Hi-Res Audio и теорема Котельникова

В 96 может плохо работать
DAW валиться , артефакты лезть, или вообще такого режима нет

В вендах же ASIO

Понятно. Интересно только, где такое берут. У меня и со встройкой таких проблем нет, причем сейчас и на работе, на древнем системнике с 96 кГц работал, в линуксе конечно, и - все работает.

А блин, винда же. У моего ноутбука с виндой в этом плане беда, да.

Заодно проверил сейчас, а не дутое ли там 96 кГц на древних встройках, все контролировал осциллографом. Нет, не дутое - сигналами до 48 кГц все прекрасно работает, пишет и воспроизводит.

Шумит, наверное, в 96 шоппц

Это да.

А вот я, смеха ради, дёрнул 4ую струну на басу и посмотрел на спектр https://1drv.ms/u/s!As_8MDK-AUkY3mdeIyfBT09aiQsr?e=kd9BfZ
Смотри как богато вылезло наверху.

Прикол.

Такой одиноко стоящий пик на 40 кГц - что бы это могло быть? Судя по одинокости, не очень похоже на порождение самой гитары.

Типа - дельта-сигма, конечно. Другие не нужны, более того, все ЦАПы с поддержкой 24 бит - это дельта сигма. Другие сделать невозможно для такой разрядности. И в тех DVD 96 года уже были именно они.

А почему невозможно сделать 24-хразрядный ЦАП по схеме R/2R? Сегодня резисторы можно купить в единой сборке по несколько штук, внутри которой величины сопротивлений разнятся не более чем на 0,1 процента. Слишком «шумит» цифровая схема перед сопротивлениями, влияя на выходное напряжение?

Вот тут дядечка показывает разницу в форме выходного непрерывного звукового сигнала между R/2R и широтно-импульсным цифро-аналоговыми преобразователями. «Ступеньку» в выходном сигнале R/2R ЦАПа можно значительно уменьшить, если в цифровом виде рассчитать промежуточные значения звукового сигнала и выдавать их на ЦАП между исходными значениями звуковых выборок. На вычислительных устройствах сегодняшнего дня подобные расчёты осуществить не проблема.

Строго говоря - на выходе самого однобитного ЦАПа будут импульсы с частотой больше 2 МГц. МЕГАгерц. Которые отрезаются просто одним конденсатором.

Подвох в том, что цифро-аналоговый преобразователь с широтно-импульсной модуляцией будет выдавать непрерывный звуковой сигнал с непостоянными отклонениями во времени (дребезгом) из-за нелинейности заряда-разряда сглаживающего конденсатора на выходе. Вот тут дядечка показывает смазанность этого «дребезжащего» выходного непрерывного звукового сигнала. Различит ли наш мозг через уши эту смазанность - вопрос спорный, но техника явно говорит, что на R/2R ЦАПе звук линейнее.

А почему невозможно сделать 24-хразрядный ЦАП по схеме R/2R?

Точности 0,1% для аудио, мягко говоря, недостаточно. Для ардуины - конечно можно, но там такая разрядность не нужна.

«Ступеньку» в выходном сигнале R/2R ЦАПа можно значительно уменьшить, если в цифровом виде рассчитать промежуточные значения звукового сигнала и выдавать их на ЦАП между исходными значениями звуковых выборок.

Если я правильно понял идею, это и будет то что называется multibit delta-sigma.

цифро-аналоговый преобразователь с широтно-импульсной модуляцией

Дельта-сигма - это не совсем ШИМ, все же ШИМ - это когда постоянная частота и разная скважность импульсов. Вот на ардуине PWM-модуль - это оно.

Вот тут дядечка показывает смазанность этого «дребезжащего» выходного непрерывного звукового сигнала.

Вот это очень интересно. У него дельта-сигма вариант явно загрязнен высокочастотной составляющей, R/2R вариант намного чище в этом плане, да. Хороший повод задуматься, а почему собственно так сильно оно пролазит. К сожалению, мой осциллограф столь слабые сигналы не берет, не смогу так просто взять и проверить.

