Czy upsampling robi dobrze i dlaczego?

[gutten]

Mam takie lamerskie pytanie, jako żem humanista i na elektronice znam się bardzo średnio.

Gra u mnie właśnie pożyczony Meridian G07 (oj, ładnie gra, opiszę w opiniach), który zgodnie z opisem w instrukcji "utilises 192kHz, 24-bit capable converters". Natomiast jego starszy i droższy brat wyposażony jest w opcję upsamplingu, która.. no właśnie. W instrukcji stoi, że "upsamples the digital information from 44.1kHz, 16-bit signal to 24 bits and to a sample rate of 176.4kHz".

No to ja czegoś tu nie rozumiem. Skoro G07 pracuje na przetwornikach 192/24 to wychodzi na to, że częstotliwość probkowania ma wyższą niż G08 (176.4kHz). A skoro przetworniki w obu modelach są 24-o bitowe, to dlaczego piszą, że G08 podwyższa rozdzielczość ze standardowych 16-tu do 24-ech? Czy oznacza to, że większość konwerterów 24-o bitowych ma tylko teoretycznie tak wysoką rozdzielczość i muszą być wspomagane upsamplingiem? I ostatnie pytanie, najważniejsze z punktu widzenia audiofila/melomana: czy upsampling zawsze równa się lepszej rozdzielczości i czytelności dźwięku? W końcu wiele hi-endowych odtwarzaczy pracuje bez takowego.

Przepraszam, jeśli coś pokręciłem. Liczę na wyrozumiałość i wiedzę "technicznych" forumowiczów.

Pozdrawiam.

[kazik]

Sygnał można upsamplować bez strat tylko do częstotliwości będącej wielokrotnością częst. bazowej, czyli z 44,1 - 88,2 etc. i właśnie 176.4. Konwertowanie do innych częstotliwości jest "trudne" (czyli zwykle stratne). Przypuszczam, że 192 to możliwości układu, a naprawdę pracuje niżej. Po prostu jest to czterokrotny upsampling, byłoby 192 gdyby na wejściu było 48.

 

192 to standard z DAT'ów i potem KD, tam bazowo było 48, potem wielokrotności 96 i 192

[kazik]

Co do drugiej części, strzelałby, że upsampling dużo pomaga. Nie wiem dokładnie jak działają konwertery (w ogóle nie wiem nic o prądzie), ale przypuszczam że problemem jest odtworzenie wyższych częstotliwości. Jak wiesz jak wyglada sygnał w postaci cyfrowej, to wyobraź sobie jak wygląda sinus 20 kHZ przy próbkowani 44,1 (jak w CD). Wygląda bardzo marnie, ale da się z tego odtworzyć pełny sinus - upsampler ma do tego odpowiedni algorytm, a konwerter może sobie nie radzi.

[Mars]

Ile kosztuje ten Meridian?

[inżynier]

No dobrze, padło na mnie...

 

To, że przetwornik *może* pracować w trybie 192/24 to oczywiście świetnie. To tak jak komputer, który może wykonać 100 milionów mnożeń na sekundę. Ale Ty mu każesz tylko 20 tysięcy. A do przetwornika wysyłasz sygnał z płyty CD, a tam tylko 44.1/16 :(. No i tak to działa. Gdyby to był odtwarzacz DVD-A, to by przetwornik mógł wykorzystać w pełni swoje możliwości, gdyż jeden z trybów zapisu w tym standardzie ma właśnie parametry 192/24. W przypadku odtwarzania CD oznacza to tyle, że przetwornik jest nowoczesny, precyzyjny i w ogóle super, więc na pewno poprawnie przetwarza sygnał ze staruszki-płyty CD.

