Наши статьи

[Serg_Zaitsev]

Для особо продвинутых математиков сообщаю: ортогональная - значит безразличная. В пределах Котельникова-Шеннона любая частота дискретизации ничего не добавит к информации.

С другой ( именно- другой! ) стороны, уровни квантования определяют вносимые потери информации, воспринимаемые как искажения. И уже невосстановимые никаким изменением частоты дискретизации.

Сигма-дельта здесь не должна также вводить в заблуждение - в ней ступенька квантования определяется порогом срабатывания компаратора и может быть сколь угодно низкой.

И, кстати, опять повторюсь - видно, В.Н. чужие мысли с первого раза только как 8 и воспринимает - обычный компаратор, создающий на выходе 0 и 1 - это идеальный квантователь с бесконечно большой!!! частотой дискретизации. Во всяком случае, для реальных компараторов - выше ( и значительно!) чем 1 Мгц. Звук все представляют? А по В.Н. -он лучше (и гораздо!) чем звук КД. Патаму шта частота дискретизации выше аж в 1000 раз, а разрядность ниже тока в 16. При этом без искажений(!!!) передастся частота аж в 300 кГц. Во как! SACD отдыхает. Здравый смысл, впрочем, также.

И, кстати, как обычно, мое неудобное предложение ДОКАЗАТЬ неприменимость Теоремы было не "замечено". Или с_л_о_в_о В.Н. - есть ИСТИНА? Причем, в последней инстанции?

Хотя о чем это я? Доказательство? Что это такое для В.Н.? Звук пустой. Это для высоколобых яйцеголовых.

[Василий Н.]

Некоторые мысли по поводу HiRes и CD:"Идеальный цифровой формат"

[Serg_Zaitsev]

Глубокоуважаемый и высокочтимый Василий Николаенко!

Позвольте полюбопытствовать у Вас, как связаны известная американская (калифорнийская) корпорация Lynx Studio Technology, и Интернет-страница L:ynx Audio Высококачественные аудио системы?

Нет, ничего плохого о последних я сказать не могу за отсутствием данных. Полного отсутствия. Где они? Объемы выпуска? Доля на рынке?

И насколько объективно может судить разработчик звуковых карт о требуемых параметрах канала?

И где потерялась Ваша знаменитая формула?

И почему, говоря о разных временах установления и связанных с ними ухудшениях качества между параллельными и сигма-дельта АЦП не приведено ни одной подтверждающей цифры?

А то, что в обозримом будущем никаких новых аудиоформатов не предвидится, я дкмаю, ясно всем.

И в этом плане все разговоры о новом формате проходит по шаблону "Если бы да кабы да во рту росли грибы.."

[Василий Н.]

Позвольте полюбопытствовать у Вас, как связаны известная американская (калифорнийская) корпорация Lynx Studio Technology, и Интернет-страница L:ynx Audio Высококачественные аудио системы?

А никак не связаны Издержки стиля работы редакций, когда выкладывают/печатают окончательный вариант, не потрудившись предварительно с ним ознакомить аффтара...К этой же серии относится ещё пара пассажей, включая последнюю цитату с дисклеймером, редакторской правкой изменнённым с точностью до "наоборот". С Компьютерой была похожая ситуация, впрочем, спасибо и на этом.

И где потерялась Ваша знаменитая формула?

Хе-хе, подумайте сами

И почему, говоря о разных временах установления и связанных с ними ухудшениях качества между параллельными и сигма-дельта АЦП не приведено ни одной подтверждающей цифры?

8, нет, вернее 17!

[Serg_Zaitsev]

Та-ак-с... Несмотря на "Издержки стиля работы редакций, когда выкладывают/печатают окончательный вариант, не потрудившись предварительно с ним ознакомить аффтара.." буквально через считанные минуты после моей заметки из статьи исчезли напрочь все упоминания про Lynx и профессиональные звуковые карты...