Это не значит, что дельта-сигма менее линейна. Я уверен, что если бы он замерил КНИ в слышимом диапазоне частот, выиграла бы дельта-сигма. Но вот эта высокочастотная примесь - она конечно же сама по себе никак не слышима, но может порождать за счет интермодуляции слышимые призвуки. Зависит от качества последующего аналогового тракта.

И очень интересно было бы увидеть исследования со спектроанализатором, что происходит при прохождении этих сигналов через аудио усилитель.

У него дельта-сигма вариант явно загрязнен высокочастотной составляющей, R/2R вариант намного чище в этом плане, да. Хороший повод задуматься, а почему собственно так сильно оно пролазит.

А тут всё просто, использование частотно импульсной модуляции и подобных по проблемности способов пролоббировано копирастами, чтобы их драгоценный закопиращенный контент нельзя было переписать с аналогового выхода заDRMленного плеера и муки аудиофилов их не волнуют.
О этом к стати в интернете несколько лет назад прямо писали.

П.С. Пруфы искать лень по этому вместо них простой вопрос, если судьба использовать интегрирующий ЦАП, то почему интегрируют частоту импульсов, а не ток, который бы давал намного меньший уровень помех?

пролоббировано копирастами

Это не далеко от правды, но речь прежде всего о SACD и DVD-Audio, а не дельта-сигме вообще. То есть тот ЦАП который в звуковой карте он особо копирастам не помогает. Но пошла эта движуха с hi-res, с большой вероятностью, с подачи копирастов во второй половине 90-х.

hi-res позволяет примешивать неслышимые сигналы, которые сохраняются как раз и на аналоговом выходе, и так реализуется DRM.

почему интегрируют частоту импульсов, а не ток

Вообще-то интегрируют напряжение, а не частоту.

Вообще-то интегрируют напряжение, а не частоту.

Тебе никогда не говорили того, что излишней занудливостью можно испортить разговор? :))
Тут же в теме писали, может даже ты сам писал то, что пряжение на выходе ЦАП получается интегрированием импульсов одинаковой длинны и амплитуды(то есть выхода однобитного чего то там).
(Ну согласен, что это не совсем чистоя ЧМ, но всёже)

Токовый сигнал - это действительно фишка, но используется в основном для датчиков, в автоматике, где большущий уровень внешних помех и очень узкополосные сигналы. Для аудио вряд ли этим что-то выиграешь. По крайней мере я такого не встречал, в крайнем случае используется дифференциальный сигнал, с микрофонами например. А сигнал с ЦАПа и так сильно больше внешних помех. От шума же самого ЦАПа (шума квантования и т. д.) переход на ток вместо напряжения никак не защитит.

Ты не понял.

Пусть 24 битный сигнал поступает на вычислительный блок который формирует сигнал для резистивного 10 битного ЦАП такой, что после интегрирования интегратором на ОУ на выходе этого ОУ образуется синтезируемый 24 битный сигнал.

Такой ЦАП явно должен быть лучше чем ЦАП на интегрировании импульсов, к тому же так как синтезируемое напряжение сразу получается гладким то можно сделать цепь обратной связи на 24 битном АЦП для коррекции интегрируемого напряжения.

Пусть 24 битный сигнал поступает на вычислительный блок который формирует сигнал для резистивного 10 битного ЦАП такой, что после интегрирования интегратором на ОУ на выходе этого ОУ образуется синтезируемый 24 битный сигнал.

Ну да, это multibit delta-sigma, во всяком хай-энде есть.

Такой ЦАП явно должен быть лучше чем ЦАП на интегрировании импульсов

Да, вот там чуть выше видео кидали, на нем это видно.

то можно сделать цепь обратной связи на 24 битном АЦП для коррекции интегрируемого напряжения

Возникнет проблема - АЦП требуется время чтобы сделать преобразование. Когда он закончит, ЦАП уже следующий семпл выдавать должен, а старый ты уже не успел скорректировать. Может как-то это и можно обойти.