 

Upsampling działa tak, że bierzemy sygnał CD, robimy na nim sztuczki (buforowanie, re-cloking, up-sampling, dithering-czyli dodawanie szumu) i otrzymujemy sygnał o parametrach wyższych, np 96/18 lub 192/24 lub jeszcze co innego. *Oczywiście* w tym sygnale nie ma nic więcej, niż było w oryginale (pomijając wprowadzone zakłócenia). Pytanie więc po co ta zabawa. Otóż jednym z etapów zamiany sygnału cyfrowego na analogowy jest złożenie próbek wychodzących z przetwornika i *odfiltrowanie* wszystkiego powżej 20 kHz (dla standardu CD). Zgodnie z prawem Shanona (mówiącym o próbkowaniu) z sygnału cyfrowego o cz. próbkowania 44.1kHz można odzyskać informację o częstotliwości max połowa tejże. Stąd to filtrowanie. Po prostu wyżej jest tylko szum cyfrowy i tzw. duchy - jakby echo sygnału o niższych częstotliwościach. Tyle teorii. Obcinamy i już, mamy sygnał do 20kHz. Ale.... nie ma idealnych filtrów, o prostokątnej charakterystyce. Więc żeby obciąć dostatecznie dokładnie przy 20kHz, musimy zacząć ciąć wcześniej. Albo zaczynamy przy 20, ale kończymy dalej, więc przepuszczamy szum. To jedno. Drugie, to faza. Idealny filtr nie zniekształca fazy. Takich nie ma, to już wiemy. Filtr rzeczywisty zniekształca fazę, najbardziej w okolicach częstotliwości odcięcia, ale wcześniej także, dla częstotliwości słyszalnych także. Firmy robiące zaawansowane CD projektują własne filtry, czasem nawet przełączane, abyśmy mogli sobie wybrać taki rodzaj zniekształceń, jaki nam najbardziej się podoba.

No i tu właśnie mamy zaletę upsamplingu: sygnał, który mamy do dyspozycji ma teraz parametry powiedzmy 192/24. To znaczy, że po złożeniu próbek w sygnał prawie analogowy szum cyfrowy i artefakty będą występowały dla częstotliwości od 96kHz. Robimy więc filtr o łagodnych zboczach (mniej zniakształca fazę) i tnący daleeeeeko. Zatem jego wpływ na to, co słyszymy jest *dużo* mniejszy niż dla standardu zwykłego CD.

Jak to wpływa na jakość dźwięku? Nie wiem, podobno dobrze. Powinno dobrze, ale zależy to oczywiście od realizacji hardłeru. No bo sam proces upsamplingu także wprowadza zakłócenia cyfrowe do sygnału.

[Elberoth]

Pierwszy ma po prostu przetworniki, które teoretycznie mogą pracowac ze słowem 24-bitowym, ale oczywiście tego nie robią (brak upsamplingu). Równie dobrze mógłby miec więc przetwornik 16 lub 20 bitowy [np. BB 1702 - grałby pewnie nawet lepiej :-) ]. Tyle że, jak się napisze w reklamówce 192/24 to lepiej to wygląda.

 

Droższy model, ma już najwyraźniej wbudowany moduł upsamplingu.

 

Może to co powiem będzie niepopularne i sprzeczne z obecnie lansowanymi teoriami (lansowanymi głównie przez przez działy marketingu) ale nie słyszałem jeszcze poprawnie działającego modułu upsampligu. Nawet działanie upsamplera dCSa jest moim zdaniem mocno dyskusyjne.

[Elberoth]

Jeszcze może dodam cos do wpisu inżyniera.

 

Nowe kości reklamowane są co prawda jako 24-bitowe, jednak ich rzeczywista rozdzielczość, czyli element który mógłby przełożyć się na jakość dźwięku, wcale nie jest lepsza niż starszych przetworników 20-bitowych (wymagało by to odstępu S/N na poziomie 144dB). Powiem więcej – na najlepiej brzmiące przetworniki C/A, uważa się obecnie wcale nie którąś z najnowszych konstrukcji, ale poczciwego Burr Browna PCM-63 oraz jeszcze starszego, 16-bitowego (!) Philipsa 1541 w wersji Double Crown (zastosowanego m.in. w Marantzu CD-7) !

 

24-bitowe oznaczenie najnowszych przetworników oznacza jedynie, że akceptują one słowo o długości do 24-bitów. A tak się szczęśliwie składa, że słowo na płycie CD ma tych bitów tylko 16 i równie dobrze radzą sobie z nim przetworniki 16, 18 i 20 bitowe.

