hifi.slovanet.sk

[jumpingjackflash5]

Dobrý den,

toto léto jsem se trochu věnoval zvuku a, i s pomocí zdejšího fora, jsem dospěl k následujícím poznatkům, které by možná mohly být pro účastníky zajímavé. Některé z nich jsou nicméně subjektivní a případně i diskusní, tudíž to, že zde budou uvedeny, neberte jako dogma.

- běžné zvukové karty Realtek podporují frekvence 44.1,48 a 96 kHz, nicméně 48/96 kHz podporují "přímo" a tato frekvence je synchronní s jejich "hodinami", zatímco podpora frekvence 44.1 kHz je dosahována pomocí vkládání nulových bloků do streamu dat, které dál zpracovává (což dobře funguje ale je to odlišné od mechanismu 48 kHz kde co sample, to datový blok). Na těchto kartách tedy má smysl SW upsamplovat na 48/96 kHz (např. WASAPI Exclusive modem a SoXem). A též záznam je na těchto kartách optimální provádět na 48 kHz.
- Resampler ve Windows 10 používaný Windows Media Playerem (MFT Resampler) není tak špatný, jak se tvrdí a jak bývaly staré verze DirectX resampleru. Lze tudíž i Windows zvukovou kartu nastavit např. na frekvenci 48 (příp. 96) kHz, pokud to DACu více vyhovuje a je na tom zájem ze strany uživatele.
- upsampling (např. SoXem přes WASAPI) z 44.1 je (pravděpodobně) lepší dělat, pokud to zvuková karta kvalitně podporuje (např. má ještě frekvenci 192 kHz, tj. 96 kHz není "poslední" - i vzhledem k použitým typicky levnějším opampům, dalším chybám vznikajícím při vysokých SR - viz papery D. Lavryho atd.), na 96 kHz, protože nově vygenerovaných samplů je více a tudíž se chyba resamplování více rozloží - původní body jsou "zahozeny" a spočítány nové. Na rozdíl od celočíselného oversamplingu který dělají zvukové karty a nebo 48-96 kHz přechod, tam se "jen" přidávají body další k existujícím. Uvítám případně, pokud by se k tomuto vyjádřil nějaký matematik. To neznamená, že upsampling 44.1 na 48 kHz není zvukově kvalitní, jen tam nových bodů je o polovinu méně (což dle nyquist teorému plně stačí pro pokrytí příslušných frekvencí při samplingu - záznamu "fyzického" zvuku, ale při počítání nových bodů "elektronicky" může být více "opěrných" bodů přínosem). Samozřejmě pokud karta podporuje kvalitně "jen" 48 kHz (např. některá mobilní zařízení nebo SB Live!), i to může být lepší volba než špatný resampling na kartě (48 kHz jistě "stačí").
- kvalitnější DACy jako jsou v přehrávači Fiio X1 nebo na kartách Asus Xonar (CS4398) mají vlastní oversampling vysokého řádu v dostatečné kvalitě a nativně (stejným mechanismem a stejně kvalitně) podporují jak 44.1, tak i 48 kHz sample rate. Na těchto zařízeních nemá velký smysl zařadit ještě další "meziresampler" a je dobré tam posílat hudbu tak jak byla nasamplována originálně - DAC si to "zařídí".
- Jinak řečeno, 48 kHz (případně i 44.1 kHz) frekvence skutečně plně postačuje pro kvalitní záznam zvuku , otázka je, při jaké frekvenci bude na běžných zvukových zařízeních optimální tuto frekvenci přehrávat a zda případný up/oversampling bude provádět software (u DACů, které to nedělají a současně nepodporují frekvenci 44.1 stejně kvalitně jako 48/96 kHz) nebo DAC samotný. Algoritmy DACů pro oversampling, pokud ho provádějí, jsou však ve výsledku v zásadě srovnatelné se SoXem - oversampling je celočíselný a lze ho i na úrovni DACu provést dostatečně kvalitně. Naopak "neceločíselnému" upsamplingu je vhodné se vyhnout nebo ho v případě nutnosti provádět softwarově.
- 24 bitový zvuk je určitě přínosem, zejména pokud se s audiem dělají jakékoli manipulace/efekty/resampling atd. Vždy je vhodné nastavit zvukovou kartu do 24 bit modu. Převod na 16 bitový zvuk je vhodný pouze pro zcela konečnou verzi a při požadavku na úsporu místa/CD. I 16 bitový "výsledek" je ještě zvukově transparentní, ale musí být udělán z původního 24 bitového "masteru" správným konečným ditherem.
- pro věrný zvuk na 16 bitech je dobré používat buď plain TPDF dither, nebo málo "shaped" dither, jako má FinalCD, nebo modified-e-weighted dither v SoXu. Z ditherů, které silněji tvarují-snižují šum do vyšších frekvencí, ale již lehounce zabarvují výsledný zvuk lze užít f-weighted, low-shibata nebo i shibata.
- subjektivně mi přijdou lepší ty resamplery/filtry, které používají pomalejší "slow-roll ofF" filtrování, i za cenu mírné ztráty frekvencí (např. kolem 20 kHz při 44.1 kHz). To odpovídá nastavení např. SoX na 91-92 procent passband, případně povolení aliasingu při 95 procent passband. Zda je za tím nižší "ringing", nebo jiné efekty, nedokážu posoudit.
- obecně je dobré omezit počet operací, které se digitálně s audiem dělají v jiném než 32 bit float/24 bit rozlišení. Počítač "nemá uši" a pracuje s audiem pouze jako s čísly, tj. riziko "digitálních artefaktů" je poměrně velké. Opakované dithery nebo resamplingy postupně původní zvuk degradují.
- je velká škoda, že nahrávací studia v současné době nedistribuují nahrávky (až na výjimky jako je indies u některých alb) také ve formátu 24/48 kHz FLAC. Ten by zajistil 99.99 procent původní zvukové kvality, při možnosti kdykoli z něj získat CD formát (16/44.1). Vyšší samplovací frekvence mohou jak jsem psal mít přínos při přehrávání/upsamplingu na některých zařízeních dle konstrukce/designéra, ale pro samotný záznam audia nejsou nutné (není zaznamenána dodatečná zvuková informace).

