24/96 και "marketing bits"

D

deleted user 10898

Guest
με την δυναμικη εισοδο των νεων ψηφιακων φορμα αρχισα να ψαχνομαι λιγο με βαση προτροπη φιλου τεχνικου για τα λεγομενα "marketing bits" και το attenuation στο ψηφιακο domain.

αντιγραφω κατι πολυ ενδιαφερον απο το site της psaudio.
γραφει ο Dan Lavry!

Along with Paul's very good answer here are some replies from Dan Lavry on his forum regarding 24 bit recordings. It explains very well why you will be able to listen to 24 bit recordings and use a digital volume control without loosing any resolution, you have enough bits to throw on volume control:

"There are some practical reasons why we like to use binary numbers for digital electronics. And there are reasons (some are “historical” now) why we often use them in multiples of 8 digits, which is called a byte. So one byte is 8 bits. One can use 2 bytes for a 16 bit binary number, which was sufficient for a CD red book format (16 bits). But as soon as we wanted better resolution, it was “natural” to add a byte which makes 24 bits.

So an improvement from say 16 bits to 17 bits performance already called for handling 24 bits. It does not harm anything because we are not handling the data a bit a time, we are handling it in multiples of 8 bits…

But that practice make a 17 bit audio data into a 24 bit data? Performance wise, using 24 bit data to express 17 bit audio means you have 17 good bits and 7 useless bits. The useless bits can be set to zero, they can be “jumping around randomly”… they do no harm and they do no good.
In the case of 18 good bits, your 24 bit data has 18 good bits and 6 useless bits.
In the case of 20 good bits, your 24 bit data has 20 good bits and 4 useless bits.
And so on.

So in all cases of 17-24 bits you do have 24 bits. Some carry the audio. I call the useless bits “marketing bits” because the concept of 24 bits is often misrepresented or at least misleading.

If I sold you a 12 cylinder car, with only 8 cylinders connected to the drive shaft, do you have a 12 cylinder car? Is it an 8 cylinder car?

One way to determine if a bit is a good bit (containing valuable data, not “junk”) is to make sure that it contributes about 6dB to the performance (such as improved dynamic range and improved distortions). The simple way to look at it is 6dB dynamic range per good bit. So say you have 20 good bits, then you expect approximately 6*20 = 120dB dynamic range (unweighted measurement). A 16 bit format, assuming all the bits are good yields about 6*16 = 96dB. So 24 good bits would yields 144dB dynamic range.

But, there is no gear capable of 144dB dynamic range. In fact, very rarely can we reach 20 bits. Take any micpre, set the gain to 40, and you are no better then 18 bits because the noise coming into the AD is already high enough to “overpower” the lower 6 bits…

Of course, we also do not need 144dB. We can not hear that much range.

So 24 bits does not really describe the audio quality. It is always less then 24 bits, almost always less then 18 bits, rarely as good as 20 bits…


The data may be 24 bits, but the lower bits are useless, because they carry no music, only noise. The "real bits" are the bits that carry the music.

The marketing "definition" of 24 bits is based on the fact that there are 24 bits there. Using such "definition" I can make you a 124 bits audio gear. All you need is to add 100 bits of random noise on the least significant side (bit 25, bit 26....). Will it improve anything? No way. It will just cost you in data size (storage space...).

The reason we have 24 bit standards is due to the fact that we like to deal with bytes (multiples of 8 bits such as 16 bits, 24 bits, 32 bits...). That is why going from say 16 bits to 17 bits already called for 24 bits (with 7 bits not really used thus "wasted").

I am of course taking about the conversion, and the final outcome (CD, DVD and so on). One needs a lot more bits in the digital world, inside the computer, for signal processing in a DAW. Signal processing bits is a different subject, and it does not yield better resolution then the converters do.

In fact, most of the limitation in dynamic range, thus "real bits" is "cast in stone" by the time you come out of the mic[pre. There is hardly any musical material out there with 120dB dynamic range, which is near 20 bits.

I am not suggesting that multitracks should be limited to 16 bits. I am suggesting that there is no real audio chain in real life situation (mic, mic pre and AD) out there that goes over 20 real bits. So under the best of conditions, the last 4 bits are of no value. That is why I said “there is no such thing as 24 bits performance”."
 

Μηνύματα
5.168
Reaction score
10
Ενδιαφέρον.

Mπορεί κάποιος να μου εξηγήσει πως γίνεται ο αριθμός των bits να επηρεάζει την ένταση του ήχου?
 

PeterMeni

DIY - "Επαγγελματίας"
Moderator
Μηνύματα
9.946
Reaction score
13.434
Ενδιαφέρον.