 

Generalnie „lepszość” przetworników 20-bitowych nad 16-bitowymi bierze się jedynie z faktu, że te pierwsze posiadają lepszy stosunek S/N w stosunku do 16-bitowców. W tym momencie ktoś uważny mógłby dodać, że skoro 20 jest lepsze niż 16, to 24 musi być lepsze niż 20. Niestety jednak dla przetworników 24-bitowych, one takiej zalety nad konstrukcjami 20-bitowymi wykazać nie potrafią. A i od tego są wyjątki - co widać na przykładzie 16-bitowego przetwornika Philips 1541 Double Crown.

 

Tak więc konkludując - nie dajmy sie zwieść napisom 192/24 i podobnym.

 

Jako ciekawostkę podam, że najdroższe przetworniki Audio Nota (które są o niebo lepsze niż wszystkie dCSy) maja przetworniki 18-bitowe !

[gutten]

Bardzo dziękuję za odpowiedzi. Widzę, że moje przypuszczenie okazało się słuszne - "24 bit CD player" to raczej myślenie życzeniowe. Ale nie zmienia to faktu, że Meridian gra naprawdę wspaniale, choć bez upsamplingu i wyjść symetrycznych, jak droższy model. Ciekawi mnie natomiast porównanie tego odtwarzacza z 588 i chyba to w niedługim czasie uczynię (ostał się jeszcze jeden egzemplarz w Hi-Fi Clubie).

 

> Mars

G07 kosztuje 12kzł, tyle samo co w Albionie, niestety.

[Mars]

... to nie tanio, szukalbym raczej 506.20, 24, 507 lub z wyzszej polki 508.costam. Meridian jak na razie ma najciekawsze brzmienie z tych jakie mialem okazje poznac

[Elberoth]

Gutten: Kup sobie jakiś dobry przetwornik, np. Thetę DS Pro Basic IIIa (ja swoja sprzedałem za 6500zł), do tego transport CEC 51 lub 5100 (jest na Allegro za 2600zł) i zapomnij na dłuższy czas o problemie źródła. Ten Meridian będzie ci buty czyścić.

[gutten]

Szczerze mówiąc nie mam zupełnie doświadczenia w kwestii dzielonych źródeł, w związku z tym nie za bardzo nawet wiem na co polować. Thetę znam ze słyszenia, nie ze słuchania :-)) Na czym właściwie polega przewaga źródeł dzielonych? Czy chodzi mniej więcej o to samo, co w przypadku kombinacji pre/końcówka? (oddzielne zasilanie, separacja poszczególnych sekcji itd.). Czy przetworniki "w pudełkach" takie jak robi na przykład MF są zawsze lepsze od tych montowanych w zintegrowanych odtwarzaczach?

[Elberoth]

Porównanie pre/końcówka jest chyba dobre. Produktów MF niestety na tyle dobrze nie znam.

[darkul]

No wlasnie Audionote...bez rewelacji wmiare poprawny dzwiek..ale z pewnoscia nie najlepszy!!!!Drogi napewno!

Rozne sa zdania,,ja osobiscie preferuje DAC 24/32 bitowe...bo sa coraz lepiej wykonywane... znam historie jakoby PCM 63 zagral cudownie..nawet jako w tanim DAC...mozna i tak...

Wciaz wielu ludzi broni sie pazurami przed postepem technologicznym..rownierz w dzwieku.

W koncu jezeli mamy swietne zrodlo 24/32 bit... swietny np.cyfrowy wzmak to i glosniki musza byc odpowiedniej klasy...a to kosztuje..

Nieukrywam ze TDA1541 sa dobrymi dac..ale to juz historia....ale gusta sa rozne..stad nasze gusta i psychika odgrywa przewodnia role w doborze segmentow...

[Elberoth]

darkul: oczywiście że 1541 Double Crown to już historia. Philips miał ostatnie 3000 tych przetworników, z których zlożył 700 egzemplarzy CD-7. Przykład przytoczyłem tylko po to, aby pokazać, że nawet z 16-bitowego przetwornika można zrobić urzadzenie state-of-the-art i że nie w bitach jest pies pogrzebany.

 

Wszystko zależy od jakości konkretnego DACa, niezależnie czy może on pracować ze słowem 16, 18, 20 czy 24-bitowym, poprawnie zaprojektowanego zasilania, zastosowanego filtra cyfrowego i całej części analogowej. A to czy dany DAC ma możliwość pracy z takim czy innym słowem, ma znaczenie dziesięciorzędne.

