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  Quantização e Frequência de Amostragem ideais p/ reprodução

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ricardo onga-ku
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MensagemAssunto: Quantização e Frequência de Amostragem ideais p/ reprodução   Seg Jun 18 2012, 18:45

The Optimal Sample Rate for Quality Audio
By Dan Lavry, Lavry Engineering Inc. May 3, 2012

http://www.lavryengineering.com/pdfs/lavry-white-paper-the_optimal_sample_rate_for_quality_audio.pdf
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PALUSE
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MensagemAssunto: Re: Quantização e Frequência de Amostragem ideais p/ reprodução   Seg Ago 06 2012, 01:56


Os tipos da Lavry podem ter muita razão, mas não entendo qual o problema de se resgatar muito detalhe no formato digital. Não tem a ver com sobredosagem ou passar a distancia prevista, tem a ver com a quantidade de detalhe que se pretende retirar do dominio "análogo" para o dominio digital. Alguém se preocupa que os gravadores de estudio a 76 cm/s respondam alegremente até os 40Khz???



Inté
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ricardo onga-ku
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MensagemAssunto: Re: Quantização e Frequência de Amostragem ideais p/ reprodução   Sab Nov 10 2012, 10:20

PALUSE escreveu:

Os tipos da Lavry podem ter muita razão, mas não entendo qual o problema de se resgatar muito detalhe no formato digital. Não tem a ver com sobredosagem ou passar a distancia prevista, tem a ver com a quantidade de detalhe que se pretende retirar do dominio "análogo" para o dominio digital. Alguém se preocupa que os gravadores de estudio a 76 cm/s respondam alegremente até os 40Khz???



Inté

A extensão da gama de frequências aos 40kHz não corresponde a maior detalhe audível ou reproduzível; se olhares para a resposta dos tweeters de cúpula metálica verás que essa extensão é mesmo muito desaconselhável.

Mas o que este e outros fabricantes de equipamento digital afirmam é que uma frequência de amostragem de 192kHz produz artefactos ou erros, ao contrário do que se passa a frequências mais baixas (88,2 ou 96kHz).
Além disso os ficheiros são mais pesados o que pode também ser uma causa de erros.

R
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PALUSE
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MensagemAssunto: Re: Quantização e Frequência de Amostragem ideais p/ reprodução   Sab Nov 10 2012, 16:50

Orquestra

Se o equipamento responde até aos 40Khz de forma "airosa" é implicito que suporta a gama de audio "alta" ainda de forma mais "alegre" em termos de distorção/saturação. Com respeito aos graves, nas máquinas a 76 cm/s, já se tem que apostar no "desenho" das cabeças para um desempenho bom. A esta velocidade já se começa a "desviar" a largura de banda útil com o melhor desempenho.
Com respeito ao "peso" ou dimensão dos ficheiros só observo duas situações:

1- A aplicação e o hardware (PC ou Mac ) tem que estar a funcionar sem erros.

2- A informação do ficheiro é, aparentemente, a duas variáveis. Mesmo que não seja não passa de um registo de dados.
O registo dos intervalos de tempo e o registo da amplitude referente a cada intervalo de tempo (PCM). No caso da modulação Sigma -Delta o sinal analógico é descrito numa sequencia de bits resultante da conjugação de um grupo de sinais de referencia do modulador.Comparativamente a um sistema PCM, tem mais fácil implementação devido a não ser necessário componentes de extrema precisão de valores como no divisores de voltagem dos conversores PCM. Mas voltando ao ficheiro de dados, continuamos a usar a base de tempo e no caso do sigma-delta o valor do bit (0 ou 1) por cada intervalo de tempo.

O resto são operações (algoritmos) feitas pelas aplicações desenvolvidas para o efeito. Se não tiverem erros, tudo deve funcionar bem. O oscilador do computador não vai introduzir "jitter" nas contas dos bits. O aparelho só executa operações matemáticas e os valores estão préviamente defenidos. Os processadores resolvem os cálculos a 32 bits de precisão. Caso não aconteça, o erro é de quem escreveu a aplicação. Arranjem outro software!

Por curiosidade referencio um gravador da Ampex o ATR-102, que usa uma portadora (BIAS) com 438Khz e que funciona a 72cm/s de velocidade linear da fita. Há algum problema com isso?
Não é por acaso que o formato digital profissional DSDX utiliza 32bits (64bits com virgula flutuante) e 384Khz de amostragem como limite.


Inté


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ricardo onga-ku
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MensagemAssunto: Re: Quantização e Frequência de Amostragem ideais p/ reprodução   Sab Nov 10 2012, 18:54

Segundo li o problema não está no software de leitura mas nos chips de conversão.
Além disso todos parecem unânimes em afirmar que 16bits são suficientes para o suporte de escuta ou reprodução doméstica (leia-se disco ou ficheiro).
Já falei disso aqui.

John Siau, V.P. of Benchmark Media Systems, Inc.

All of Benchmark’s A/D converters and D/A converters support sample rates up to 192kHz. However, we strongly recommend 96kHz for optimum performance. There is a performance penalty for operating at 192kHz. The problem is that all A/D and D/A converter chips operate at reduced oversampling ratios when converting at 192kHz. At the current time, the negative consequences of the reduced oversampling ratio far outweigh any benefits derived from the higher sample rates.

At 192kHz the stopband attenuation of the digital filters is usually much poorer than at 96kHz. Many converter ICs have 120dB of stopband attenuation at 96kHz, but only 80dB at 192kHz. This makes 192kHz converters very susceptible to aliasing and poor image rejection. These artifacts clutter the audible spectrum with low-level non-musical distortion.

It can be shown and demonstrated that there is no loss of time-domain accuracy when operating at 96kHz versus 192kHz. It is a myth that 192kHz gives better time-domain accuracy.

To date, Benchmark has no evidence that 192kHz performs better than 96kHz, but we have a substantial body of evidence that shows that 192kHz has defects that are not present at 96kHz. These issues are also shared openly by one of our competitors: Lavry Engineering. We suspect many other manufacturers are aware of these issues, but choose not to talk about them.

Bottom line: Be very careful about any claims that 192kHz sounds better than 96kHz. Our experience points in the opposite direction.


http://www.soundstagehifi.com/index.php?option=com_content&view=article&id=126:96khz-vs-192khz&catid=57:reader-feedback&Itemid=24

-

Audio Times - At 24 bit/96kHz, are we now approaching a point where further
improvements in performance will be negligible?

Igor Levin (Antelope Audio) - Well yes and no, or as the Germans say: "jein".
The 24 bits have not been achieved yet.
In spite of a wave of 32 bit converters – which employ marketing rather than
audio bits – the performance of state of the art converters is currently about
21-22 bits.
Personally I don't think more bits matter any more.
But higher sample rates ARE important.
And the issue there is not that you can convert up to 200 kHz (that only your
dog can hear), but the fact that many software plug-ins work a lot better at
higher sampling rates.
This is especially true of compressors and various saturation simulators which
benefit from oversampling.
Arguments can be made that DACs also do a better job converting heavily
oversampled audio by eliminating some upsampling steps.


http://www.audio-times.com/audiotimes/2012/03/31/antelope-audio-critical-aspects-of-high-end-audio-converter-and-clock-design/

-

Everything Audio Network - With 24-bit converters now measuring more than of
-125 dB in signal to noise and dynamic range — offering audible improvement over
16-bit.—rewrite for clairity.
Will moving to 32-bit converters produce any further audible benefits?
Or have we maxed out with 24-bit, as far as improving the sound by increasing
the word length?

John Siau (Benchmark Media) - The 32-bit systems will offer no advantage until
converters reach a SNR of about 138 dB, but many other things would have to
change as well.
The best line-level analog circuits barely exceed 130 dB, many power amplifiers
barely exceed 16-bit (96 dB) performance, and today's best 24-bit recordings
barely exceed the SNR of a 16-bit system.
Most audiophile systems are limited by the SNR of the volume control circuits.
Most power amplifiers do not come anywhere close to delivering 24-bit
performance (144 dB).
One of the goals of the DAC1 was to simplify the audiophile signal chain.
The DAC1 is designed to directly drive power amplifiers.
In such a system, the power amplifier will be the limiting factor.
We need better power amplifiers before we will need 32-bit converters.


http://everythingaudionetwork.blogspot.pt/2010/06/ean-audio-insider-benchmark-medias-john.html

-

Ed Meitner (EMM) - I think the 24-bit is a crock of lies. I don't know how many
marketing bits have snuck into that.

Positive Feedback - So what do you think they really actually deliver, in terms
of linear bits?

EM - Oh, in the digital domain, I'm sure they deliver the 24-bits. But when it
comes to analogue, I've never seen an analogue circuit that can do that.

PF - So it's marketing bits, huh?

EM - Well, yes.


http://www.positive-feedback.com/Issue11/meitnerinterview.htm

-

Mono & Stereo - We see that year by year there is kind of race for bits and high
sampling rates. Where do you think this will stop?

Dan Lavry (Lavry Engineering) - Regarding bits:
The ear can not hear more then about 126dB of
dynamic range under extreme conditions. At around 6dB per bit, that amounts to
21 bits, which is what my AD122 MKIII provides (unweighted).

Regarding sample rate:
The ear can not hear over 25-30KHz, therefore 60-70KHz
would be ideal. Unfortunately there is no 65KHz standard, but 88.2KHz or even
96KHz is not too far from the optimal rate. 192KHz is way off the mark. It
brings about higher distortions, bigger data files, increased processing costs,
and all that for no up side! People that think that more samples are better, and
that digital is only an approximation, do not understand the fundamentals of
digital audio.