Ну да, это multibit delta-sigma, во всяком хай-энде есть.

И он не использует частотно-импульсную модуляцию, а просто меняет значение подаваемого на вход интегратора напряжения?

Тогда это обман западных маркетологов, объединивших в одном названии два принципиально разных принципа синтеза сигнала.
А может и вообще свидетельство того, что обман глубоко укоренился в западную культуру когда уже на уровне концептуальных разработок дают однотипные названия плохим и хорошим конструкциям чтобы потом при желании можно было путать конечного покупателя продукта.

Использует, это комбинация двух технологий, что и дает улучшение. Не надо так уж везде заговоры видеть. Хотя не без этого.

А вообще, зачем надо 24 бита?

Если диффузор динамика имеет ход 24 мм, то для актуального применения 24 битного сигнала его надо перемещать с точностью до
0.024м/(2^24) = 1.43е-9
То есть 1.43 нанометра? Ни одна механическая конструкция не выдержит такую точность.

Нет, КОМБИНИРОВАНИЕ технологий привело бы к модуляции не только по частоте импульсов, но и по их напряжению, а тут именно в одном типе преобразований объединили два разных принципа работы, нет в мультибит варианте частотно-импульсной модуляции.

Обман раскрыт, учёные или кто там ещё сокрыли! cast lenin386

О, поздравляю - ты один из тех кто начал понимать.

Поэтому адекватные люди и говорят - не нужно для воспроизведения 24 бита. А нужно для обработки.

нет в мультибит варианте частотно-импульсной модуляции

В чем тогда объединение, по-твоему?

Вот смотри картинку

https://imgur.com/a/pmU46ts

Слева - обычная дельта-сигма, справа - мультибитная. Я думаю, хорошо видно что и модуляция импульсная присутствует, и изменение уровня, как у «классических» ЦАПов.

В названии, которое приводит к тому что люди путают две конструкции разной стоимости и главное с разным результатом работы.
ЦАП с интеграцией напряжения можно повторно оцифровать, импульсный, который нужен копирастам нельзя, но благодаря путанице в названии они делают вид что преобразователей лучше чем вторые просто нет, а с другой стороны распространяю хорошие характеристики первого на второй, ‘‘принцип тот же, просто купите провод с позолотой потолще’’.

ЦАП с интеграцией напряжения можно повторно оцифровать, импульсный, который нужен копирастам нельзя,

Да успокойся уже, с точки зрения DRM разницы между этими технологиями нет. Подходит любой ЦАП, который может выдавать ультразвук. Да и сама такая DRM обходится элементарно и не составляет проблемы, из-за чего все эти супер-форматы на рынке и провалились.

Ну зачем ты тут назвал мультибитной сигмадельтой то, что ей не является?

Видимо, я твое описание не так понял, потому что на самом деле понять трудно что ты имеешь в виду.

Ну и что там тебе не понятно?
Не знаешь что такое резистивный ЦАП?
Первая же ссылка в яндексе ведёт к ‘‘ЦАП на основе резистивной матрицы’’.
Не знаешь что такое ОУ и сделанный на его основе интегратор?
Ну так опять сходи в яндекс.

Я не могу понять, что ты собираешься получить, подав сигнал с резистивного ЦАП на интегратор. Ты это сам придумал, либо ты говоришь о какой-то уже существующей конструкции?

Я не знаю как эта конструкция называется, но думаю что если ты вспомнишь институтские курсы то профессор тебе о ней рассказывал.
Ну а если ты не помнишь то я не виноват в том что ты плохо помнишь изучаемую дисциплину, ну или на худой конец просчитай конструкцию, ты же специалист и вполне можешь и сам проанализировать такую простую схему.

И что значит ‘‘Я не могу понять, что ты собираешься получить’’?
Ты не можешь представить как такая конструкция будет работать?

Я же тебе говорю, на практике это выльется в необходимость добавлять дельта-сигму, и в ту самую правую картинку.

