CD vs HiRez, 16Bit vs 24Bit, DSD?

[OSX]

Ilmselt juba igivana küsimus - kumb on parem või õigem kasutada: kas CD või kõrgresolutsiooniline heli?

Rahvas on üles korjanud sellise artikli - http://people.xiph.org/~xiphmont/demo/neil-young.html ning see on huvitavat vastukaja leidnud siin - http://www.computeraudiophile.com/co...-make-no-sense . Lisaks sobib lugeda ka taustainfoks säärast threadi - http://www.sa-cd.net/showthread/42987

Mida arvavad meie audiohuvilised?

[kaurman]

Vs: CD vs HiRez, 16Bit vs 24Bit?

OSX, lugesin põgusalt mainitud materjale, mida ka siin soovitasid, aga nagu juba mainiti, siis see hulk on üsna suur, mistõttu ei väidagi, et sain asjast ühese pildi. Tänud igal juhul. Kui selle xiph.org artikli üles korjasin, siis lootsingi pisut vastukaja, kellegi propageerimine otseselt küll mõttes ei olnud.... Loodetavasti leidub kaasamõtlejaid. Niipalju sai TAASKORD selgeks, et kogu temaatika on ülimalt subjektiivne. Mis ühe jaoks passib, ei sobi teisele mitte ning nagu ka kohati mainiti, siis seda ühest ja ammendavat testi võib otsima jäädagi.. Tõsi on muidugi ka see, et osa mainitud kriitikast on ka objektiivselt vaadates õigustatud (eriti mis puudutab väidete "teaduslikkust"), ent mõelda tasub sellegi poolest.

[sebastian]

Vs: CD vs HiRez, 16Bit vs 24Bit?

Sama artikkel jäi ka endale mõni päev tagasi ette. Mis puutub 192/24 ja 44/16 erinevusse mahuliselt, siis ca 1,5GB vs. ca 250MB LP kohta. Väga umbes öelduna. Kas nüüd vinüüle tasub päris 192/24 salvestada...seda ma ei teeks, aga 48/24 ilmselt küll. Nii enda rahustuseks. Eks mõne jaoks on see latt lihtsalt kõrgemal. Las siis olla.
Võrdleksin seda natuke videoga - kuigi vana VHS ei anna suurt üle 200 rea eraldust, siis 576-ga digitaliseerin sellegi poolest. Läheks resoga suuremakski, kui see võimalik oleks.
Kas ja kui palju kuuldavalt 44/16+ parem on, otsingud jätkuvad. Head klapid peaksid selle erinevuse, kui eksisteerib, reetma.

[moi]

Vs: CD vs HiRez, 16Bit vs 24Bit?

Tehniliselt küljelt hetkel veel ei võtaks eriti sõna aga väga palju määrab ikka see kuidas asi algselt on salvestatud. Võib olla väga hea 44/16 salvestus aga kindlasti ka väga kehv 192/24. Või on 192/24 juures kuidagi välistatud see, et produtsendid miksimise/masteringi käigus heli pekki lasevad keerata?

[freeze]

Vs: CD vs HiRez, 16Bit vs 24Bit?

http://www.applied-acoustics.com/techtalk/sampleratebitdepth/

[redart]

Vs: CD vs HiRez, 16Bit vs 24Bit?

See esimene viidatud artikkel oli kohati päris huvitav. Ma ei teadnudki seni, kuidas mammaali kuuldeorgan toimib. Foorumiteemadest tüdinesin üsna ruttu.
Praktilise poole pealt ei ole üle cd heli minu jaoks oluline teema, kuna kuulatakse ju muusikat ja muusika on saadaval enamasti just selles formaadis. Ja mul on seal kuulamisahelas nõrku lülisid piisavalt, et mitte pead vaevata sellega, kas rohkem bitte teeks midagi paremaks.
Teoretiseerides ma olen selle artikli väidetega nõus, ei leidnud ka viidatud foorumitest ühtegi vettpidavat vastuväidet.
Siit siis saaks järeldada 2 asja:
- mahamängimiseks on cd hea. Seda juhul, kui keskkond on bit perfect. Kui ei ole (näiteks halvasti konfitud win), siis oleks hea rohkem bitte omada, aga kaotad kvaliteedis ikka.
- Salvestamiseks (k.a. vinüülide digimiseks) on vähemalt sisendis kasulik rohkem infot omada, et vältida andmekadu. Samas, säilitamiseks võib selle hiljem väiksemaks konvertida.