M&S - What rate and bits are enough for today music reproduction and recording?

DL - Regarding processing bits:
For music production, for adding and mixing many channels, for various digital
processing, we need more bits. One must make a distinction between processing
bits and conversion bits. Say for example that you have 32 channels, each
channel made out of 24 conversion bits. If you sum the channels you end up with
31 bits. At the end of the process, the 31 bit sum can be reduced back to say 24
bits, or to 16 bits, because the ear can not hear 31 bits (186dB dynamic range).
It is best to have a lot of processing bits. How many, it depends on the number
of channels and on the type of processing.

Regarding the rate:
One has to make a distinction between the audio sample rate and the rate of a
localized process:

The audio sample rate is the rate that carries the music data itself. Roughly
speaking, the audio bandwidth itself is slightly less then half the sample rate.
A 44.1KHz CD can contains music to about 20KHz.

At the same time, there are many cases when we use much higher "localized
rates". Such higher rates do not increase the musical content. The higher rates
still offer the same original bandwidth of the sample rate. We up sample or down
sample between localized rates for various technical reasons. For example,
virtually all modern DA's operate at 64-1024 times the sample rate speeds (in
the many MHz range). Operating at such high rates simplifies the requirements of
the anti imaging filter (an analog filter located after the DA conversion). The
decision about the ideal localized rate depends on the technology and the task
at hand. It is an engineering decision, not an ear based decision. As always a
poor implementation may introduce Sonics, and it would be wise to refrain from
the often encountered practice of far reaching false generalizations, so common
in the audio community.

M&S - When CD came on horizon nobody talked about jitter. Now days everyone is
having his own philosophy around it. Can you elaborate on this subject please.
What is the real importance and how to approach this?

DL - Jitter is not only an audio issue. I was dealing with jitter issues in
medical conversion, way before the days of digital audio. Jitter is an issue for
all conversion (video, instrumentation, telecom, medical, industrial controls…).

The concept of conversion is based on two requirements:

"Taking precise snap shots"

Taking the snap shots at evenly spaced intervals, and playing them back at the
same evenly spaced intervals.

Think of a movie camera with an "unsteady motor", or a playback film projector
with a motor that rattles between too slow and too fast. Either case will
distort the outcome, and the distortion depends on both the jitter (speed
variations), and on the subject itself. Jitter would not do much harm to a
steady object, but it does alter the view of a fast moving object. Similarly, in
audio, the distortions due to uneven timing (jitter) is due to the interaction
between the clock imperfection and the audio itself. Unlike tube, transformer or
many other distortions, the outcome due to jitter is NOT predictable or
repeatable. There is no such thing as "good sounding jitter". There are many
types and causes of jitters. What we hear is not only about the jitter amplitude
and frequency. It is also about jitter type.

Conversion jitter may alter the sound significantly. At the same time,
transferring data (that was already converted) between say AD and a computer, or
between other digital sources and digital destinations, does not call for great
jitter performance. It is only during the conversion process that jitter needs
to be very low. Data transfer jitter is not much of an issue, when you are only
moving ones and zeros.


http://www.monoandstereo.com/2008/06/interview-with-dan-lavry-of-lavry.html

-

Paroxysmal Discharge - If you had a room and a system and choice of music that
you have full control over, do you think you could tell a €200 CD player from a
€15000 transport feeding one of your DAC's?

Daniel Weiss (Weiss) - I wouldn't expect to hear a difference actually.

PD - Because of the jitter suppression?

DW - Yes, provided of course that the data is read correctly.

PD - Given the Nyquist theorem and the limits of human hearing, is the only
reason we sometimes can tell 16 bits 44,1kHz from hi-res, just the
reconstruction filters?
Because theoretically we shouldn't hear the higher resolution.

DW - I don't know, maybe it has to do with non-linearities in the ear, so high
frequencies above 20kHz can end up at lower frequencies through intermodulation.
Maybe there's something to that, I don't know.
But then the speakers have to do that, and the microphones etc.

PD - A problem is that very few microphones record that high frequencies.
If you analyze a 24-bit, 96kHz recording of classical music, it might not have
anything above, say, 25kHz.
But still people think it sounds much better.
So could it be the bit depth, the extra dynamics?

DW - It's different in the D-A converter, with the frequencies it can transmit
and the anti-aliasing or the reconstruction filter which can be much flatter, so
it gives you less artifacts from the filter.

PD - Your equipment supports up to 24 bits, 192kHz. Is that completely overkill?

DW - Yes. Bob Stuart of Meridian once gave a talk at AES and his proposal was to
keep it at 60 kHz.

PD - The closest one we have as a standard is 88,2, but more equipment supports
96.

DW - 96 is coming from the studio standard, doubled from 48. But 88,2 or 96 will
be plenty.

PD - So anyone claiming to hear a difference between 96 and 192 would either be
hearing placebo or in how it was converted to that sampling rate?

DW - That is a point of course.
I know of professional people having done tests with these conversions and they
can hardly hear a difference, even if it's up to 192 and down to 44,1 again.

PD - Especially if they use Saracon!

DW - Yes, they used Saracon.

PD - That seems to have become a bit of a standard?

DW - There are some competitors, but it's one of the better ones.
There's a website actually, comparing all kinds of sampling rate converters.

PD - And saracon does very well.

DW - Yes, luckily (laughs).

PD - If you could choose only one format, would it be 24 bits, 44,1kHz or 16
bits, 88,2 kHz?

DW - Probably 16/88.

PD - At least in theory, our ears can manage more than 96dB of dynamics, but we
can't hear much above 20kHz.
So according to that, the extra dynamics should be better.

DW - Professional people usually go with larger word lengths than bandwidth.

PD - That's because they will do processing with the sound, so they want that
margin.

DW - As an end format, you can do a very decent encoding in 16 bits.
I think the dynamic range is enough, you don't have such dynamic range in a
listening situation usually.

PD - But you have a finite number of steps within those 16 bit, so it's not
infinite precision.
Would you ever need a finer resolution than that?

DW - The question is whether you need the signal to noise ratio basically.
It's 96dB at 16 bits, which is huge.
You have maybe a 30dB dynamic range in the music, and that is already quite a
lot actually.
So you still have a 60dB lower noise floor.
I don't think you hear the noise of a CD.
At normal listening levels, do you hear the noise floor?

PD - No.

DW - See, that's what I mean.

http://ukiro.com/2011/05/12/interview-daniel-weiss/
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PALUSE
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MensagemAssunto: Re: Quantização e Frequência de Amostragem ideais p/ reprodução   Sab Nov 10 2012, 19:45

Orquestra

Epá, são opiniões da malta que supostamente trabalho no "meio".
Como "doméstico" mantenho que ambas as partes são importantes, "bit depth" (resolução da amplitude do sinal) e "sampling" (Amostragem "temporal" do sinal). Estas varáveis notam-se de ouvido para o mesmo dac, especialmente no PC. No sistema também, com variantes digitais dos ficheiros.

Se um tipo escutar o "Thank You Mr. Churchill" do Peter Frampton, aquilo é uma banháda cheia de compressão e "carecádas nos picos de onda". Se escutarmos os "The Dunwells", um tipo nota que existiu bom tom na execução e mistura do registo. Embora possa ter uma ou duas carecádas por faixa, não sôa mal por isso. Ambos os registos são servido a 24 bits com 96Khz de amostragem.

Sobre o Saracon da Weiss, pelo pouco que conheço da palete de opções PCM2DSD, a aplicação apresenta 3 opções de modulador e o Philips Audio Format Converter tem 9 opções de modulação para a mesma função.
Para gravções pouco cuidadas, acho que o Saracon tem um som mais simpático; para registos com qualidade, o Philips tem mais foco e distancia de palco que o Saracon. Isto vale por o sistema e sala que tenho, mais nada!


Inté





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ricardo onga-ku
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MensagemAssunto: Re: Quantização e Frequência de Amostragem ideais p/ reprodução   Sab Nov 10 2012, 21:05

A conclusão das minhas leituras é a seguinte:


Resolução (bit depth):

PCM 16 bits (96dB)
- é insuficientes para digitalização ou conversão A/D quando é necessário efectuar processamento/mistura
- é adequado para reprodução doméstica (as capacidades dinâmicas dos melhores sistemas/salas dificilmente superarão os 80dB)

PCM 20bits (120dB)
- é adequado para conversão A/D e processamento/mistura
- é adequado para reprodução doméstica

PCM 24bits (144dB)
- é adequado para conversão A/D e processamento/mistura (julgo que ideal quando se utilizam muitas pistas)
- é adequado para reprodução doméstica

DSD
- pode ser utilizado para conversão A/D de masters analógicos ou gravações direct-to-master
- é inadequado para conversão A/D quando é necessário efectuar processamento/mistura (precisa de ser convertido para PCM)
- é adequado para reprodução doméstica mas pelo que percebo precisa de ser convertido para PCM para permitir processamento digital (p.ex. correcção acústica)

DXD
- é adequado para conversão A/D e processamento/mistura (julgo que ideal quando se utilizam muitas pistas)


Frequência de amostragem (sample rate):

PCM 44,1kHz
- é insuficiente para conversão A/D
- é suficiente para reprodução doméstica mas demasiado próximo da gama audível; o desempenho depende da "qualidade" ou implementação dos filtros* (anti-aliasing/reconstrução) na conversão D/A (leitores de CD, D/ACs)

