Kõrvad, aju ja 20 kHz ehk kuidas me kuuleme

[elukaz]

Vs: Kõrvad, aju ja 20 kHz ehk kuidas me kuuleme

Absoluutselt täpne, see on nüüd küll ilmselge liialdus. Ja sellised liialdused panevad su oma jutu kahtluse alla. Kui bitisügavusest sõltumatult saab edasi anda absoluutselt täpse signaali, siis jättes müra kõrvale, peaks see olema võimalik ka 1-bitise resolutsiooniga? Ja just sellise resolutsiooniga edastatakse kõige vaiksemad võimalikud helid digisignaalis.

Sellegipoolest ma arvan et siin järeldustes aetakse nii mõnedki asjad segi. Kõrv ei pruugi kuulda kuigi kõrget heli, samal ajal 5uS erinevuse tajumine ei ole midagi imelikku, sellise ajalise viite tekitamiseks kõrvade vahel peab signaaliallikas märkimisväärselt liikuma ja seda ei määra mitte kõrvad vaid aju mis kahte signaali korraga töötleb. See ju ei tähenda kuskilt otsast et peaks sellele ajale vastava perioodiga sagedust kuulma või taasesitusaparatuur seda sagedust esitama.

Mis matemaatikud ütlevad, kui võtta 16bit resolutsioon ja puhas siinus, kui väike ajaline nihe on võimalik eri kanalites tekitada? 1-bitise resoga on see ilmselt sämplimisaeg, aga 16 bitiga?

[ihvike]

Absoluutselt täpne, see on nüüd küll ilmselge liialdus. Ja sellised liialdused panevad su oma jutu kahtluse alla. Kui bitisügavusest sõltumatult saab edasi anda absoluutselt täpse signaali, siis jättes müra kõrvale, peaks see olema võimalik ka 1-bitise resolutsiooniga? Ja just sellise resolutsiooniga edastatakse kõige vaiksemad võimalikud helid digisignaalis.

Sellegipoolest ma arvan et siin järeldustes aetakse nii mõnedki asjad segi. Kõrv ei pruugi kuulda kuigi kõrget heli, samal ajal 5uS erinevuse tajumine ei ole midagi imelikku, sellise ajalise viite tekitamiseks kõrvade vahel peab signaaliallikas märkimisväärselt liikuma ja seda ei määra mitte kõrvad vaid aju mis kahte signaali korraga töötleb. See ju ei tähenda kuskilt otsast et peaks sellele ajale vastava perioodiga sagedust kuulma või taasesitusaparatuur seda sagedust esitama.

Mis matemaatikud ütlevad, kui võtta 16bit resolutsioon ja puhas siinus, kui väike ajaline nihe on võimalik eri kanalites tekitada? 1-bitise resoga on see ilmselt sämplimisaeg, aga 16 bitiga?

Loe palun läbi selle teoreemi selgitus: "In essence, the theorem shows that a bandlimited analog signal can be perfectly reconstructed from an infinite sequence of samples if the sampling rate exceeds 2B samples per second, where B is the highest frequency of the original signal."
Reaalse protsessi puudustest, mille hulgas on nii diskreetimismüra kui praktiliste filtrite puudused - kirjutasin (nüüd viktoriiniküsimus - miks need puudused 16 bitise bitisügavuse ja 44,1 kHz diskreetimissageduse puhul tänapäeval kuuldava heli seisukohast tähtsust ei oma? - vihje, sellest kirjutasin ka juba).

Nagu ma kirjutasin, ajaline nihe kanalite vahel on piiratud kasutatava aparatuuri jitteriga. KÕIK, mis toimub analoogsignaalis - kaasa arvatud mistahes ajaline nihe kanalite vahel (mis oma olemuselt on lihtsalt kaks erinevat signaali), salvestatakse nii täpselt, kui selleks on võimeline kasutatava aparatuuri kell.

Anna üks täpsustus, kas sinu käsitluses on väljundfilter DACi osa või ei ole ta DACi osa?

