Who is afraid of DSP?

[Pjotr]

Zou goed kunnen. Te weinig filtertaps bij de relatief hoge samplerate.

Dit is gewoon een IIR filter, vergelijkbaar met een analoog filter. Dus niet met taps maar met biquads. Fc/FS heeft direct invloed op de nauwkeurigheid. Dat kan niet te klein worden voor een bepaalde nauwkeurigheid. Ben daar niet helemaal in thuis, is lang geleden. Moet eens opzoeken hoe dat ook alweer in elkaar stak.

[jeroen_d]

Ja dan zijn het waarschijnlijk de fouten die je al noemde en die toenemen bij afnemende frequentie. Niet veel aan te doen met iir filters.
Tegelijk ook niet heel erg, zolang je geen hoge orde q filters op lage frequenties gebruikt

[MarcelvdG]

Nu ik wat zit te spelen met een sub xover valt het mij op dat de ruisvloer evenredig mee beweegt met het signaalniveau. Hier een 24db/okt LWR LP-filter op 100Hz met de input zowel op -6 dB en als -36db. De ruisvloer gaat evenredig mee:

100Hz LWR 24db.png

Lijkt er op dat de ruis gemoduleerd wordt met het signaal. Dat willen we natuurlijk niet en verwacht je ook niet van een floating point berekening. Nu is het wel op een dermate laag niveau dat je er waarschijnlijk niets van hoort. Maar toch...... Afrondingsfouten/ruis? Ben wel benieuwd wat het mechanisme hierachter is.

Ter vergelijk, hier nog even met en zonder filter op -6dB:

100Hz LWR 24db vs Flat.png

Ik zou dit gedrag juist wel verwachten met zwevende komma: de grootte van de afrondfouten is ongeveer evenredig met het signaal bij zwevende komma, met vaste komma is de grootte van de afrondfouten ongeveer onafhankelijk van het signaal (zolang het signaal groot genoeg is en geen harmonisch verband met de bemonsteringsfrequentie heeft en zo).

De grootte van de fout kan inderdaad heel goed van de verhouding tussen de bemonsteringsfrequentie en de afsnijfrequentie afhangen, en van de precieze implementatie van het filter. Ik heb ooit eens geprobeerd een tweede-orde hoogdoorlaatfilter op 1 Hz te implementeren door de differentievergelijking in te voeren in het audiomontageprogramma GoldWave. GoldWave gebruikt getallen met zwevende komma en enkele precisie. Om te kijken of het werkte, liet ik het filter los op een sinus van 1 Hz; de vervorming was zo erg dat het duidelijk te zien was aan de golfvorm.

[Seed7]

Voor de goede orde. Ik probeer in het geheel niet om DSP te promoten. Maar om er achter te komen wat er verschillend kan zijn aan analoog processen of digitaal processen van een filter.

Bij een analoog filter (actief & passief) zijn luidspreker en filter innig verbonden. Je luidspreker vormt samen met het tweede orde hoogdoorlaat filter de (4e order) complete overdrachtsfunctie. Aan de luidsprekerkant is de kastinhoud de parameter om mee te spelen. Als je digitaal filtert is die relatie er niet meer. Al kun je het concept wel in stand houden. Het betekend dat het kast ontwerp anders kan, afstemmen op maximaal vlak, Qtc 0,707. Dan loop je tegen de vraag aan of alle middentoner en tweeters daar wel geschikt voor zijn. Iets dat heel goed werkt in de analoge setup kan ineens de zwakke schakel zijn. Allemaal op te lossen in het digitale domein, meer filteren.

Dan kom je weer op de aloude vraag, meer filteren/filtercomponenten (dood-filteren) of juist kleine onregelmatigheden toestaan. Wel of niet heel steil filteren is een andere. Ik denk wat je in het analoge deel kunt oplossen (chassis ontwerp) je ook daar moet oplossen voor je de greep in het toverkistje doet.

(Het grappige is als je van de andere kant komt, het schrijven van synthesizer software je juist meer onregelmatigheid wilt)

Op de originele vraag "Who is afraid...", ik niet. Ouwe man met ouwe oren. Daar mag wel een beetje meer hoog in komen. Het digitaal calibreren en corrigeren van de koptelefoon is dan een zegen (traag filmpje). Leuk is dat als je dat allemaal doet een (in-ear) koptelefoon van meer als E50 - 100.- tamelijk onzinnig wordt. Ik doe dit nu op een krakkemikkige manier en het werkt heel erg goed.