PCM 48kHz
- é suficiente para conversão A/D e processamento/mistura
- não é recomendável para masterização/conversão A/D quando o suporte final é o Audio-CD (48 não é multiplo de 44,1)
- é suficiente para reprodução doméstica mas demasiado próximo da gama audível; o desempenho depende da "qualidade" ou implementação dos filtros* (anti-aliasing/reconstrução) na conversão D/A (leitores de CD, D/ACs)

PCM 88,2kHz
- é adequado para conversão A/D e processamento/mistura
- é adequado para reprodução

PCM 96kHz
- é adequado para conversão A/D e processamento/mistura
- não é recomendável para masterização/conversão A/D quando o suporte final é o Audio-CD (96 não é multiplo de 44,1)
- é adequado para reprodução

PCM 176,4kHz
- não é recomendável (aliasing)

PCM 192kHz
- não é recomendável (aliasing)

DSD
- pode ser utilizado para conversão A/D de masters analógicos ou gravações direct-to-master
- é inadequado para conversão A/D quando é necessário efectuar processamento/mistura (precisa de ser convertido para PCM)
- é adequado para reprodução doméstica mas pelo que percebo precisa de ser convertido para PCM para permitir processamento digital (p.ex. correcção acústica)

DXD
- é adequado para conversão A/D e processamento/mistura (julgo que ideal quando se utilizam muitas pistas)


Última edição por ricardo onga-ku em Sab Nov 10 2012, 21:35, editado 1 vez(es)
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ricardo onga-ku
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MensagemAssunto: Re: Quantização e Frequência de Amostragem ideais p/ reprodução   Sab Nov 10 2012, 21:27

O Robert Stuart da Meridian tem um paper sobre este assunto denominado "Coding High Quality Digital Audio":

http://www.meridian.co.uk/ara/coding2.pdf

CONCLUSIONS
This article has reviewed the issues surrounding the transmission of high-resolution digital audio. It is
suggested that a channel that attains audible transparency will be equivalent to a PCM channel that
uses:
• 58kHz sampling rate, and
• 14-bit representation with appropriate noise shaping, or
• 20-bit representation in a flat noise floor, i.e. a ‘rectangular’ channel
This conclusion has the following obvious implications:
• The CD channel with 44.1kHz 16-bit coding (even with noise shaping to extend the resolution) is
inadequate
• Even 48kHz sampling is not quite high enough
• Sampling at 88.2kHz or 96kHz is too high, and therefore wasteful of data
• The use of sampling rates above 96kHz to convey a wider audio bandwidth cannot currently be
justified
On the assumption that the industry will chose sample-rates based on 44.1kHz or 48kHz (i.e. 88.2kHz
and 96kHz), we have looked at options for improving coding efficiency at these rates.
Noise shaping combined with a new pre-/de-emphasis characteristic for 96kHz (88.2kHz) applications
can result in an effective addition of between 2 and 7 bits to the channel. In other words, at these
sampling rates a 16-bit channel should be sufficient.
This coding scheme compares very well with other methods of reducing the data rate, offering a very
low implementation cost, assured transparency and compatibility with existing systems. The author and
other members of the ARA strongly urge its standardisation.
The paper discusses a lossless coding scheme that provides significant savings in peak data rate at both
48kHz and 96kHz. The savings made in the high-rate channels are sufficient to allow more than five
channels to be carried in a 6.144Mb/s stream and/or to leave room for video on a DVD audio carrier.
Masking-based lossy schemes and bitstream coding are rejected on a number of grounds.
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MensagemAssunto: Re: Quantização e Frequência de Amostragem ideais p/ reprodução   Sab Nov 10 2012, 21:49

Orquestra

Realmente, o formato PCM mais denso é o DXD e não DSDX (Mea culpa). O DSD não dava para mistura e efeitos, por o que sei, só para registo.

Já não deve faltar muito para aparecer hardware Pró a 30bits com 352,8khz ou 384Khz de amostragem para trabalho de registo edição e criação em multipista.
O processamento já a Pyramix da Merging Tech. tem!

Com respeito aos bits, o mais importante não é própriamente a dinâmica mas a resolução fina possivel em cada degrau, com 24 ou 30 bits, especialmente em edição/mistura; penso eu de que, pois não tenho experiencia nessa àrea, nem em captação.

Inté






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Laos
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MensagemAssunto: Re: Quantização e Frequência de Amostragem ideais p/ reprodução   Sab Nov 10 2012, 23:45

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PALUSE
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MensagemAssunto: Re: Quantização e Frequência de Amostragem ideais p/ reprodução   Dom Nov 11 2012, 00:49

Orquestra

Sobre o "Aliasing", este acontece no dominio PCM, quando modulamos um sinal acima da metade da "portadora" e/ou quando provocamos saturação (clipping) na entrada do ADC, o que provoca uma carecáda na topo da forma de onda (tipo onda quadrática) e consequente proliferação de harmónicos sinusóidais dentro do circuito de conversão. Devido a esta fragilidade, o sinal de entrada tem de ser modulado e limitada a sua extensão de banda dentro dos parametros funcionais do ADC.
Note-se que na Modulação de Amplitude (Decks de fita) também existe o Aliasing. A portadora mais baixa em deck de cassetes que eu conheço são 75Khz. Por ter este valor está muito acima da resposta de frequencia máxima da fita magnética. Só no caso de modularmos um sinal em amplitude com uma frequencia mais elevada que a da portadora é que produzimos "aliasing".

smedley
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MensagemAssunto: Re: Quantização e Frequência de Amostragem ideais p/ reprodução   Dom Nov 11 2012, 08:10

Laos escreveu:

Tem graça...mas não tencionas encher de "ruído" todos os tópicos que eu iniciar, pois não? scratch Suspect Censored

R
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MensagemAssunto: Re: Quantização e Frequência de Amostragem ideais p/ reprodução   Dom Nov 11 2012, 08:33

PALUSE escreveu:
Realmente, o formato PCM mais denso é o DXD e não DSDX (Mea culpa). O DSD não dava para mistura e efeitos, por o que sei, só para registo.

Já não deve faltar muito para aparecer hardware Pró a 30bits com 352,8khz ou 384Khz de amostragem para trabalho de registo edição e criação em multipista.
O processamento já a Pyramix da Merging Tech. tem!

O que é o DSDX?
Segundo a wikipedia o DXD (Digital Extreme Definition) é um formato a PCM 24/352.8 kHz, múltiplo dos 44,1kHz da norma Redbook e dos 8,4672 Mbit/s por canal do SACD64.
Até aí está tudo perfeito.

Mas se tivermos em conta as afirmações acima transcritas o uso de frequências de amostragem tão elevadas é um erro pois produz distorções... scratch

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ricardo onga-ku
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MensagemAssunto: Re: Quantização e Frequência de Amostragem ideais p/ reprodução   Dom Nov 11 2012, 08:34

Fundamentally, for some fixed given resources, the quality of 88.2 to 44.1 is better then 96 to 44.1.

Fundamentally, for some given end result quality, the required resources for 88.2 to 44.1 is less then the resources required for 96 to 44.1.

I was involved in such a discussion. Some of the other experts did not dispute the above statements. They just said it is not such a big deal, that one can add resources and get the same results.

For me, if I add those "more resources", I prefer to put it towards better results, thus I prefer 88.2 to 44.1KHz, when possible.

But to answer your question well, one may need to focus on a couple of important points, that do impact quality.

One such question is "Synchronous" SRC vs. "Asynchronous" SRC conversation.
Synchronous SRC yields best results (for given resources) but it restricts you to certain sample rate ratios. The Asynchronous SRC is more difficult to do, calls for more resources, but can convert “any rate to any rate”, it can even do “variable sample rate” (when the rate changes is slow enough).

Some of the "other guys" in the SRC discussion pointed out that 96 to 44.1KHz can be as good as synchronous, because it is in some cases a synchronous conversion.

That is correct but only if both the input (96KHz) and output (44.1KHz) are derived from the same basic clock source (some high frequency crystal that you get to divide to both 96KH and 44.1KHz). For example, if you start with a crystal oscillator of 14.112MHz, it can divided by 320 to create 44.1KHz, and divided by 147 to create 96KHz. Using the same crystal to generate clocks will keep the ratios of 320 to 147 intact thus a synchronous conversion is possible. It is still less efficient (resource wise) then a simple 88.2KHz to 44.1KHz where the ratio is a simple 2:1, but both cases are synchronous.

But that assumption is not correct when the source and destination clocks are not originated from the same oscillator (which is often the case in studio work). Say you have some 96KHz source running on it’s internal clock, and you wish to convert it to 44.1KHz. That 44.1KHz may be some house sync, or some internal crystal in some gear, that is not derived directly from the unit playing the 96KHz. In such cases (the large majority of cases I believe), the conversion is NOT synchronous, thus the quality can be lower.

Then there is the question of hardware SRC vs. software SRC. The answers above are for hardware. Software SRC has some advantages, but a good SRC in software may require some non real time processing. Those that wish to monitor (listen) to the music in real time would prefer the hardware. Also, when it comes to the hardware, there are times where latency (time delay) may become an issue, and there is some serious tradeoff between delay and SRC quality. Some of the newer SRC
IC’s made a serious effort to reduce latency. No doubt, SRC’s are getting better…

Dan Lavry (Lavry Engineering)
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MensagemAssunto: Re: Quantização e Frequência de Amostragem ideais p/ reprodução   Dom Nov 11 2012, 14:40

ricardo onga-ku escreveu:
PALUSE escreveu:
Realmente, o formato PCM mais denso é o DXD e não DSDX (Mea culpa). O DSD não dava para mistura e efeitos, por o que sei, só para registo.

