| Author |
 Topic  |
|
|
Björn-Ola
Trädgårdsmästarn, 100.000-klubben
7949 Posts |
 Posted - 2009/07/30 : 14:48:14
|
Vi diskuterade upsampling i en annan tråd och jag kan inte låta bli att fundera lite:
Skillnaden mellan upsampling och oversampling är att vid upsampling så gör man om den digitala signalen till en samplingfrekvens som inte är en multipel av den ursprungliga, har jag fått förklarat för mig.
Oversampling inebär att man ökar samplingfekvensen genom att dubbla den eller fyrdubbla den.
Anledningen till detta var att man vill ha bort alla spegelbilder av den analoga signalen som uppstår vid DA-omvandlingen, ungefär som övertoner till en grundton.
Den första "övertonen" bildas vid samplingfrekvensen 44kHz och sträcker sig nedåt till 24kHz. För att filtrera bort den krävs branta elektriska filter som börjar att skära strax ovan 20kHz. Detta gjordes inte ostraffat utan det hörbara området påverkades av filtret och det lät illa.
Därför började man med oversampling redan på andra generationens cd-spelare på 80-talet.
Man lät recievern när den tog emot en sample skicka två eller fyra eller åtta samples till DA-omvandlaren och på så sätt flyttades samplefrekvensen och därmed spegelbilderna upp i frekvensbandet till så höga frekvenser att man kunde använda sig av mycket mjuka filter som inte förstörde ljudet.
På 90-talet började man interpolera fram nya värden. Detta krävde lite beräkningskraft.
Sedan kom upsamplingen som innebar att helt nya samplingsvärden räknades fram, inga av de gamla värdena användes eftersom den resulterande samplingsfrekvensen inte har något gemensamt med den ursprungliga.
Vad vinner man på det?
Som jag ser det, ingenting. Den ursprungliga anledningen till att flytta upp samplingsfrekvensen gäller fortfarande, så skälet måste vara att de nya DA-omvandlarna är gjorda för samplingsfrekvenser som inte är multipla med cd:ns 44kHz.
När jag tittade på cd-spelare på 80-talet så använde man oversampling som försäljningsargument.
"Denna spelaren är jättebra, den har hela 4ggr ögersampling" sa försäljarna till mig.
När jag frågade vad oversampling var för något så skruvade försäljarna på sig.
De hade ingen aning, men bra var det, det visste dom, och 4ggr overampling måste vara bättre än två ggr, det förstår väl varenda barnunge.
Nu används upsampling på samma sätt: "Den här spelaren upsamplar till 96kHz".
Imponerad?
Den gamla spelaren med 2ggr oversampling oversamplade till 88kHz!
4 gr oversampling måste innebära en samplingfrekvens på 176 kHz.
Det hela luktar kejsarens ny kläder.
Vad innebär det att man kan stänga av upamplingen? Vad gör man då istället?
Har jag missuppfattat allt, eller?
|
"Innan man är riktigt säker är man ofta tvärsäker" |
Edited by - Björn-Ola on 2009/08/03 14:49:43 |
|
|
gcs
Member
5273 Posts |
Posted - 2009/07/30 : 15:29:32
|
| Jag ser inte heller någon vinst översampling. Jag har sett att man på alla CD-skivor har man skurit av all musik över 21,6KHz. Vid 21,6KHz kan det finnas musik, men den ligger >-50dB under 0dBf. Jag gjorde ett prov en gång där jag pejstade in en vanlig CD som jag sedan spelade av med halv hastighet och gjorde en FFT analys. Då kunde man se att det kom en brus störning med ökande nivå efter c:a 26KHz. Jag minns inte nu hur mycket nivån ökade men det var mycket. Jag konstaterade då att störningen troligen redan fanns på CD-skivan. Jag har även gjort experiment och lyssnat på musik med 44,1KHz som jag sedan samplade upp till 88,2 och jag tror även 176,4KHz....Det gick inte att höra någon skillnad. |
 |
|
|
Micke Y
100.000-klubben
7709 Posts |
Posted - 2009/07/30 : 15:51:08
|
Jag har läst - bl.a. här: http://www.regonaudio.com/Jitter.html
att det snarare handlar om att reducera jitter vilket ger större detaljeringsgrad.
Läs och kommentera.