Есть таки мошенники - "наперсточники", которых практически невозможно поймать за руку. Во всяком случае, похоже, милиция предпочитает "подкармливаться"...

Как это теперь хорошо - взял, подредактировал текст - и ты теперь уже весь белый и пушистый...

Василий Николаенко, а кто он вообще такой, этот самый Д. Андронников, чтобы ему можно было верить нА слово? Чем он рискует? Добрым именем? А откуда я знаю, что оно- доброе? Сколько он ставит - копейку или миллион?

И, пожалуйста, про циферки - подробнее. Эти " 8, нет, вернее 17!" - которые? "24-бит"? "384 кГц"?

Провторяю для особо не знающих русский язык "И почему, говоря о разных временах установления и связанных с ними ухудшениях качества между параллельными и сигма-дельта АЦП не приведено ни одной подтверждающей цифры?" - где цифры конкрентых времен установления и цифры ухудшения качества?

Или опять - чистый блеф?

[Serg_Zaitsev]

И в дополнение к вышесказанному о доверии и добром имени. Цитата с другой страницы "Мастер-класса" того же сайта: "а пушки в эталонной «Увертюре 1918 года» Чайковского "...

Комментарии нужны?

Или еще: "Один из известных и начальных факторов – характер электропитания аппаратуры, которой присущ фазовый сдвиг по току и напряжению. Он отчасти конструктивен, так как та же ошибка проникает на стадии изготовления записи. Точка баланса дрейфует подобно щепке в открытом море. Ее обнаружением занимаются различные компенсационные схемы, раздельные усилители тока и напряжения, FIR-фильтры, калибровочно-измерительные цифровые устройства."

"Строго говоря, адекватная аудио-копия получается при копировании материала в его же оригинальном формате, без преобразования данных: винил целесообразно переиздавать на виниле же, магнитофонную запись переписывать на новую ленту"

"как грамотно выразился бы здесь инженер, «частотный диапазон при большой неравномерности амплитуды сигнала»"

"Единственная проблемка, с которой сталкивается (любой расщепленный) сигнал при этом – синхронизация фазы обоих сигнальных трактов XLR."

"Цель ресивера – принять или распаковать данные, проанализировать и восполнить их недостатки с точки зрения аналогового восприятия человека и (!!!!)современного менталитета и погнать на акустику (или наушники или, может, на внешний усилитель мощности, или на запись). В этом деле аппарат опирается на все подключенные к нему компоненты системы, которые формируют звук (даже если в этот момент не включены!)."

Огромное спасибо, Василий. Давно я так не оттягивался..

[Василий Н.]

Измерения CD формата

[Александр Карелин]

наглядно

[Serg_Zaitsev]

В школу! В школу! Там как раз рассматриваются оптические иллюзии.

Или вы и слушаете как смотрите, в бесконечной полосе частот?

Отфильтруйте аккуратно, с затуханием 100 дБ на 44200 и смотрите.

А лучше передискретизировать на 4. Тогда фильтр знач-но проще...

[Василий Н.]

В школу! В школу! Там как раз рассматриваются оптические иллюзии.

Или вы и слушаете как смотрите, в бесконечной полосе частот?

Отфильтруйте аккуратно, с затуханием 100 дБ на 44200 и смотрите.

А лучше передискретизировать на 4. Тогда фильтр знач-но проще...

Про "бесконечную полоcу" - это интересно, а если уж говорить о фильтрации, то энти 100 дБ затухания нужно получить уже на Fs/2=22,05 кГц. Учите матчасть...

[Serg_Zaitsev]

Какая там у осциллографа полоса пропускания? 150-200-500 МГц? Для звука - практически бесконечность. Смотреть надо на осциллографе с полосой 20 кГц.

А 44200 - каюсь, оплошал. Но и 22,05/ 100дБ - тоже неверно. Ибо для правильной дискретизации надобно перед ней сигнал фильтрануть. А на выходе как бы и не очень обязательно.. В этом же и была одна из фишек - фильтрация на выходе получалась "даром" - за счет ограничений дин.головок и ушей.