Mπορεί κάποιος να μου εξηγήσει πως γίνεται ο αριθμός των bits να επηρεάζει την ένταση του ήχου?
Από τον αριθμό των bits εξαρτώνται οι διαθέσιμες διακριτές στάθμες του σήματος μας ώστε το αναλογικό να γίνει ψηφιακό ή και το ανάποδο. Έχουμε 2 εις την δεκάτη έκτη (για 16 bits) στη μία περίπτωση και 2 εις την εικοστή ή εικοστή τετάρτη (για 20 ή 24 bits) στην άλλη.
Όποτε έχουμε περισσότερα bits έχουμε και μεγαλύτερη δυναμική περιοχή λόγω του ότι το επιτρέπουν οι προς διάθεση στάθμες να δημιουργήσουμε δυνατότερο ήχο στη μέγιστη τιμή στάθμης του σε σχέση με τον ασθενέστρερο που θα μπορούσε να εγραφεί.
 


Μηνύματα
4.853
Reaction score
4
Απάντηση: Re: 24/96 και "marketing bits"

.....

Mπορεί κάποιος να μου εξηγήσει πως γίνεται ο αριθμός των bits να επηρεάζει την ένταση του ήχου?
Δες :

Resolution

"The resolution of the converter indicates the number of discrete values it can produce over the range of analog values. The values are usually stored electronically in binary form, so the resolution is usually expressed in bits. In consequence, the number of discrete values available, or "levels", is usually a power of two. For example, an ADC with a resolution of 8 bits can encode an analog input to one in 256 different levels, since 28 = 256. The values can represent the ranges from 0 to 255 (i.e. unsigned integer) or from -128 to 127 (i.e. signed integer), depending on the application.
............."
http://en.wikipedia.org/wiki/Analog-to-digital_converter

____________+___________

Digital audio

A set of digital audio samples contains data that, when converted into an analog signal, provides the necessary information to reproduce the sound wave. In pulse-code modulation (PCM) sampling, the bit depth will limit quantities such as dynamic range and signal-to-noise ratio. The bit depth will not limit frequency range, which is limited by the sample rate.
By increasing the sampling bit depth, smaller fluctuations of the audio signal can be resolved (also referred to as an increase in dynamic range). The 'rule-of-thumb' relationship between bit depth and dynamic range is, for each 1-bit increase in bit depth, the dynamic range will increase by 6 dB (see Signal-to-noise ratio#Fixed point). 24-bit digital audio has a theoretical maximum dynamic range of 144 dB, compared to 96 dB for 16-bit; however, current digital audio converter technology is limited to dynamic ranges of ~120 dB because of 'real world' limitations in integrated circuit design.
.....
http://en.wikipedia.org/wiki/Audio_bit_depth
 

PeterMeni

DIY - "Επαγγελματίας"
Moderator
Μηνύματα
9.946
Reaction score
13.434
Δεν αναφερόμαστε σε decibel (ένταση ήχου) αλλά σε db της δυναμικής περιοχής. Δηλαδή το λόγο του δυνατότερου προς το ασθενέστερο διαθέσιμο σήμα.
 

Μηνύματα
5.168
Reaction score
10
Τα bits κάνουν "μόνο" αυτό ή "και" αυτό? Δηλάδη τα 24bits στο High resolution βελτιώνουν μόνο τη δυναμική περιοχή?
 

Μηνύματα
4.853
Reaction score
4
Απάντηση: Re: 24/96 και "marketing bits"

Τα bits κάνουν "μόνο" αυτό ή "και" αυτό? Δηλάδη τα 24bits στο High resolution βελτιώνουν μόνο τη δυναμική περιοχή?
Ναι μόνο με αυτό.


Το /96 ή το 44.1 αφορά την συχνότητα δειγματοληψίας και βασίζεται σε αυτή την θεωρεία:


If a function x(t) contains no frequencies higher than B cps, it is completely determined by giving its ordinates at a series of points spaced 1/(2B) seconds apart.
In essence the theorem shows that an analog signal that has been sampled can be perfectly reconstructed from the samples if the sampling rate exceeds 2B samples per second, where B is the highest frequency in the original signal. If a signal contains a component at exactly B hertz, then samples spaced at exactly 1/(2B) seconds do not completely determine the signal, Shannon's statement notwithstanding.
http://en.wikipedia.org/wiki/Nyquist–Shannon_sampling_theorem

Τώρα θα μου πεις γιατί χρειαζόμαστε το /96 αφού πρόκειται για 'ακουστές' (?) συχνότητες των 48ΚΗz....!!!
Αυτό δεν το έχω καταλάβει.


