья…

Про то, что можно вести дискуссию о границах человеческого слуха я не спорю. Но это совсем другая история. Я уточнил именно теорию технического решения.

И ещё раз повторюсь из-за не идеальности самих преобразователей увеличение частоты может давать прирост качества звука (равно как может и не давать)

Скажем так есть прямой путь к цели, есть путь окольными путями, а есть определение самой цели.

Верно ли определена верхняя граница слуха в 20Кгц или нет - не знаю. Есть подозрение что нет.
Достаточно ли 44.1К частоты семплирования при оцифровке полосы 20-20К - в теории да, на практике - нет.

Объективной информации это не даст. Все будет зависеть от AD-DA преобразователей. Я не помню что бы какой-то ЦАП идеально воспроизводил импульс, например. А если и найдется такой еще что-нибудь не воспроизведет. Увеличение частоты в таком случае даст не только увеличение частоты при записи, но и увеличение частоты при восстановлении. Соответственно ошибки восстановления будут корректироваться дополнительными отсчетами. И звук может оказаться лучше.

Можно провести аналогию с цифровыми фотоаппаратами и смартфонами. Когда смартфоны за счет экстенсивного увеличения разрешения матрицы и алгоритмов обработки приблизились по качеству к качеству картинки фотоаппаратов.

2 лайка

Keep it simple. Теорема Котельникова справедлива для узкополосного сигнала, коим реальный музыкальный сигнал не является. С целью предотвращения алиайзинга в АЦП встраивают аналоговый фильтр, отсекающий частоты выше половины частоты дискретизации. Как следствие - фазовые артефакты.

2 лайка

Это где написано ?

В теореме?

1 лайк

Господи! Лень давать ссылки на общеизвестные источники. Самостоятель, плиз.

http://window.edu.ru/catalog/pdf2txt/289/79289/59888?p_page=2
Это ?
Там с точностью до наоборот.

1.3 Дискретизация узкополосного сигнала.
Обобщение теоремы Котельникова.

Тот факт, что спектральная
функция рассматриваемого сигнала равна нулю вне введенных выше интер-
валов, позволяет использовать частоту дискретизации FД, значительно мень-
шую по сравнению с частотой Fe, определяемой теоремой Котельникова.

1 лайк

Теорема Котельникова справедлива для любых сигналов.
Ее смысл - можно без потерь восстановить сигнал, если делать дискретизацию с частотой >= 2*максимальную частоту спектра начального сигнала.

Когда-то и почему-то (причины не важны), было принято решение о минимальной частоте дискретизации 44,1К. Это означает, что необходимо ограничить спектр дискретизируемого сигнала 22,05К. Что и делается перед AD путем фильтрации.

Математически при любой частоте дискретизации >= 2*максимальную частоту входного сигнала набор сэмплов (дискретизация) однозначно и без потерь описывает изначальный сигнал.

6 лайков

Т.к. реальный музыкальный сигнал, видимо, содержит спектральные составляющие >20К (но судя по всему мы их не слышим), то при частоте дискретизации 44,1К возникает серьезная проблема:

  1. Нужно отфильтровать все выше 20К (если считаем, что этого уже не слышно), постепенно, до 22,05К (44,1К/2 = 22,05К)
  2. Оставить без изменений все до 20К. Мы же не хотим получить проблемы с АЧХ изначального сигнала?

Аналоговыми фильтрами это сделать сложно (невозможно без серьезного ухуджения ФЧХ - фазовой характеристики сигнала).
Поэтому при выборе большей частоты дискретизации (192К, например) нужно отфильтровать уже область 20К-96К. Это заметно проще.

Второй + Hi-Res. Нам нужно получить обратное преобразование - DA. Оказывается, что если не делать апсемплинг внутри ЦАП (использовать Zero Order Hold подход, как в R2R), то при восстановлении сигнала проявляются проблемы:
1.завал АЧХ в -3dB (примерно) на половине частоты дискретизации, 22,05К
2. Aliasing (проникновение в зону 0-20К отражений спектра).

Использование HiRes позволяет уменьшить и эти негативные проявления в слышимой области.

6 лайков

Меандр не описывает…