Pěkný den

Honza

[opa]

Spousta zajímavých názorů. Bohužel chybí jakýkoliv popis, jakým způsobem jsi k tomu došel. Kdyby byly záznamy měření jednotlivých variant pro porovnání, jak se to chová, to by bylo něco jiného. Pokud jsou některé varianty preferovány pouze na základě poslechu jednoho člověka, bez použití slepého testu, informační hodnota takové zkušenosti není příliš významná.

[kryton]

[jumpingjackflash5]

Rozumím, že by bylo dobré vybraná tvrzení doložit poslechovými testy, nicméně v některých případech to moc nejde, protože diskutované varianty jsou "zvukově transparentní" a nebo na běžném vybavení ABX testem nerozpoznatelné - a přesto se liší technicky či způsobem provedení. Nicméně samozřejmě uvítám pokud se někdo o tyto testy pokusí - je to však často velmi náročné.

Ano, neceločíselný upsampling je lepší provádět v PC než na DACu. Pokud je možno vyzkoušet kvalitnější resampler než SoX prosím o tip. S celočíselným upsamplingem (oversamplingem) je to složitější - některé kvalitnější DACy používají opravdu vysoký uversampling - např. DAC CS4398 dle manuálu https://www.cirrus.com/en/pubs/proDatasheet/CS4398_F2.pdf s. 22 32x-128x (!) a tak je nereálné posílat do nich data tak aby v nich už nedocházelo k dalšímu oversamplingu. To mne vedlo k tvrzení o tom, že je vhodné do nich posílat data v podporovaných frekvencích, vynechat "mezistupeň" a nechat to "na nich" - konec konců je to v souladu se záměrem konstruktéra DACu (v tomto případě navíc kvalitního). To potvrzují i moje praktické zkušenosti s výhradou že opět je výsledek ve většině případů "zvukové transparentní" (nicméně jak jsem psal, já třeba typicky nejsem schopen rozpoznat ani rozdíl mezi 44.1-48 a 44.1-96 resamplingem).

Honza

[kryton]

[Henri]

obdivujem tvoju trpezlivosť Marek, stále opakovať tie iste veci, ale nakoniec opakovanie je matkou múdrosti a Honza si aspoň pekne overí na vlastnej koži a niečo robí,- píše k audio problematike a nie tie mentálne výrony ako je tu v posledné dobe zvykom.
Ja by som si dovolil opätovne zdôrazniť -nepodceňovať vplyv "železa" (DACu ) na konečný výsledok, pretože to čo sa zmrši pri prevode z digi-domeny do analogu sa už nedá napraviť sebelepšim audioretazcom . spomínané zvukove karty môžu mať papierovo sebelepšie čipy ale celkovým zapojením to aj tak nedokážu využiť, napríklad prevedenie I/V a odolnosť voči rušeniam ani neriešim. a pri dostatočne slušnom DACy hra potom aj CD formát (16/44.1) veľmi slušne.
V čo neverím je kvalita hardware upsamplingu v čipe DACu- Na kvalitne prevzorkovanie klasická interpolácia zrejme nestačí, podľa mňa je upsampling použiteľný až vo špičkovo FPGA riešených prevodníkoch.
osobne ma zaujalo Hozove ladenie ditheru- mohla by to byť schodná cesta určitej optimalizácie zvuku podľa osobných preferencii.

