Audio digitale e teoria sul campionamento

[gattapuffina]

quello ha una X-Fi entry level con supporto i 24bit/96 KHz in uscita, (e una Realteck 888 onboard che millanta di supportare 192 KHz).

Occhio ai seguenti accorgimenti, per quanto riguarda tutte le schede audio sotto Windows:

- Il problema di kmixer.sys. Windows XP usa questo driver a basso livello per gestire l'audio, e può creare problemi. Ad esempio, se il volume non è al 100% e se ci sono più applicazioni che stanno suonando, mixa tutti i suoni che possono avere vari sample rate, e la qualità dell'algoritmo è molto bassa.

- Per evitare questo, alcuni player, tipo Foobar 2000, offrono dei plugin per bypassare kmixer, e usare il Kernel Streaming, che è una soluzione che assicura meno cambi di sample rate "in mezzo". In alternativa, si possono usare i driver ASIO, se la scheda li ha.

- Il problema di kmixer esiste solo in XP. In Vista non esiste più, l'engine audio è totalmente riscritto, e durante il missaggio interno, viene tutto convertito a 32 bit floating point per le operazioni intermedie.

- Sulla X-Fi, per evitare il più possible interventi della scheda, è necessario attivare la modalità "Audio creation mode", e abilitare il bit-matched in riproduzione. Ovviamente, spegnere *tutti* gli effetti di post-processing. In questo modo, il percorso del segnale dovrebbe essere il più diretto possibile.

Puoi verificare che la modalità più diretta possibile è attiva, perchè il controllo del volume sulla taskbar non funziona più: è sempre fissato al massimo.

Se non verifichi tutte queste cose, puoi star sicuro che una qualsiasi prova di tipo ABX con il PC, è stata probabilmente inficiata dal percorso del segnale che, magari, in qualche punto è stato tutto ricampionato alla stessa frequenza, rendendo inavvertibili eventuali differenze.

Inoltre, può essere interessante provare sia l'uscita analogica che quella digitale della scheda, e fare prove separate con entrambe.

[antani]

...ho provato ad aprire i torrent, ma non scarica...

Aveva raggiunto la massima % di seeding. Prova ora.

[Picander]

tu analizzi sono sostanzialmente una codifica del segnale, non il segnale stesso, che deve essere "decodificato" opportunamente

Non considererei il pcm una codifica, ma un semplice campionamento che è quello di cui abbiamo parlato in queste 14 pagine. E' proprio quell' "opportunamente" ciò che abbiamo messo in discussione, ossia se la ricostruzione può essere fedele anche sulle frequenze limite udibili a 44.1khz.
Nonostante le "cantonate" di cui parli siamo comunque arrivati ad una conclusione: quella che ha sintetizzato Antani per punti qualche post più in su e che condivido appieno.

Qualcuno sa dirmi qualcosa sul mio dubbio sul campionamento in dsd del mio post precedente?

[gianka]

@Denis: si mi riferivo a te, perchè mi ricordavo di aver letto quella frase in un tuo post e mi era rimasta impressa. Non mi ricordavo invece che fosse una citazione...pardon.

@Picander: non ho capito bene il quesito che poni. puoi chiarilo meglio?

[Denis Sbragion]

Ciao Picander,

Non considererei il pcm una codifica, ma un semplice campionamento che è quello di cui abbiamo parlato in queste 14 pagine.

consideralo come vuoi, ma le conclusioni che tu trai guardando i campioni sono semplicemente errate, in quanto stai guardando intuitivamente solo un passaggio intermedio che richiede poi la fondamentale fase di ricostruzione del segnale originario per arrivare al risultato finale. Chiamala decodifica, chiamalo filtro antiimmagine, chiamalo band limited sinc interpolation, fatto sta che quel passaggio ci vuole, altrimenti non hai a che fare con un sistema a dati campionati.

Per quel che riguarda la ricostruzione di segnali vicini al limite di fs/2 dipende tutto dall'accuratezza che si vuole ottenere. I DAC moderni sono progettati in modo tale da ottenere accuratezze ben superiori a quelle della parte analogica successiva almeno fino ai 20 KHz (per fs = 44.1 KHz) e per fare in modo che le inaccuratezze che ci sono sopra i 20 KHz siano limitate a pure variazioni della sola risposta in ampiezza. (*)

Con la teconologia moderna non sarebbe troppo difficile andare anche molto più su, arrivando a ricostruzioni praticamente perfette fino anche 0.999 * fs/2. Non lo si fa semplicemente perché non esiste alcuna prova che serva ad alcunché e quindi sarebbe solo uno spreco inutile di risorse.