Já não deve faltar muito para aparecer hardware Pró a 30bits com 352,8khz ou 384Khz de amostragem para trabalho de registo edição e criação em multipista.
O processamento já a Pyramix da Merging Tech. tem!

O que é o DSDX?
Segundo a wikipedia o DXD (Digital Extreme Definition) é um formato a PCM 24/352.8 kHz, múltiplo dos 44,1kHz da norma Redbook e dos 8,4672 Mbit/s por canal do SACD64.
Até aí está tudo perfeito.

Mas se tivermos em conta as afirmações acima transcritas o uso de frequências de amostragem tão elevadas é um erro pois produz distorções... scratch

R


Eu retratei o engano da terminologia em alguns posts acima. O DXD pode funcionar com amostragens a 8X48Khz como a 8X44K1Hz.

Sobre os SRC de hardware , só posso dizer que o programa que a rom do processador de sinal tem, também pode ser transcrita para uma aplicação numa plataforma informática. Quando os dados passam para o formato eléctrico, ai é que sem tem que ter interface de muita qualidade. O resto é negócio e "banha da cobra".

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MensagemAssunto: Re: Quantização e Frequência de Amostragem ideais p/ reprodução   Dom Nov 11 2012, 14:51

PALUSE escreveu:
ricardo onga-ku escreveu:
PALUSE escreveu:
Realmente, o formato PCM mais denso é o DXD e não DSDX (Mea culpa). O DSD não dava para mistura e efeitos, por o que sei, só para registo.

Já não deve faltar muito para aparecer hardware Pró a 30bits com 352,8khz ou 384Khz de amostragem para trabalho de registo edição e criação em multipista.
O processamento já a Pyramix da Merging Tech. tem!

O que é o DSDX?
Segundo a wikipedia o DXD (Digital Extreme Definition) é um formato a PCM 24/352.8 kHz, múltiplo dos 44,1kHz da norma Redbook e dos 8,4672 Mbit/s por canal do SACD64.
Até aí está tudo perfeito.

Mas se tivermos em conta as afirmações acima transcritas o uso de frequências de amostragem tão elevadas é um erro pois produz distorções... scratch

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Eu retratei o engano da terminologia em alguns posts acima. O DXD pode funcionar com amostragens a 8X48Khz como a 8X44K1Hz.

Sobre os SRC de hardware , só posso dizer que o programa que a rom do processador de sinal tem, também pode ser transcrita para uma aplicação numa plataforma informática. Quando os dados passam para o formato eléctrico, ai é que sem tem que ter interface de muita qualidade. O resto é negócio e "banha da cobra".

Não será antes o contrário? scratch
Frequências de amostragem mais elevadas implicam a aquisição novos equipamentos...

Tenho dificuldade em perceber quais são as vantagens (em PCM) mas também é verdade que ainda não li nenhum paper com provas factuais sobre o aumento de distorções dos 176,4/192kHz por comparação com os 88,2/96kHz .

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MensagemAssunto: Re: Quantização e Frequência de Amostragem ideais p/ reprodução   Dom Nov 11 2012, 16:00

Orquestra

Caro Ricardo.
O contrário também é verdade. A Lavry Eng. por o que vi no site, tem soluções a rodar a 96Khz. Para uma firma que tem hardware a funcionar nos estúdios e para venda, não é bom negócio desvirtuar as caracteristicas em que eles apostaram. De qualquer modo, se a implementação da Lavry tem melhor som que outra treta de equipamento a 392Khz, venha o da Lavry Eng.
Eu estou de braços abertos!

Mas sou crente de ouvido, que existe diferenças de 48Khz (44K1Hz) para 96Khz (88K2Hz) e para 196Khz (186K4Hz). Por o quem ouvi, tem a ver com a entrega mais suave do som.
Dos 16 bits para os 24bits, parece que existe mais impacto ou detalhe nos transientes. São impressões diferentes... mas para mim valem pela positiva.

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MensagemAssunto: Re: Quantização e Frequência de Amostragem ideais p/ reprodução   Dom Nov 11 2012, 18:44

PALUSE escreveu:
Caro Ricardo.
O contrário também é verdade. A Lavry Eng. por o que vi no site, tem soluções a rodar a 96Khz. Para uma firma que tem hardware a funcionar nos estúdios e para venda, não é bom negócio desvirtuar as caracteristicas em que eles apostaram.

Aceito essa possibilidade.
Mas e os outros?

Para mim a explicação que eles dão faz sentido: a frequência de amostragem de 44,1kHz coloca os potenciais efeitos negativos produzidos pelos filtros demasiado próximo do limite de audição e a solução é elevar essa frequência para 88,1kHz (se ignorarmos que este problema foi resolvido com o recurso ao oversampling).
O que ganhas, ao nível da mistura, se utilizares frequências mais elevadas em PCM?
No caso da reprodução doméstica e de acordo com o teorema de Nyquist–Shannon tais valores são exagerados e desnecessários, não ganhas nada em termos de resolução...

PALUSE escreveu:
Mas sou crente de ouvido, que existe diferenças de 48Khz (44K1Hz) para 96Khz (88K2Hz) e para 196Khz (186K4Hz). Por o quem ouvi, tem a ver com a entrega mais suave do som.
Dos 16 bits para os 24bits, parece que existe mais impacto ou detalhe nos transientes. São impressões diferentes... mas para mim valem pela positiva.

Bem aqui entramos no campo da suposição, ou melhor da subjectividade.
Como defines "entrega mais suave"?
Ou "mais impacto ou detalhe nos transitórios"?
E, mais importante que isso, que características do som se alteraram para causar estas sensações?

A escuta pode ser muito traiçoeira...
Qual foi a proveniência dos ficheiros?
Tratava-se da mesma masterização?
Qual o equipamento utilizado na escuta?
As audições foram efectuadas às cegas?
Os níveis de saída foram igualizados?

Já analisei pelo menos uma dezena de ficheiros de 24bits de diversas proveniências (tema discutido aqui) e nenhum o programa musical apresentava uma gama dinâmica superior a 80dB; o melhor foi a gravação de uma peça orquestral pela 2l.no/




Tendo em conta que em PCM 16bit se consegue uma gama dinâmica que ronda os 110dB com o recurso ao dither parece-me que não há qualquer benefício ao nível da resolução em optar por codificação a 24bits...8 desses bits serão "nada".



Agora tomemos como ponto de partida as seguintes premissas para balizarmos as necessidades ao nível da reprodução doméstica:

- a resposta de frequências da maioria dos microfones utilizados em gravações de música clássica não excede os 25kHz

- o limiar da audição de um jovem humano saudável se situa entre os 20Hz e os 20kHz

- a resposta de frequências dos tweeters de cúpula metálica apresenta um pico colossal logo acima dos 20kHz

- muitos amplificadores de audio começam a atenuar as altas frequências antes dos 20kHz

- 120dB correspondem ao ruído produzido por um avião a jacto localizado a 30 metros e ao limiar da dor

- o ruído de fundo das nossas salas anda nos 20-30dB

- nem as colunas mais capazes ao nível da dinâmica (p.ex. BeW 808) conseguem produzir níveis de pressão sonora superiores aos 120dB a 1 metro


Não parece óbvio que o PCM 16bit/88,2kHz é mais do que adequado para reproduzir 90dB de gama dinâmica e 20kHz que necessitamos para escutar música?

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Última edição por ricardo onga-ku em Dom Nov 11 2012, 21:10, editado 1 vez(es)
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MensagemAssunto: Re: Quantização e Frequência de Amostragem ideais p/ reprodução   Dom Nov 11 2012, 21:08

ricardo onga-ku escreveu:
Laos escreveu:

Tem graça...mas não tencionas encher de "ruído" todos os tópicos que eu iniciar, pois não? scratch Suspect Censored

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De forma algum, e peço desculpa se eventualmente me tornei de alguma forma incoveniente
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MensagemAssunto: Re: Quantização e Frequência de Amostragem ideais p/ reprodução   Dom Nov 11 2012, 21:15

PALUSE escreveu:
Orquestra

Mas sou crente de ouvido, que existe diferenças de 48Khz (44K1Hz) para 96Khz (88K2Hz) e para 196Khz (186K4Hz). Por o quem ouvi, tem a ver com a entrega mais suave do som.
Dos 16 bits para os 24bits, parece que existe mais impacto ou detalhe nos transientes. São impressões diferentes... mas para mim valem pela positiva.
Inté

Partilho da mesma opinião, ou seja sou da opinião que o som passa a soar mais natural ou pelo menos mais agradável.
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MensagemAssunto: Re: Quantização e Frequência de Amostragem ideais p/ reprodução   Dom Nov 11 2012, 21:23

ricardo onga-ku escreveu:
PALUSE escreveu:
Caro Ricardo.
O contrário também é verdade. A Lavry Eng. por o que vi no site, tem soluções a rodar a 96Khz. Para uma firma que tem hardware a funcionar nos estúdios e para venda, não é bom negócio desvirtuar as caracteristicas em que eles apostaram.

Aceito essa possibilidade.
Mas e os outros?

Para mim a explicação que eles dão faz sentido: a frequência de amostragem de 44,1kHz coloca os potenciais efeitos negativos produzidos pelos filtros demasiado próximo do limite de audição e a solução é elevar essa frequência para 88,1kHz (se ignorarmos que este problema foi resolvido com o recurso ao oversampling).
O que ganhas, ao nível da mistura, se utilizares frequências mais elevadas em PCM?
No caso da reprodução doméstica e de acordo com o teorema de Nyquist–Shannon tais valores são exagerados e desnecessários, não ganhas nada em termos de resolução...

