| Author |
 Topic  |
|
|
Greenbow
Starting Member
10 Posts |
 Posted - 2005/11/11 : 11:59:03
|
Någon som har koll på hur ljudkvaliten beror på kvoten mellan samplinsfrekvensen och antal bitar.
24bitar @ 44.1kHz = 1.1Mb/s
2 bitar @ 530kHz = 1.1Mb/s
Vad är det som säger att 24 bitar skulle låta bättre än 2 bitar? På vilket sätt påverkas ljudet och kan man räkna ut den teoretiska distortionen för de olika fallen och i så fall hur???
Hur långa dataord och vilken samplingsfrekvens används för Inspelning av CD idag.
// Fredrik |
|
|
Micke Y
100.000-klubben
7709 Posts |
Posted - 2005/11/11 : 12:09:37
|
Jag tror att det lite fler faktorer som påverkar ljudkvaliteten som t.ex. jitter. Det finns lite intressanta saker att läsa på en för alla förståelig nivå här http://www.regonaudio.com/
Sedan tor jag att det avhandlats några gånger även här så pröva en sökning.
Micke |
When a man steals your wife, there is no better revenge than to let him keep her.
"Se inte ner på 3 ackord låtar, tänk hur många bra vi har gjort med bara 2" Billy Gibbons ZZ Top
Pälsar skall sitta på djur i skogen, inte på människor i stan. |
 |
|
|
Björn-Ola
Trädgårdsmästarn, 100.000-klubben
7949 Posts |
Posted - 2005/11/11 : 12:45:29
|
| I PCM som används för CD och DVD kodas musiken på så sätt att varje bit tilldelas ett speciellt värde. Den första biten har det största värdet, den sista biten det minsta värdet. Den sista biten sätter då gränsen för noggrannheten. Lägger man till ytterligare en bit tilldelas den ett värde motsvarande halva den 16:e bitens värde, och på så sätt ökar precisionen. Därför är 17 bitar bättre än 16 och 24 bitar väldigt mycket bättre än 16. |
"Innan man är riktigt säker är man ofta tvärsäker" |
|
|
|
f95toli
Member
4209 Posts |
Posted - 2005/11/11 : 12:49:54
|
Jag tror du blandar ihop två saker nu. Du får skilja på samplinghastighet och datalagring.
Det maximala frekvens vi kan uppfatta är 20 kHz (eller lite lägre), ta det gånger två för Nykvistgränsen och lägg till lite marginal för filtreringen så får du 44 kHz. Det är hur många gånger per sekund du registerar spänningsvärdet från mikrofonen.
Antalet möjliga spänningsvärden ges av antalet bitar, för 2 bitar så får du 2^2 =4 möjliga spänningsvärden vilket inte skulle låta speciellt bra. Det hjälper inte att mäta snabbare eftersom ljudet (som vi kan uppfatta) helt enkelt inte förändras snabbare än cirka 20 0000 gånger/s.
När man däremot lagrar/skickar data så skickar man bitar och dessa kan packeteras på många olika sätt, man kan skicka 8, 16, 24 bitar i taget (plus några bitar för felkorrigering), gör man det seriellt så kommer alla bitar efter varandra och då blir hastigheten 1.1 Mbit/s oavsett hur man packar, skickar man parallellt över ex. 8 bitar (=8 ledingar) så sjuker dock hastigheten till en åttondel. Informationsinnehållet är dock detsamma.
Det finns massa olika varianter på DA och AD omvandlare och det är rätt få som är "rätt på" och faktiskt omvandlar alla bitar samtidigt, de flesta trixar med andra metoder och kör ex. 1 bit i taget med extremt hög hastighet (lite förenklat). Det spelar dock ingen roll för användaren, allt man behöver bry sig om är det effektiva att antalet spänningsnivåer som kan hanteras och att dessa kan hanteras vid minst 40 kHz. Det ska dock tilläggas att det inte finns någon DA omvandlare som faktiskt klarar 24 "riktiga" bitar vid 40 kHz.
Hög samplingshastiget gör det dock lättare att bygga ex. filter så det finns en poäng med att använda högre hastighet än 44 kHz.
|
|
|
|
DennisJ
Starting Member
29 Posts |
Posted - 2005/11/11 : 13:47:35
|
Sen finns ju SACD, som är ett 1-bit format, med en samplingsfrekvens på över 2MHz.
