SACD VS DVD AUDIO

AK1 · שליחה #121 25/08/2015 12:18

DigiSUN כתב:לגבי תוצר האינטרפולציה, אנסה להמחיש באמצעות MATLAB. אבל נעשה את זה מחר ברשותך
...

ה-lab מת?

DigiSUN · שליחה #122 25/08/2015 13:26

לא, הוא מתבשל דווקא די טוב. לא שכחתי אותך

הכנתי המחשה ואני רוצה שהיא תהיה ממצה. אשתדל לסיים עוד הלילה.

AK1 · שליחה #123 27/08/2015 18:18

קוד: בחירת הכל

C&#58;\ping DigiSUN
Pinging DigiSUN with 32 bytes of data&#58;
Request timed out.
Request timed out.
Request timed out.
Request timed out.
C&#58;\

AK1 · שליחה #124 03/09/2015 0:02

@DigiSUN,

האם יש מצב למצגת פחות מושלמת/ממצה, אבל בכל זאת משהו?

אולי אפילו רק תשובה לשאלה הספציפיות:

האם/איך, בהינתן הדגימות המתוארות בגלים המרובעים, ניתן בפועל (ע"י DAC) לשחזר את הסינוס שמעליהם שאכן ייראה כמו סינוס (אפילו אם באמפליטודה מוקטנת), בניגוד לשיחזור שייראה כמו כמו AM של תדר הדגימה? וזאת לא ב-offline וללא ידע מוקדם על צורת הגל הנדגם.

תודה!
עמיר

DigiSUN · שליחה #125 04/09/2015 20:21

הי עמיר,
אני ממש מצטער שנעלמתי.
באמת קשה להמחיש את הרעיון בלי לרדת ליסודות. אבל אכין משהו נחמד.

AK1 כתב: האם/איך, בהינתן הדגימות המתוארות בגלים המרובעים, ניתן בפועל (ע"י DAC) לשחזר את הסינוס שמעליהם שאכן ייראה כמו סינוס (אפילו אם באמפליטודה מוקטנת), בניגוד לשיחזור שייראה כמו כמו AM של תדר הדגימה? וזאת לא ב-offline וללא ידע מוקדם על צורת הגל הנדגם.
...

בהחלט ניתן, וכל DAC שמכבד את עצמו יעשה את זה.

לגבי הרושם שקיבלת שהשיחזור נראה "כמו AM של תדר הדגימה": זהו רושם מובן אבל מוטעה, השיחזור הוא סינוס נקי!
שב עם עט ונייר, ואתה תצליח להלביש סינוס של 20 קה"ץ על הכוכביות הללו! אוכיח לך בהמשך.

זה מה שרואים בסרטון באוסצילוסקופ (סינוס נקי) בניגוד לצג הטאבלט (אפנון זוועתי). וזה, אגב, דומה מאוד לפח הקלאסי שנופל בו נמר לוי כשהוא אומר: "הקלטה דיגיטלית וניגון דרך cd מחסיר פרטים ברמה שרואים זאת על הגל במחשב האולפן." המחשב מחבר את נקודות הדגימה בקוים ישרים לנוחיותינו, אבל אין באמת אינפורמציה בין נקודות הדגימה האלה. וגם לא צריכה להיות, על פי משפט נייקויסט.

הסבר: דבר ראשון, הרוטינה שאתה כתבת היא נכונה. הכוכביות שהתקבלו שם הן אכן בצורה שמצופה מהרמוניה ב-20 קה"ץ שנדגמה ב- 44.1 קה"ץ. אבל מה הן מייצגות, בעצם? את "מסרק" הדגימות - נקודות בדידות בזמן. ולא מעבר לכך.
אתה הסתכלת על הנקודות הבדידות האלה, וחיברת אותן בדמיונך לקבלת משהו שבאמת מזכיר "אפנון AM". גם תוכנות כמו אלה שמנהל האתר האחר ראה - מחברות בין הנקודות באיזשהו קו ישר. אבל האם ניתן לחבר ביניהן גם באופן כזה שיתקבל סינוס נקי בתדר הרצוי? התשובה היא - כן, ניתן, ויתרה מזאת - זה החיבור היחיד שהוא חוקי!