PALUSE escreveu:
Mas sou crente de ouvido, que existe diferenças de 48Khz (44K1Hz) para 96Khz (88K2Hz) e para 196Khz (186K4Hz). Por o quem ouvi, tem a ver com a entrega mais suave do som.
Dos 16 bits para os 24bits, parece que existe mais impacto ou detalhe nos transientes. São impressões diferentes... mas para mim valem pela positiva.

Bem aqui entramos no campo da suposição, ou melhor da subjectividade.
Como defines "entrega mais suave"?
Ou "mais impacto ou detalhe nos transitórios"?
E, mais importante que isso, que características do som se alteraram para causar estas sensações?

A escuta pode ser muito traiçoeira...
Qual foi a proveniência dos ficheiros?
Tratava-se da mesma masterização?
Qual o equipamento utilizado na escuta?
As audições foram efectuadas às cegas?
Os níveis de saída foram igualizados?

Já analisei pelo menos uma dezena de ficheiros de 24bits de diversas proveniências (tema discutido aqui) e nenhum o programa musical apresentava uma gama dinâmica superior a 80dB; o melhor foi a gravação de uma peça orquestral pela 2l.no/




Tendo em conta que em PCM 16bit se consegue uma gama dinâmica que ronda os 110dB com o recurso ao dither parece-me que não há qualquer benefício ao nível da resolução em optar por codificação a 24bits...8 desses bits serão "nada".



Agora tomemos como ponto de partida as seguintes premissas para balizarmos as necessidades ao nível da reprodução doméstica:

- a resposta de frequências da maioria dos microfones utilizados em gravações de música clássica não excede os 25kHz

- o limiar da audição de um jovem humano saudável se situa entre os 20Hz e os 20kHz

- a resposta de frequências dos tweeters de cúpula metálica apresenta um pico colossal logo acima dos 20kHz

- muitos amplificadores de audio começam a atenuar as altas frequências antes dos 20kHz

- 120dB correspondem ao ruído produzido por um avião a jacto localizado a 30 metros e ao limiar da dor

- o ruído de fundo das nossas salas anda nos 20-30dB

- nem as colunas mais capazes ao nível da dinâmica (p.ex. BeW 808) conseguem produzir níveis de pressão sonora superiores aos 120dB a 1 metro


Não parece óbvio que o PCM 16bit/88,2kHz é mais do que adequado para reproduzir 90dB de gama dinâmica e 20kHz que necessitamos para escutar música?

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Meu Caro Ricardo tudo o que afirma supostamente pelo menos na teoria aparenta eventualmente estar correto, mas na prática sabemos que assim não é e nem toda a evolução do digital que ultrapasse a norma Redbook é banha da cobra tanto mais que estivemos todos prisioneiros dessa norma e durante um longo periodo de tempo as coisas pouco evoluiram por esse facto.

De qualquer forma pessoalmente a melhor forma de tentativa de explicação daquilo que na Sua opinião acha suficiente será perguntar a alguêm que depois de escutar por exemplo um CD copiado para uma fita analógica mesmo nalguns casos com percas de qualidade se as mesmas músicas se tornam ou não mais agadáveis ou não.
E agora se me souber explicar tal fenómeno em teoria agradecia, até porque tenho tambêm alguma curiosidade sobre o assunto.

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MensagemAssunto: Re: Quantização e Frequência de Amostragem ideais p/ reprodução   Dom Nov 11 2012, 21:38

Laos escreveu:
Meu Caro Ricardo tudo o que afirma supostamente pelo menos na teoria aparenta eventualmente estar correto, mas na prática sabemos que assim não é e nem toda a evolução do digital que ultrapasse a norma Redbook é banha da cobra tanto mais que estivemos todos prisioneiros dessa norma e durante um longo periodo de tempo as coisas pouco evoluiram por esse facto.

Caro Luís,

Os problemas do Redbook estão bem identificados e devem-se exclusivamente à frequência de amostragem; 16bits são adequados para reprodução doméstica.
As vantagens dos formatos de maior resolução estão na captação e no processamento/mistura.

Laos escreveu:
De qualquer forma pessoalmente a melhor forma de tentativa de explicação daquilo que na Sua opinião acha suficiente será perguntar a alguêm que depois de escutar por exemplo um CD copiado para uma fita analógica mesmo nalguns casos com percas de qualidade se as mesmas músicas se tornam ou não mais agadáveis ou não.
E agora se me souber explicar tal fenómeno em teoria agradecia, até porque tenho tambêm alguma curiosidade sobre o assunto.

Sinceramente não sei explicar mas talvez se deva à compressão dinâmica, à atenuação dos extremos de frequências, ao ruído de fundo, às flutuações na velocidade ou ao saudosismo de uma sonoridade dos tempos felizes da nossa infância.
Também não percebo como alguém pode gostar de folhas cruas (alface, rúcula, agrião) ou de chocolate branco...são gostos.
Pior: como é possível que tanta gente consiga ver conteúdos de formato 4/3 colossalmente distorcidos pelo "esticar" a 16/9!!!

Mas tenho a certeza que na passagem para fita a perda de qualidade é "em todos os casos", mesmo quanto a atenuação das altas frequências se revela benéfica.
Se, por outro lado, digitalizar um LP a 16/44,1 aposto que não vai conseguir identificar quaisquer perdas de qualidade (que a existirem serão minúsculas)...

Boas escutas,
Ricardo


Última edição por ricardo onga-ku em Dom Nov 11 2012, 22:26, editado 1 vez(es)
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MensagemAssunto: Re: Quantização e Frequência de Amostragem ideais p/ reprodução   Dom Nov 11 2012, 22:11

ricardo onga-ku escreveu:


Se, por outro lado, digitalizar um LP a 16/44,1 aposto que não vai conseguir identificar quaisquer perdas de qualidade (que a existirem serão minúsculas)...

Ricardo

Tambêm estou de acordo nesse aspeto, mas depois a reprodução será sempre igual e já não podemos sequer trocar de braço ou célula

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MensagemAssunto: Re: Quantização e Frequência de Amostragem ideais p/ reprodução   Dom Nov 11 2012, 22:24

Bem sei que não tem a mesma graça mas há plug-ins como o iZotope Vinyl que fazem maravilhas:


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MensagemAssunto: Re: Quantização e Frequência de Amostragem ideais p/ reprodução   Dom Nov 11 2012, 22:55

Essa é boa !

Sinceramente na minha opinião o que acho que se vai passando até um pouco á imagem daquilo que se passa nos Gira discos é que com um maior leque de escolhas de conversão e vários tipos de conversão cada um de uma forma ou de outra vai optando por uma certa e determinada sonoridade de um conversor, fabricante ou implementação.
No meu caso gosto da sonoridade de diversos DAC´s mas actualmente o DAc de que mais gosto é da aplicação do AD1955 com upsampling para 24/384 DSD usando a plataforma blackin da Analog Devices, mas é como digo isso é a minha opinião que se baseia apenas no meu gosto e nada mais e vale o que vale.

Cumps

"The Blackfin ADSP-BF532 processor not only allows for extremely high quality, cost-effective digital audio processing, it also provides us with a great audio development platform for extending the life of our products," said Llewellynn. "Numerous audio decoders and technologies are available for this platform that allow our customers to integrate hot consumer technologies for faster time to market, which is critical for our large consumer electronic clients.

"We use the Blackfin ADSP-BF532 processor's SPI interface for controlling the AD1955 DACs and other audio subsystem components. And, the internal high-speed memory is critical for our audio algorithms," Llewellynn continued. "Achieving the highest performance possible within the signal processor resources was critical for this project. By utilizing the high-performance memory and processing architecture of the Blackfin ADSP-BF532, our Q5 algorithm could be optimized to deliver stereo 384kHz upsampling with better than 144THD+N for 24-bit, 192kHz digital audio input streams."

All of the Blackfin ADSP-BF532 processor's peripherals, except for the general-purpose I/O, real-time clock, and timers, are supported by a flexible direct memory access (DMA) structure. There is also a separate memory DMA channel dedicated to data transfers between the processor's various memory spaces, including external SDRAM and asynchronous memory. Multiple on-chip busses running at up to 133 MHz provide enough bandwidth to keep the processor core running along with activity on all of the on-chip and external peripherals.

ANAGRAM leveraged ADI's software and hardware development tools, which include a USB emulator and the Visual DSP++ development environment. Visual DSP++ is a project management environment that lets programmers develop and debug an application and includes an easy to use assembler, which is based on an algebraic syntax, an archiver (librarian/library builder), a linker, a loader, a cycle-accurate instruction level simulator, a C/C++ compiler, and a C/C++ runtime library that includes DSP and mathematical functions.

The ADI emulator that ANAGRAM took advantage of used the JTAG test access port of the ADSP-BF532 processor to monitor and control the target board processor during emulation. The emulator provides full speed emulation, allowing inspection and modification of memory, registers, and processor stacks.




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MensagemAssunto: Re: Quantização e Frequência de Amostragem ideais p/ reprodução   Dom Nov 11 2012, 23:22

Orquestra
Oh Ricardo, liberta-te da questão da dinâmica e do ruido de fundo; qualquer coisa como 80db para os dois parâmetros chega e isto para o ruido branco não nos aborrecer!