Kui me räägime DACist, mille eesmärk on taastada enne ADC-d olnud analoogsignaal, siis, jah, väljundfilter on DACi osa.

http://en.wikipedia.org/wiki/Reconstruction_filter
http://en.wikipedia.org/wiki/Anti-aliasing_filter

Üks asi veel - selleks, et see jutt niimoodi ära rääkida, et mitte kusagilt enam kinni haarata ei saa ja kõik on siililegi selge, kuluks ilmselt 10 lehekülge teksti - võib-olla oleks see koguni täiesti võimatu. Minu kirjanikuoskused ei pruugi selleks piisavad olla. Aga maailm infot on valla, ei väsi kordamast.
Sobilik materjal on näiteks see teema siin - http://www.head-fi.org/t/415361/24bit-vs-16bit-the-myth-exploded
Ja loomulikult ka seesama tekst, mis ma juba varem linkisin - http://people.xiph.org/~xiphmont/demo/neil-young.html

Ma soovitan soojalt - kes tahab teada, mis tegelikult maailmas toimub, lugege need tekstid läbi. Juhul kui mõni konkreetne koht jääb segaseks näiteks inglisekeelsete terminite või inglisekeelsete kõnekeelsuste tõttu, siis andke julgelt teada, aitan tõlkida.
Nii nagu tänapäeval ei saa enam ülikooli täiesti tavalisel eestikeelsel erialal lõpetatud, kui inglise keelt päris kõrgel tasemel ei valda, on ka igasuguse mõistliku info netist otsimise puhul inglise keel paraku üsna vältimatu. Valdavalt on tekstid, mis on just nii hästi kirjutatud, et on siililegi selged - inglisekeelsed.

EDIT: veel üks hea tekst - http://www.audioholics.com/education/audio-formats-technology/exploring-digital-audio-myths-and-reality-part-1
Kogu see Audioholics lehekülg on üks kullakaevandus. Kui aega mõnikord, tasub seal ringi vaadata.

Üks veel - nendele, kes ei karda natuke rohkem aega kulutada - http://lavryengineering.com/pdfs/lav...ing-theory.pdf

____________________________________________

Mitme postituse tsiteerimiseks kasutage palun Multiquote nuppu (). Siis ei pea mitut postitust järjest tegema ning postitus jääb ülevaatlikum ja kompaktne. Mode

[elukaz]

Vs: Kõrvad, aju ja 20 kHz ehk kuidas me kuuleme

Loe palun läbi selle teoreemi selgitus: "In essence, the theorem shows that a bandlimited analog signal can be perfectly reconstructed from an infinite sequence of samples if the sampling rate exceeds 2B samples per second, where B is the highest frequency of the original signal."
Reaalse protsessi puudustest, mille hulgas on nii diskreetimismüra kui praktiliste filtrite puudused - kirjutasin (nüüd viktoriiniküsimus - miks need puudused 16 bitise bitisügavuse ja 44,1 kHz diskreetimissageduse puhul tänapäeval kuuldava heli seisukohast tähtsust ei oma? - vihje, sellest kirjutasin ka juba).

Nagu ma kirjutasin, ajaline nihe kanalite vahel on piiratud kasutatava aparatuuri jitteriga. KÕIK, mis toimub analoogsignaalis - kaasa arvatud mistahes ajaline nihe kanalite vahel (mis oma olemuselt on lihtsalt kaks erinevat signaali), salvestatakse nii täpselt, kui selleks on võimeline kasutatava aparatuuri kell.

Ma teen teise sõna boldiks et sa mu mõtet jälgiks: "In essence, the theorem shows that a bandlimited analog signal can be perfectly reconstructed from an infinite sequence of samples if the sampling rate exceeds 2B samples per second, where B is the highest frequency of the original signal."
Ma teen sellest teoreemist natuke teise järelduse ehk siis staatiline analoogsignaal mis koosneb siinuste summast mis ei sisalda sagedusi üle poole sämplimissagedusest, on võimalik taastada algsel kujul. Kui meil ei ole staatiline signaal vaid muusika siis seda ei ole võimalik absoluutse täpsusega taasesitada. Ja kui see isegi oleks võimalik, läheb selleks palju rohkem vaja kui R2R või muu sarnane DAC. See peaks arvutama (lõpmatult) pikalt nii ette kui taha puhverdatud infost signaali hetkeväärtuse. Mitte seda läbi maatriksi laskma ja sujuvaks siluma.

