Audio digitale e teoria sul campionamento

[guest_49802]

caro anta,
però una cosa te la devo dire: a me della dimostrazione matematiche non me ne importa niente. Preferirei di gran lunga prestarti player + una decina o più di SACD fra quelli che mi sembrano più belli e lasciarteli ascoltare in pace per qualche tempo. Poi deciderai quale sarà il tuo verdetto, senza bisogno di nessuna altra dimostrazione.

SC

 

[Picander]

voglio registrare una filarmonica molto ben strutturata ( anche se solo di fiati e percussioni)di un paese vicino (della quale conosco il praticamente tutti ) in formato DSD

Ma si può registrare direttamente in DSD? Non penso si possa prescindere da una trasformazione in pcm prima della scrittura in dsd.

 

[guest_49802]

Sì, anzi è fondamentale che tutta la catena sia rigorosamente DSD fino al passaggio finale analogico.
Vedi sito EMM per farti un'idea:

http://www.emmlabs.com/html/products/adc8/adc8.html

SC

 

[gianka]

@SC_ITA: guarda che nessuno vuole sostituire il piacere di ascolto con una dimostrazione matematica. l'incipit del thread è stato più o meno: "è il formato 16/44 in grado di riprodurre corretamente la musica o è necessario passare a formati audio più evoluti pena una disastrosa perdita di informazione musicale?"

L'unico modo di rispondere senza tema di smentita a questo quesito è passare per una dimostrazione rigorosa. poi, e continuerò a ripeterlo in eterno, ognuno ascolta quello che gli pare e piace e trae godimento a suo modo con i suoi gusti da ciò che preferisce. nessuno potrà mai dirti che il "mio" è meglio del "tuo" in senso assoluto. e qui nessuno vuole farlo.

Il bello è soggettivo. come pure il gusto musicale.

si cerca solo di capire quanto un pur grande innovazione tecnologica come il DSD o la musica HD in genere possa dare in più rispetto al vecchio caro CD. Tutto qui... (come se fosse poco )

Per quanto riguarda la procedura che suggerisci come test, forse sarebbe meglio partire da un master comune già digitale. purtroppo il DSD per problemi di protezione è un po' blindato. dovrebbe comunque essere circa lo stesso partendo da un PCM ad alta risoluzione.

Per quanto non credo che sia un test facilissimo da valutare: ad esempio che parametri useresti per valutare le due forme d'onda o meglio, le differenze? come quantificare queste ultime in relazione alla qualità sonora?

@antani: sto scaricando il file e provo a fare anch'io qualche prova sulla waveform.

 

[michele_luppi]

Ma si può registrare direttamente in DSD? Non penso si possa prescindere da una trasformazione in pcm prima della scrittura in dsd.

se ti vuoi leggere il manuale... http://www.manualnguide.com/manual-get/13783/
ad un certo punto è specificato che la registrazione è diretta

 

[guest_49802]

@gianka. La dimostrazione più rigorosa che esiste è quella fatta con le proprie orecchie attaccate al cervello, in quanto è l'unica che comprende tutte le variabili in gioco. Noi siamo molto ma molto più complicati di una FFT o di un microfono. Sai quanti anni di esperienza ci vogliono per poter apprezzare realmente una sinfonica che suona, e sai che dopo tanti anni ancora continuo ad imparare?
L'uso della matematica fa parte del mio mestiere di professore al Politecnico, ma sto ben attento a non usarla in modo semplicistico. Errore tipico degli ingegneri (quale io sono... peraltro, fiero di esserlo).
SC

 

[gianka]

Non sono d'accordo e al tempo stesso... lo sono, ma si rischia di scadere in una discussione fuori tema sulla filosofia che sta dietro una riproduzione musicale.

Scientificamente parlando non puoi definire rigoroso un qualcosa che è per definizione soggettivo. Per quanto sono d'accordo sul fatto che solo l'ascolto con le orecchie può e deve essere il fine ultimo di una riproduzione musicale.

Questo è il motivo per cui le casse si scelgono ascoltandole e non leggendo le brochure. Però converrai che, limitatamente all'ambito del campionamento, una dimostrazione rigorosa può essere fatta sulla base di un sistema formale chiuso e ben noto quale l'analisi matematica.