A questão tem a ver com o detalhe de registo das variações do sinal. É nesse aspecto que o bit depth e a amostragem mandam!

Agora vou continuar a tratar do wav a 24/192Khz que fiz de um vinil dos PSI, o album Horizonte.

Música de Fusão Kraut; mesmo a calhar já que a Dona Merkl vem cá...

Orquestra

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MensagemAssunto: Re: Quantização e Frequência de Amostragem ideais p/ reprodução   Dom Nov 11 2012, 23:38

PALUSE escreveu:
Orquestra
Oh Ricardo, liberta-te da questão da dinâmica e do ruido de fundo; qualquer coisa como 80db para os dois parâmetros chega e isto para o ruido branco não nos aborrecer!

A questão tem a ver com o detalhe de registo das variações do sinal. É nesse aspecto que o bit depth e a amostragem mandam!

Agora vou continuar a tratar do wav a 24/192Khz que fiz de um vinil dos PSI, o album Horizonte.


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MensagemAssunto: Re: Quantização e Frequência de Amostragem ideais p/ reprodução   Seg Nov 12 2012, 00:02

PALUSE escreveu:
Oh Ricardo, liberta-te da questão da dinâmica e do ruido de fundo; qualquer coisa como 80db para os dois parâmetros chega e isto para o ruido branco não nos aborrecer!

A questão tem a ver com o detalhe de registo das variações do sinal. É nesse aspecto que o bit depth e a amostragem mandam!

Agora vou continuar a tratar do wav a 24/192Khz que fiz de um vinil dos PSI, o album Horizonte.

Música de Fusão Kraut; mesmo a calhar já que a Dona Merkl vem cá...

Gostava que me explicasses como é que consegues mais detalhe com 192kHz do que com 96kHz...ou é apenas mais um gut feeling?

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MensagemAssunto: Re: Quantização e Frequência de Amostragem ideais p/ reprodução   Seg Nov 12 2012, 00:27



Ricardo, caramba, pensa sobre o assunto; são 192.000 amostras do sinal por segundo contra 96.000 e são 16.777.215 "degraus" (24 bits) para defenir a amplitude contra 65535 "degraus" dos 16 bits; e isto para a mesma amplitude. Cada amostra tem um valor da amplitude do sinal.

Agora vou continuar a rapar uns toques isolados no wav do vinil... chama-se sonoplastia; é como pôr creme na cara para melhorar o aspecto.

smedley
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MensagemAssunto: Re: Quantização e Frequência de Amostragem ideais p/ reprodução   Seg Nov 12 2012, 09:36

PALUSE escreveu:
Ricardo, caramba, pensa sobre o assunto; são 192.000 amostras do sinal por segundo contra 96.000 e são 16.777.215 "degraus" (24 bits) para defenir a amplitude contra 65535 "degraus" dos 16 bits; e isto para a mesma amplitude. Cada amostra tem um valor da amplitude do sinal.


Repara que estás a colocar em causa o Teorema de Nyquist–Shannon - para a reconstrução de um sinal a uma dada frequência é condição suficiente que a taxa (ou frequência) de amostragem seja maior ou igual ao dobro da frequência do sinal.

Comecemos pela taxa de amostragem.
Se para escuta doméstica não necessitamos de uma gama de frequências que exceda os 20kHz que mais informação entre os 0Hz e os 20kHz achas que consegues utilizando taxas de amostragem mais elevadas do que 88,2/96kHz?
Por outro lado parece-me bastante possível que essa maior frequência possa dar azo a erros de "cálculo"...


Passemos agora à resolução.
Para um 1-bit a relação sinal-ruído aumenta 6dB logo 16-bits permitem uma gama dinâmica teórica (amplitude de intensidade entre o sinal mais fraco e o sinal) de 96dB 110dB com recurso ao dither.
Mas em escutas domésticas apenas necessitamos de cerca de 80dB (110dB de SPL max - 30dB de ruído de fundo = 80dB) e isso que significa na prática apenas necessitamos de aproximadamente 13-bits.

Quais são as vantagens de utilizar ficheiros de 24-bits se na realidade apenas necessitas de 13-bits para codificar a dinâmica necessária à reprodução doméstica?


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PALUSE
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MensagemAssunto: Re: Quantização e Frequência de Amostragem ideais p/ reprodução   Seg Nov 12 2012, 17:01

PALUSE escreveu:
Orquestra
Oh Ricardo, liberta-te da questão da dinâmica e do ruido de fundo; qualquer coisa como 80db para os dois parâmetros chega e isto para o ruido branco não nos aborrecer!

A questão tem a ver com o detalhe de registo das variações do sinal. É nesse aspecto que o bit depth e a amostragem mandam!




smedley
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ricardo onga-ku
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MensagemAssunto: Re: Quantização e Frequência de Amostragem ideais p/ reprodução   Seg Nov 12 2012, 18:10

Os bonecos são giros...e respostas? Wink

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António José da Silva
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MensagemAssunto: Re: Quantização e Frequência de Amostragem ideais p/ reprodução   Seg Nov 12 2012, 18:13

ricardo onga-ku escreveu:
..e respostas? Wink

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Eu acho que é do que ele está a espera.

_________________
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If what I'm hearing is colouration, then bring on the whole rainbow...


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ricardo onga-ku
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MensagemAssunto: Re: Quantização e Frequência de Amostragem ideais p/ reprodução   Seg Nov 12 2012, 19:40

António José da Silva escreveu:
ricardo onga-ku escreveu:
..e respostas? Wink

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Eu acho que é do que ele está a espera.

Como, se fui eu quem fez as perguntas? scratch

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PALUSE
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MensagemAssunto: Re: Quantização e Frequência de Amostragem ideais p/ reprodução   Seg Nov 12 2012, 20:37



Pois é. Por muito boa vontade que tenha , e por muito que gostes do album "Head hunters" do Herbie Hancock, só vou "postar" mais esta (e a próxima) sobre os bits, os bytes e os bitaites.

Temos o valor de cada "salto" de amplitude para 16 bits como 86,3 µV, para obtermos um valor de 5,657 Vpp ou seja, 2Vrms e um nivel de ruído de 89,6µVpp.
Para os 13 bits temos 0,897mVpp de ruído e saltos de amplitude no minimo de 0,69mV.
Para os de 24 bits teriamos 144 db de dinâmica, o que é surrealista no minimo, mas mesmo assim se o dac tiver um ruido de 0,357µVpp e a mesma amplitude máxima de saída de 5,657Vpp (Os ditos 144db de dinâmica); as 16.777.215 variações de voltagem tem uma resolução de 0,34µV por posição sequencial. Altamente!!!!
lol!

Só quero referir o facto da Sony, na altura da decisão das normas do formato CD, ainda com o Exmo. Sr. Morita em funções, ter forçado a Philips a aderir aos 16 bits de quantificação de amplitude, ao invés dos 14 bits que a Philips pretendia, pois o moçoilos só tinham dacs de 14 bits em produção para implementar.
Assim com os 14 bits, o desempenho é ligeiramente menos tosco que os 13 bits, oferecendo um ruido de 0,357mVpp e uma resolução de 0,345mV (16.383 posições)

Nesta trêta dos 24 bits, só me interessa o detalhe que pode ser representado, a dinâmica vem por acréscimo e também vale por ter ruído no patamar do limite da electrónica analógica!

Bona cera.



Última edição por PALUSE em Seg Nov 12 2012, 22:31, editado 1 vez(es)
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ricardo onga-ku
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MensagemAssunto: Re: Quantização e Frequência de Amostragem ideais p/ reprodução   Seg Nov 12 2012, 20:56

PALUSE escreveu:
Pois é. Por muito boa vontade que tenha , e por muito que gostes do album "Head hunters" do Herbie Hancock, só vou "postar" mais esta sobre os bits, os bytes e os bitaites.

Temos o valor de cada "salto" de amplitude para 16 bits como 86,3 µV, para obtermos um valor de 5,657 Vpp ou seja, 2Vrms e um nivel de ruído de 89,6µVpp.
Para os 13 bits temos 0,897mVpp de ruído e saltos de amplitude no minimo de 0,69mV.
Para os de 24 bits teriamos 144 db de dinâmica, o que é surrealista no minimo, mas mesmo assim se o dac tiver um ruido de 0,357µVpp e a mesma amplitude máxima de saída de 5,657Vpp (Os ditos 144db de dinâmica); as 16.777.215 variações de voltagem tem uma resolução de 0,34µV por posição sequencial. Altamente!!!!

Só quero referir o facto da Sony, na altura da decisão das normas do formato CD, ainda com o Exmo. Sr. Morita em funções, ter forçado a Philips a aderir aos 16 bits de quantificação de amplitude, ao invés dos 14 bits que a Philips pretendia, pois o moçoilos só tinham dacs de 14 bits em produção para implementar.
Assim com os 14 bits, o desempenho é ligeiramente menos tosco que os 13 bits, oferecendo um ruido de 0,357mVpp e uma resolução de 0,345mV (16.383 posições)

Nesta trêta dos 24 bits, só me interessa o detalhe que pode ser representado, a dinâmica vem por acréscimo e também vale por ter ruído no patamar do limite da electrónica analógica!

A questão é mesmo essa: qualquer pessoa percebe que os 24-bits podem representar maior detalhe mas na realidade esse detalhe não existe no conteúdo dos ficheiros HD...aliás como disse anteriormente todos os ficheiros HD que analisei contêm menos informação do que os "toscos" 14bits dos D/ACs da Philips.