 

Pokutuje bowiem przekonanie, wykreowane przez producentów, a w zasadzie przez ich działy marketingu (i niestety ślepo powtarzane przez gazety), że jak cos ma napisane 192/24 to na pewno musi być lepsze. A to nie prawda.

 

Co do Audio Nota. Rozumiem że nie słuchałeś DAC 4 lub 5. Bo jak byś słuchał to bys słuchał, to twój wpis miałby troche inny charakter. IMO DAC 5 to obecnie absolutny top w Red Book.

[Piotr]

Tak mówimy o bitach ale nie możemy przed sobą publicznie przyznać że gro przetworników 24/192 to w rzeczywistości Delta-Sigma a 24 ma tylko na wejściu.

:-)

"Marketing dźwignią handlu". Na pewno lepiej (fizycznie) wykonany dac będzie miał mniejsze szumy rzeczywiste niż scalak trzaskany na tańszym podkładzie itd. Dochodzi to że realne wielobitowce wymagają bardzo stabilnego i dającego czysty prąd zasilania co w tańszych urządzeniach nigdy nie będzie możliwe (może przez układy bateryjne?).

[darkul]

>Elberoth

Audionot i jeszcze kilka innych firm wrazenia na mnie nie robi...tym bardziej ze wiem o obecnosci lampek na ich wyjsciach....wiem jaki dzwiek bedzie sie saczyl.... tak sie sklada ponadto ze 4 niedawno cwiczyle...i nieujela mnie zbytnio...a kosztuje!

[gutten]

>> Piotr

W instrukcji obsługi do Meridiana jak byk stoi, że to 24/192 Delta-Sigma. Czyli nie wszyscy się wstydzą przyznać :-))

[zildjian]

>>> Gutten:

 

 

napisz ,jak obiecałeś coś więcej, o G07. Niespecjalnie martwię się tym, co pisze prasa a zwłaszcza What Hi Fi ,ale niedawno dostał tam zimny prysznic ! (ich zdaniem poprzednik tj. 507 znacznie lepszy )

[broy]

Ale z kolei w Gramophone w dziale audio recenzja jest bardzo pozytywna! Do tego G07 ma kapitalny nowy 'front panel' i nie kosztuje tyle, co np. starszy model Ikemi. Także recenzje prasy brytyjskiej też bywają dość zróżnicowane.

[przemol]

Jak dla mnie ilość bitów nie powinna mieć większego znaczenia (chyba, że spadniamy poniżej 16) bo niby dlaczego bardziej szczegółowe oddanie amplitudy sygnału miało by mieć znaczenie gdy na wyjściu jest 16. Ma znaczenie jeśli robi się edycję dźwięku w kompie. Wtedy warto przejść na 24 lub 32 bity. Natomiast częstotliwość prókowania ma duże znaczenie z powodów, które kompetentnie wyjaśnił inżynier (filtry).

[kazik]

przemol:

jeżeli upsamlujesz sygnal do wyższczej częstotliwości, to uzupełniasz wartości pośrednie i tu przyda się więcej bitów. Inaczej cały proces nie miałby sensu...

[qb_1]

gutten -> gwoli uzupelnienia - Inzynier wyjasnil prawie wszystko. Upsampling to operacja wykonywana w dziedzinie cyfrowej. Jesli twoja czestotliwosc probkowania wynosi F to z czestotliwoscia N*F 'dokladasz' probki o amplitudzie '0' (mowimy wtedy o N-krotnym upsamplingu). Efekty sa takie jak opisal Inzynier tzn. zmniejszenie slyszalnych efektow tzw. aliasingu przy zastosowaniu rzeczywistych filtrow. Podstawy sa dosc dobrze opisane w ksiazce pt. "Teoria Sygnalow" autorstwa: Izydorczyk, Plonka i Tyma. Z tego co pamietam opisywal to tez Szabatin.

 

Moje zdanie jest takie, ze upsampling oczywiscie pomaga ale nie stanowi rewolucji w dziedzinie CPS. Zaloze sie, ze moze sie zdarzyc, ze CD-ki wykorzystujace upsampling przegraja z porownywalnymi nie-wykorzystujacymi upsamplingu bo np. jakosc uzytych komponentow analogowych bedzie inna itp. To oczywiscie sprawa indywidualna.