Lungi da me farne un uso semplicistico, per quanto non capisco come poterne fare un tale uso: l'analisi è di per se un sistema formale completo e ben referenziato nei suoi limiti di applicazione; violare tali limiti non è farne un uso semplicistico, è semplicemente fare un errore.

scusate il piccolo OT.

 

[Guido310]

Io posso essere soddisfatto dal suono vintage delle valvole (e, detto tra noi, lo sono...), dalla timbrica che mi danno, dal calore del suono, ma non pretendo che la riproduzione sia "fedele" all'evento originale.

/QUOTE]

"Music has great dynamic swings, and in tube amplifiers the onset of clip/overload as maximum power is reached is gradual, with a low even-order harmonic.

Even-order harmonic distortion is somewhat benign, and less offensive to the ear than the harsh, odd-order harmonic distortion characteristic displayed by solid-state circuits, even though the distortion figures for tubes are somewhat higher.

Transistor amplifiers generally reach their power limit and clip in a mostly odd-order harmonic, which is more fatiguing to listen to. In such a transistor amplifier the distortion rises very quickly as the maximum power level is reached, with an almost square wave characteristic, and a high DC component, (which can destroy loudspeaker drivers). "

Non ho mai posseduto un ampli valvolare, se non per chitarra, e sarei molto curioso di fare una prova Transistor-valvole, anche con misure, piuttosto che CD-SACD...ho uno switch x amplificatori, un Classè DR15 e sto aspettando un ottimo DAC, il Berkeley Alpha (a quello che ho letto) mi mancano solo due monoblocchi a valvole
Devo aspettarmi due suoni molto differenti??

 

[gattapuffina]

Ma si può registrare direttamente in DSD? Non penso si possa prescindere da una trasformazione in pcm prima della scrittura in dsd.

Con questi apparecchi tipo il Tascam, oppure questo modello della Korg, che probabilmente è più adatto per le registrazioni live ( e tra l'altro lavora a 5.6 mhz, il doppio della frequenza del SACD )

http://www.korg.com/Product.aspx?pd=289

si può senz'altro registrare in DSD, ma per *ascoltare* senza passare dal PCM, l'unico modo è tramite le uscite analogiche dell'apparecchio stesso.

Il problema è che, a livello amatoriale, non c'è la possibilità di farsi un SACD in casa, riproducibile da tutti i lettori SACD.

C'è la possibilità, invece, di fare un "DSD Disc", che è uno strano pseudo-standard derivato, che dovrebbe rappresentare una specie di SACD fatto in casa, ma il problema è che ci sono solo due modi per ascoltare questi dischi:

1) Con il PC, installando il codec della Sony, che ovviamente converte in PCM, perchè si inserisce nella catena audio di Windows, e deve poter funzionare con le schede audio normali, che lavorano tutte in PCM

2) Con la PS3, il modello vecchio da 60GB che è compatibile SACD, che come si sa, converte in PCM.

Non so se esistano altri lettori SACD che leggono questo "DSD Disc", anche perchè viene masterizzato su DVD-R.

 

[Picander]

capisco, però vorrei che un ingegnere mi giurasse che il campionamento dei microfoni non implichi in qualche modo una misurazione del voltaggio del segnale da essi passato a intervalli regolari.
non so se mi sono espresso in modo tecnicamente corretto

 

[Denis Sbragion]

Ciao gianka,

Faccio un esempio pratico: il campionamento a 24 bit. Il buon Dennis dice che un campiontatore a 24 bit è in realtà un campionatore a 20 bit + 4 bit di marketing, dato che l'attuale limite tecnologico rende praticamente impossibile costruire qualcosa che abbia una soglia di rumore oltre i -120db (che corrisponde all'errore di quantizzazione su 20 bit).

se ti riferisci a me ci terrei a precisare che quell'affermazione è stata fatta per la prima volta da un autorevole progettista di DAC di non mi ricordo più quale casa produttrice. Ad oggi è ancora valida, di fatto non si riesce ad andare sotto i -120 dbV di rumore di fondo, almeno a temperatura ambiente. Già i -115 dBV, per circuitazioni che non siano un semplice buffer, sono un traguardo non banale.