Agora, se não for um grande incómodo, responde p.f. às seguintes perguntas:

- se um dado conteúdo musical, p.ex. a 1ª faixa do "Head hunters", só tiver 60dB de dinâmica no master analógico uma digitalização a 24-bits consegue mais resolução do que a 16-bits?

- se a dinâmica de um master digital, por exemplo da 2L.NO/, for inferior a 80dB um ficheiro a 24-bits tem mais informação do que um a 16-bits?

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MensagemAssunto: Re: Quantização e Frequência de Amostragem ideais p/ reprodução   Seg Nov 12 2012, 22:30



Claro que tem mais detalhe ou informação, independentemente da dinâmica da master analógica. Observa a voltagem por cada salto de amplitude em função dos vários bit depth...

Se uma master for anlógica, um bit depth mais elevado vai resgatar um valor mais preciso sobre a amplitude de cada amostragem feita ao sinal analógico.

Se fôr um exercicio de matemática entre dois formatos digitais, tendo um algoritmo bem trabalhado, consegues um som mais afável...

Eu desligo aqui sobre esta parte deste post. Já não vamos a lado algum.

Inté

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MensagemAssunto: Re: Quantização e Frequência de Amostragem ideais p/ reprodução   Seg Nov 12 2012, 22:44

PALUSE escreveu:


Pois é. Por muito boa vontade que tenha , e por muito que gostes do album "Head hunters" do Herbie Hancock, só vou "postar" mais esta sobre os bits, os bytes e os bitaites.

Temos o valor de cada "salto" de amplitude para 16 bits como 86,3 µV, para obtermos um valor de 5,657 Vpp ou seja, 2Vrms e um nivel de ruído de 89,6µVpp.
Para os 13 bits temos 0,897mVpp de ruído e saltos de amplitude no minimo de 0,69mV.
Para os de 24 bits teriamos 144 db de dinâmica, o que é surrealista no minimo, mas mesmo assim se o dac tiver um ruido de 0,357µVpp e a mesma amplitude máxima de saída de 5,657Vpp (Os ditos 144db de dinâmica); as 16.777.215 variações de voltagem tem uma resolução de 0,34µV por posição sequencial. Altamente!!!!
lol!

Só quero referir o facto da Sony, na altura da decisão das normas do formato CD, ainda com o Exmo. Sr. Morita em funções, ter forçado a Philips a aderir aos 16 bits de quantificação de amplitude, ao invés dos 14 bits que a Philips pretendia, pois o moçoilos só tinham dacs de 14 bits em produção para implementar.
Assim com os 14 bits, o desempenho é ligeiramente menos tosco que os 13 bits, oferecendo um ruido de 0,357mVpp e uma resolução de 0,345mV (16.383 posições)

Nesta trêta dos 24 bits, só me interessa o detalhe que pode ser representado, a dinâmica vem por acréscimo e também vale por ter ruído no patamar do limite da electrónica analógica!

Bona cera.






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MensagemAssunto: Re: Quantização e Frequência de Amostragem ideais p/ reprodução   Seg Nov 12 2012, 23:26

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MensagemAssunto: Re: Quantização e Frequência de Amostragem ideais p/ reprodução   Seg Nov 12 2012, 23:29

Só agora reparei que devia ter colocado as gravações acima do noise floor...mas esse gráfico também está errado porque o ruído de fundo a 16-bit com dither desce para os -110dB.

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MensagemAssunto: Re: Quantização e Frequência de Amostragem ideais p/ reprodução   Qua Nov 14 2012, 01:18

Orquestra

Boa noite a todos.
Vou faltar à minha palavra pela 2ª. vez.
Há uns tempos atrás, o forista Vodoo anunciou neste forum as interfaces de 32 bit audio para os PCs. Eu questionei a validade do hardware em termos práticos, pois é quase impossivel encontrar um ADC com 32 bits de resolução de amplitude. Bom, depois referi que a electrónica analógica não tinha niveis de ruido para acompanhar a dinâmica disponivel, pelo menos para o 2Vrms (32bits=192db).
Apoiei a validade da norma para o trabalho de mistura e eventual processamento em ambiente profissional.
Pela parte da DCS não encontrei qualquer ADC, só DACs.
A Merging Tech. é uma das firmas que tem suporte de hardware para o formato DXD, só não sei qual o bit depth usado, se os tradicionais 24 bits ou vão aos 32 bits de resolução nos ADCs. Pelo que toca ao DSD, já vão a rodar no DSD256 ( 11,2896Mhz de amostragem, o mesmo clock que os cds com DAC bitstream da Philips usavam), com a interface de i/o IOM-Horus-DA8P.
Para se ter um pequeno vislumbre dos valores para as mesmas contas feita anteriormente, os 32 bit podem dar algo como:

Posições= 4.294.967.295 (Quatro Mil Duzentos e Noventa e Quatro Milhões, Novecentos e Sessenta e Sete Mil, Duzentos e Noventa e Cinco), Não são Quatro Bilhões e tal como dizem os brazileiros.

Com uma dinâmica de 192db , teríamos para uma saída máxima de 5,657Vpp, um ruído de 1,421nVpp (Sim nano voltos); 192db de diferença são 3.981.071.705 vezes (Quase Quatro Mil Milhões) e uns degraus de variação de voltagem, na ordem dos 1,317nV. A questão passa se existe electrónica a produzir com precisão estas variações minúsculas, mesmo com modulação bitstream???

Agora vem as boas noticias para o main stream: A empresa VIA lançou em 2011 dois ICs com interface USB 2.0 com capacidade de gravar e reproduzir via analógica no formato DXD a 32bits, 384Khz em PCM, falando também em bitstream (DSD??).
Tem os chips VT1730 (8 canais) e o VT1371 (2 canais).

Se é uma pêta ou não, logo se vê. Por enquanto não detectei qualquer anúncio na net destes chipsets implementados em alguma interface de som exterior, com estas capacidades aterradoras, para ligar ao PC.


http://www.via.com.tw/en/products/audio/usb/vt1731/index.jsp

http://www.via.com.tw/en/products/audio/usb/vt1730/index.jsp

http://www.via.com.tw/en/resources/pressroom/pressrelease.jsp?press_release_no=5527

http://www.via.com.tw/en/products/audio/usb/index.jsp


Algo irá surgir nos próximos tempos.

Inté.

smedley
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MensagemAssunto: Re: Quantização e Frequência de Amostragem ideais p/ reprodução   Qua Nov 14 2012, 09:39

Continuas sem responder à minha pergunta:

Se um programa musical depois de masterizado para edição comercial apenas tiver p.ex. 72dB (12-bit) qual é a diferença em termos de informação se este for codificado a 16-bit ou a 24-bit?

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MensagemAssunto: Re: Quantização e Frequência de Amostragem ideais p/ reprodução   Qua Nov 14 2012, 11:26

Vou dar-te uma pista:


Para quem não sabe o Weiss DAC202 utiliza dois DAC chips Sabre ES9018 de 32-bit com 135dB de DR.

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PALUSE
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MensagemAssunto: Re: Quantização e Frequência de Amostragem ideais p/ reprodução   Qua Nov 14 2012, 14:53

ricardo onga-ku escreveu:
Continuas sem responder à minha pergunta:

Se um programa musical depois de masterizado para edição comercial apenas tiver p.ex. 72dB (12-bit) qual é a diferença em termos de informação se este for codificado a 16-bit ou a 24-bit?

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Orquestra
Se a master for digital de 12 bits, nada a fazer, a não ser interpolação digital cálculada por algoritmo, ou seja cálculo estistico para aumentar a resolução da informação!
Se a master for analógica, com uma gama dinâmica a rondar os 72db e o sinal for qantificado a 24 bits, tem um valor binário de amplitude com mais precisão do que o quantificado por 16 bits. Resumindo temos menos erros de quantificação a 24 bits.
No analógico não temos tanta limitação na resolução temporal e nos valores de amplitude, a questão varia de forma linear, supostamente. Contudo a tecnologia de semicondutores e dos componentes termoiónicos (Válvulas) também atingem os seus limites de resolução. Se no digital expandirmos a paléte de bits de quantificação de amplitude e da frequencia de amostragem, não tarda uma ou duas décadas que se torna fútil gravar no formato analógico. Agora tem é que se ter atenção em fornecer estágios analógicos de máxima qualidade, antes dos ADCs.

Inté

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ricardo onga-ku
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MensagemAssunto: Re: Quantização e Frequência de Amostragem ideais p/ reprodução   Qua Nov 14 2012, 20:17

PALUSE escreveu:
ricardo onga-ku escreveu:
Continuas sem responder à minha pergunta:

Se um programa musical depois de masterizado para edição comercial apenas tiver p.ex. 72dB (12-bit) qual é a diferença em termos de informação se este for codificado a 16-bit ou a 24-bit?

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Se a master for digital de 12 bits, nada a fazer, a não ser interpolação digital cálculada por algoritmo, ou seja cálculo estistico para aumentar a resolução da informação!
Se a master for analógica, com uma gama dinâmica a rondar os 72db e o sinal for qantificado a 24 bits, tem um valor binário de amplitude com mais precisão do que o quantificado por 16 bits. Resumindo temos menos erros de quantificação a 24 bits.
No analógico não temos tanta limitação na resolução temporal e nos valores de amplitude, a questão varia de forma linear, supostamente. Contudo a tecnologia de semicondutores e dos componentes termoiónicos (Válvulas) também atingem os seus limites de resolução. Se no digital expandirmos a paléte de bits de quantificação de amplitude e da frequencia de amostragem, não tarda uma ou duas décadas que se torna fútil gravar no formato analógico. Agora tem é que se ter atenção em fornecer estágios analógicos de máxima qualidade, antes dos ADCs.