Πάντως την βελτίωση που αντιλαμβανόμαστε πιο εύκολα, την κάνει η αύξηση της ανάλυσης από 16 σε 24 και όχι τόσο το /96 σε /192. (ΙΜΟ)
 

Μηνύματα
5.168
Reaction score
10
Re: Απάντηση: Re: 24/96 και "marketing bits"

Τώρα θα μου πεις γιατί χρειαζόμαστε το /96 αφού πρόκειται για 'ακουστές' (?) συχνότητες των 48ΚΗz....!!!
Αυτό δεν το έχω καταλάβει.
quote]

Γιατί τα περισσότερα studio πραγματοποιούν την ηχογράφηση σε 24/96. Νομίζω...
 




D

deleted user 10898

Guest
Re: Απάντηση: Re: 24/96 και "marketing bits"

Τώρα θα μου πεις γιατί χρειαζόμαστε το /96 αφού πρόκειται για 'ακουστές' (?) συχνότητες των 48ΚΗz....!!!
Αυτό δεν το έχω καταλάβει.
τι σχεση εχει η συχνοτητα δειγματοληψιας με την συχνοτητα που ακουμε?
 

D

deleted user 10898

Guest
Re: Απάντηση: Re: 24/96 και "marketing bits"

Πάντως την βελτίωση που αντιλαμβανόμαστε πιο εύκολα, την κάνει η αύξηση της ανάλυσης από 16 σε 24 και όχι τόσο το /96 σε /192. (ΙΜΟ)
αυτο το λενε αρκετοι... σωστο πρεπει να ειναι...
 

Μηνύματα
4.853
Reaction score
4
Απάντηση: 24/96 και "marketing bits"

Το έβαλα πριν..

"In essence the theorem shows that an analog signal that has been sampled can be perfectly reconstructed from the samples if the sampling rate exceeds 2B samples per second, where B is the highest frequency in the original signal. If a signal contains a component at exactly B hertz, then samples spaced at exactly 1/(2B) seconds do not completely determine the signal, Shannon's statement notwithstanding. "

http://en.wikipedia.org/wiki/Nyquist...mpling_theorem
 

costas EAR

Δόκτωρ ΔιαXύσιος
Editor
Μηνύματα
58.759
Reaction score
144.732
τες πα, στα βασικά λάθη:

το μέγιστο θεωρητικό δυναμικό περιθώριο ή καλύτερα το Signal/Noise Ratio (που συνδέεται με την ολική παραμόρφωση, αλλά ξεχάστε το προς το παρών) σχετίζεται με τον αριθμό των bits της ψηφιακής λέξης (wordlength) ως εξής:

Ν = number = ο αριθμός των bits = 16 ή 20 ή 24 στο audio.

(N x 6,02) + 1,76

δηλαδή: 16 bit - 98,1 db, 20 bit - 122,2 db, 24 bit - 146,2 db

Το μήκος της λέξης (bit-depth) αφορά τον αριθμό των ψηφίων.
Δηλαδή μια 16 bit λέξη αποτελείται από 16 αριθμούς, με τιμή 0 ή 1:
οι διαθέσιμες τιμές είναι από 0000000000000000 μέχρι 1111111111111111.
Αυτές συνολικά είναι 65,536 διαφορετικές τιμές και αυτό ορίζεται από τον τύπο: (N = ο αριθμός των bits)
–2N–1 έως (2N–1 – 1) ο οποίος μας δίνει τιμές από -32,768 έως 32,767. (το Ν είναι εκθέτης, στη νιοστή, δε ξέρω πως να το γράψω εδώ)

Συγκριτικά, μια λέξη 16 ψηφίων έχει ακριβώς τις διπλάσιες δυνατές τιμές (65,536) σε σχέση με μια λέξη 15 ψηφίων (32,768), και είναι εύκολο να το αντιληφθείτε, καθώς διαφοροποιείται κατά 1 ψηφίο το οποίο έχει 2 δυνατές τιμές...

Αντίστοιχα, μια λέξη 17 ψηφίων έχει διπλάσιες δυνατές τιμές σε σχέση με μια λέξη 16 ψηφίων (131,072 δυνατές τιμές).