Alzando la tensione di uscita fino a cirva 9V, quindi ben oltre i 2V che sono la norma per questi chip, e adottando alcuni altri barbatrucchi, la TI (ex Burr Brown) è riuscita a fare un DAC in grado di rggiungere i 22 bit di risoluzione. Per poter mantenere tale risoluzione però è necessario che tutta la catena analogica successiva sia progettata per lavorare con i 9V, altrimenti si torna indietro ai soliti 20 bit, quando va bene.

Infine, da parecchio tempo, almeno da quando esiste il RingDAC di dCS, praticamente tutti DAC con architettura multibit sigma/delta hanno prestazioni della parte meramente digitale che raggiungono tranquillamente i 24 bit di risoluzione e anche oltre. Risoluzione del tutto inutile in quanto viene castrata dal rumore della successiva parte analogica, inclusa in primis la parte analogica che sta all'interno del chip del DAC stesso.

Da questo punto di vista quindi i DAC di qualità moderni si possono ritenere sostanzialmente "perfetti", nel senso che il limite prestazionale normalmente non dipende dal DAC in se ma dalla inamovibile e ineluttabile costante di Boltzmann.

Le obiezioni in merito alla distanza tra teoria del campionamento e relativa realizzazione pratica vengono quindi praticamente a decadere del tutto, in quanto tale distanza, per quanto inevitabile, introduce errori che sono ormai almeno di un ordine di grandezza inferiori rispetto a quelli introdotti dalle parti analogiche. I sistemi AD/DA moderni infatti sono uno di quei pochi rari casi in cui teoria e pratica coincidono in un modo che ha quasi del mirabile.

Saluti,

P.S. Per Picander: le prove che hai fatto non sono valide e sono più o meno equivalenti al voler leggere un testo guardando uno per uno i byte di un file compresso e crittografato che contiene il testo in questione. I campioni che tu analizzi sono sostanzialmente una codifica del segnale, non il segnale stesso, che deve essere "decodificato" opportunamente per poter essere estratto integro. Purtroppo il teorema del campionamento a prima vista appare semplice ed intuitivo, ma se si tenta di interpretarlo solo con l'intuito si prendono solo delle colossali cantonate, che molto spesso sono pure molto difficili da "smontare" in modo altrettanto intuitivo.

 

[antani]

@sc_ita ma io mica pensavo ad una dimostrazione matematica. I brani li ho fatti per un test di ascolto.

 

[guest_49802]

OK! Vorrei farla anch'io, (anzi in parte le ho già fatte, un po' alla cavolo, ma ora le rifarei con criterio più rigoroso). Però qui la posso fare solo confrontando il layer SACD e il layer RBCD dello stesso disco. Si tratterebbe di dischi Sony-BMG, Channel Classics, Telarc e roba del genere... (tutta classica e sinfonica incasinata al punto giusto). Ma se poi mi dici che il layer RBCD è artefatto per suonare peggio, beh allora è tutto inutile.

Però ti devo dire che secondo il mio modesto parere già il layer RBCD di questi che ho citati è buono, molto buono. Davvero sorprendentemente buono (per un RBCD ) e mi sembrerebbe molto strano fosse artefatto.

Salutoni,
SC

 

[dwaltz]

Anta sono andado di la è ho letto tutto il thread (a parte che non capisco come fai a non capire cosa sia una trasformazione lineare e capire tutto il resto di cui parlate causalità e dintorni ) , ma per fare il test ho provato ad aprire i torrent, ma non scarica.

Sui test fatti col campione scaricato ieri sono ancora in alto mare, per vari problemi:

• il mio portatile non ha l'uscita digitale
• il mio DAC arriva a 96 KHz
• il mio media player non legge flac ne wav a 24 bit o più

il PC buono sta in una stanza lontana dallo stereo.
La prossima settimana lo sposto per fare una prova: 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).

Il mio campione è sempre della Linn, sinfonia di Mozart, e arriva a 88 KHz.
Nell'altro campione a 192 c'è qualcosa di strano: facento uno spettro di potenza si vedono due picchi palesemente a 88 e 96 KHz. Il secondo ci può stare se viene dal dimezzare i 192, ma il primo boh...

 

[guest_49802]

Gli spettri si divertono a volte a far strani scherzetti...
Quelli dell'alta risoluzione poi sono proprio maleducati oltre che presuntuosi!
SC
Chiedo pazienza per l'intrusione OT, ma data l'ora un po' di svaccamento ci potrebbe anche stare, no?

 

[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.