[OSX]

Vs: CD vs HiRez, 16Bit vs 24Bit?

Tõsi see on et "inimliku errori" vastu mikserpuldis ei saa ühegi formaadi puhul, alati või seda ette tulla. Oluline on aga mõista et ükski formaati ise pole selle põhjuseks. Kuna see "inimliku errori" faktor muudaks teema arutluse tarbetult lohisevaks, siis võiksime selle teadmisega leppida ja piirduda tehniliste nüanssidega.


Võibolla oleks kohane esmalt meenutada et on olemas seltskond kes hindab kõrgelt NOS DACi heli, ehitades neid näiteks vanemate CD mängijate baasil mis sisaldavad TDA1542/43 muundureid.

NOS=Non Over Sampling. Nagu nimetus ütleb, dekodeeritakse signaal oma baassagedusel 44,1kHz. Pinnapealse suhtumisega tegelased tõlgendavad seda nii et oversampling on kurjast - sest NOS DAC kõlab ju palju paremini kui täna tavaline meetod.


Kas see on nii? Minu arvamus on selline et kõlab ta paremini hoopis tänu sellele et signaaliahelas PUUDUB DIGITAALNE FILTER.
Sagedus võib seejuures olla tegelikult mis iganes. Lihtsalt DAC peab suutma muundada neid võimalikke sagedusi ning kuna kaasajal sisuliselt puudub selline NOS DAC, jääbki üle vaid Philipsi TDA154x, mis tunneb sagedust 44,1kHz.


Niisiis, filtreerimine. Ilmselt suurim probleem kogu selle muundamise temaatikas.
Kaasaegsed delta-sigma muundurid ei saa ilma digifiltrita kuidagi. Levinud lahendused kasutavad 4x/8x oversamplingut, seda selleks et filtreerimise artifaktid oleks võimalik nihutada otseselt kõrvaga kuuldavast alast kaugemale = kõrgemale.
Pange tähele - sisendsignaali ja sellega kaasnevaid probleeme/omadusi DACi sisemine oversampling EI MUUDA. St et Nyquist'i sageduspiir dekodeeritavas signaalis säilib, valem fs/2 kehtib ükskõik millist sisemist sagedust DAC kasutab.
Mida see tähendab?


Kui signaal on 44,1kHz sagedusega siis 44,1kHz/2=22,050kHz. Sellest sagedusest kõrgemaks ei saa kasulik helisignaal kuidagi minna, see muutub lihtsalt müraks. Kahjulikuks müraks. Mõnele kuuldavaks. Mõnele võimendile raskeks pähkliks... See müra vajab eraldi filtreerimist, seda ei saa samastada digitaalse filtreerimisega! Selleks on tihti DACi enese sees juba (tavaliselt) II järku ANALOOGFILTER, millele järgneb veel vastavalt tootja "parema äranägemise" kohane analoogfilter väljaspool muundurit. DACi sisene analoogfilter sõltub otseselt siseneva formaadi/signaali sagedusest, väline ahel aga on tavaliselt püsiv, mis mõnele jätab eksliku mulje et analoogfiltratsioon ei ole formaadi sagedusest sõltuv. On sõltuv.


Nüüd astuvadki mängu need kiidetud/vihatud "HiRez" formaadid. Esiteks, nad võimaldavad kasvatada signaali sagedust selliselt et paratamatult vajaminev analoogfiltratsiooni saab teha kõrgemalt (kuna vaja on alates fs/2 ja ülespoole), teiseks saab ka digitaalse filtratsiooni teha VÄIKSEMA (arvutus)VEAGA kui madalama formaadi korral. Teisisõnu - mida kõrgem on formaadi sagedus, seda väiksemad on filtrite (kuuldavad) moonutused.
http://www.sakurasystems.com/articles/Kusunoki.html


Kui nüüd antud lingilt vaadata impulsskarakteristikute võrdlust NOS ja tavalise DACi vahel, siis näeme et tavalisega kaasnevad eel- ja järellainetused (?) (Pre- and Post-ringing). Need on ajas mõõdetavad. Nendega on taas nii et mida kõrgem on sagedus, seda lühemad need on.