כי כזכור אנחנו מניחים שהאות הדגום מקיים את תנאי נייקויסט: הוא אינו מכיל רכיבי תדר גבוהים יותר מ-22.05 קה"ץ. אילו הכיל, הרי שהם סוננו: לפני הדגימה האות עבר מסנן Anti-Aliasing (כל ADC נורמלי עושה זאת היום, זה חלק בלתי נפרד מתהליך הדגימה). היותו של האות מכיל תדרים רק עד תדר נייקויסט (במקרה שלנו 22.05 קה"ץ) - זהו ה"ידע המוקדם" היחיד על צורת הגל, וזו הנחת ייסוד במערכת השחזור של כל DAC. שחזור שיציג תמונה כמו אפנון AM או קוים ישרים או מדרגות - מציג בעצם רכיבי תדר גבוהים יותר מתדר נייקויסט, ולכן אינו חוקי ולא ייתכן שהמשחזר יפיק אותו (אלא אם ה-DAC באיכות ממש ירודה, וכבר אין ממש כאלה). במשחזר קיים מסנן אינטרפולציה כזה שיפיק סינוס נקי.

אין לי פה Matlab, אבל כבר הכנתי משהו, אז אשתדל להביא לך בהקדם המחשה כיצד הכוכביות שהצגת הופכות לסינוס נקי - ולא לשום צורה אחרת.

Sexter · שליחה #126 04/09/2015 22:06

AK1 כתב:@DigiSUN,

האם יש מצב למצגת פחות מושלמת/ממצה, אבל בכל זאת משהו?

אולי אפילו רק תשובה לשאלה הספציפיות:

האם/איך, בהינתן הדגימות המתוארות בגלים המרובעים, ניתן בפועל (ע"י DAC) לשחזר את הסינוס שמעליהם שאכן ייראה כמו סינוס (אפילו אם באמפליטודה מוקטנת), בניגוד לשיחזור שייראה כמו כמו AM של תדר הדגימה? וזאת לא ב-offline וללא ידע מוקדם על צורת הגל הנדגם.

תודה!
עמיר
...

·

שוב, יש ערבוב של מושגים. ה"גלים המרובעים" הם לא דגימות אלא אות אנלוגי הנקרא staircase או אות ZOH. זו בדיוק הצורה של האות המתקבל במוצא של DAC !!! בכדי לקבל סינוס, צריך לבצעה החלקה. כל מסנן LPF אנלוגי ]שות יעשה זאת (בדרך כלל מסנן אקטיבי מבוסס רשת RC ומגבר אופרטיבי). אבל, לפעולה זאת יש מחיר - הזזת מופע שזה למעשה השהיה בזמן.

אות דמוי AM מתקבל רק אם האות המקורי נדגם בתדר קרוב מידי לתדר נייקויסט. כל ספר הדן בעניין בקרה ספרתית יציין את חסרון ההשהיה בזמן בראש רשימת החסרונות של עיבוד ספרתי. אין דרך להמנע מזה.

דגימות על הנייר נראות כדיאגרמת מקלות ולא מדרגות. בפועל הדגימות הם ערכים ספרתיים השמורים במערך. תדר הדגימה - או מרווח זמן הדגימה וההמרה Ts הוא ערך שנשמר בנפרד בזכרון. ממיר ה DAC חייב להשתמש באותו תדר שעון של ממיר ה ADC, אחרת האות האנלוגי במוצא ה DAC יתרחב או יתכווץ בזמן (ה TEMPO של הצליל ישתנה). ז"א אפשר להשמיע את הדגימות עי פליטה שלהם לממיר ה DAC בתדר גבוה מהתדר הדגימה המקורי. נקבל אפקט של CHIMPMUNK בקול האנושי. משך זמן השיר יתקצר בהתאם. להבדיל מכך, ניתן לשמות את ה PITCH. זה אומר שהטון של הזמר לדוגמה ישמע גבוה, אך משך זמן של הקטע לא ישתנה. זה נעשה ע"י דילוג על דגימות והחלפת הדגימות החסרות ע"י חזרה על דגימות קיימות. בפועל יש עוד תהליכים של NOISE SHAPING בכדי שהצליך לא ישמע מתכתי ומקוטע... לכל אפקט דיגיטאלי על אות שמע, יש אלגוריתם ידוע, אבל זה כבר חורג מהמגבלה של הדיון הזה...

AK1 · שליחה #127 05/09/2015 0:29

DigiSUN כתב: בהחלט ניתן, וכל DAC שמכבד את עצמו יעשה את זה.

לגבי הרושם שקיבלת שהשיחזור נראה "כמו AM של תדר הדגימה": זהו רושם מובן אבל מוטעה, השיחזור הוא סינוס נקי!
שב עם עט ונייר, ואתה תצליח להלביש סינוס של 20 קה"ץ על הכוכביות הללו! אוכיח לך בהמשך.

זה מה שרואים בסרטון באוסצילוסקופ (סינוס נקי) בניגוד לצג הטאבלט (אפנון זוועתי). וזה, אגב, דומה מאוד לפח הקלאסי שנופל בו נמר לוי כשהוא אומר: "הקלטה דיגיטלית וניגון דרך cd מחסיר פרטים ברמה שרואים זאת על הגל במחשב האולפן." המחשב מחבר את נקודות הדגימה בקוים ישרים לנוחיותינו, אבל אין באמת אינפורמציה בין נקודות הדגימה האלה. וגם לא צריכה להיות, על פי משפט נייקויסט.