Om någon förstår hur det fungerar, förklara gärna det. Jag fattar ingenting ;)
PCM är iaf enklare:
En 8-bit sampling (en av t ex 44100 per sekund) kan se ut så här:
1001 0111
Översatt till decimalt blir det 128+0+0+16+0+4+2+1 = 151 av 255 (som är det största
decimala talet man kan lagra med 8 bitar).
Med 16-bit ökar det maximala värdet till 65535. Att det sistnämnda är bättre
när det gäller att lagra olika ljudstyrkor är inte så svårt att förstå.
Seriösa musikstudios använder 24bit (16.7 miljoner möjliga "punkter" för
ljudstyrkan), och 96000 samplingar per sekund, eller så kör de analogt. |
|
|
|
f95toli
Member
4209 Posts |
Posted - 2005/11/11 : 14:12:44
|
Fast DSD (SACD) är väl egentligen ingen annat än "direkt" upp-inspelning av bitströmmen från en delta-sigma omvandlare? Dvs man skippar upp/nedsamplingen.
Förutom lagringen skiljer sig tekniken därför i princip inte så mycket från vad som används internt i princip alla DA omvandlare för PCM. Däremot skiljer sig filterdelen.
Man kan mycket väl prata om effektivt bitdjup även för SACD, i princip så handlar ju antalet effektiva bitar om vilka spänningskilnnader man kan upplösa.
Det ska tilläggas att 24 bitar i princip är rätt överdrivet med tanke på att vi pratar om spänningsnivåer på några volt, den analoga brusnivån är mycket högre än skillnaden mellan de sista 2 bitarna. Det högsta antal bitar jag sett i "riktiga" A/D omvandlare är 22 bitar fast då talar vi mycket dyra VXI-kort (>100 000 kr). Multimetrar för dc-mätning ligger väl på 23 bitar som mest (och de är väldigt långsamma).
Det vanligaste inom mätteknik är 14 eller 16 bitar. National Instruments släppte dock några 18-bitars DAQar för ett tag sedan. |
|
|
|
Gaffa
fd. Mabuse
1455 Posts |
Posted - 2005/11/11 : 15:20:35
|
quote:
DennisJ:
Sen finns ju SACD, som är ett 1-bit format, med en samplingsfrekvens på över 2MHz.
Om någon förstår hur det fungerar, förklara gärna det. Jag fattar ingenting ;)
Skillnaden är att informationen lagras på längden och inte på bredden... 
Enkelt beskrivet, en enbits-omvandlare arbetar genom att bara tala om ifall signalen går upp eller ner. Man kan säga att den arbetar på ungefär samma princip som ett klass-d slutsteg. (Är signalen plan, som vid toppen på en baston, blir det varannan upp och varannan ner). Detta sker vid en mycket hög frekvens så filter jämnar ut kurvan så den blir jämn. Denna metod kallas för Delta-Sigma-omvandlare och den har ett antal fördelar jämntemot klassiska 16- eller 24-bitars parallell D/A-omvandlare.
Vid en parallell omvandlare finns det skillnader i steglängden mellan olika steg. att gå från (0000 1111) till (0001 0000) kan vara 10mV medan från (0001 0000) till (0001 0001 kan vara 9mV eller 12mV.
Denna skillnad mellan olika stegen finns inte i en Delta-Sigma.
Sedan finns det ytterligare en brist med parallell-omvandlare som alla lider av mer eller mindre, men som få känner till. Svars-tiden på parallell-omvandlaren varierar beroende på mellan vilka steg omvandlaren slår: Detta beror på att Utgångs-impedansen på omvandlar-steget varierar beroende på bitmönstret som ska avkodas. Vissa steg i omvandlingen får RC-kurvor, även om A/D-omvandlaren har buffrade utgångar. Detta har jag personlig erfarenhet av från mitt jobb på Ericsson, och min rapport orsakade utredningar på teknikavdelningarna både i Kista och Lynchburg.
Endel av Denver DVD-spelarna använder Delta-Sigma omvandlare, och jag är övertygad om att det är därför de spelar så överraskande bra i förhållande till det blygsamma priset.
|
Skeptic Friends Network"When the going gets tough, the tough get duct-tape..."
"När Höginkomsttagarna kallar sig arbetarparti måste även sagoboksförfattarna ana nya läskretsar..." - Arne Anka |
|
|
|
Björn-Ola
Trädgårdsmästarn, 100.000-klubben
7949 Posts |
Posted - 2005/11/11 : 15:36:22
|
Ett förenklat sätt för att förstå SACD eller pulsviddmodulation (PWM) är att tänka på en tyristor eller dimmer för en lampa.
