hifi.slovanet.sk

[PMA]

[PMA]

Snažím se ukázat, že Fs = 44.1kHz je pro audio žalostně málo, a to ještě nepoukazuji na to, že spektrum mnoha akustických nástrojů jde daleko za 22kHz. Redbook definice je tak háklivá na konkrétní realizaci, že se nelze divit, že poslechově tu hraje roli opravdu všechno, od zdrojů, přes A/D D/A, algoritmy filtrů, OZ, až po kabely. Takže DSP nad takovýmto signálem ..... výsledkům se nelze divit.

[dustin]

[PMA]

Je to algoritmus, zabudovaný v Cool Edit, a data jsou generovaná, ne digitalizovaná. Dále je signál ověřený osciloskopem na analogovém výstupu M-Audio Fast Track USB, potom se algoritmus z CE neuplatní, ale uplatní se filtry v M-Audio. Výsledky v CE a na analogovém výstupu M-Audio jsou totožné.

[dustin]

Znovu jsem si to celé pozorně pročetl.

Zřejmě jsi narazil na případ, který odhaluje nedostatečnou délku digitálního filtru v zobrazovacím softwaru i oversampling filtru DACu tvé zvukovky.

Moje představa filtru pro aktivní výhybky je http://www.ludd.luth.se/~torger/brutefir.html . Aby stíhal vícepásma v multikanálu, sežere celé výkonné CPU, nesrovnatelné s "filtříky", které jsi testoval. Kvalitní digitální aktivní výhybka pro multikanál si vyžádá vlastní PC.

Z toho ale neusuzuji, že DSP pro 44.1kHz nemá smysl, protože by 44.1 bylo málo (pro DSP, nemluvím o frekvenčním rozsahu nástrojů), jenom že se musí udělat pořádně. Když se sečte "cena" upsamplingu na 192kHz a cena běhu kratších filtrů na vyšší frekvenci, vs. příslušně delší filtry na 44.1kHz, vyjde to asi nastejno.

Samozřejmě nejlepší cesta je specializovaný DSP čip s obrovským výkonem, jako používají audiopraise. Ale to už je úplně o něčem jiném.

[Roman St]

Vygeneroval jsem 10kHz, modulováno 8kHz, rychlost modulace 8kHz, 44.1kHz sample rate, se stejnými výsledky jako Pavel. Po snížení modulace na 4kHz a 4kHz je obálka amplitudy již stejná.
Zvedl jsem tedy sample rate generovaného signálu na 192kHz (ponechal 10kHz, 8kHz, 8kHz) a vše bylo vpořádku (viz. obr):



Pak jsem tento signál přehrával ve foobaru, ten posílal datový tok wave do software zvukové karty a ten jej směroval jako nový wave zpět do Windows. Pokud jsem tento datový tok zpětně náhrával 44.1kHz/16bit tak výsledek dopadl takto (nejde o chybu zobrazení):




Pokud jsem signál nahrával 192/16 tak vše bylo ok.
Jde při záznamu 44/16 o chybu digitální filtrace o které je zde celou dobu řeč ?

[Roman St]

Dustine, odkazovanou stránku znám, ale mě nejde o to jaký výkon PC je potřeba či není ani jsme se nebavili o penězích. Kupř. plugin foo_dsp_xover potřebuje při "dělení" stereo signálu do čtyř pásem na kanál cca 20% výkonu dual core 2GHz Pentia. Mě osobně zajímá, zda-li existuje pro PC software, klidně i za peníze, který bude srovatelný s hardwarovým řešení digitálního croosoveru, třeba RANE 24 AC, nebo je tato cesta zatím slepá je lépe si koupit profesionální dig. crossover s lepšími parametry a víc se tím netrápit.

[dustin]

[opa]

Přátelé, zkuste vzít v úvahu ještě jednu důležitou okolnost. CE při generování signálů nemá nic, co by fungovalo jako jakýsi antialiasing filter. Naseká tam body tak, jak by odpovídalo teoreticky vypočtené hodnotě bez ohledu na šířku pásma. Toto je generovaný obdélník 1kHz 192/32.