הסבר: דבר ראשון, הרוטינה שאתה כתבת היא נכונה. הכוכביות שהתקבלו שם הן אכן בצורה שמצופה מהרמוניה ב-20 קה"ץ שנדגמה ב- 44.1 קה"ץ. אבל מה הן מייצגות, בעצם? את "מסרק" הדגימות - נקודות בדידות בזמן. ולא מעבר לכך.
אתה הסתכלת על הנקודות הבדידות האלה, וחיברת אותן בדמיונך לקבלת משהו שבאמת מזכיר "אפנון AM". גם תוכנות כמו אלה שמנהל האתר האחר ראה - מחברות בין הנקודות באיזשהו קו ישר. אבל האם ניתן לחבר ביניהן גם באופן כזה שיתקבל סינוס נקי בתדר הרצוי? התשובה היא - כן, ניתן, ויתרה מזאת - זה החיבור היחיד שהוא חוקי!
כי כזכור אנחנו מניחים שהאות הדגום מקיים את תנאי נייקויסט: הוא אינו מכיל רכיבי תדר גבוהים יותר מ-22.05 קה"ץ. אילו הכיל, הרי שהם סוננו: לפני הדגימה האות עבר מסנן Anti-Aliasing (כל ADC נורמלי עושה זאת היום, זה חלק בלתי נפרד מתהליך הדגימה). היותו של האות מכיל תדרים רק עד תדר נייקויסט (במקרה שלנו 22.05 קה"ץ) - זהו ה"ידע המוקדם" היחיד על צורת הגל, וזו הנחת ייסוד במערכת השחזור של כל DAC. שחזור שיציג תמונה כמו אפנון AM או קוים ישרים או מדרגות - מציג בעצם רכיבי תדר גבוהים יותר מתדר נייקויסט, ולכן אינו חוקי ולא ייתכן שהמשחזר יפיק אותו (אלא אם ה-DAC באיכות ממש ירודה, וכבר אין ממש כאלה). במשחזר קיים מסנן אינטרפולציה כזה שיפיק סינוס נקי.

אין לי פה Matlab, אבל כבר הכנתי משהו, אז אשתדל להביא לך בהקדם המחשה כיצד הכוכביות שהצגת הופכות לסינוס נקי - ולא לשום צורה אחרת.

...

ראשית, תודה שחזרת.

שנית, עלה בדעתי ש" שחזור שיציג תמונה כמו אפנון AM ... מציג בעצם רכיבי תדר גבוהים יותר מתדר נייקויסט", אבל לא ידעתי איך להוכיח את זה. סה"כ אני לא מומחה בטראנספורמאציות פורייה או מה שנדרש שם. חשבתי על זה שאת "איפנון ה-AM" הזה אפשר להציג כמכפלת סינוסים -- סינוס של תדר הדגימה והסינוס של ה"איפנון", ודומני שייש איזושהי נוסחה למכפלת סינוסים, אבל לא זכרתי אותה מהתיכון שלי לפני יותר מ-40 שניה, ולא עלתה בדעתי דרך פשוטה לחפש אותה. לא חשוב.

אבל בכל מקרה הייה ברור לי ששיחזור "איפנון ה-AM" לא הייה מה ש-DAC מייצר.

מה שלא ברור לי זה איך מייצרים מהדגימות את הסינוס הנכון, אם האמצעים שמשתמשים בהם הם בסגנון ההופכי ל-sample and hold -- ייצור מתח פרופורציוני לערך הדגימה, לכל היותר עם "החלקה" של ה"מדרגות" המתקבלות בעזרת "oversampling".

אחכה לתשובה

תודה!
עמיר

נ.ב., על תוצאות ה"ציור" של התוכנית שלי לא הסתכלתי כעל רצף שייש להשלימו בסתם קווים לפי מה שרואים בעיין, אלא בהחלט כדיאגרמת "מקלות", רק שלא הייה ועדיין לא ברור לי איך מוצאים את הסינוסים הנכונים להעברה בין הנקודות.

AK1 · שליחה #128 05/09/2015 0:41

Sexter כתב:
...
...
·

שוב, יש ערבוב של מושגים. ה"גלים המרובעים" הם לא דגימות אלא אות אנלוגי הנקרא staircase או אות ZOH. זו בדיוק הצורה של האות המתקבל במוצא של DAC !!! בכדי לקבל סינוס, צריך לבצעה החלקה. כל מסנן LPF אנלוגי ]שות יעשה זאת (בדרך כלל מסנן אקטיבי מבוסס רשת RC ומגבר אופרטיבי). אבל, לפעולה זאת יש מחיר - הזזת מופע שזה למעשה השהיה בזמן.