[Александр Грабарь]

Присоединяю файлик, первый раз и не знаю как это получится

Это результат симуляции AD-DA преобразования, с различными частотами Fs, в МикроКапе. Конверторы идеальные 16 бит. Входной сигнал достаточно сложный (6+1.0*SIN(2*PI*T*10E6)+2.0*COS(2*PI*T*20E6)+3.0*SIN(2*PI*T*8E6)(частоты в МГц пусть не пугают, это для ускорения анализа). Частота преобразования Fs=2Fв и Fs=4*(2Fв) ( Fв=20E6), на выходе в обеих случаях фильтр Батерворта 3 порядка срез Fв. Результат на лицо . Учетверение частоты преобразования практически ,точность не повысила .

[Василий Н.]

Присоединяю файлик, первый раз и не знаю как это получится

Вполне нормально, спасибо, очень интересно.

Это результат симуляции AD-DA преобразования, с различными частотами Fs, в МикроКапе. Конверторы идеальные 16 бит. Входной сигнал достаточно сложный (6+1.0*SIN(2*PI*T*10E6)+2.0*COS(2*PI*T*20E6)+3.0*SIN(2*PI*T*8E6)(частоты в МГц пусть не пугают, это для ускорения анализа). Частота преобразования Fs=2Fв и Fs=4*(2Fв) ( Fв=20E6), на выходе в обеих случаях фильтр Батерворта 3 порядка срез Fв. Результат на лицо . Учетверение частоты преобразования практически ,точность не повысила

Гы, среднеквадратичное отклонение посмотрите, хотя бы по 20 отсчётам...

[Александр Грабарь]

Гы, среднеквадратичное отклонение посмотрите, хотя бы по 20 отсчётам...

Ну Гы, так, Гы . Синяя входной сигнал, остальное отклонение.

Сорри, изменил картинку, добавил Fs и 4*Fs, чтоб небыло смущений

Изменено 14 сентября 2006 пользователем Александр Грабарь

[Василий Н.]

Ну Гы, так, Гы . Синяя входной сигнал, остальное отклонение.

Сорри, изменил картинку, добавил Fs и 4*Fs, чтоб небыло смущений

{Гремит костяшкми счётов} Ну и получаем искажения в первом случае в ~11%, во втором ~4,8% (при доверительной вероятности в 95% и измерениях по 25 точкам , при средних искажениях в 8,8 % и 3,8% соответственно) - вполне законный результат, а вы говорите - лампы

[Александр Грабарь]

У меня немного другие данные, но формула ваша вам и карты в руки.

Опс, прошу простить, но последний график не корректен, посыпаю пеплом , забыл учесть ФЧХ фильтров, отсюда такие дикие отклонения . Выложу если всё получится.

Первый график для предельной входной частоты ( входной сигнал и выходной с 4*Fs совпали), второй для Fв/4 (все графики совпали) .Картинки присоединились в обратной последовательности. Выводы теперь на лицо Больше графиками мучить не буду

Изменено 15 сентября 2006 пользователем Александр Грабарь

[Василий Н.]

У меня немного другие данные, но формула ваша вам и карты в руки.

Какие (данные), и причём тут формула? Как то Вы загадочны...

Прикидочное построение доверительного интервала по приведённому Вами графику - (он "правильный" ?) достаточно элементарно и результат полностью соответствует сути проведённого моделирования, а именно - изучению влияния аналогового фильтра невысокого порядка на цифро-аналоговое преобразование при невыполнении условий т. Котельникова. Подобные искажения можно наблюдать и в ЦАПах AudioNote где не применяется передискретизация и используется аналоговый фильтр.

[Александр Грабарь]

Как то Вы загадочны...

Сорри за словоблудие

(он "правильный" ?