Den hackar sönder strömmen i pulser med hög frekvens. Ju tätare pulserna kommer ju starkare sken, eller signal som i ljudfallet.
|
|
|
|
Greenbow
Starting Member
10 Posts |
Posted - 2005/11/11 : 16:16:32
|
Ok... det är nog SACD jag tänker på då och den är alltså inte direkt jämnförbar med PCM eller???
Är det några skillnader i prestanda mellan SACD och PCM???
// Fredrik |
|
|
|
gromit
Member
731 Posts |
Posted - 2005/11/11 : 16:47:24
|
Greenbow:
Man kan inte jämföra äpplen och päron. Med PCM, menar du då DVD-Audio eller CD eller kanske något annat PCM-format?
Generellt så är distorsionen i ett PCM-system oberoende av frekvensen medan distorsionen ökar med frekvensen i ett bitstream-system (t ex SACD).
I praktiken innebär detta att upplösning och distorsion är bättre i SACD än CD när det gäller basområdet medan det omvända gäller i diskantområdet.
/Gr.
|
Mark Levinson No 39 -> Krell FPB-200c -> Ino Audio pi60s |
Edited by - gromit on 2005/11/11 16:58:43 |
|
|
|
marens
Member
3368 Posts |
Posted - 2005/11/11 : 17:05:48
|
Det som är intressant ur ett tekniskt perspektiv med SACD/DVD-A är kankse inte att de är bättre än CD som rent format sett (SACD är ju som nämnt inte ens entydigt bättre än CD) utan den ljudtekniska ambitionsnivå på inspelningarna som är en produkt av målgruppen för formaten. Alltså formaten är mer än tillräckligt bra i sig så där spelar det ingen större roll, men det är hur formaten används (SACD används ju frekvent på ljudtekniskt bra inspelningar och troligtvis med bättre eller ingen mastring osv) som kan vara intressant ur en ljudkräsen konsuments perpektiv.
Vi kan ta en analogi med fönsterrutor. Säg att du testar att titta ut genom två olika fönster, det ena är ett treglasfönster och vätter ut mot en motortrafikled, det andra är ett tvåglasfönster som släpper genom lite-lite mer ljus än 3-glasfönstret (knappt märkbart alltså). Men eftersom kravet på ljudisolering är mindre mot den fina lunden som fönstret vätter mot så är det ett tvåglasfönster.
Den personliga subjektiva åsikten av den som tittar och jämför vyn genom fönstrena är att det som vätter mot lunden är mer behagligt att titta genom, alltså väljer han att titta genom detta fönster. Han förstår givetvis att det inte har med att fönstret i sig självt är bättre eller sämre utan själva vyn genom fönstret som lockar. |
|
|
|
Buggsson
Medlem i AÖ
1657 Posts |
Posted - 2005/11/14 : 22:02:12
|
Det finns de som har avikande åsikter ang. formatens föträfflighet. Denna herre tycker t.ex. PCM är överlägset (överlägset vad är dock frågan):
Why PCM is the Best Choice
by
Stanley P. Lipshitz
Audio Research Group
University of Waterloo
Waterloo, ON N2L 3G1, Canada
• S/N determined solely by wordlength — no noise shaping necessary to achieve desired S/N if wordlength is long enough
• Bandwidth determined solely by sampling rate — no oversampling (and consequent redundancy) necessary if wordlength is long enough
• Modest oversampling allows tailoring impulse response of band-limiting filter if so desired
• Flat noise floor up to fs/2 — no S/N reduction at top of audio band as caused by extreme noise shaping
• Total noise power very small — extreme noise shaping results in huge HF noise power
• Properly-dithered rounding always possible if wordlength is greater than 1 bit and no overload occurs — 1-bit is an anomaly in this regard
• Digital arithmetic is straightforward — no contortions necessary during signal processing
• Noise shaping optional if final distribution wordlength would restrict achievable S/N
|
J. Ullberg |
|
|
|
Björn-Ola
Trädgårdsmästarn, 100.000-klubben
7949 Posts |
Posted - 2005/11/15 : 18:30:08
|
| Bra inlägg, Martin. Tänkvärt. |
"Innan man är riktigt säker är man ofta tvärsäker" |
|
|
| |
Topic |
|
All Forums
HiFi-diskussion
New Topic
Topic Locked
Printer Friendly