Ψηφιακό volume και dither

dapost

Rehdeko & Harbeth lover
Μηνύματα
5.102
Reaction score
11.642
Διάβαζα αυτό το ενδιαφέρον άρθρο για dithering και την εφαρμογή του σε ψηφιακά volume controls. Περιληπτικά αυτό που αναφέρει είναι ότι για να γίνει ψηφιακά μεταβολή της στάθμης πολλαπλασιάζεται το ηχητικό ψηφιακό σήμα (ένας δυαδικός αριθμός) με έναν παράγοντα εξασθένισης ή ενίσχυσης (ένας δεύτερος δυαδικός αριθμός) με αποτέλεσμα να αυξάνεται ο συνολικός αριθμός bits του ηχητικού σήματος. Τα «επιπλέον» bits αν δεν μπορεί να τα «δεχθεί» ο ψηφιακός επεξεργαστής που έπεται πρέπει ή να «πεταχτούν» (κακό, γιατί αυτό προκαλεί ακουστή παραμόρφωση) ή να απο-συσχετιστούν από το ηχητικό σήμα με την τεχνητή προσθήκη dither noise. Σε αυτή την περίπτωση το ηχητικό αποτέλεσμα είναι καλύτερο γιατί ακούγεται σαν θόρυβος και όχι σαν παραμόρφωση. Αν κατάλαβα καλά όσο πιο πολλά bits (24, 32, …) μπορεί να δεχθεί ο επεξεργαστής τόσο λιγότερα τα περισσευούμενα bits του (εξασθενημένου) ηχητικού σήματος και τόσο λιγότερο dithering χρειάζεται.

Το ερώτημα τώρα είναι το εξής: Έστω ότι έχω ένα κομμάτι 16 bit (red book) και το dac μου είναι 24 ή 32 bit με ψηφιακό volume, είναι καλύτερα ή χειρότερα να το στέλνω upsampled σε 24bit στο dac; Αρκετοί software players (π.χ. Pure Music) έχουν αυτή τη δυνατότητα upsampling. Εγώ καταλαβαίνω ότι είναι χειρότερα γιατί έτσι το ψηφιακό volume προσθέτει ακόμη περισσότερα bits στα οποία πρέπει να εφαρμοστεί dither. Σωστά;
 

costas EAR

Δόκτωρ ΔιαXύσιος
Editor
Μηνύματα
60.924
Reaction score
147.776
Απάντηση: Ψηφιακό volume και dither

για οποιαδήποτε επεξεργασία, είναι κανόνας να χρησιμοποιείται μεγάλο μήκος λέξης και υψηλή δειγματοληψία, ώστε να περιορίζονται επαρκώς τα προβλήματα που ανακύπτουν από την όποια διαδικασία και να μην είναι "χοντροκομμένη" τρόπον τινά η όποια παρέμβαση στο σήμα.

πχ εννοείται πως σε ένα στούντιο, κάθε επεξεργασία του σήματος (ακόμα και η ρύθμιση στάθμης) γίνεται σε αρχεία 24/96 (ή και μεγαλύτερης ανάλυσης), και ποτέ σε αρχεία 16/44,1.

Ομοίως και στο home audio, κάθε συσκευή που αναλαμβάνει να κάνει μια επεξεργασία, πρέπει να δουλεύει σε 24/96 (και βάλε), κι είναι γεγονός πως οι περισσότερες (αν όχι όλες) αυτό ακριβώς κάνουν, είτε το θέλεις είτε όχι, είτε το ξέρεις, είτε όχι.

Όπως καταλαβαίνεις λοιπόν, στο ερώτημά σου η απάντηση είναι να κάνεις upsampling, διαδικασία η οποία προφανώς δεν αλλοιώνει διόλου το σήμα, χωρίς αυτό να σημαίνει ότι αγγίζεις ποιοτικά το αυθεντικό σήμα που έχει εγγενώς υψηλή ανάλυση, αλλά τουλάχιστον δίνεις τη δυνατότητα στο hardware να εκμεταλλευτεί τις ενσωματωμένες δυνατότητές του και να έχει περισσότερες διάμεσες επιλογές (σκαλοπάτια) στην επεξεργασία που θα πραγματοποιήσει. Όμως, για να ξαναμπούμε στο σκεπτικό που ανέφερα πριν, θεωρώ πως το ντακ σου, έτσι κι αλλιώς κάνει upsampling, κάτι που πιθανά δε γνωρίζεις, οπότε οποιαδήποτε ενέργεια εκ μέρους σου είναι μάλλον άχρηστη. Πάντως, έτσι για δοκιμή, κάνε upsampling σε ένα αρχείο και δες αν θα ακούσεις διαφορά. Να σου πάω στοίχημα από τώρα πως δε θα ακούσεις διαφορά, ή να το αφήσουμε για αργότερα?
 