Все [правильные графики последние два, ну так получилось . Вывод очевиден, все списать на шум квантования не получится.

[Василий Н.]

Сорри за словоблудие Все [правильные графики последние два, ну так получилось . Вывод очевиден, все списать на шум квантования не получится.

Александр, боюсь наш диалог напоминает известный анекдот:

"-Приборы?

-40?

-Что 40?

-А что приборы?"

Без точного указания всех параметров моделирования, критериев оценки результатов и их численного выражения, и сравнения с погрешностью самого моделирования - разговор достаточно беспредметен и позволяет влёгкую делать выводы типа: "результат очевиден", причём каждый волен под очевидностью понимать своё...

Ещё раз, если речь идёт об аналоговом фильтре на выходе ЦАП'а без передискретизаци, 16 разрядном АЦП/ЦАП преобразовании, выбор формата (и параметров моделили) IMHO, должен быть следующим:

1. Задаём необходимую полосу с нормировенной верхней частотой (-3дБ) ну, допустм, ~20 (условных единиц, кГц, например).

2. Выбираем аналоговый фильтр n-го порядка и его рассчитываем на эту нормированную частоту.

3. Расчитываем частоту, на которой этот фильтр даст ослабление в 16*6=96 дБ, получим, допустим, ~36 (условных единиц, кГц, например).

4. Умножаем получившуюся частоту на 2 и получаем частоту дискретизации (Fs) cоответствующую т. Котельникова, в нашем примере Fs получается равной 72 (условным единицам, кГц, например).

4a. То что предлагается мной (исходя из "формулы"), - это увеличить получившуюся Fs ещё в 4 раза, оставив параметры фильтра теми же, т. е. Fs = 288 (условне единицы, кГц, например).

Естественно, оговорив, что динамический диапазон сигнала не превосходит тех-же 96 дБ.

Вот моделирование этой ситуации было бы интересно.

[Serg_Zaitsev]

От же ж народ!

Во-первЫх, ФЧХ Баттерворта такая "хорошая", что черта с два выходной сигнал будет похож на входной, даже если его просто пропустить через этот фильтр.

Во-вторых, искажения выходного цигнала ЦАПа носят принципиально иной характер, чем обычные нелинейные. Они просто все находятся выше Fs - в неслышимой области и потому напрямую на слух не влияют.

В-третьих, я точно не помню, но, ИМО, в формулах Котельникова- Шеннона стоят строгие "<". То есть, использование сигнала Fв == Fs, вообще говоря, некорректно.

[Василий Н.]

От же ж народ!

Во-первЫх, ФЧХ Баттерворта такая "хорошая", что черта с два выходной сигнал будет похож на входной, даже если его просто пропустить через этот фильтр.

Именно, и мы больше искажения фильтра изучаем (при моделировании)

Во-вторых, искажения выходного цигнала ЦАПа носят принципиально иной характер, чем обычные нелинейные. Они просто все находятся выше Fs - в неслышимой области и потому напрямую на слух не влияют.

Влияют, через интермоды и попадания продуктов в зв. диапазон.

В-третьих, я точно не помню, но, ИМО, в формулах Котельникова- Шеннона стоят строгие "<". То есть, использование сигнала Fв == Fs, вообще говоря, некорректно.

Я б даже сказал Fs>2Fb

[Александр Грабарь]

Я уже и не рад , что обнаружил этот AD-DA файлик в МС Я вам попытаюсь обьяснить, что изображено на последних двух картинках, а уж выводы вы сами

Во первых, и наверное самое главное, входной сигнал, изображенный на графиках, пропущен через такой же фильт , как и на выходе т.е. его влияние (фильтра) на сравнение , значительно исключено.

Далее, использовано два формата 16/44 и 16/176 в битах и кГц (в переводе на аудио, что для симулятора по-фигу).