[matulo_g]

Tu je pre pripadnych zaujemcov dostatocne informacii pre ujasnenie niektorych pojmov:

http://www.thewelltemperedcomputer.com/index.html

Je to ale tak siroka tema, ze v jednom prispevku sa to asi neda "zhrnut".

O vsetkom by sa dalo polemizovat (asi aj do nekonecna), no bolo by dobre aby mali diskutujuci jasno v pojmoch upsampling/resampling/oversampling alebo DAC/prevodnik/karta lebo to z napisaneho nie je niekedy jasne, co sa tym mysli.

M.

P.S.: Pisal som to este, ked som nevidel prispevok od Henri-ho

[MaBat]

[jumpingjackflash5]

[jumpingjackflash5]

[MaBat]

Matematicky v tom není rozdíl, tak by mě zajímalo, proč je to v reálu "vždy" horší.

[kryton]

[MaBat]

A proč je to horší? A proč to bude vždy horší? Tvé tvrzení bylo poměrně kategorické, tak jsem (selsky) očekával, že máš nějaké vysvětlení.

[kryton]

[MaBat]

Nulová může být za určitých okolností u libovolného faktoru.

Ale nechci nijak narušovat vaši idylku selsky jednoduchých a zřejmých věcí Hlavně, když vás to baví.

[kryton]

Člověku, který celý život trpěl hlady, těžko vysvětlíš chuťové rozdíly mezi kaviárem z Jeniseje a kaviárem z Obu.

[MaBat]

Natož mu nějak selsky vysvětlit pojmy digitálního zpracování signálu jako interpolace a decimace. Spokojí se s malou násobilkou, ve které si je aspoň trochu jistý, byť jen intuitivně, kterou pak aplikuje na všechny situace a představuje si u toho, že integruje.

[miero]

Mna by tiez zaujimalo, co konkretne by sa malo na SoXovom resampleri vylepsit, aby bola pocut nejaka zmena, vid. porovnania s inymi resampermi na 96k -> 44.1k:
- http://src.infinitewave.ca/

[miero]

mimochodom:

(Resampling) by a rational factor:
Interpolation requires a lowpass filter after increasing the data rate, and decimation requires a lowpass filter before decimation. Therefore, both operations can be accomplished by a single filter with the lower of the two cutoff frequencies.

Zdroj: https://en.wikipedia.org/wiki/Decimation_(signal_processing)

[kryton]

[MaBat]

Plácáš tu jako obvykle nesmysly, o to tady jde.

[miero]

kryton: mam pocit, ze ti tvoj internet podsuva nejake informacie, ktore v tom clanku rozhodne nie su.

[kryton]

[MaBat]

[miero]

kryton: vezmi si 44.1kHz signal, vloz medzi kazdy vzorok 160 nul, sprav na ten signal lowpass na 24kHz, potom zdecimuj tento prefiltrovany signal faktorom 147 a dostanes resamplovany signal na 48kHz. Kvalita zavisi len od lowpass filtra, ktory si pouzil.

[kryton]

2 MaBat: Zkus jednou přestat teoretizovat a sám si to vyzkoušej. Zvedni se od svého zeleného stolu a zjisti, jak věci reálně fungují. Tady se diskutují empirické zkušenosti. Není můj problém, že pro samou teorii si ani neumíš optimálně nastavit zdroj digitálního signálu.

[MaBat]

[kryton]

[MaBat]

Empirie v hifi je to, že si představuji, že celočíslený resampling nemění žádné vzácné hodnoty, jen přidává další, a proto věřím a očekávám, že to musí hrát lépe, bez ochoty k dalšímu přemýšlení nebo ověřování. Co na tom, že to je věcně naprostá kokotina a jakýkoliv rigorozní poslechový test by poslal tuhle naivní představu šmahem do kytek, kam patří.

[kryton]