Saluti,

(*) P.S. Non è del tutto vero, il risparmio sui costi introduce anche qualche altro piccolo compromesso di cui si potrebbe fare volentieri a meno, ma comunque si tratta di compromessi che si suppongono del tutto ininfluenti sul risultato finale, in quanto completamente fuori banda audio e a livelli molto bassi.

[Denis Sbragion]

pardon.

Nessun problema, gianka, la precisazione era solo per dare a Cesare quel che è di Cesare. Del resto quella citazione la condivido al 100%, magari fossi stato io a partorirla!

Saluti,

[Picander]

Dennis, sono d'accordissimo con quello che dici. Però non giurerei sulla accuratezza dei dac, se non quelli "prosumer".

[dwaltz]

Occhio ai seguenti accorgimenti, per quanto riguarda tutte le schede audio sotto Windows:

grazie delle dritte.
Per ora ho fatto poche prove con quella scheda audio: il modello esatto si chiama Xtreme Audio marcato X-Fi, ma penso usi questa tecnologia solo in Software e non in hardware da cui il nome (pare sia di fatto solo un evoluzione della linea Audigy). Comprata solo perché svenduta da creaive stessa per miseri 15 € su eBay.

Ho fatto dei confronti con la scehda on board (Realtek 888) con delle casse amplificate della Trevi e un DAC TC-7510 in mezzo.
Beh con la creative un minimo di immagine sonora si riconosceva, mentre con la Realtek meno.
Non avrei creduto che un uscita digitale potesse fare quella diferenza.
(Poi è sorprendente sentire anche solo un acenno di immagine sonora da casse che costano 50 € amplificazione compresa, ma che dire forse la componentistica discreta ha i suoi meriti).

Come player usavo Apollo, un vecchio player amato dagli audiofili, perché mi pare suoni bene, ma viste le considerazioni su foobar (che ho) proverò con quello (oppure faccio boot con la beta di Windows 7).

Sulla X-Fi, per evitare il più possible interventi della scheda, è necessario attivare la modalità "Audio creation mode", e abilitare il bit-matched in riproduzione.

Non conosco l'impostazione "Audio creation mode", forse non c'è nella mia o mi è sfuggita.
L'opzione bit-matched mi pare non mi funzionasse col DAC esterno, devo riverificare.

Ovviamente, spegnere *tutti* gli effetti di post-processing. In questo modo, il percorso del segnale dovrebbe essere il più diretto possibile.

sì, in realtà nelle prove fatte e in ascolo uso un -3dB a 100 Hz perché le casse Trevi rimbombano un po' sulla scrivania.
Ma quando lo attaccherò allo stereo buono chiaro disattivo tutto, X-Fi compreso.

Nella configurazioen della scheda è possibile scegliere il tipo di output ma per fare un test se confronto, che so, un file 96KHz/24 bit con uno qualità CD e imposto la scheda al massimo mi fa lei sempre un upsample a questi valori, o butta fuori sullaSPDIF i bit del wav qualità audio CD lisci (44/16)?

Perchè non vorrei che appunto che il passaggio di ricampionamento inficiasse il tutto. E fare un ABX dovendo cambiare il settaggio della scheda in mezzo non ha senso.

[dwaltz]

Aveva raggiunto la massima % di seeding. Prova ora.

grazie, oramai riproverò stasera quando torno a casa

[Denis Sbragion]

Ciao Picander,

Però non giurerei sulla accuratezza dei dac, se non quelli "prosumer".

mah, non vedo motivi per attendersi problemi, almeno con i DAC di qualità disponibili oggi. Sia i Datasheet che le misurazioni fatte da terze parti riportano prestazioni assolutamente in linea con quanto definito dalla teoria.

Due esempi, uno dal pro e uno dal settore home:

http://www.ixbt.com/proaudio/lynxstu...bu)-2444.shtml
http://www.stereophile.com/digitalpr...bc/index4.html

Risultati perfettamente in linea con quanto definito dalle specifiche.

Se poi prendi un DAC fatto male, beh, c'è da attendersi di tutto, ma la teoria del campionamento e la sua corretta implementazione ovviamente c'entrano nulla.