На первом рисунке входной сигнал это комбинация 2кГц,2.5кГц и 5кГц в результате видно, что три графика входного и выходных напряжений (IN,Fs и 4*Fs ) слились воедино. Ну нет видимых искажений.

На втором рисунке входной сигнал это комбинация 8кГц,10кГц и 20кГц ( значек < соблюдается). Результат, сигнал IN и 4*Fs также слились, а вот Fs имеет явные, назовем отклонения, но они есть.

Да, повторюсь, фльтр 3 порядок Баттерворта Fo=20кГц.

Ну вроде как всё, с какой частоты начинаются отклонения не проверял

[Василий Н.]

Я уже и не рад , что обнаружил этот AD-DA файлик в МС Я вам попытаюсь обьяснить, что изображено на последних двух картинках, а уж выводы вы сами

Напрасно, Александр, печалитесь - на мой взгляд, очень интересная лабораторная, только надо строже с постановкой задачи, а то смазанное впечатление остаётся. Впрочем, я сам этим иногда грешу

Во первых, и наверное самое главное, входной сигнал, изображенный на графиках, пропущен через такой же фильт , как и на выходе т.е. его влияние (фильтра) на сравнение , значительно исключено.

Методологически это не совсем правильно, но в данном случае пойдём на это, хотя надо понимать, что в реале картина "размоется" и искажения (именно от фильтра) будут как при дискретизации Fs так и 4Fs.

Далее, использовано два формата 16/44 и 16/176 в битах и кГц (в переводе на аудио, что для симулятора по-фигу).

На первом рисунке входной сигнал это комбинация 2кГц,2.5кГц и 5кГц в результате видно, что три графика входного и выходных напряжений (IN,Fs и 4*Fs ) слились воедино. Ну нет видимых искажений.

На втором рисунке входной сигнал это комбинация 8кГц,10кГц и 20кГц ( значек < соблюдается). Результат, сигнал IN и 4*Fs также слились, а вот Fs имеет явные, назовем отклонения, но они есть.

Да, повторюсь, фльтр 3 порядок Баттерворта Fo=20кГц.

Ну вроде как всё, с какой частоты начинаются отклонения не проверял

Да вот с ~5,1 кГц и начнутся ("Мои труды читать надо" © проф. Выбегалло). ОК, спасибо за объяснения, теперь всё понятно

[Александр Грабарь]

Методологически это не совсем правильно, но в данном случае пойдём на это, хотя надо понимать, что в реале картина "размоется" и искажения (именно от фильтра) будут как при дискретизации Fs так и 4Fs

Чем и хорош симулятор, можно делать то , что в реале ну ни как

А искажения, указанные выше, в данной "лаб. работе" можно увидеть элементарно, не стал я их показывать, запутал бы всех, на фоне полученного ( собственно это и была цель ) они (эти искажения ) малы и основной вклад это просачивание Fs и 4*Fs.

[Serg_Zaitsev]

Александр, ну все совершенно правильно. Рассмотрим второй случай - 5,10,20 кГц.

Для 176 кГц кроме основных, будут еще частоты 156, 166, 171, 181, 186 и 196 кГц. Баттерворт их подавит полностью - более, чем на 100 дБ - и вклада никакого не будет, что и видно

Для 44,1 - будут частоты 24.1, 34.1, 39.1, 49.1, 54.1 и 64.1 кГц. Естественно, фильтр эти близкие частоты - не гармоники! - ослабит, но вклад в сигнал - будет. Что и видим. Но слышим ли?

Даже если уважить Николаенко и допустить вклад этих составляющих через интермодуляцию, то все равно, - здесь уровни сигналов порядка процента, при коэффициэнте интермодуляции системы в десятые процента - на выходе получаются интермодуляции уровня тыся чных процента - те же -90..-100 дБ.

Вот попробуйте сделать еще одну лабораторную - чтобы не этот раз у фильтра затухание в 60 дб - для картинки хватит- было на той самой 24 кГц. И посмотрите, чем будут отличаться сигналы.