אות דמוי AM מתקבל רק אם האות המקורי נדגם בתדר קרוב מידי לתדר נייקויסט. כל ספר הדן בעניין בקרה ספרתית יציין את חסרון ההשהיה בזמן בראש רשימת החסרונות של עיבוד ספרתי. אין דרך להמנע מזה.

דגימות על הנייר נראות כדיאגרמת מקלות ולא מדרגות. בפועל הדגימות הם ערכים ספרתיים השמורים במערך. תדר הדגימה - או מרווח זמן הדגימה וההמרה Ts הוא ערך שנשמר בנפרד בזכרון. ממיר ה DAC חייב להשתמש באותו תדר שעון של ממיר ה ADC, אחרת האות האנלוגי במוצא ה DAC יתרחב או יתכווץ בזמן (ה TEMPO של הצליל ישתנה). ז"א אפשר להשמיע את הדגימות עי פליטה שלהם לממיר ה DAC בתדר גבוה מהתדר הדגימה המקורי. נקבל אפקט של CHIMPMUNK בקול האנושי. משך זמן השיר יתקצר בהתאם. להבדיל מכך, ניתן לשמות את ה PITCH. זה אומר שהטון של הזמר לדוגמה ישמע גבוה, אך משך זמן של הקטע לא ישתנה. זה נעשה ע"י דילוג על דגימות והחלפת הדגימות החסרות ע"י חזרה על דגימות קיימות. בפועל יש עוד תהליכים של NOISE SHAPING בכדי שהצליך לא ישמע מתכתי ומקוטע... לכל אפקט דיגיטאלי על אות שמע, יש אלגוריתם ידוע, אבל זה כבר חורג מהמגבלה של הדיון הזה...
...

תודה שחזרת גם אתה

התופעה של "איחור" של תהליך DAC -- אם אני מבין נכון את המשמעות -- שהתוצאה האנאלוגית המתקבלת היא נכונה ללו הבדלי פאזה בין סינוסים של תדרים שונים, אבל פשוט לא מתקבלת מיידית אלא באיחור של דגימה אחת או יותר -- לא נראית לי בעייה אמיתית לצרכי הנאה מסאונד

כלומר, לא איכפת לי אם מרגע שאני לוחץ play ועד שמתחיל לצאת סאונד יעברו כמה שניות, אפילו 10 ויותר, אם זה מה שנדרש כדי להפיק תוצאה טובה יותר, ע"י ביצוע read ahead של מאות אלפי דגימות.

ברור לי לחלוטין שאי-התאמה בשעונים יוצרת ברדק בלתי רצוי בעליל.

על תוצאות ה"ציור" של התוכנית שלי לא הסתכלתי כעל רצף שייש להשלימו בסתם קווים לפי מה שרואים בעיין, אלא בהחלט כדיאגרמת "מקלות", רק שלא הייה ועדיין לא ברור לי איך מוצאים את הסינוסים הנכונים להעברה בין הנקודות.

תודה!
עמיר

Sexter · שליחה #129 05/09/2015 12:25

דגימה ושחזור יוצרים השהיה בזמן קבועה ללא קשר לתדר האות.אבל תהליך ההחלקה של האות שהופר לאנלוגי, אשר נעשה ע"י מסנן אנלוגי מוסיף הזזות מופע שונות לכל תדר וכמובן גם מנחית תדרים גבוהים יותר ממה שהוא מנחית תדרים נמוכים. מסיבה זאת לא תמיד זה רעיון טוב להוסיף מסנן במוצא של DAC.

AK1 · שליחה #130 05/09/2015 12:29

Sexter כתב:דגימה ושחזור יוצרים השהיה בזמן קבועה ללא קשר לתדר האות.אבל תהליך ההחלקה של האות שהופר לאנלוגי, אשר נעשה ע"י מסנן אנלוגי מוסיף הזזות מופע שונות לכל תדר וכמובן גם מנחית תדרים גבוהים יותר ממה שהוא מנחית תדרים נמוכים. מסיבה זאת לא תמיד זה רעיון טוב להוסיף מסנן במוצא של DAC.
...

אכן, וזו אמורה להיות אחת ההצדקות להעלאת תדר הדגימה, כדי שה-Low-Pass Filter ביציאה של ה-DAC יחתוך בתדר גבוה בהרבה מהתדרים השמיעים -- זה מה שהמחקר הכושל שדובר בו קודם לא בדק כראוי, לכאן או לכאן.