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 - 2009/07/30 : 17:21:48
|
Hej Micke
Jag visste inte att oversampling i sig dämpar jitter. Man skulle tro att det var tvärtom, att man vid högre frekvenser var mer jitterkänslig. Men när man började med oversamplig så var jitter ett okänt begrepp, så det var inte skälet.
Hej gqs
Det du detekterade var helt klart spegelbilden av den analoga signalen från samplingsfrekvensen och nedåt som alltid skapas vid DA-omvandling. Det är anledningen till att man valt samplingsfrekvens 44kHz för cd som bara går upp till 20 kHz.
Hde man valt samplingsrekvens 20 kHz så skulle spegelbilden hamna i det hörbara området och helt överlappa den analoga signalen.
Vitsen med oversampling är enklare filtrering för att få bort spegelbilden. Däremot ser jag ingen vinst med att upsampla istället för oversampla, därför är jag lite konfunderad.
Om filtreringen överhuvudtaget behövs är en annan fråga. |
"Innan man är riktigt säker är man ofta tvärsäker" |
|
|
|
gcs
Member
5273 Posts |
Posted - 2009/07/30 : 18:35:08
|
quote:
Det du detekterade var helt klart spegelbilden av den analoga signalen från samplingsfrekvensen och nedåt som alltid skapas vid DA-omvandling. Det är anledningen till att man valt samplingsfrekvens 44kHz för cd som bara går upp till 20 kHz.
Hde man valt samplingsrekvens 20 kHz så skulle spegelbilden hamna i det hörbara området och helt överlappa den analoga signalen.
Ja jag vet att det var det som jag såg. Men vad jag menar är att felet måste ligga redan på skivan så det lär väl inte försvinna bara för att man samplar upp.
quote:
Däremot ser jag ingen vinst med att upsampla istället för oversampla, därför är jag lite konfunderad.
Om filtreringen överhuvudtaget behövs är en annan fråga.
det är väl därför man använder DSD. |
|
|
|
Björn-Ola
Trädgårdsmästarn, 100.000-klubben
7949 Posts |
Posted - 2009/07/30 : 20:21:55
|
quote:
Men vad jag menar är att felet måste ligga redan på skivan så det lär väl inte försvinna bara för att man samplar upp.
Jag är inte säker på att vi förstår varandra.
Det har inget med skivan att göra utan är ett fenomen som alltid uppstår vid DA-omvandling, att förutom en analoga signalen så uppstår även en spegelbild vid samplingsfrekvensen.
Står lite om det här:http://www.efunda.com/designstandards/sensors/methods/DSP_Nyquist.cfm |
"Innan man är riktigt säker är man ofta tvärsäker" |
Edited by - Björn-Ola on 2009/07/30 20:34:59 |
|
|
|
mushkot
Member
60 Posts |
Posted - 2009/07/31 : 22:22:43
|
Är det nyquistteoremet ni pratar om nu? Anledningen till att man filtrerar bort allt över ~20kHz och samplar med ca dubbla är väl för att inte skapa falska frekvenser vid samplingen?
Uppsampling kan ha en positiv inverkan på ljudet, enligt egna experiment i matlab, men då var det iofs en nedsamplad fil som sedan uppsamplades igen. Lät såklart inte lika bra som originalet, med dock väsentligt bättre än den nedsamplade filen. |
|
|
|
staffann
Member
691 Posts |
Posted - 2009/08/01 : 22:36:57
|
Jag förstår inte riktigt vad Björn-Ola menar med att frekvenser speglar sig vid D/A omvandlingen, för som mushkot skriver så är det ju vid samplingen (A/D omvandlingen) som högre frekvenser kan speglas ner till låga. Vid D/A omvandlingen borde det väl mest vara stegen i den utgående signalen som ger upphov till brus (och då med grundfrekvens som är lika med frekvensen för D/A omvandlingen)? Att man flyttar upp detta brus mha översampling och att man därmed kan använda analoga filter av lägre gradtal är förståeligt.
Men vad är skillnaden mellan upsampling och översampling? Är det bara det att den nya frekvensen inte är en multipel av den ursprungliga samplingsfrekvensen eller ligger det mer i definitionen?
Edit: Enligt denna sida - http://www.soundstage.com/gettingtechnical/gettingtechnical200311.htm - är just översampling en ökning av frekvensen till en jämn multipel av den ursprungliga samplingsfrekvensen medans uppsampling är en bredare definition där den nya frekvensen inte behöver vara en jämn multipel av samplingsfrekvensen.
