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

Дмитрий, спектр меандра какой? И до какой частоты он продолжается? 22,05К?
Он бесконечен, насколько помню.

Т.е. вы приводите пример сигнала, восстановить который без потерь с частотой дискретизации 44,1К невозможно. Это теорема Котельникова и утверждает, собственно.

image

Огибающая - функция вида sin(x)/x

UPDATE

Кстати по меандру - если на входе идеальный меандр, то после дискретизации сигнала будет
00011111000001111100000. Т.е. тоже идеальный меандр.
Т.е. пре- и после- звон, наклон, которые вы увидите на аналоговым выходе ЦАП будут иметь отношение уже к DA преобразованию. А там ох как не просто все.

Да, бесконечен. Но как объективный тест-показатель качества конверсии очень важен.
Основной посыл был в недостаточности формата 44 для полноценного звуковоспроизведения. Несмотря на то что человек и 20Кгц не слышит фактически.

Я не слышу точно.

Согласен, только на аналоговых выходах - результат AD-DA преобразований.

И согласен, в HiRes меандр будет, как правило, выглядеть лучше РедБука.

Да меандр-то ладно, в конце-концов его не слушает никто. Музыка в виде цифрового сигнала - вот что будет лучше. Ну, в общем случае конечно, я писал выше.

Т.е. мы говорим о более простом фильтре с менее крутым спадом:

Это понятно. Но что есть слышимого в этой области? Это ведь уже по сути как раз оверсемлинг.

Но вот утверждение из статьи по ссылке выше:
Аналоговые сигналы, все частотные составляющие которых находятся ниже частоты Найквиста Котельникова (половина частоты дискретизации), преобразовываются в цифровой вид с абсолютной точностью - бесконечная частота семплирования не нужна. Также квантование совершенно не влияет на АЧХ и ФЧХ. Аналоговый сигнал может быть без потерь восстановлен, причем будет иметь гладкую форму и в точности совпадать по фазе с исходным сигналом.

Да, ровно это я и писал. Согласен с каждым словом статьи.

Если вы возьмете идеальную синусоиду (например), или любой другой сигнал с АЧХ до 20К, дискретизируете его (оцифруете) с частотой 2*маскимальную частоту спектра, то получите абсолютно точный изначальный сигнал.

Музыка - сложный сигнал. Со спектральными составяющими >20К.

Подходы:

  1. Перед AD преобразованием отфильтровываем все так, что бы к 1/2 частоты дискретизации получить 0. Если 44,1К, то к 22,05К должен быть 0 на АЧХ. Аналоговый фильтр вносит свои искажения в изначальный сигнал - т.е. он изменяет АЧХ и ФЧХ не только в узкой области 20К-22,05К а значительно ниже (с 10К может начать).
    Формально после этого фильтра уже не изначальный сигнал, а какой то другой. Поэтому разные AD конвертеры могут заметно отличаться на слух.
  2. Просто дискретизируете не на 44,1К на на другой частоте. Допустим 192К. Тогда аналоговый фильтр должен убить все в 0 плавно от 22,05К до 96К. Этот фильтр тоже изменит начальный сигнал, но заметно слабее.
  3. Вообще не используете фильтр, а дискретизируете сигнал >= 384К частотой дискретизации. Понимая, что 192К в реальном музыкальном сигнале не бывает (думаю так). Далее вы уже используя цифровые фильтры (более продвинутые) изменяете частоту дискретизации до необходимой и получаете любой необходимый формат.

Только не забываейте, что слушаем мы результат DA конвертации. Он не менее сильно влияет на звучание, там очень много непростых моментов. И да, c HiRes в DA проще, чем с РедБук.

Я к тому веду, что цифровать (записывать) и обрабатывать мы можем хоть на мегегерцах - никто не запрещает :slight_smile:
Но после всех преобразований (мастеринга, дизеринга, фильтрации) нам нет смысла хранить материал в хай-резе или воспроизводить его. Редбук обладает более чем достаточным динамическим диапазоном что бы вместить все что нужно.

меандр надо отфильтровать правильно как и любой сигнал вырезав частоты больше fs/2. Вобшем чем чище исходный аналоговый сигнал от всякого вч мусора тем лучше потом будет звучать 44к образ.

Тогда это будет уже не меандр. Вернее не настоящий меандр. Смысл меандра как раз в бесконечности спектра.

ВЧ мусор вполне может оказаться на мусором, а гармониками медных духовых например. И отфильтровать их качественно с нужными параметрами в аналоге не получится. А лучше всего будет звучать не 44к образ, а 96к (например) образ.

…только ранил…

вот было бы интересно не подвергать мастер ленту AD-DA преобразованию, а применить какой-нибудь хороший ФВЧ, если такие есть, и сделать слепое сравнение.