Опять же повторяю, без дельта-сигмы ты никогда не сделаешь резистивную матрицу для разрядности 24 бит, такая точность номиналов резисторов недостижима. И для 16 бит уже проблемно весьма, в качественных ЦАПах их лазером настраивали. А если сделать 10-битный ЦАП, как ты писал, то без дельта-сигмы он и будет работать как 10-битный, со ступенькой и всеми вытекающими. И никакой интегратор тут не поможет.

Интегратор нужен для подавления импульсов дельта-сигмы. А для подавления классической «ступеньки» нужен не интегратор, а фильтр низких частот, порядка 14-го хотя бы. Интегратор - это 1-й порядок.

ну или на худой конец просчитай конструкцию

То есть - резистивная матрица и после нее сразу интегратор?

Работать будет так. Резистивная матрица выдает сигнал со «ступенькой», вот этот классический, который все рисуют. Интегратор - подавляет эту ступеньку, но очень-очень слабо, потому что он как фильтр имеет всего лишь первый порядок. Плюс к этому, интегратор заваливает тебе все высокие частоты в слышимом диапазоне. Смотри АЧХ интегратора - она наклонная, а не линейная в полосе до 20000 Гц.

Смысла в этом я пока не вижу.

То есть - резистивная матрица и после нее сразу интегратор?

Может, не сразу, а через RC цепочку для подавления помех от переходных процессов при переключении резистивной матрицы, но это детали.

Работать будет так. Интегратор - подавляет эту ступеньку

Нет, работать будет не так, я не на столько глуп как ты думаешь.

С ЦАП на резистивной матрице поступает сигнал, который после интегрирования интегратором на ОУ даёт аналоговый сигнал соответветствующий приходящему 24 битному сигналу.

Конечно если период преобразования резистивного ЦАП и период сигнала будут одинаковы, то затея будет дутая. Но резистивный ЦАП то может работать на большей частоте.

С ЦАП на резистивной матрице поступает сигнал, который после интегрирования интегратором на ОУ даёт аналоговый сигнал соответветствующий приходящему 24 битному сигналу.

Наводящий вопрос. У тебя ЦАП 10-ти битный. Сигнал на входе 24-битный. Как ты предлагаешь снижать разрядность с 24 бит до 10 бит? Это возможно, только вот каким методом?

Как ты предлагаешь снижать разрядность с 24 бит до 10 бит?

Резистивный ЦАП работает на частоте большей максимальной частоты сигнала Fmax, а итегратор интегрирует по периоду равному или большему, чем 1/Fmin.
(Я ведь не случайно оговорил то, что перед резистивным ЦАП стоит вычислительный блок и что интегратор АКТИВНЫЙ)

Резистивный ЦАП работает на частоте большей максимальной частоты сигнала Fmax, а итегратор интегрирует по периоду равному или большему, чем 1/Fmin. (Я ведь не случайно оговорил то, что перед резистивным ЦАП стоит вычислительный блок и что интегратор АКТИВНЫЙ)

Пока все правильно. Но это не отвечает на вопрос, как снижать разрядность. У тебя были числа с 24 единицами-нулями, тебе надо получить числа с 10 единицами-нулями, для подачи на твой ЦАП. Как это правильно сделать? Просто откинуть лишние цифры? Ты потеряешь информацию тогда, и никаких 24 бит на выходе не получишь. А как тогда?

Как дизеринг работает, представляешь хорошо?

Но это не отвечает на вопрос, как снижать разрядность.

В чём основное различие между активным интегратором на ОУ и пассивной интегрирующей RC цепочкой?

В чём основное различие между активным интегратором на ОУ и пассивной интегрирующей RC цепочкой?

Ты уходишь не в ту сторону. Это вообще к вопросу отношения не имеет. А RC-цепочка это не интегратор, а фильтр НЧ.

У твоего ЦАПа 10 входных ножек. На вход пришло 24 цифры. Как ты собираешься распределять 24 цифры по 10 ножкам? Ты понимаешь, что сначала надо чисто цифровым путем снизить разрядность, сделать так чтобы у тебя стали 10-битные числа?