Een andere leuke van digitaal filteren is het subtiel bewerken van een bestaande analoog gefilterde luidspreker. Het is eigenlijk een gemiste kans dat die 2-kanaals Hypex plate amps geen stereo stand hebben (naar ik begrijp). Dat waarvoor eigenlijk iedere set/voorversterker een parametrische EQ zou moeten hebben. Beetje je eigen sausje, beetje de scherpe kantjes van de ruimte invloed halen. Ik ben om. Nu nog een mooie ADC/DSP/DAC achter de draaitafel.

Edit: een stereo Hypex zou ook leuk zijn om een stereo 1 weg systeem met wat "hete" breedbanders in toom te houden.

Cheers.

[MarcelvdG]

Ik heb ooit eens geprobeerd een tweede-orde hoogdoorlaatfilter op 1 Hz te implementeren door de differentievergelijking in te voeren in het audiomontageprogramma GoldWave. GoldWave gebruikt getallen met zwevende komma en enkele precisie. Om te kijken of het werkte, liet ik het filter los op een sinus van 1 Hz; de vervorming was zo erg dat het duidelijk te zien was aan de golfvorm.

Ik denk dat ik mijn filter zo had uitgevoerd dat het twee keer achter elkaar het verschil tussen twee opeenvolgende monsters nam en het daarna de rest deed. Bij lage frequenties ben je dan grote getallen van elkaar af aan het trekken en daarna het verschil enorm aan het versterken, de manier om de boel heel erg gevoelig voor afrondfouten te maken. Je mag toch hopen dat ze dat bij MiniDSP beter aanpakken...

[Pjotr]

Beter? Zoals? MiniDSP gebruikt een cascade van standaard biquads voor de IIR filters. Niks bijzonders dus. Hoe groter de verhouding F_sample/F_filter des te kleiner de verschillen rekenkundig worden. En dus heb je steeds meer resolutie/nauwkeurigheid nodig om de afrondingsfouten klein genoeg te houden met lager wordende F_filter en vaste F_sample. Wat ik wel zie is dat die fouten volledig verruissen en dat is meegenomen.

Ben het wel met Seed7 eens dat je DSP het beste correctief kunt gebruiken en in principe de bulk analoog filtert. Dat kan prima voor een X-over maar voor een LT gaat het nu juist zo flexibel met een DSP. Het uitrekenen van de filter coëfficiënten van een IIR filter is recht toe recht aan en die rollen zo uit een Exel sheet. Het set-up programma rekent die automatisch voor je uit voor de diverse filterconfiguraties. Alleen als je iets aparts verzint wat daarmee niet te realiseren valt kun je zelf de filtercoëfficiënten hand matig invoeren. Of via een set-up file opgeven

[Seed7]

MiniDSP gebruikt een cascade van standaard biquads voor de IIR filters.

Geen Fast Convolution? Hmm, zijn er chips die dat wel doen? Datablokje voor datablokje FFT, overlap-safe convolutie met de impulse response, IFFT. Bovendien kun je alle IR's in je kanaal bij elkaar optellen en dan de exercitie in een keer uitvoeren. Het beetje latency maakt voor onze toepassing niets uit.

[Pjotr]

Convolutie kan wel, ik meen met max. 4096 taps per kanaal. Dat is wat je in feite met FIR filters doet. Op het REW forum wordt daar uitgebreid aandacht aan besteed. Heb daar destijds wat mee geëxperimenteerd met VST plugins op de PC. Maar ik vond het geen verbetering. Geeft toch een onnatuurlijk tintje aan het geluid.

[Seed7]

[...] VST plugins [...]

VST plugins zijn "gevaarlijk". Onbekende code, bit reductie voor meer snelheid, "sound" boven exactheid etc. Je hebt geen idee wat er allemaal gebeurt, tenzij met open broncode.

Zal eens bij REW zoeken.