 

G07 nie slyszalem ale 588 moim zdaniem jest swietny - na moj sluch deklasuje przereklamowane Ikemi.

 

Pozdr.

[gutten]

A czy w 588 zastosowano upsampling?

[qb_1]

gutten -> tak.

[gg]

Należy odróżnić od siebie dwie rzeczy. Upsampling i oversampling. Oversampling polega na zwiększeniu częstotliwości próbkowania sygnału ( z 44,1 do 176.4kHz lub nawet 352.8kHz). W tej sytuacji zastosowany filtr cyfrowy musi wykonać wiele skomplikowanych obliczeń, dlatego wprowadzono przetworniki 18, 20 i 24 bitowe. Należy podkreślić, że robi się to po to aby sztucznie poszerzyć pasmo i zastosować filtrowanie o łagodniejszej charakterystyce i przy wyższej częstotliwości. Jest sporo teoretyków, którzy uważają to rozwiązanie za technicznie najlepsze.

Upsampling z kolei jest niczym innym jak oversamplującym filtrem cyfrowym przeliczającym dane w "głupkowaty" sposób mnożąc dane wejściowe liczbą niecałkowitą. Jest to bardziej skomplikowane, nienaturalne i obarczone uśrednianiem bardziej skomplikowanym niż w oversamplingu. Upsampling i konwersja w górę (upconversion)Zostało wynalezione w dobie potrzeby konwersji sygnałów cyfrowych o parametrach studyjnych do red book i vice versa. Nadano temu etykietkę, dorobiono ideologię i zaczęto sprzedawać; obecnie określa się to jako "magic bullet" w prasie anglojęzycznej.

Tradycyjny oversampling zachowujący naturalny przebieg częstotliwości przez kilka odważnych i niezależnych firm jest nadal stosowany ( w wersji 8x).

Up- czy over- sampling wymagają wilelobitowych przetworników, stąd też takie mamy.

[gg]

I teraz mniej technicznie

-->gutten

G07 jest rewelacyjny, miałem przyjemność słuchać go przez tydzień i ciągle mam gęsią skórkę na samą myśl o tym dźwięku. W ogóle taki Ikemi przy nim to szara myszka.

Ciekawe jak chodzi G08, mógłbyś sobie na nim nawet mp3 "puścić" :)

[lolo]

dla chcących pogłębić wiedzę w temacie "up" i "over" :)

 

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

 

Pzdr.

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

[Seband]

>gg

Oversampling nie wymaga stosowania wielobitowych przetworników i jest stosowany we wszystkich odtwarzaczach, jakie widziałem. Oversampling stosuje się po to, aby przesunąć szumy kwantyzacji daleko poza zakres słyszalny, a tym ułatwić zadanie filtrom analogowym (prostszy, łagodniejszy filtr). Np Pioneer przy 1.bit przetwornikach stosuje 384 krotny oversampling.

[gg]

Seband

Nie wierz w to ze jakiś przetwornik w CD jest jednobitowy!

[gutten]

Oddałem już G07, ale nie wykluczam, że do mnie wróci. Może niewiele w życiu słyszałem, ale jest to zdecydowanie najlepszy odtwarzacz, jaki kiedykolwiek grał u mnie w torze (chociaż bez upsamplingu :-))

Chyba Elberoth miał rację, pisząc kiedyś, że zmiany powinno zaczynać sie od źródła. Moim zdaniem wpięcie G07 dało więcej niż wszystkie wzmacniacze, jakie dotąd odsłuchiwałem. Zmiany były zupełnie innego rodzaju niż przy wymianie ampa, ale nie mniej istotne.

 

A tak na marginesie to imponuje mi Wasza wiedza techniczna, panowie. Czasami żałuję, że jestem humanistą :-))) Może korzystając z Waszej pomocy uzupełnie jeszcze jedną lukę w mojej skromnej wiedzy dotyczącej odtwarzaczy:

Co to mianowicie są filtry cyfrowe, czemu służą i jak działają? Zauważyłem, że przy ich opisie często pojawia się określenie "stroma" bądź "łagodna" charakterystyka (jeśli dobrze pamiętam). O co tu chodzi?