Да, так. Если не принимать во внимание неидеальность ЦАП (DA конвертера).

Идеальный ЦАП формирует импульсы Дирака (бесконечно узкие) с частотой дискретизации, площадь импульса Дирака = величине отсчета.
Далее все проходит через идеальный фильтр НЧ (отсекается все выше 20К, например) - ступенька (brickwall).

Этого в природе не существует.

Классический мультибитный R2R NOS (без передискретизации - оверсемплинга) формирует ступеньки конечной ширины ( 1/частоту дискретизации). Высота ступеньки пропорциональна величине отсчета.
Это приводит к огромному измемению АЧХ сигнала - плавный спад с крутизной sin(x)/x (~ -3bB на половине частоты дискретизации) и появлению спектральных отражений (спектр сигнала становится бесконечным). Что бы убрать УВЧ аналоговый сигнал пропускают через аналоговый фильтр - это добавляет спад АЧХ + добавляет фазовых искажений.

Поэтому стали делать оверсемплинг (повышение частоты дискретизации) внутри ЦАП. На DCS, если мне не изменяет память, R2R лестница работает на 5-6МГц, т.е. ширина импульса существенно уменьшается. Этим добиваются линеаризации АЧХ. Да и аналоговый фильтр на выходе уже попроще сделать.
Но возникает другая проблема - качество интерполирующих фильтров (для оверсемплинга). Плохое качество - плохой результат (куча aliasing - отражений спектра в слышимой области, нелинейность АЧХ итд).

Если вы используете HiRes - требования к качеству интерполирующих фильтров несколько снижаются, проще сделать хорошие фильтры НЧ итд. Да и меньше вычислять нужно - снижаются требования к производительности ЦАП (математические расчеты).

SDM (DSD) идет еще дальше - частоты там 22-24МГц (DSD512).

Не хочу начинать религиозную войну. Есть самый важный фактор - особенности восприятия звука

  1. Предпочтения не стационарны (меняются со временем). Т.е. ЦАП, который вас приводил в восторг пару лет назад сегодня звучит скучно. Но изменились вы, а не ЦАП.
  2. Индивидуальные предпочтения - кому то нравиться одна подача, кому то другая.
  3. Наше восприятие не объективно. На него влияют лидеры мнений, ценник, наш собственный субъективный опыт. Поэтому слепые тесты полезны очень часто.

Да есть еще и куча других факторов, влияющих на качество ЦАП - питание, выходной каскад, клоки, разводка платы …

Т.е. реально говорить скорее стоит о конкретных устройствах - R2R NOS может играть и лучше и хуже дельта-сигмы.
И о преимуществах HiRes именно в привязке к конкретным устройствам.

Если совсем теоретически - да, HiRes лучше. Но это слишком сильное упрощение.

12 лайков

Виталий, ну почему ваши посты всегда образцово-показательные? :slight_smile: Пишите почаще!

1 лайк

Дмитрий, я на самом деле не много знаю.
Просто увлекался DIY ЦАП последние пару лет, читал много и общался на связанные темы с заметно более знающими людьми.

Подтягивайте их сюда! :slight_smile:

Кстати, забавный факт - статьи Дэна Лэври о “достаточности 88,4-96” часть которых выложена выше, относятся к тому периоду, когда продукты Lavry поддерживали максимально 24/96, в тч и топ Lavry Gold. Что не мешало им отлично звучать, конечно.
Сечас новая техника работает с 24/192, и статьи как-то незаметно ушли в прошлое :slight_smile:
Прав, прав был Маркс - бытие определяет сознание :slight_smile:

http://lavryengineering.com/pdfs/lavry-sampling-theory.pdf

3 лайка

Вам просто нехватает абстрактного математического мышления. Поэтому и спорите. И до конца ещё теорему Котельниково и ряды фурье не понимаете. Любой сигнал раскладывается представляется в виде суммы бесконечных рядов конечного и бесконечного спектра. Вот тот второй хвост выше 22кгц никому не нужен и вы его не слышите. Его можно отбросить.

Ваш меандр это тоже бесконечный ряд гармоник )))ч

Ещё деньги и знание предмета :wink:

С чего это вы решили диагноз мне ставить? Знаете всё на свете и никогда не ошибаетесь?

Трансфер в цифровой вид звуковых сигналов, равно как и обратная операция однозначно предпочтительна в высоком разрешении - это основной тезис, и никто меня не убедил в обратном,

2 лайка

Потому что вы хотите восстановить все сущее с точность до атомов и электронов а на практике такая высокая точность не нужна. Меандр это такой же абстрактный обьект как и фотон или квант который используется для описания других более сложный понятий и разложения функций. Не нужен он нам на практике