costas EAR

Δόκτωρ ΔιαXύσιος
Editor
Μηνύματα
60.924
Reaction score
147.776
Απάντηση: Ψηφιακό volume και dither

και μη φοβάσαι το dither, δεν κάνει "κακό". Ίσα ίσα, το αντίθετο.
 


dapost

Rehdeko & Harbeth lover
Μηνύματα
5.102
Reaction score
11.642
Re: Απάντηση: Ψηφιακό volume και dither

και μη φοβάσαι το dither, δεν κάνει "κακό". Ίσα ίσα, το αντίθετο.
Αυτό πάλι δεν το κατάλαβα: που κάνει "καλό" σε σύγκριση με καθόλου dither (αν μπορείς να το αποφύγεις τελείως);
 

Μηνύματα
14.447
Reaction score
12.135
Το dither το πρόσθεσαν στα CD τότε γιατί χρειαζόταν και έκανε καλό. Χωρίς καθόλου dither δεν είναι καλό.
 

ChrisHat

Επαγγελματίας
Μηνύματα
740
Reaction score
391
Απάντηση: Ψηφιακό volume και dither

Όπως καταλαβαίνεις λοιπόν, στο ερώτημά σου η απάντηση είναι να κάνεις upsampling, διαδικασία η οποία προφανώς δεν αλλοιώνει διόλου το σήμα, χωρίς αυτό να σημαίνει ότι αγγίζεις ποιοτικά το αυθεντικό σήμα που έχει εγγενώς υψηλή ανάλυση, αλλά τουλάχιστον δίνεις τη δυνατότητα στο hardware να εκμεταλλευτεί τις ενσωματωμένες δυνατότητές του και να έχει περισσότερες διάμεσες επιλογές (σκαλοπάτια) στην επεξεργασία που θα πραγματοποιήσει. Όμως, για να ξαναμπούμε στο σκεπτικό που ανέφερα πριν, θεωρώ πως το ντακ σου, έτσι κι αλλιώς κάνει upsampling, κάτι που πιθανά δε γνωρίζεις, οπότε οποιαδήποτε ενέργεια εκ μέρους σου είναι μάλλον άχρηστη. Πάντως, έτσι για δοκιμή, κάνε upsampling σε ένα αρχείο και δες αν θα ακούσεις διαφορά. Να σου πάω στοίχημα από τώρα πως δε θα ακούσεις διαφορά, ή να το αφήσουμε για αργότερα?
Λάθος, το upsampling είναι ψηφιακή επεξεργασία Sample Rate Conversion.Το θέμα είναι ποιός έγραψε κώδικα για το upsampling και αν ... ξέρει να γράφει κώδικα. ¨Εχω ακούσει πολλά μηχανήματα που ακούγονται χειρότερα με upsampling. Και εδώ έχουμε σύγχρονο και ασύγχρονο SRC Sample Rate Conversion, θεωρητικές διχογνωμίες κλπ Ο Guru εδώ είναι ο Weiss και το Saracon θεωρείτε το καλύτερο SRC που υπάρχει.

Επίσης πιο σημαντικό θέμα δεν είναι το upsampling αλλά η ανάλυση σε bit που χρησιμοποιεί ένας σχεδιαστής, για να υλοποιηθεί η λειτουργία (DSP δηλαδή) του digital volume.

Ο Weiss , η Meridian χρησιμοποιούν ανάλυση 72 bit precision, η Metric σε ψηφιακό επίπεδο (κονσόλα) χρησιμοποιεί ανάλυση 80 bit (μάλλον το μόνο σύστημα απο ότι ξέρω) και λέω σε ψηφιακό επίπεδο γιατί στη Metric το volume είναι αναλογικό.

Καταλαβαίνετε πως δεν είναι πολύ απλό να γράψεις κώδικα σε αυτή την ανάλυση, θέλει γνώση και ... ατέλειωτες ώρες εργασίας.
 

