Cd 8 bit @ 5120 hz ??

hilbren · Bericht door **hilbren** » ma 08 jan 2007, 17:24

- Stel dat je muziek gelijk is aan pink noise??
- Pink noise neemt een factor 2 af per oktaaf.
- bereik van een cd is 20hz tot 20khz.
- per -3db verlies je 1 bit aan resolutie.
- je maakt bij de 20hz gebruik van de maximale resolutie.

dan geld:

CODE: Selecteer alles

Freq (hz)     ampl (dB)    resolutie (bit)
20               0                16
40              -3                15
80              -6                14
160             -9                13
320             -12               12
640             -15               11
1280            -18               10
2560            -21                9
5120            -24                8
10240           -27                7
20480           -30                6

Alles boven de 5k wordt dus weergegeven met 8 bit of minder...

Waar of denkfout?

dekkersj · Bericht door **dekkersj** » ma 08 jan 2007, 17:34

Allebei.

Het is waar dat de 16 bits alleen gelden bij maximale amplitude. De maximale signaal ruis afstand is dan ook ongeveer 16 * 6 dB.

Maar daarna maak je een knoepert van een denkfout die heel veel mensen maken. Er van uitgaande dat er correct gedithered is, is er geen verlies van resolutie in de zin van stapgrootte tussen de stapjes. De kwantisator is gelineariseerd door het toevoegen van die ditherruis. Wat wel waar blijft is dat de signaal ruisafstand afneemt bij zo'n signaal dat een roze ruis achtige vorm heeft.

Dus, resolutie wordt beperkt door de jitter en die is gewoonlijk verwaarloosbaar, mits er correct gedithered is!!!. De SNR daalt naarmate de signaalamplitude afneemt.

Groet,
Jacco

hilbren · Bericht door **hilbren** » ma 08 jan 2007, 21:24

Als ik het goed begrijp heeft het dus geen invloed op de frequentie. Maar alleen op de amplitude en de afstand tot de ruis.

Blijft jammer dat er zoveel bitjes onbenut blijven. Of gebruiken ze daarom tegenwoordig die compressors op al die populaire muziek?

Pjotr · Bericht door **Pjotr** » ma 08 jan 2007, 21:54

Hoi Hilbren,

Roze ruis loopt bij mijn weten net met 6 dB / okt af maar met 3 dB / okt

Verder is muziek geen (roze) ruis, al weten sommigen ruis wel muzikaal te waarderen

Daarnaast is het zo dat het amplitude aandeel in het hoog in de muziek van nature al veel minder is dan in het midden en laag. In de begintijd van de CD werd daarom wel emphasis (het sterker op de CD zetten van het hoog) toegepast. In de CD speler zat dan weer een de-emphasis om daarvoor te corrigeren. Wordt tegenwoordig niet meer gedaan voor zover ik weet.

dekkersj · Bericht door **dekkersj** » ma 08 jan 2007, 21:54

hilbren schreef:
Als ik het goed begrijp heeft het dus geen invloed op de frequentie. Maar alleen op de amplitude en de afstand tot de ruis.

Ja, alleen de afstand tot de ruis. Bij correcte dithering voeg je een beetje ruis toe (reken op 7,5 dB) en daarmee voorkom je dat er tussen de stapgrootten leegtes ontstaan. Er zijn geen afrondingsfouten meer.

hilbren schreef:
Blijft jammer dat er zoveel bitjes onbenut blijven. Of gebruiken ze daarom tegenwoordig die compressors op al die populaire muziek?

Wie maalt er om bitjes die niet gebruikt worden? Het gaat om achtergrondruis, die wil je zo ver mogelijk weg hebben. Met 8 bits lukt dat niet en de eerstvolgende kandidaat is 16 bits. Die compressors op de populaire muziek is om de verstaanbaarheid te vergroten in de auto. Niet haaij-end dus.

Groet,
Jacco

hilbren · Bericht door **hilbren** » di 09 jan 2007, 10:15

Pjotr schreef:
Hoi Hilbren,

Roze ruis loopt bij mijn weten net met 6 dB / okt af maar met 3 dB / okt

Heb ik het over 6 dB/ okt gehad?

Verder is muziek geen (roze) ruis, al weten sommigen ruis wel muzikaal te waarderen Daarnaast is het zo dat het amplitude aandeel in het hoog in de muziek van nature al veel minder is dan in het midden en laag. In de begintijd van de CD werd daarom wel emphasis (het sterker op de CD zetten van het hoog) toegepast. In de CD speler zat dan weer een de-emphasis om daarvoor te corrigeren. Wordt tegenwoordig niet meer gedaan voor zover ik weet.

Interesant. zoiets deden ze bij AM radio toch ook wel eens?