Συγκριτικά, μια 24 bit λέξη έχει 16.777.216 δυνατές τιμές, με εύρος από -8.388.608 έως 8.388.607. Εντυπωσιακά πολλές, ε? :144:

Ερώτημα: το audio επιτρέπει μήκος λέξης 24 bit?
Απάντηση: Ναι στο AES/EBU 3, υπό προϋποθέσεις. Κανονικά, στα 4 από τα 24 bit του AES/EBU ή ορίζονται κενά (χωρίς ψηφία, χωρίς τζάμπα "0", χωρίς κατανάλωση τζάμπα χώρου στο σκληρό δίσκο μας) από τα channel status bits, ή περιέχουν συγκεκριμένες μη audio πληροφορίες, σύμφωνα με τα στάνταρτς της AES. Αν κάποιος βάλει κι εκεί, και σε κείνα τα 4 bits, audio πληροφορίες, τότε κάνει κάτι που δε συμβαδίζει με τα στάνταρτς (AES-3id-1995 standard) και μεταβαίνει σε master audio εφαρμογές, που ορίζονται από άλλα στάνταρτς (πχ δεν περιλαμβάνεται το copy bit) και χρειάζεται ειδικό εξοπλισμό ώστε να περιμένει να βρεί audio πληροφoρίες στις θέσεις των 4 αυτών bits.

Στο S/PDIF δεν υπάρχει ορισμός στο στάνταρτ της AES για να συμπεριλαμβάνεται audio πληροφορία από τα 16 έως τα 20 bits, ενώ δεν αναφέρεται καν η χρήση των 24 bit. Αυτό δε σημαίνει ότι δε μπορεί να μεταφέρει 20 ή 24 bit λέξης, αλλά σημαίνει ότι όλα τα consumer DAC's θα αγνοήσουν εκείνη την περιοχή. Αν υπάρχει κατάλληλος εξοπλισμός βέβαια, και αυτή η περιοχή διαβάζεται μια χαρά....

Το θέμα βαθαίνει πολύ και δε νομίζω πως είναι χρήσιμη περαιτέρω ανάλυση.

Όσο για τα μικρόφωνα, μια χαρά βγάζουν ό,τι δυναικό περιθώριο θέλετε, ειδικά σε AES11 εφαρμογές (θυμάστε που τα έγραφα παλιότερα?) χαλαρά ξεπερνάει τα 134 db, πχ:
http://www.neumann.com/?lang=en&id=current_microphones&cid=kmd_data

Συνοπτικά, το παραπάνω κείμενο είναι μια π@π@ρι@ ολκής.... απορώ για το επίπεδο του μεσιέ Dan Lavry που το έγραψε....
 

Μηνύματα
5.168
Reaction score
10
OYAOY!

Αρα μήπως οι περισσότεροι κατασκευαστές λένε ιστορίες για αγρίους όταν σου λένε οτι το DAC τους υποστηρίζει πραγματικό 24/192?

Δεν θα έπρεπε να σου λένε τον ακριβή τύπο AES/EBU που χρησιμοποιούν (π.χ. AES/EBU 3)?

Το 6.02 και το 1.76 στον τύπο (N x 6,02) + 1,76 τι έιναι?
 

costas EAR

Δόκτωρ ΔιαXύσιος
Editor
Μηνύματα
58.759
Reaction score
144.732
για όσους θέλουν να σπάσουν τα νεύρα τους σαν εμένα, να μερικά πρόχειρα, σύντομα αναγνώσματα (ας ειν' καλά ο γκούγκλης):

http://www.techonline.com/showArticle.jhtml?articleID=192200610&queryText=the+math+of+dsp,

http://www.benchmarkmedia.com/wiki/index.php/Why_24-bit

http://www.epanorama.net/documents/audio/spdif.html

http://www.tech-faq.com/aes-ebu.shtml

http://en.wikipedia.org/wiki/AES3

http://stason.org/TULARC/entertainm...this-about-20-and-24-bit-digital-audio-A.html

http://tvtechnology.com/article/65800

http://tvtechnology.com/article/20032

http://tvtechnology.com/article/72306

και προφανώς η ...βάση της γνώσης:

http://www.aes.org/

σας αφήνω τώρα, πάω να κατεβάσω υλικό 24/96... γιατί ΓΝΩΡΙΖΩ πως το κοινό αναλογικό μικρόφωνο έχει δυναμικό περιθώριο 120 db και μόνο σε 24/96 μπορώ οριακά να το αναπαράγω....
 

costas EAR

Δόκτωρ ΔιαXύσιος
Editor
Μηνύματα
58.759
Reaction score
144.732
Το 6.02 και το 1.76 στον τύπο (N x 6,02) + 1,76 τι έιναι?
στην ερώτησή σου θα βρείς πλήρη απάντηση στο 1ο λινκ που έδωσα πριν. τον τύπο δε ξέρω πως να τον γράψω σωστά εδώ, δεν είναι 2Ν, είναι 2 εις την "Ν" (νιοστή)
 



Staff online

  • abcd
    Πρώην Διοικητής ο τροπαιοφόρος
  • xfader
    Segregation supporter

ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΑ

Threads
176.064
Μηνύματα
3.039.772
Members
38.525
Νεότερο μέλος
giannis9494
Top