[Pjotr]

Tja, je moest toch wat. Was nog voor het minidsp tijdperk Het was overigens wel public domain software. Wat je deed was de opgemeten impuls responsie invoeren. De software berekende daaruit dan een invers FIR filter voor je en gaf een tabel met de tap coëfficiënten voor de convolver. Was dus allemaal handwerk.

[TabCam]

I am not afraid of the big bad DSP . Ben redelijk handig met techniek en software en vaak lukt het met experimenteren al vrij goed. Wel heb ik het met experimenteren doorgekregen dat je elke voor en nadelen heeft en je altijd iets verliest.

DSP heeft veel voordelen, je kan units straktrekken, stijlheden van overgangshellingen individueel instellen, gains op 0.1 dB afregelen, het tijdsdomein per unit instellen etc. Hiermee kan je ontwerpproblemen best effectief aanpakken.

Het is geen panacee dat elk probleem kan oplossen en als het kan zou ik de problemen eerst zoveel mogelijk in ontwerp en/of analoog oplossen.Daarnaast wordt met DSP vrijwel altijd elk signaal geupsampled naar één frequentie.

Ik heb nog steeds het gevoel dat je dan een stukje detail, ik omschrijf het vaak als nattigheid, verliest. Ik zou graag een uiteindelijk digitaal filter ombouwen naar een actief analoog filter om de verschilen te ervaren.

[SSassen]

Niets mis met DSP mits alles in het digitale domein gebeurt en er niet (meerdere) AD/DA conversies aan te pas zijn gekomen.

[satefan]

Niets mis met DSP mits alles in het digitale domein gebeurt en er niet (meerdere) AD/DA conversies aan te pas zijn gekomen.

100% eens. Toch zijn de metingen (op ASR) aan de analoge ingang, dan conversie naar digitaal en dan weer naar analoog op de MiniDSP Flex zeker niet slecht.

[SSassen]

Niets mis met DSP mits alles in het digitale domein gebeurt en er niet (meerdere) AD/DA conversies aan te pas zijn gekomen.

100% eens. Toch zijn de metingen (op ASR) aan de analoge ingang, dan conversie naar digitaal en dan weer naar analoog op de MiniDSP Flex zeker niet slecht.

Screenshot 2022-09-18 at 11.09.52.png

Die metingen zeggen weinig, waar het misgaat is bij de jitterbijdrage etc.

[Pjotr]

Niets mis met DSP mits alles in het digitale domein gebeurt en er niet (meerdere) AD/DA conversies aan te pas zijn gekomen.

100% eens. Toch zijn de metingen (op ASR) aan de analoge ingang, dan conversie naar digitaal en dan weer naar analoog op de MiniDSP Flex zeker niet slecht.

Screenshot 2022-09-18 at 11.09.52.png

Die metingen zeggen weinig, waar het misgaat is bij de jitterbijdrage etc.

Alstublieft hier die bijdrage als ik via USB een rondje door de DSP van de MiniDSP maak:

Zoek de jitter! Die is er natuurlijk niet als je volledig in het digitale domein blijft. Wat het plaatje wel laat zien dat het data transport en de bewerkingen volledig bit-perfect zijn. Als dat niet het geval zou zijn zou je dat onmiddellijk aan een verbreding van ruis aan de voet zien en aan de THD cijfers. En tegenwoordig is de bron vrijwel altijd digitaal. Het enige waar het nog schuurt is bij de DAC. Maar daar ontkom je zonder DSP ook niet aan.

................
Ik heb nog steeds het gevoel dat je dan een stukje detail, ik omschrijf het vaak als nattigheid, verliest. Ik zou graag een uiteindelijk digitaal filter ombouwen naar een actief analoog filter om de verschilen te ervaren.

Beetje zoals de befaamde Wet-Look uit de car detailing wereld? Is wel een grappige vergelijking. Al is daarmee nog niet gezegd of de lak parelmoerzwart is, of Ferrari rood

Maar waar zit dat detail dan? Naar mijn idee is alles onder de -120 dB wel te verwaarlozen. Dat is zo'n beetje de maximaal haalbare ruisdrempel in het analoge domein. Op de vorige pagina liet ik wat ruismodulatie zien t.g.v. het rekenwerk van 32bits floating point processor van de MiniDSP. Wellicht dat dat met 64bits processing verdwijnt? Maar dan nog? Op wat ik aan DSP kunsten op de afgelopen ZBA dag heb mogen horen was eigenlijk weinig aan te merken.