Sidan påstår också att vid uppsampling använder man en separat klocka och för D/A omvandlingen som inte är genererad från den ursprungliga klockfrekvensen. Men det tycker jag verkar mer vara deras tekniska lösning för att minska jitter och inte ha med definitionen översampling/uppsampling att göra, tycker jag. |
Audiovector M3 Signature, Naim DAC-V1, CD5x, NAC112x, NAP150x, Flatcap2x. Pro-ject 1 with Ortofon MC10 Super
Nordost Black Knight signal cable, Naim NACA5 speaker cable.
Old Vincent SV-233, Vincent CD-S3,Audioquest BedRock loudspeaker cable used as computer/bedroom sound system |
Edited by - staffann on 2009/08/01 23:08:20 |
|
|
|
Akkelis Audio
Member
1026 Posts |
Posted - 2009/08/02 : 08:03:22
|
AMR:s cd spelare ger möjligheten att välja sex olika metoder för sampling av signalen, man kan välja helt osamplat eller översamplat eller uppsamplat. Dom använder för övrigt en speciell 16 bitars DAC. Deras beskrivning av dom olika metoderna är rätt underhållande att läsa.
1. Digital Master I This mode directly takes the data extracted from the CD and re-clocked to generate the music signal. Due to the complete lack of digital or analogue filtering, the treble frequencies are slightly rolled off, making the sound somewhat soft and laid-back. For the same reason, the mid-range and below is very natural and realistic. The reproduction of impulses is undistorted. This mode often helps to "tame" overly-bright recordings.
2. Digital Master II (default) This mode is identical to Digital Master I but complements this with a special analogue filter which corrects the roll-off in the treble frequencies. As a result, the tonality is more accurate in the treble. We therefore recommend this mode as the benchmark with which to enjoy music.
3. Oversampling 2x This mode engages the Digital Filter with an oversampling factor of 2, thus performing the least digital processing possible (except for no digital processing). The original data from the CD is in effect discarded and re-placed with a re-computed version. This new version of the music is mainly linearly scaled up using a whole number as scaling factor and resolution/edge enhanced. The sonic result of oversampling mirrors those of resolution enhancement in digital photographs: more apparent detail is noticeable. However, impulsereproduction is slightly distorted, leading often to a slight perception of an edginess or graininess.
4. Oversampling 4x This mode engages the Digital Filter with an oversampling factor of 4, performing quitea large degree of digital manipulation. The original data from the CD is in effect discarded and re-placed with are-calculated version. This new version of the music is mainly linearly scaled up using a whole number as scaling factor and resolution/edge enhanced. The sonic result of Oversampling 4x is similar to that of Oversampling 2x; except more accentuated.
5. Upsampling at 96kHz This mode engages the Upsampler with a sampling frequency of 96kHz, performing quite a large degree of digital manipulation. The original data from the CD is in effect discarded and re-placed with a re-calculated version. This new version of the music is non-linearly scaled up using a complex number as scaling factor and resolution/edge enhanced. The sonic result of upsampling is similar to oversampling; however there are subtle degrees of change in the tonality due to a shift in the harmonic spectrum as a result of the complex number which underlies the scaling.
6. Upsampling at 192kHz This mode engages the Upsampler with a sampling frequency of 192kHz, performing a very large degree of digital manipulation. The original data from the CD is in effect discarded and replaced with a re-calculated version. This new version of the music is non-linearly scaled-up using a complex number as scaling factor and resolution/edge enhanced. The sonic result of 192kHz upsampling is similar to 96kHz upsampling. However, as the complex numbers that underlie the upsamplings are different to oversampling, the shift in the harmonic spectrum is not the same: hence tonality is somewhat different.
|
www.akkelisaudio.com |
Edited by - Akkelis Audio on 2009/08/02 11:12:22 |
|
|
|
Bernt Jansson
400.000-klubben
19763 Posts |
Posted - 2009/08/02 : 08:58:05
|
Här är en annan flexibel lösning, i J River Mediacenter:
 |
MVH Bernt Mitt system
"Det enda man kan vara praktiskt taget säker på är att en rak tonkurva alltid är fel." - Ingvar Öhman
Jobbar för Jorma Design och gillar bashorn
|
Edited by - Bernt Jansson on 2009/08/02 08:59:18 |
|
|
|
Sundström
Member
745 Posts |
Posted - 2009/08/02 : 10:02:20
|
Akkelis_Audio: Mycket fin enkel beskrivning!