Saluti,

[guest_49802]

@Denis Sbragion:
Interessanti i grafici del primo DAC. Purtroppo non sono sicuro di aver capito almeno 3 cose (abbi pazienza, scusa la mia ingnoranza, ma di solito mi occupo di solidi e non di elettroni):
1) il "sampling-mode" è a 16 o a 32 bit? Nell'intestazione vedo scritto 32 bit (e d'altrone noise level e dynamic range sono oltre i 140dB).
2) La THD è bassissima, ma mi sembra che sia presentata solo per il caso 1kHz, o sbaglio? Mi piacerebbe essere sicuro che valga altrettando per i 10-12kHz.
3) Il grafico IMD mi risulta difficile da capire se non si specificano le modalità della prova . Il picco a 7kHz cos'è?

Ciao,
Siro Casolo

[gattapuffina]

Due esempi, uno dal pro e uno dal settore home

Alla faccia dell'Home: hai preso il DAC che, secondo l'articolo, è il componente digitale con le migliori prestazioni che gli sia capitato di provare, a 2495$, tu dici che sarà un "attimino" migliore di quello che si trova in normale un lettore CD, anche di buona qualità ?

Direi che questo prova esattamente quello che stiamo sostenendo: per far funzionare al meglio la teoria del campionamento nella pratica, è necessario investire parecchio sui DAC risultato che, aumentando semplicemente la frequenza stessa, avrebbe probabilmente potuto essere ottenuto con componenti molto più economici.

Non che sia così scandaloso questo prezzo, c'è di peggio: Meridian ha in listino un lettore CD che promette di far suonare i CD come i SACD, e costa più di 7000 euro...ma uno dei vantaggi del digitale, non erano le prestazioni alte raggiungibili a costi hardware più bassi del vinile ?

[gattapuffina]

1) il "sampling-mode" è a 16 o a 32 bit? Nell'intestazione vedo scritto 32 bit (e d'altrone noise level e dynamic range sono oltre i 140dB).

E ci mancherebbe: il rumore al di sotto di -140 db, con 16 bit non è possibile neanche in teoria. Poi, non so perchè nel testo c'è scritto che il noise level è -115.4, mentre nel grafico è ben al di sotto di -140...

[guest_49802]

Appunto, strano. SC

[Denis Sbragion]

1) il "sampling-mode" è a 16 o a 32 bit? Nell'intestazione vedo scritto 32 bit (e d'altrone noise level e dynamic range sono oltre i 140dB).

E' a 32 bit, nel senso che questa è la lunghezza della parola inviata ai driver della scheda da RMAA. Il DAC interno ovviamente poi tronca a 24. Esistono DAC che accettano parole a 32 bit, ma per usi audio non esistono DAC che siano in grado di sfruttare più di 22 bit.

A oltre -140 dBFS si trova la densità spettrale del rumore di fondo, il rumore totale in banda audio è intorno ai -115 dbFS(A). Il rumore totale va ovviamente calcolato integrando la densita spettrale sulla banda di interesse. Qualche scheda audio (EMU, altre Lynx) è in grado di fare anche meglio, arrivando nell'intorno dei -120 dBFS (= 20 bit effettivi).

2) La THD è bassissima, ma mi sembra che sia presentata solo per il caso 1kHz, o sbaglio? Mi piacerebbe essere sicuro che valga altrettando per i 10-12kHz.

Per un campionamento a 44.1 KHz la distorsione sopra i fs/4 KHz va automaticamente a 0, in quanto la seconda armonica finisce già fuori banda passante. Se c'è distorsione è causata dalla sola parte analogica.

3) Il grafico IMD mi risulta difficile da capire se non si specificano le modalità della prova . Il picco a 7kHz cos'è?

L'IMD prevede un minino di 2 toni. In questo caso vengono usati 60 Hz e 7 KHz. Sul tono a 7 KHz si vedono un minimo di prodotti di intermodulazione e anche la 2 e 3 armonica (= 21 KHz) del segnale, sempre a bassissimo livello. Se cerchi in rete esistono anche prove fatte con toni a 18 e 19 KHz, in modo da stressare al massimo il limite superiore del DAC (sempre per fs = 44.1 KHz). I risultati però sono del tutto analoghi, livelli di distorsione sostanzialmente infimi, al limite delle possibilità di misura della strumentazione audio moderna.

Saluti,