[opa]

Toto je jeho downsampling na 48/16, kdy se již uplatňuje filtrace.

[opa]

A toto je generováno rovnou v 48/16.

[opa]

Obávám se, že tato zásadní chyba generujícího algoritmu může významně ovlivnit všechny provedené simulace v PC a závěry z nich plynoucí.

Řešení vidím jediné - všechny pokusné průběhy generovat v 192/32, převzorkovat dolů a pak teprve aplikovat filtry či dělat vyhodnocení.

[Roman St]

Dustine, ve foo_dsp_xoveru je užit tebou zmiňovaný BruteFIR, alespoň to autor tohoto pluginu zde uvádí: http://xover.sourceforge.net/. Konkrétní implementaci jsem fakt nezkoumal, stejně bych nepřišel na nic . Přesně ten problém konverze D/A v kartě pak A/D a D/A u klasického dig. crossoveru mi připadá naprosto zbytečný a zvuk "kazící". Lze ovšem použít digitální crossover s digitálním vstupem, např. levný Behringer DCX 2496. Ale bude mít tato krabička za cca 8 tis. "lepší" zvuk než plugin ve Foobaru ?

[dustin]

opa
No, blížíme se

A co takhle: Digitální signál už z principu nemůže obsahovat frekvence vyšší než fs/2. Samozřejmě to pak znamená, že CE nedokáže vygenerovat přesný sweep zde uváděných parametrů, protože jak PMA upřesnil, má velice široké spektrum, které nelze při těchto fs obsáhnout. Nemohu pak očekávat, že ve (viditelné) spojité variantě uvidím přesný sweep, žádný korektně udělaný upsampling (tedy s pořádným brickwall filtrem) na rozlišení obrázku v CE nebo DA převod ve zvukovce nerozšíří spektrum původního signálu.

Při zvýšení fs a zachování parametrů sweepu je vliv frekvenčního omezení znatelně menší.

[Roman St]

OPA, třetí obrázek, kde je generováno v rozllišení 48/16 je správně, podívej se na body - uzly. To že to CE (AA) prokládá body vlnovkama je jeho problém Pokud tento signál vygenerovaný v CE (AA) uložím a podívám se na něj ve WaveLAB (Steinberg) tak tam žádné "vlnovky" překmity zobrazeny nejsou !

[dustin]

[opa]

[dustin]

opa

Obdélník se zobrazí zvlněný (správně), ale sweep se srovnatelně širokým spektrem by měl být přesně dle očekávání (rovný)?

[Roman St]

OPA, no jo. Vždyť ono tomu filtru nic jinýho nezbývá, když je omezen frekvencí (strmostí). Holt je vidět, že obdélník v 44/16 vidím poprvé

[PMA]

Přátelé, sami jste si krásně ověřili vliv přenosové fce/impulsní char. konkrétního filtru na výstupní analogový signál. Jde-li o vstupní anti-alias filtr, algoritmus toho kterého SW nebo filtr v převodníku, to je celkem jedno. Přirozený hudební signál není omezený na 20kHz, takže k podobným zásahům, v závislosti na průběhu hudebního signálu, vždy dojde. Řešením je zvýšení vzorkovací frekvence, tedy DVD-A nejlépe 192kHz, nebo SACD-DSD.

Vliv strmých filtrů je hezky znát u nových remasterů jazzových skladeb ze 30 - 40 tých let. Strmé filtry pro odřezávání šumu, naladěné na nízké frekvence, sice mnoho šumu odstraní, ale krásně "zvoní" ve slyšitelném pásmu.

Výhodou vysoké vzorkovací frekvence je i to, že není nutné používat brickwall, takže impulsní odezva je podstatně příznivější pro zpracování tranzientních signálů. Ideální rekonstrukční brickwall filtr by byl ideální jen v tom případě, kdyby snímané nástroje neobsahovaly frekvenční složky nad Fc brickwallu, což, jak všichni víme, není splněno.