Ajas mõõdetavad? Kui lühikest ajaerinevust inimene võib kuulda? Umbes 5mikrosekundit...
http://www.physics.sc.edu/~kunchur/papers/FAQs.pdf


CA foorumis esitati lihtne arvutus - 1 second = 1,000,000 microseconds (us).
44,100 samples per second = 1 sample every 22.67+ microseconds.
192000 samples per second = 1 sample every 5.20+ microseconds.
Järgnevalt tekkis suur poleemika teemal kas 44,1kHz suudab arendada ajalist resolutsiooni vähemalt 10us tasemel. Oli seal vist Julf või keegi kes lausa graafiliselt tõestas et n.ö.CD saab isegi 5us resolutsiooniga hakkama...


Aga probleem on selles et see resolutsioon saavutati tänu arvutiga signaali muutmisel post-modes. Reaalajas salvestuse korral ei ole selline resolutsioon kuidagi võimalik sest: 44,1kHz = iga 22,67us tagant sämpli võtmine!!! Ja kui arvestada et digitaalselt on vaja kahte sämplit et moodustada analoogsignaal, siis on esimese helisignaali alge moodustamiseks vajalik aeg 45,34us. Ja seega ka 192kHz korral on reaalajas vaja 10,4us et tekitada analoogsignaal... Ja inimene võib kuulda 5us ajavahet.


Me EI SAA REAALAJAS AEGA MUUTA! Pillimees ei oota vahepeal 45,34us et järgmine törts mängida .


Kas siin mitte ei peitu üks moment miks saab olla eri formaatidel (mõnele) kuuldavat vahet? Kas seepärast võiks olla ka HiRez tasemel salvestis konverteerituna CD kujule parema heliga kui otse 44,1kHz??


Ma arvan et sisuliselt mitte, sest ka playback toimub ju reaalajas...

[redart]

Vs: CD vs HiRez, 16Bit vs 24Bit?

Oversamplimida võib muidugi ka nii ja naa. Suht lihtne on mängida näiteks fooplayeri oversampling pluginatega, mis võimaldavad erinevaid algoritme kasutada. St, selle asemel et dac-i sisemist oversamplerit kasutada, lased selle pc prosel teha, kus on musklit rohkem ja saad parameetreid juhtida, ning toidad dac-i juba üles samplitud signaaliga. Mingi pluginaga ma katsetasin, vahe on kuuldav. Lubas ka erinevaid algoritme kasutada, tegeles pre- ja postringingu mahasurumisega jne. Algul tundus jube lahe, aga pärast pikemat mediteerimist erineva muusikaga lülitasin ikkagi välja

[moi]

Vs: CD vs HiRez, 16Bit vs 24Bit?

Kas see on nii? Minu arvamus on selline et kõlab ta paremini hoopis tänu sellele et signaaliahelas PUUDUB DIGITAALNE FILTER.
Sagedus võib seejuures olla tegelikult mis iganes. Lihtsalt DAC peab suutma muundada neid võimalikke sagedusi ning kuna kaasajal sisuliselt puudub selline NOS DAC, jääbki üle vaid Philipsi TDA154x, mis tunneb sagedust 44,1kHz.

Kõigega küll nüüd nõus ei ole mis kirjutasid. Kuna pole pikalt aega, siis ainult lühidaalt.
NOS moel saab ka üsna moodsaid DAC kive rakendada ka 192/24 kui väga tahta.

http://www.sakurasystems.com/articles/Kusunoki.html

Kui nüüd antud lingilt vaadata impulsskarakteristikute võrdlust NOS ja tavalise DACi vahel, siis näeme et tavalisega kaasnevad eel- ja järellainetused (?) (Pre- and Post-ringing). Need on ajas mõõdetavad. Nendega on taas nii et mida kõrgem on sagedus, seda lühemad need on.

Seal Kasunoki Non-oversampling DAC pildil on midagi valesti, sellise täielikult ilma pre- ja post-ringinguta impulsskarakteristiku saab ainult siis, kui analoog väljund filter täielikult puudub, sest ka analoog filtrid omavad nii pre kui post ringingut.

[OSX]

Vs: CD vs HiRez, 16Bit vs 24Bit?

Eks ma kirjutasin silmas pidades CD formaati. Loomulikult on selgelt võimekamaid lahendusi, kuid neid ei ole mõtet n.ö. "kohtkinniselt" siduda CD formaadiga. Näiteks see on põnev lahendus - http://www.phasure.com/index.php?topic=1560.0, või ka natuke vanem versioon - http://www.phasure.com/index.php?topic=1744.0

[guits]

Vs: CD vs HiRez, 16Bit vs 24Bit?