ChrisHat

Επαγγελματίας
Μηνύματα
740
Reaction score
391
Απάντηση: Re: Ψηφιακό volume και dither

Το dither το πρόσθεσαν στα CD τότε γιατί χρειαζόταν και έκανε καλό. Χωρίς καθόλου dither δεν είναι καλό.
Το dither άρχισε να χρησιμοποιήτε όταν μεγάλωσε η ανάλυση των μετατροπέων σε 24 bit ώστε η extra ανάλυση να "χωρέσει" στα 16 bit του CD.

Στην πραγματικότητα με χρήση dither ένα 16 μπιτο CD "ακούγεται" σαν ένα αρχείο ήχου 18-19 περίπου bit ανάλογα την στάθμη. Αυτό που δεν είναι γνωστό είναι πως με τους παλαιούς μετατροπείς 16 bit όταν το σήμα είναι σχετικά χαμηλό ακούμε μια ανάλυση 13-14 bit !!

Έτσι εξηγείτε το χάλι των CD της δεκαετίας του '80

Μην μπερδεύεται to Dither που χρησιμοποιήται για μετατροπή 24 bit αρχείων ήχου σε αρχεία 16 bit, με το dither που χρησιμοποιήτε σε πράξεις DSP πηγαίνοντας απο υψηλότερη ανάλυση DSP σε χαμηλώτερη.

Στην μια περίπτωση μιλάμε για αρχεία ήχου, στην άλλη για ψηφιακή επεξεργασία DSP.
 

Gebreselassie

Μαύρος!
Μηνύματα
31.214
Reaction score
3.896
Λάθος. Τα παράπλευρα οφέλη που προκύπτουν από το upsampling είναι πιο σημαντικά από τα προφανή και άκρως αντικειμενικά προσφέρουν βελτίωση στην αναπαραγωγή. Αντιθέτως, το τι έχει ακούσει ο καθένας μας είναι άκρως υποκειμενικό και ως εκ τούτου εντελώς αδόκιμο προς εξαγωγή συμπερασμάτων. Εντελώς υποκειμενικά, είναι κοινώς αποδεκτό ότι το upsampling συνήθως είναι πιο εύηχο.

...
 

ChrisHat

Επαγγελματίας
Μηνύματα
740
Reaction score
391
Απάντηση: Re: Ψηφιακό volume και dither

Λάθος. Τα παράπλευρα οφέλη που προκύπτουν από το upsampling είναι πιο σημαντικά από τα προφανή και άκρως αντικειμενικά προσφέρουν βελτίωση στην αναπαραγωγή. Αντιθέτως, το τι έχει ακούσει ο καθένας μας είναι άκρως υποκειμενικό και ως εκ τούτου εντελώς αδόκιμο προς εξαγωγή συμπερασμάτων. Εντελώς υποκειμενικά, είναι κοινώς αποδεκτό ότι το upsampling συνήθως είναι πιο εύηχο.

...
Δεν είπα κάτι αντίθετο, προσέθεσα μόνο πως πολλά upsampling ακούγονται χειρότερα αν δεν γίνει σωστά η μετατροπή. Το εύηχο δεν λέει τίποτα, τις περισσότερες φορές είναι και "μασημένο" το σήμα έχει χάσει το ψαχνό του.

Το μόνο πραγματικό όφελος είναι πως δουλέυουν καλύτερα τα φίλτρα αποκοπής στούς μετατροπείς D/A που ακολουθούν.

Αν όμως έχεις "χαλάσει" το σήμα με το SRC τι να σου κάνουν μετά τα φίλτρα ....
 

Gebreselassie

Μαύρος!
Μηνύματα
31.214
Reaction score
3.896
Re: Απάντηση: Re: Ψηφιακό volume και dither

Το μόνο πραγματικό όφελος είναι πως δουλέυουν καλύτερα τα φίλτρα αποκοπής στούς μετατροπείς D/A που ακολουθούν.
Αυτό όμως όπως γνωρίζεις έχει πραγματικά τεράστια σημασία στο σήμα. Το ψηφιακό φίλτρο διέλευσης χαμηλών λειτουργεί σαν να είχαμε εξ αρχής σήμα υψηλής ανάλυσης, (χρειάζεσαι και πολύ ομαλότερο φίλτρο). Φυσικά παίζει μεγάλο ρόλο το πως γίνεται το upsampling και εγώ δεν αναφέρομαι στο "πως" γίνεται η μετατροπή αλλά κυρίως στο "ποιά" μετατροπή γίνεται. Anyway, νομίζω ότι συμφωνούμε...

...
 


Staff online

ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΑ

Threads
177.596
Μηνύματα
3.082.997
Members
38.719
Νεότερο μέλος
brokenexe
Top