Quanto aos erros de quantificação faz todo o sentido que um sinal tenha menos erros quanto mais valores forem utilizados para o quantificar.



Quantization noise for a 2-bit ADC operating at infinite sample rate.

Mas tanto quanto sei esses erros só se dão em sinais de muito baixa intensidade e o dither existe para "disfarçar" esses erros mergulhando-os em ruído.

O John Siau (Benchmark) refere que a aplicação de ruído branco (dither) reduz a relação sinal/ruído em 3dB mas elimina completamente a distorção resultante dos erros de quantificação:

"When properly dithered, digital systems behave exactly like analog systems: The low-level resolution of a properly-dithered digital system is only limited by noise.
No quantization distortion is present when a digital system is properly dithered.
It is a common misconception that a 16-bit system is deaf to signals that are more than 96 dB below full scale.
A 16-bit system that is properly dithered with white-noise dither can just sound like an analog system having a 93 dB signal to noise ratio.

The white-noise dither adds some noise reducing the signal-to-noise ratio (SNR) to 93 dB, but this dither entirely eliminates the quantization distortion.
It can be shown mathematically that a properly-dithered digital system has the same resolution as an analog system having the same signal to noise ratio.
Our ears have an amazing ability to hear sounds that are as much as 30 dB lower in amplitude than the noise around us. If we are listening to a properly-dithered 16-bit system, it is possible to hear musical tones that are 30 dB lower than the noise (or 30+93=123 dB below full scale).
Low-level tones are digitized and reproduced without quantization distortion.
Once a digital system is properly dithered, we can focus our efforts on improving signal-to-noise ratios.
Dither does not remove quantization noise, but it can remove all of the quantization distortion.
Dither does not mask (or cover up) the quantization distortion, it actually eliminates the distortion by converting it to random noise."
- fonte


Eu não falava de uma master de 12-bit mas de uma master de 24-bit cujo conteúdo ou programa musical não excede 72dB de dinâmica (se falarmos em pop/rock esse valor reduz-se para pelo menos metade).
E dei esse exemplo porque duvido que se consigam encontrar masters para edição comercial com uma gama dinâmica mais larga, mesmo em ficheiros HD.
Daí a ideia defendida por todos os designers acima mencionados de que não são necessários mais do que 16-bit para reprodução doméstica.

Mas tudo isto não passa de um colossal off-topic porque esté tópico é sobre Frequência de Amostragem. Cool

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PALUSE
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MensagemAssunto: Re: Quantização e Frequência de Amostragem ideais p/ reprodução   Qua Nov 14 2012, 20:48

Orquestra

Os cavalheiros entendidos na matéria defendam o que quiserem, mas perante a oferta no equipamento doméstico, uma pessoa pode testar e escolher o que mais lhe agrada, independentemente dos interesses e "lobbies" na àrea profissional.

Aproveito para deixar um grande abraço aos profissionais que tem as ideias para melhorar os formatos em oferta e aos que aceitam o desafio de fabricar os dispositivos que tornam possivel tal realidade em todas as àreas (Engenharia).

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MensagemAssunto: Re: Quantização e Frequência de Amostragem ideais p/ reprodução   Sab Nov 24 2012, 22:16

Caro Paluse e por falar nisso e muito bêm aproveito para postar algo que está sublime e com uma qualidade sonora sêm ruído de superficie que até apetece, e que demonstra bêm que é este o caminho a seguir.
De qualquer das formas estas maravilhas não se podem sêr apreciadas por sistemas do tipo censura do antigo regime até aos 18/20Khz porque mesmo que não se queira e com os ouvidos totalmente tapados continuamos a sentir algumas frequências


Lee Morgan - The Sidewinder (2012) Audiophile 192kHz/24bit

Uma prova da primeira faixa:
http://s7.postimage.org/aau9defyz/1_The_Sidewinder_2012_Remaster.jpg


High Resolution Mastering by Alan Yoshida and Robin Lynn at Blanche DuBois, April 2012

“In preparing these hi def remasters, we were very conscientious about maintaining the feel of the original releases while adding a previously unattainable transparency and depth. It now sounds like you've set up your chaise lounge right in the middle of Rudy Van Gelder's studio!” - Blue Note President, Don Was.


Tony Peters from Icon Fetch's Review

"We’ve been hearing for years how the Internet has hurt the music business. Now, finally some good news...If you really want to hear this music in all it’s sonic glory - HDtracks is for you.” - Tony Peters, Icon Fetch, Blue Note Jazz Classics on HDtracks

“This album is one of Blue Note's classics, coming at just the right time to attract fans who were interested in the burgeoning rock and soul scenes, and the music stands up just as well today.” - All About Jazz

5 out of 5 stars - All Music Guide




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Ulrich
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MensagemAssunto: Re: Quantização e Frequência de Amostragem ideais p/ reprodução   Sab Nov 24 2012, 23:34

Laos escreveu:

“In preparing these hi def remasters, we were very conscientious about maintaining the feel of the original releases while adding a previously unattainable transparency and depth. It now sounds like you've set up your chaise lounge right in the middle of Rudy Van Gelder's studio!” - Blue Note President, Don Was.[/b]


Viva,

eu tenho este álbum na edição 45 rpm da Analogue Productions e sinto o mesmo...

...seria fantástico poder comparar as duas versões no mesmo sistema
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PALUSE
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MensagemAssunto: Re: Quantização e Frequência de Amostragem ideais p/ reprodução   Dom Nov 25 2012, 02:19

[quote="Ulrich"]
Laos escreveu:


...seria fantástico poder comparar as duas versões no mesmo sistema

Claro que seria bestial comparar, mas com um "gear" para LPs no mesmo valor que o "gear" digital e com o mesmo modelo de cabo de interconexão!

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ricardo onga-ku
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MensagemAssunto: Re: Quantização e Frequência de Amostragem ideais p/ reprodução   Dom Nov 25 2012, 11:09

Laos escreveu:
Caro Paluse e por falar nisso e muito bêm aproveito para postar algo que está sublime e com uma qualidade sonora sêm ruído de superficie que até apetece, e que demonstra bêm que é este o caminho a seguir.
De qualquer das formas estas maravilhas não se podem sêr apreciadas por sistemas do tipo censura do antigo regime até aos 18/20Khz porque mesmo que não se queira e com os ouvidos totalmente tapados continuamos a sentir algumas frequências


Lee Morgan - The Sidewinder (2012) Audiophile 192kHz/24bit

Uma prova da primeira faixa:
http://s7.postimage.org/aau9defyz/1_The_Sidewinder_2012_Remaster.jpg


High Resolution Mastering by Alan Yoshida and Robin Lynn at Blanche DuBois, April 2012

“In preparing these hi def remasters, we were very conscientious about maintaining the feel of the original releases while adding a previously unattainable transparency and depth. It now sounds like you've set up your chaise lounge right in the middle of Rudy Van Gelder's studio!” - Blue Note President, Don Was.


Tony Peters from Icon Fetch's Review

"We’ve been hearing for years how the Internet has hurt the music business. Now, finally some good news...If you really want to hear this music in all it’s sonic glory - HDtracks is for you.” - Tony Peters, Icon Fetch, Blue Note Jazz Classics on HDtracks

“This album is one of Blue Note's classics, coming at just the right time to attract fans who were interested in the burgeoning rock and soul scenes, and the music stands up just as well today.” - All About Jazz

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Caro Luís,

Em primeiro lugar tenho de perguntar quais são as tuas colunas.
Grande parte dos audiófilos parece desconhecer que muitos modelos, como as minhas, apresentam um decaimento vertiginoso da extensão de frequências acima dos 20kHz ou que os tweeters de cúpula metálica produzem um pico de 10 a 20 dB por volta dos 25/30kHz que nos deixariam muito incomodados se o conseguíssemos ouvir:



Dynaudio Confidence C4



Monitor Audio Silver RX6

Depois temos o "caso" já muito badalado de que alguns ficheiros HD da HDtracks de origem analógica não passam de CD "encapsulados" em formato de maior resolução.
Repara como neste ficheiro HDtracks 24/192 (postado pelo Vodoo) as frequências são abruptamente cortadas acima dos 22,1kHz:



Fleetwood Mac "Tango In The Night"

Este segundo exemplo é de um ficheiro HDtracks 24/96; repara que apesar do formato possibilitar o registo de frequências até aos 48kHz praticamente não existe informação acima dos 25.000 ciclos (e os sons mais intensos que excedem os 20kHz estão 45dB abaixo do som mais alto):



Madeleine Peyroux "The Kind You Can’t Afford"

Existem duas razões para que assim seja:

- a maioria dos microfones utilizados em gravações comerciais têm uma gama de frequências que raramente excede os 20kHz (a 0dB)



Neumann TLM103 e AKG Perception 170 (microfones modernos)



Neumann TLM103 e Coles 4038 BBC (microfones vintage)

- poucos são os instrumentos que produzem frequências acima dos 20kHz e quando o fazem trata-se de harmónicas (de intensidade decrescente) já que as notas musicais estão todas dentro dos limites da audição humana (ainda não estamos loucos ao ponto de criar notas que não ouvimos)


Mas quem quiser que se iluda...bastando para isso continuar a acreditar em reviews.

Bon appétit,
Ricardo


Última edição por ricardo onga-ku em Dom Nov 25 2012, 12:41, editado 9 vez(es)
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