Пока мы еще до интегратора вообще не дошли, не можем разобраться как на ЦАП подать число.

Это вообще к вопросу отношения не имеет.

Как не имеет если основное отличие состоит в том, что активный интегратор может в результате интеграции получить напряжение больше чем напряжение интегрируемого сигнала?

Как не имеет если основное отличие состоит в том, что активный интегратор может в результате интеграции получить напряжение больше чем напряжение интегрируемого сигнала?

Разберись с разрядностью сначала, потом обсудим интегратор. Давай по порядку, а не скакать с одного на другое.

Подумай крепко, неужели то, что активный интегратор может в результате интеграции получить напряжение больше чем напряжение интегрируемого сигнала тебе ничего не подсказывает о том, какой сигнал вычислительный блок будет посылать на резистивный 10 битный ЦАП?

Я знаю какой сигнал он будет посылать, я хочу услышать это от тебя, и убедиться, что ты понял этот момент. Который на самом деле ключевой. И если бы ты его понял, то построение логической цепи на этом бы и завершилось, и вопросы про интегратор отпали.

активный интегратор может в результате интеграции получить напряжение больше чем напряжение интегрируемого сигнала

Любой усилитель может получить напряжение больше чем напряжение входного сигнала.

Любой активный фильтр НЧ может получить напряжение больше чем напряжение входного сигнала.

И что дальше? Почему ты прицепился к интегратору?

Подсказываю: коэфициэнт усиления интегратора равен единице :))

(На самом деле это не обязательно, но раз K≠1 тебя путают то пусть К будет равен единице)

Ещё подсказка: чему равен интеграл константы?

Подсказываю: коэфициэнт усиления интегратора равен единице :))

Коэффициент усиления интегратора равен бесконечности. Это так, для справки. Утверждать с твоей стороны что меня что-то путает - это очень сильно, но я вижу что тебя жизнь не учит, и просто забил на это пока.

Ещё подсказка: чему равен интеграл константы?

Линейно возрастающая функция.

Ещё подсказка: чему равен интеграл константы?

Линейно возрастающая функция.

А теперь скажи, если так можно то зачем мне выход резистивного ЦАПа делать с весь динамический диапазон сигнала?
Зачем мне вообще выводить через него именно сигнал?
(Иначе почему я не переживаю о том, что у ЦАПа только 10 бит, когда у сигнала 24?)

В общем я думал что ты сам сообразишь о том, что на резистивный 10 битный ЦАП поступает производная сигнала.

Иначе с чего мне переживать что у ЦАПа только 10 бит, когда у сигнала 24?

С того, что у тебя 10 проводков, а пришел сигнал по 24 проводкам. Как ты их вместе соединять будешь? Ты можешь 3 бутылки пятью пробками заткнуть?

Зачем мне вообще выводить через него именно сигнал?

А вот это что значит?

По твоей логике, если достаточно 10 бит, то достаточно и 5 бит, достаточно и 1 бит.

И самое интересное, что действительно достаточно. ЦАПы то однобитные. Только ты упорно отказываешься понять почему.

В общем я думал что ты сам сообразишь о том, что на резистивный 10 битный ЦАП поступает производная сигнала.

Естественно я знаю, что если у тебя на выходе интегратор, то нужно оцифровывать производную.

А теперь можно вернуться к вопросу, как ты будешь снижать разрядность с 24 до 10 бит.

Производной не надо быть 24 разрядной, не забывай того, что сигнал производной оверсемплирован и достаточно тактов чтобы подавая на интегратор чуть большие и чуть меньшие значения производной привести его к нужному значению.

подавая на интегратор чуть большие и чуть меньшие

О! О!

Стоп. Вот теперь обрати внимание. Чуть больше и чуть меньше - это импульсная модуляция. Одна из - ШИМ, ЧИМ, ну или дельта-сигма. То есть мы пришли к тому, что твое устройство - это и есть multibit delta-sigma.

Нет, хотя у меня сигнал и не будет гладким, он будет НЕПРЕРЫВНЫМ, чего нет в импульсной модуляции.