[dustin]

PMA

Promiň, ale myslím, že měníš téma. Tvůj argument byl, že digitální filtry "zkreslují", protože zvlní sweep, který by měl být rovný. Můj argument je, že je těžké posuzovat chování filtrů, když v CE negeneruješ čistý sweep, ale sweep frekvenčně omezený fs/2, který si tipuji bude přesně takto zvlněný (jako je zvlněný obdélník omezený na fs/2).

Samozřejmě při vyšší fs bude sweep zvlněný méně, ale to nemá s (ne)kvalitou DSP filtrů nic společného.

[PMA]

Digitální filtry vždy zkreslují v časové oblasti, pokud rychlosti změn jsou takové, že se evidentně uplatní impulsní odezva filtrů, jelikož výstupní analogový signál je vždy konvolucí sledu vzorků s impulsní odezvou. Příklad s obdélníkem je okatý a notoricky známý (teoreticky nekonečně rychlá skoková změna). Modulaci jsem si vybral proto, že v jejím případě nejde o okamžitou, nekonečně rychlou změnu, a určitým způspbem může ilustrovat to, ce se může stát s přirozeným hudebním signálem. Ano, digitální filtry zkreslují signál v časové oblasti, pokud vstupní signál obsahuje složky nad jejich přenášeným pásmem. Platí to samozřejmě pro každý, tj. i analogový filtr. Zkreslení v časové oblasti filtrem typu brickwall je ale podstatně drastičtější, než analogovým filtrem Butterworth, nemluvě o Bessel nebo Gauss. IMHO je počáteční nedocenění tohoto jevu jedním z hlavních důvodů výhrad proti "digitálu".

Na názoru, že digitální filtry na nízké Fs se pro zpracování audio signálu v reálném čase nehodí, nic neměním. Věřím, že pro mid-fi je to mocný nástroj.

[dustin]

Zcela souhlasím. Při filtrování bude vždy docházet ke změně původního signálu, to ani jinak nejde. Srovnávat brickwall filtr s pozvolnými analogy je těžké. Analogový brickwall by se choval stejně jako ten digitální.

Jenom bych nechtěl, aby tady vznikla fóbie z digitálních filtrů, protože by zkreslovaly více než analogové. Analogový a digitální filtr shodných parametrů se pro srovnatelný vstupní signál bude chovat stejně. Samozřejmě musí být ten vstupní signál srovnatelný, což u digitálu už z principu nelze vždy zajistit (omezení na fs/2).

Nicméně původní autor se ptal, zda může použít digitální filtry pro výhybku. Vstupní signál už má tak jako tak omezený na fs/2, proč by se tedy měl digitálních filtrů obávat? Samozřejmě není nutné (ani vhodné), aby byly takové filtry brickwall.

[PMA]

Též souhlasím, v rovině definic a teorie.

V praktické/realizační rovině je digitální filtr (když nebudeme mluvit o algoritmu), bohužel, ve zvukovém výsledku velmi závislý na provedení. Jde o "vedlejší" jevy, způsobené činností digitálních obvodů - strmé hrany, průniky derivací hran, návrh PCB, odolnost OZ atd. Je zde téměř nekonečně mnoho proměnných, které mají vliv na výsledný zvuk. Dobře o tom vědí Glassman s Krasomilem, kteří jednak spoluracovali/spolupracují s Johnem Westlakem, jednak mají vlastní produkty v této oblasti.

Přestože digitální filtry nabízejí mnohem více možností a jednou jejich problémy budou jistě vyřešené, dávám v High End audiu stále přednost analogovým filtrům.

[dustin]

[dhfool]

No nic.Budu zkoušet dál pokus/omyl...Teď mám EQ který se chlubí SIR filtrem...

[PMA]

Asi nezbývá nic jiného, než pokus/omyl, jelikož asi žádný produkt nebude mít detailně uvedené algoritmy filtrů.

[dustin]

Dle zdrojáků pluginu foo_dsp_xover se používá
mkfilter.

[Roman St]

Kromě foo_dsp_xoveru používám ještě channeldividerF3 (http://www.aedio.co.jp/download/), kterýžto je popsán v pdf na jmenované straně, bohužel v japonštině.

[dustin]