[SSassen]

Da's ook mijn punt Peter, zolang alles in het digitale domein blijft, en er overal met dezelfde wegingsfactor en afrondingen gewerkt wordt, is het puur het manipuleren van data. Ga je echter een AD conversie doen vanuit een analoge bron dan loop je tegen een aantal zaken aan, o.a. bemonsteringsfrequentie, bitdiepte, ruisbijdrage, niet lineaire vervorming, extra jitter, etc.

[ds23man]

En in gesloten ecosysteem van adc-dsp-dac met een gezamenlijke klok speelt het jitterverhaal nauwelijks. In goede studio's hebben ze vaak een goede masterclock waaraan alle apparatuur geknoopt is.

[SSassen]

En in gesloten ecosysteem van adc-dsp-dac met een gezamenlijke klok speelt het jitterverhaal nauwelijks. In goede studio's hebben ze vaak een goede masterclock waaraan alle apparatuur geknoopt is.

Ja, eens, maar we hebben het hier over consumentenelektronica gefabriceerd en ontworpen door de goedkoopste aanbieder uit China. De enige garantie die je dan hebt is dat kostprijs veruit de belangrijkste factor is in iedere fase van het ontwerp.

[Pjotr]

Wat is dat nu weer voor suggestieve draai? Even ON topic blijben hoor...

En in gesloten ecosysteem van adc-dsp-dac met een gezamenlijke klok speelt het jitterverhaal nauwelijks. In goede studio's hebben ze vaak een goede masterclock waaraan alle apparatuur geknoopt is.

Afgezien daarvan, aan de snaren van een Cello enz. zitten nou eenmaal geen I2S plugjes o.i.d. ...............

Het verbaast mij af en toe hoe goed sommige CD's uit eind jaren '80 geproduced zijn en rijk aan echt detail (dus geen vervorming) zijn! Is soms goed te horen aan het uitsterven van klanken en galm.

[SSassen]

Het verbaast mij af en toe hoe goed sommige CD's uit eind jaren '80 geproduced zijn en rijk aan echt detail (dus geen vervorming) zijn! Is soms goed te horen aan het uitsterven van klanken en galm.

Da's vooral te wijten aan het feit dat de geluidstechnici toen kwaliteit belangrijk vonden en veel beter gebruik maakten van het beschikbare dynamische bereik. Dit was dan ook voordat men dmv. compressie de boel plat ging slaan o.a. onder invloed van de loudness war.

[Pjotr]

Jawel, maar we hebben het nu over de technische kwaliteiten van de huidig beschikbare MiniDSP en die doet daar niet voor onder. Die kun je niet denigrerend af doen met:

"............we hebben het hier over consumentenelektronica gefabriceerd en ontworpen door de goedkoopste aanbieder uit China. De enige garantie die je dan hebt is dat kostprijs veruit de belangrijkste factor is in iedere fase van het ontwerp."

Zeker niet omdat MiniDSP erg open staat voor commentaar/kritiek vanuit de gebruikers.

[SSassen]

Denigrerend? Realistisch bedoel je? Bij mijn weten is MiniDSP nog steeds made in China, of daar moet iets veranderd zijn?

[ds23man]

Volgens mij ging de discussie over het feit dat een extra conversieslag naar de dsp extra verlies oplevert.

[satefan]

Denigrerend? Realistisch bedoel je? Bij mijn weten is MiniDSP nog steeds made in China, of daar moet iets veranderd zijn?

Als je ziet wat er uit China komt tegenwoordig (Topping etc) dan is alleen het argument dat iets uit China komt en daarom dus minder goed/slecht zou zijn niet heel valide meer lijkt me?

[SSassen]

Denigrerend? Realistisch bedoel je? Bij mijn weten is MiniDSP nog steeds made in China, of daar moet iets veranderd zijn?

Als je ziet wat er uit China komt tegenwoordig (Topping etc) dan is alleen het argument dat iets uit China komt en daarom dus minder goed/slecht zou zijn niet heel valide meer lijkt me?

Nee, ik leg in mijn voorgaande reactie uit hoe of wat, dus je quote nu (bewust?) selectief.