Boppo84 · Bericht door **Boppo84** » di 09 jan 2007, 10:49

hilbren schreef:
Heb ik het over 6 dB/ okt gehad?

nope, klein misverstandje

hilbren schreef:
Pink noise neemt een factor 2 af per oktaaf

= niveau gedeeld door 2 = -3db

Pjotr · Bericht door **Pjotr** » di 09 jan 2007, 18:59

Oh ja natuurlijk, ruis is van elastiek

je kunt er alle kanten me op

Maar hoe moet ik het lijstje in de openingspost dan lezen?

audiomanics · Bericht door **audiomanics** » di 09 jan 2007, 19:06

Pjotr schreef:
Maar hoe moet ik het lijstje in de openingspost dan lezen?

Ksnapputnie Hoe kun je het dan anders lezen?? Mij lijkt het duidelijk maar misschien mis ik iets?? Wel leuk gevonden trouwens...

Kees

Pjotr · Bericht door **Pjotr** » di 09 jan 2007, 20:31

Nou dan maar pragmatisch, een plaatje

audiomanics · Bericht door **audiomanics** » di 09 jan 2007, 20:45

Dat klopt toch helemaal met die tabel??

Kees

Pjotr · Bericht door **Pjotr** » di 09 jan 2007, 21:02

Boppo gaf hiervoor de sleutel

Bedoelde ook dat de amplitude niet halveert. De dB's in dat lijstje kloppen wel maar wat mioet ik nou met het aantal bits wat er acter staat?

Hilbren schreef:

Pink noise neemt een factor 2 af per oktaaf

Dat gaat op voor het vermogen in de ruis (bij een constante meetbandbreedte) maar Hilbren vertaalt dat naar signaalamplitude in zijn bitjes lijstje.

Overigens gebruik je met roze ruis wel alle niveaus van de 16 bits DAC. Alleen de SNR neemt af bij roze ruis naar mate je hoger in freqentie gaat. Zie Jacco zijn post.

hilbren · Bericht door **hilbren** » di 09 jan 2007, 21:30

Pink noise gebruik ik ook alleen maar om een beeld te geven hoe het menselijk gehoor geluid waar neemt. Op die manier kun je een frequentie in een spectrum aanwijzen. Aan de hand van de ampitude van die frequentie kun je dan de amplitude bepalen.
Stel dat je voor je bas de maximale amplitude gebruikt die op een cd mogelijk is. Dan zou je voor 5khz sinus (met hetzelfde volume voor het menselijk oor) nog maar 8 bit gebruiken.
Dit heeft alleen maar invloed op de nauwkeurigheid van de amplitude van het signaal en de signal/noise verhouding. (zoals Jacco in de tweede post al uitlegt)

Toch ben ik wel benieuwt of het verschil hoorbaar is als je 128bit opname vergelijkt met wat we nu van de cd aftrekken.

Over de ruisverhouding maak ik me niet heel erg druk, ik heb pas een vinyl gekocht en de ruis daarop is meer maar niet hinderlijk. Het geluid is op een één of andere manier wel erg prettig (lijkt het)

dekkersj · Bericht door **dekkersj** » di 09 jan 2007, 22:20

Met die nauwkeurigheid van de amplitude zit het wel ok. Ik ben bang dat ik er niet onderuit kom je iets te vertellen dat tegen je gevoel in gaat. Meer of minder bits heeft geen gevolgen voor de nauwkeurigheid van de amplitude als je correct dithered. Dat is kennelijk nog niet aangekomen bij je.

Als je een signaal dus met 8 bits of met 16 bits weergeeft, heeft geen gevolgen voor de nauwkeurigheid van de amplitude of timing. Dat is als er correct gedithered is tijdens de omzetting naar 16 bits die je afspeelt. Als dat niet is gedaan, ja dan heb je een probleem en dat probleem wordt groter naarmate de amplitude kleiner wordt. Maar dan hebben we het over slechte systemen.

Blijft over de SNR.

Groet,
Jacco

SSassen · Bericht door **SSassen** » di 09 jan 2007, 22:38

Jacco,

Ik denk niet dat je er onderuit komt om aan Hilbren uit te leggen wat dither doet en hoe e.e.a. in elkaar steekt

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen
http://www.hardwareanalysis.com

dekkersj · Bericht door **dekkersj** » di 09 jan 2007, 22:56

Ja Sander, ik ben bang dat je gelijk hebt.

Dither is heel belangrijk, eigenlijk nog belangrijker dan het aantal bits dat je gebruikt. Natuurlijk kun je er onderuit komen door de brute force methode: heel veel bits gebruiken.