Sel samal põhjusel tekib ka reaalne minimaalne hilistuse vahe mis sõltub bitisügavusest ja säpli sagedusest. Kuna mu matemaatika ei olnud kõige tugevam siis jätan selle arvutamise teistala, aga väita et lõpliku numbrijadaga saaks kirjeldada asju lõpmatult täpselt, no kamoon.

Ma usun et 16bit 44,1 kHz annab täiesti piisava täpsuse, küsimus on, milline on see täpsus, mitte kas see on absoluutne.

[ihvike]

Vs: Kõrvad, aju ja 20 kHz ehk kuidas me kuuleme

Muusika on siinuste summa. Loe rahulikult see värk läbi. Konks on hoopis piiratud sagedusriba. Ja selle sagedusriba vajaliku suuruse määrab kuuldavate sageduste vahemik. Kõiksugu imelikud signaalid, mis sisaldavad kõrgsageduslikke komponente väljaspool kuuldeulatust, läbivad naturaalse filtri - kõrvad. Seetõttu pole rohkem vaja kui 44,1 kHz.

[elukaz]

Vs: Kõrvad, aju ja 20 kHz ehk kuidas me kuuleme

Ma tean jah et on siinuste summa. Paistab et Kunchur ei tea, tutvusin natuke selle jutuga, pole ka ime miks ta väidab et 44,1kHz pole piisav. Ta kasutab 7kHz ristküliksignaali mis on kaugel sellest et olla kuuldav ristkülikuna, ammugi veel suletud ruumis kus tasemeerinevuste võrdlemises on suht võimatu tasakaalustada muutuvaid seisulaineid.

This is especially the case when listening
to percussion where transients lasting less than 10μs
are common.

Huvitav kuidas näeb selline asi välja ossi peal kui on välja filtreeritud kõik mis on üle 20kHz?

[freeze]

Vs: Kõrvad, aju ja 20 kHz ehk kuidas me kuuleme

midagi sellist

http://cdn.head-fi.org/4/4a/4a48e306_nos_ring.png

[OSX]

Vs: Kõrvad, aju ja 20 kHz ehk kuidas me kuuleme

Miskipärast jah kujutatakse graafiliselt pahatihti trepina, mis on eksitav. Tegelikult tähistab sellistel joonistel trepi üks aste ühte sämplit - näiteks 1 sekundi jooksul mõõdetud ühte väärtust kõigi 44100 hulgast.

Seda trepiastmete kuvandit saab tegelikult ka mõistlikult ära kasutada. Kujutleme et bitisügavus määrab ära trepiastme kõrguse, sämplimissagedus aga trepiastme horisontaalosa pikkuse. Aeg mõistagi jääb siis horisontaalteljeks...

Nüüd aga mõni matemaatik arvutab ehk välja kui kõrge on aste 16 või 24 biti korral, kui lai on aste 44,1kHz või 192kHz korral, aeg teadagi on konstant, ütleme et näiteks 1 sekund...
Või lihtsalt kujutleme kui mitu "astet" mahub 1 sekundi sisse nende sageduste korral, bitid... noh kuna meil on süsteemis reeglina Vol nupp siis jäägu nendega kuis on.

[A.R.]

Vs: Kõrvad, aju ja 20 kHz ehk kuidas me kuuleme

Huvitav kuidas näeb selline asi välja ossi peal kui on välja filtreeritud kõik mis on üle 20kHz?

20 kHz on periood 50 us. Selles 20 kHz pildis peab siis olema kiireim tõus 25 us.
Sain sellest aimu kui 500 MHz ossiga kuidagi ei saanud mõõta pikopulsse.

Aga kui asi pakub täpsemat huvi võib võtta nt exceli ja kasutada sealset Fourier pööret (FFT).
Paned paika kas aja või sagedused ja vaatad kuidas see teises skaalas välja näeb.
Võid sagedused panna 20 kHz max ja edasi null. Aga võib sinna ka sujuvama filtri ehitada.
nt max*1; max*0,5; 0 või siis kordajas 1 0,75 0,5 0,25 0 Nagu soovi on.
Keerad ära ja vaatad milline siis amplituud-aeg välja näeb.