Jag väljer tvåan, så här på teoretisk nivå. Det är ju viktigt att anslagen i musiken är distorsionsfri. |
|
|
|
Björn-Ola
Trädgårdsmästarn, 100.000-klubben
7949 Posts |
Posted - 2009/08/02 : 13:21:36
|
Staffann: Fenomenet kallas aliasing. Det är som Mushkot skriver.
Vid DA-omvandlng uppstår även en spegelbild av den analoga signalen från samplingsfrekvensen och nedåt. Det är därför man måste ha samplingsfekvensen minst dubbelt så hög som som den högsta analoga frekvensen som ska återskapas för att inte spegelbilden ska överlappa. I cd:ns fall har man valt 44kHz för att klara 20kHz.
Mellan 20 och 24 kHz skulle ett brant elektriskt filter ligga för att filtrera bort spegelbilden.
Akkelis:Det var intressant. Det fösta alternativet innebär såvitt jag förstår att man inte filtrerar bort högfrekvent skräp överhuvudtaget. Frågan är varför man normalt vill göra det? |
"Innan man är riktigt säker är man ofta tvärsäker" |
|
|
|
staffann
Member
691 Posts |
Posted - 2009/08/02 : 20:23:46
|
| Björn-Ola: hade du skrivit "vid AD omvandling" så hade jag varit helt med. Jag känner till vikning och nyqvist och tycker din beskrivning är helt korrekt vid AD-omvandling. Men att någon vikning (aliasing) skulle ske vid DA omvandlingen är jag inte med på. Mushkot skriver ju också "vid samplingen" vilket är vid AD-omvandlingen. |
Audiovector M3 Signature, Naim DAC-V1, CD5x, NAC112x, NAP150x, Flatcap2x. Pro-ject 1 with Ortofon MC10 Super
Nordost Black Knight signal cable, Naim NACA5 speaker cable.
Old Vincent SV-233, Vincent CD-S3,Audioquest BedRock loudspeaker cable used as computer/bedroom sound system |
|
|
|
Björn-Ola
Trädgårdsmästarn, 100.000-klubben
7949 Posts |
Posted - 2009/08/02 : 21:50:55
|
Såvitt jag förstår är det vid DA-omvandlingen fenomenet uppstår.
Aliasing är ju analoga "spegelbilder" som uppstår vid DA-omvandling när den analoga signalen skall rekonstrueras.
"The sampling theorem states that for a limited bandwidth (band-limited) signal with maximum frequency fmax, the equally spaced sampling frequency fs must be greater than twice of the maximum frequency fmax, i.e.,
fs > 2·fmax
in order to have the signal be uniquely reconstructed without aliasing. "
|
"Innan man är riktigt säker är man ofta tvärsäker" |
|
|
|
staffann
Member
691 Posts |
Posted - 2009/08/02 : 22:31:17
|
Nja Björn-Ola , om jag försöker med ett exempel. För att ta ett enkelt och fint exempel så säger vi att vi samplar med 10 kHz (fs=10kHz). Om man då skickar in en 1 kHz signal så får man vissa värden på den diskreta (samplade) signalen. Men skickar du in en 11 kHz signal så kommer du att få exakt samma värden, liksom för 21 kHz osv. För att göra det än mer komplicerad så kommer du också att få samplade värden som skulle kunnat genereras av en 1 kHz signal om du skickar in 9 kHz, 19 kHz, 29 kHz osv.
Normalt sett använder man frekvensområdet mellan 0Hz och halva samplingsfrekvensen, men teoretiskt skulle man faktiskt kunna använda t.ex. fs till 1.5*fs istället.
Vad jag vill komma fram till är att du redan vid samplingen förlorar möjligheten att säga vilken frekvens det är OM du inte säkerställer att det endast finns frekvenser mellan t.ex. noll och fs/2. Det gör man ju normalt sett med ett analogt lågpassfilter.
Ditt citat säger bara att man inte kan återskapa signalen om högsta frekvensen i signalen är över halva samplingsfrekvensen. Det säger inte när under kedjan man förlorar den möjligheten, men jag vill enligt ovan hävda att det är redan vid samplingen.
|
Audiovector M3 Signature, Naim DAC-V1, CD5x, NAC112x, NAP150x, Flatcap2x. Pro-ject 1 with Ortofon MC10 Super
Nordost Black Knight signal cable, Naim NACA5 speaker cable.