Oversamplingut ja digifiltreid on juba ammust ajast CD mängijates kasutatud. CD kvaliteet on muusikainfo hoidmiseks igati piisav. Põhjus miks vinüül siiani populaarne on peitub hoopis kahendsüsteemi ümber tõlkimises mis jätab maha maha nö "tagurpidi" moonutuste karakteristiku. Signaali kasvades vähenevad suhteliselt ümbertöötlusvead. Analoogtehnika puhul kasvavad moonutused enamasti vastavalt signaali kasvule mis on "naturaalsem". Minu isiklik arvamus 24bit'st on, et mõõdetav on vahe kindlasti aga kuuldavus on kaheldav ja mina rohkem sellega ei jända. Seda viimast lauset võtke ikka kui arvamuse avaldamist mitte käsku/keeldu/ainuõiget tõde.

[mudasiil]

Vs: CD vs HiRez, 16Bit vs 24Bit?

...

[moi]

Vs: CD vs HiRez, 16Bit vs 24Bit?

Niisiis, filtreerimine. Ilmselt suurim probleem kogu selle muundamise temaatikas.
Kaasaegsed delta-sigma muundurid ei saa ilma digifiltrita kuidagi. Levinud lahendused kasutavad 4x/8x oversamplingut, seda selleks et filtreerimise artifaktid oleks võimalik nihutada otseselt kõrvaga kuuldavast alast kaugemale = kõrgemale.
Pange tähele - sisendsignaali ja sellega kaasnevaid probleeme/omadusi DACi sisemine oversampling EI MUUDA. St et Nyquist'i sageduspiir dekodeeritavas signaalis säilib, valem fs/2 kehtib ükskõik millist sisemist sagedust DAC kasutab.
Mida see tähendab?


Kui signaal on 44,1kHz sagedusega siis 44,1kHz/2=22,050kHz. Sellest sagedusest kõrgemaks ei saa kasulik helisignaal kuidagi minna, see muutub lihtsalt müraks. Kahjulikuks müraks. Mõnele kuuldavaks. Mõnele võimendile raskeks pähkliks... See müra vajab eraldi filtreerimist, seda ei saa samastada digitaalse filtreerimisega! Selleks on tihti DACi enese sees juba (tavaliselt) II järku ANALOOGFILTER, millele järgneb veel vastavalt tootja "parema äranägemise" kohane analoogfilter väljaspool muundurit. DACi sisene analoogfilter sõltub otseselt siseneva formaadi/signaali sagedusest, väline ahel aga on tavaliselt püsiv, mis mõnele jätab eksliku mulje et analoogfiltratsioon ei ole formaadi sagedusest sõltuv. On sõltuv.

Filtreerimine omab kindlasti mingit mõju aga ei maksa unustada et enne analoog signaali digiteerimist filtreeritakse signaal analoog filtriga (ja üsna järsu sellisega) ning analoog filter on juba põhimõtteliselt kehvem kui digitaalne. Digifilter võimaldab realiseerida selliseid faasi- ja impulss-kakakteristikuid mida analoog filtriga ei ole võimalik. See enne digiteerimist filtreerimine tehakse ju ka 192 kHz puhul.

Ajas mõõdetavad? Kui lühikest ajaerinevust inimene võib kuulda? Umbes 5mikrosekundit...
http://www.physics.sc.edu/~kunchur/papers/FAQs.pdf


CA foorumis esitati lihtne arvutus - 1 second = 1,000,000 microseconds (us).
44,100 samples per second = 1 sample every 22.67+ microseconds.
192000 samples per second = 1 sample every 5.20+ microseconds.
Järgnevalt tekkis suur poleemika teemal kas 44,1kHz suudab arendada ajalist resolutsiooni vähemalt 10us tasemel. Oli seal vist Julf või keegi kes lausa graafiliselt tõestas et n.ö.CD saab isegi 5us resolutsiooniga hakkama...


Aga probleem on selles et see resolutsioon saavutati tänu arvutiga signaali muutmisel post-modes. Reaalajas salvestuse korral ei ole selline resolutsioon kuidagi võimalik sest: 44,1kHz = iga 22,67us tagant sämpli võtmine!!! Ja kui arvestada et digitaalselt on vaja kahte sämplit et moodustada analoogsignaal, siis on esimese helisignaali alge moodustamiseks vajalik aeg 45,34us. Ja seega ka 192kHz korral on reaalajas vaja 10,4us et tekitada analoogsignaal... Ja inimene võib kuulda 5us ajavahet.