Aga selle "trepiga" probleemiga võiks tuua muundajasse sisse veel ühe parameetri - tõusukiiruse.
Seega trepi asemel tekitatakse diagonaal.
Sõltuvalt järjestikuste punktide vahest muutuks kiirus nii et järgmise sammu alguseks jõuaks väärtus
täpselt lõpuväärtuseni. See oleks siis tehtav näiteks digi voolugeneraatoriga.
Kuna see on suhteliselt lihtne siis on see ka kindlasti juba realiseeritud.

[elukaz]

Vs: Kõrvad, aju ja 20 kHz ehk kuidas me kuuleme

midagi sellist

http://cdn.head-fi.org/4/4a/4a48e306_nos_ring.png

Küsimus oli küll natuke teise asja kohta, aga 20kHz filtrist läbi käinud 7kHz ristkülik näeb kindlasti välja palju ümaram. Kas seal Fourier järgi üldse midagi olla saab sest kui ma väga mööda ei pane siis esimene liige oleks 21kHz nii et järgi jääkski ainult puhas siinus... Nii et mis mõtet on selles katses ristkülikul peale segaduse tekitamise

[martinj]

Vs: Kõrvad, aju ja 20 kHz ehk kuidas me kuuleme

Küsimus oli küll natuke teise asja kohta, aga 20kHz filtrist läbi käinud 7kHz ristkülik näeb kindlasti välja palju ümaram. Kas seal Fourier järgi üldse midagi olla saab sest kui ma väga mööda ei pane siis esimene liige oleks 21kHz nii et järgi jääkski ainult puhas siinus... Nii et mis mõtet on selles katses ristkülikul peale segaduse tekitamise

See sõltub filtrist ja selle headusest. Ise ka üllatusin, kui ühendasin otse PCM2905 väljundisse C1-83 ossi. Pilt on täpselt sama. Kui esmaspäeval meelde tuleb, teen pilti. Sagedust ei mäleta, millel mõõtsin.

[freeze]

Vs: Kõrvad, aju ja 20 kHz ehk kuidas me kuuleme

huvitav oleks näha neid pilte ossi pealt

[vanemleitnant]

Vs: Kõrvad, aju ja 20 kHz ehk kuidas me kuuleme

Need peaks ka natuke teemaga haakuma:

http://www.noiseaddicts.com/2012/11/why-does-vinyl-sound-better-than-cd/

http://www.noiseaddicts.com/2011/02/audio-sampling-rate-88-2-vs-44-1/

[elukaz]

Vs: Kõrvad, aju ja 20 kHz ehk kuidas me kuuleme

Ossi pildi küsimus tekkis väitest et kaasaegses muusikas on 10uS üleminekud tavalised, samas kui filtritega peaks maha võetama kõik üle 20kHz.
Huvitav on muidugi ka see et kui korralikku madalpääsfiltrisse sööta sisse ristkülik mille sagedus on kõrgem kui kolmandik lõikamisest, nii nagu Kunchuri katses oli, siis kui palju sellest ristkülikust järgi jääb. Pildil näidatud oss sisaldab umbes 20x kõrgemaid sagedusi.

[freeze]

Vs: Kõrvad, aju ja 20 kHz ehk kuidas me kuuleme

pilt arvuti liini väljundist (koos on kaks eri signaali pilti)
võimalusel teen ka pilti korralikumast tulemusest

[tsimpa]

Vs: Kõrvad, aju ja 20 kHz ehk kuidas me kuuleme

10us üleminekust jääb järgi ajastus... minu arusaamise järgi on siin kaks võimalikku põhjust. esiteks inimesel ei ole digitaalkella, seega inimese aju võib sündmustevahelisi aegasid mõõta kuitahes täpselt. näiteks kui on kaks äratuntavat mustrist teatud ajavahemiku tagant, mingi kaja näiteks. teiseks kvantimise faasitäpsus on tagatud tõesti ainult lõpmatute signaalide korral. lõpliku signaali puhul tekib faasiprobleem signaali alguses ja lõpus. aga see võiks tõesti olla piiratud loo alguse ja lõpuga, ja kui need on vaiksed siis mitte kuuldavad.