Old Vincent SV-233, Vincent CD-S3,Audioquest BedRock loudspeaker cable used as computer/bedroom sound system |
|
|
|
-AG-
Member
238 Posts |
Posted - 2009/08/03 : 00:03:59
|
| Aliasing uppstår vid ad-omvandling, därför måste man filtrera den analoga signalen innan man samplar och digitaliserar den. Nykvist (eller Shannon för den delen) säger att man måste sampla med minst två ggr den högst förekomna frekvensen för att kunna återskapa signalen exakt. |
|
|
|
Björn-Ola
Trädgårdsmästarn, 100.000-klubben
7949 Posts |
Posted - 2009/08/03 : 09:04:17
|
Jag vet inte om det är så att vi helt enkelt pratar förbi varandra.
Aliasing uppstår när man omvandlar en digital signal till analog genom att samples kan passa in på flera olika sinuskurvor, inte bara den som skapat den digitala signalen.
Ungefär som att övertoner och inte bara grundtonen, skapas när man slår till en gitarrsträng.
Det är dessa övertoner man flyttar upp i frekvensbandet genom over/upsampling för att lättare kunna filtrera bort dom i det analoga filter som sitter efter DA-omvandlaren. |
"Innan man är riktigt säker är man ofta tvärsäker" |
|
|
|
Dr.Nope
Member
631 Posts |
Posted - 2009/08/03 : 13:25:24
|
Översampling är väl bara hur många gånger snabbare än nyquist-frekvensen du samplar signalen. Kan vara 1.5ggr, 2ggr, 3.37ggr..... Alltså högsta önskade analoga signal=10kHz, nyquist-frekvens är då 20kHz. Uppsampling är när du ändrar på datatakten på en redan befintlig digital signal.
Många (nästan alla gissar jag) omvandlare idag är använder sigma-delta omvandlare. Dessa kräver väldigt hög samplingsfrekvens för att fungera och har som karakeristik att bruset stiger kraftigt på höga frekvenser. |
Fått ordning på förstärkaren än? Jajamensan, den står där borta och svänger för sig själv!
You can kalla mig James, eller Jimmy för de svenska  |
|
|
|
staffann
Member
691 Posts |
Posted - 2009/08/04 : 11:16:25
|
Björn-Ola: Vi är överens om att samma samplade värden kan passa in på flera olika frekvenser. Men jag vill hävda att spegling inte sker vid D/A omvandling. I mitt exempel ovan kommer efter D/A omvandlingen frekvensen 1kHz att komma ut, samt oönskat brus i form av 20kHz samt övertoner från den senare. 20kHz med övertoner (40kHz, 60kHz,...) skapas av de stegformer som D/A omvandlaren skickar ut och som ju har denna grundfrekvens. Däremot skapas inte 9kHz, 11kHz, 19 kHz, 21 kHz såsom du beskriver det. Den delta-sigma omvandlare fungerar annorlunda och genererar brus på annat sätt, men jag är inte insatt i dess funktion.
Dr Nope: Nej, i detta sammanhang brukar översampling betyda att du efter signalen är samplad men innan du omvandlar den tillbaka till en analog signal stoppar in fler sampel mellan de utsprunglinga (som finns på t.ex. CD skrivan). Det är det som för CD spelarna för fanns med i marknadsföringen som t.ex. 4 gångers översampling eller 8 gångers översampling. Informationen på CD skrivan var ju densamma men spelaren stoppade in extra sampels. Detta bl.a. för att skjuta det oönskade bruset högre upp i frekvens så att det kunde tas bort med ett analogt filter som inte påverkade ljudsignalen lika mycket. |
Audiovector M3 Signature, Naim DAC-V1, CD5x, NAC112x, NAP150x, Flatcap2x. Pro-ject 1 with Ortofon MC10 Super
Nordost Black Knight signal cable, Naim NACA5 speaker cable.
Old Vincent SV-233, Vincent CD-S3,Audioquest BedRock loudspeaker cable used as computer/bedroom sound system |
|
|
|
Björn-Ola
Trädgårdsmästarn, 100.000-klubben
7949 Posts |
Posted - 2009/08/04 : 12:39:34
|
Man kan ju inte vara överens om allting. Tänk vad tråkig världen skulle bli.
|
"Innan man är riktigt säker är man ofta tvärsäker" |
|
|
| |
Topic |
|
All Forums
HiFi-diskussion
New Topic
Topic Locked
Printer Friendly