Lugesin nüüd üle selle http://www.physics.sc.edu/kunchur/temporal.pdf faili ja seal ei mõõdeta ju mitte ajaerinevusi vaid signaali kasvukiiruse piiramise tajutavust (teeb sisuliselt välja sama kui madalpääs filter), mis on esitatud ajakosntandina see ongi see 5,6 us. Mida ei saa aga otseselt sagedusega siduda, kui ei arvestata amplituude.

[pppriit]

Vs: CD vs HiRez, 16Bit vs 24Bit?

Probleemide koht on hoopistükis signaalidünaamikas. CD oma 16 bitiga jääb jänni naturaalse signaali taasesitusega, sest näiteks keskmise rockbändi signaalikeskmise ja maksimumi tüüpiline erinevus on ca 20 dB ehk siis 100 x. järelikult jääb moonutamata signaali mahutamisel keskmise signaalinivoo kirjeldamisel 16 bitist alles 9. Esimesed CD-d olid eriti ropud seetõttu. Hilisemad remasterdatud versioonid kasutavad räiget kompressimist, et signaali keskmine nivoo pumbata kõrgemale, dünaamilisest ulatusest jääb alles 6...10 dB. Muidugi annab kõrva petta lavastuslike nippidega: signaal keeratakse sujuvalt pisut vaiksemaks enne tippnivooga kohti, kõrv reageerib kontrastile, ja peale piiki kolitakse keskmine nivoo sujuvalt jälle kõrgemaks. See nõuab aga meisterlikku toonmeistrit ja seetõttu enamasti kompresseeritakse. Klassikalise muusika ja jazzu puhul on signaali dünaamiline ulatus veelgi suurem. Seega 24-bitiline signaal annab võimaluse kompresserimata signaali kogu dünaamilises ilus kasutada. Metali bändi puhul olen ise näinud, kuidas pea terve kontserdi jooksul on puldi seierid ilusti püsivalt 0 dB peal (pisukese kõikumisega) ja digisalvestuseks on nad seega tänuväärne materjal.

[OSX]

Vs: CD vs HiRez, 16Bit vs 24Bit?

In this paper Kunchur looks for the minimum time differential that a range of subjects aged between 20 and 47 can detect. He does this by mounting two Aurum Cantus G2Si ribbon tweeters (much beloved by the DIY Audio community) at the far end of a 6.5m room. One tweeter is in a fixed position while the other, directly above it, can be moved backwards and forwards by remote control.

http://www.physics.sc.edu/~kunchur/papers/HIFI-Critic-article-by-George-Foster.pdf

pppriit ütles bittide kohapealt väga õieti, saan ainult nõustuda. Kogemus küll ütleb et 24bitisena ei ole siiski hea mõte pidada signaali pidevalt 0 peal, pigem selline -3/-5db ja kõik on juba OK. Pealegi, 24bitisena on ju siiski "ruumi" ka rohkem, ei pea pingutama maksimumnivood. Live helindamise juures poel see nii kriitiline kuid salvestamisel siiski on.

Eraldi küsimus on see kuidas konkreetne aparatuur käsitleb erineva sügavusega signaale. Mul on kahtlus et nii mõnigi 24/32bitine DAC dekodeerib tegelikult signaali sisendis olevate parameetrite alusel: kui on 16bit siis dekodeerib ka 16bitisena, kui on 20bit siis dekodeerib 20bitisena jne. Tähendab, seleks et garanteerida et muidu hea ja kallis DAC ikka dekodeeriks oma oskuste tasemel, vajame juba salvestises endas 24bitist ulatust - isegi kui sedavõrd palju kasulikku infot ei leidugi. Sarnane olukord kõrgemal sagedusel salvestamisega, ka seal ei pruugi leiduda konkreetselt mingit 45kHz instrumendi heli, kuid need mis on olemuselt madalama heliga, salvestuvad ehedamalt, rohkemate mikrodetailidega, mis sellest et ülemine ots jääb kasutamata.

Me anname avaramate parameetritega helile VÕIMALUSE salvestuda väheste kadudega, see ei tähenda ju et klaveri heliulatus seepärast peab ulatuma 100kHz kanti.