Dither is ontdekt door boordwerktuigkundigen op een vliegtuig. Dit is een verhaal dat ik van een heel oude knar heb gehoord (nog veel ouder dan KT88

). Die lieden testten daar een mechanische computer lang voordat dat ding in elektrisch formaat bestond. Die mechanische installatie deed dan met een soort comparator achtige werking allerlei metingen en beslissingen. Geen traploze instelling dus, maar meer harde overgangen met niets daartussen (kwantiseren zouden we nu zeggen.) Maar het systeem werkte slecht (weinig stapjes om te beslissen ofwel weinig "bits") en maakte veel fouten. Wat hadden die helden nu ontdekt? Als zij door een storm heen vlogen en het vliegtuig heftig trilde, verdwenen de meeste fouten en werkte het mechanische gedrocht ineens wel! Het werkte ook als ze met hamers er op gingen tikken (random dan). De beste mensen hadden het ditheren ontdekt zonder dat overigens te beseffen. Decennia later is het pas zo gaan heten en is bewezen (ik meen ergens midden of eind jaren '70) dat het zo moet als je een beperkte woordlengte hebt (resolutie).

Dus, om een mooi verhaal kort te sluiten naar de wereld van cd, als het high resolution materiaal dat na mastering beschikbaar is netjes gedithered wordt naar 16 bits, zul je van die beperking later in de DAC geen last hebben. Daar zit dan ruis bijgemengd dat er voor zorgt dat de functiewaarden na bemonstering naar 16 bits zodanig is gemanipuleerd dat er een vloeiend signaal uit de DAC komt. Een vloeiend signaal (op de bemonsteringstijdstippen!), maar wel met een beetje extra ruis.

Groet,
Jacco

Bericht door **Marp** » wo 10 jan 2007, 0:47

Het werkte ook als ze met hamers er op gingen tikken (random dan). De beste mensen hadden het ditheren ontdekt zonder dat overigens te beseffen.

Geluidskaartje met dithering?

Afbeelding

Of dithering meten?

Afbeelding

Bericht door **KT88** » wo 10 jan 2007, 1:12

Excellente uitleg, Jacco.

Daar kan deze ouwe knar zich wel in vinden

Pjotr · Bericht door **Pjotr** » wo 10 jan 2007, 10:45

Marp schreef:
Geluidskaartje met dithering?

Dithering is alleen van nut bij het quantiseren, dus bij het omzetten van analoog naar digitaal. Het later aan het digitale signaal toevoegen van dither heeft geen nut meer.

Overigens ruisen de meeste geluidskaartjes van zichzelf al voldoende zodat ze automatisch ditheren

Bericht door **KT88** » wo 10 jan 2007, 10:57

Dithering is alleen van nut bij het quantiseren, dus bij het omzetten van analoog naar digitaal. Het later aan het digitale signaal toevoegen van dither heeft geen nut meer.

Overigens ruisen de meeste geluidskaartjes van zichzelf al voldoende zodat ze automatisch ditheren

Noise shaping avant la lettre!

dekkersj · Bericht door **dekkersj** » wo 10 jan 2007, 11:43

Pjotr schreef:
Marp schreef:
Geluidskaartje met dithering?
[...]
Overigens ruisen de meeste geluidskaartjes van zichzelf al voldoende zodat ze automatisch ditheren

Kun je mij dat voorrekenen?

Groet,
Jacco

voodooless · Bericht door **voodooless** » wo 10 jan 2007, 11:50

En wij maar zeuren over microfonie... Het is dus juist goed

Mooie anekdote!

voodooless · Bericht door **voodooless** » wo 10 jan 2007, 11:53

Pjotr schreef:
Dithering is alleen van nut bij het quantiseren, dus bij het omzetten van analoog naar digitaal. Het later aan het digitale signaal toevoegen van dither heeft geen nut meer.

Toch wel bij het terugbrengen van de woordlengte van 24 naar 16 bit?

Bericht door **KT88** » wo 10 jan 2007, 11:58

dekkersj schreef:
Pjotr schreef:
Marp schreef:
Geluidskaartje met dithering?
Overigens ruisen de meeste geluidskaartjes van zichzelf al voldoende zodat ze automatisch ditheren
Kun je mij dat voorrekenen?

Het schijnt dat er aan random processen onder bepaalde voorwaarden wel te rekenen valt......

Ik laat dat aan de liefhebber over, overigens. Ik heb zopas uitgevonden dat mijn rekenmachine ook kan worteltrekken.

dekkersj · Bericht door **dekkersj** » wo 10 jan 2007, 11:59

KT88 schreef:
[...]Ik heb zopas uitgevonden dat mijn rekenmachine ook kan worteltrekken.

Oh, dan gebruik je hem zeker als schepje om de wortels uit de aarde te scheppen.

Groet,
Jacco