CD vs HiRez, 16Bit vs 24Bit, DSD?

[sebastian]

Vs: CD vs HiRez, 16Bit vs 24Bit?

Digitaalsel võimendamisel on asi selge. Analoogis juba raskem, see oleneb pleierist. Auzentech X-Meridian 2G (kõik võimalikud settingud 44kHz/16bit peal) Winamp'st mängituna annab võimendamata -99dB signaali ainult mürana. "Signaaliga" ja "signaalita" vahe oli ainult 3dB. Output- ja input level põhjas. RMAA näitas kaardi sisendi müratasemeks -92,5dBA, aga graafikult paistab noise floor olema ca -115dB kandis. Järelikult -99dB signaal peaks mingil määral läbi tulema, kui ta eksisteerib..

Teised pleierid signaal/müra (väljunpinged ühtlustatud):
Windows Media Player - 16dB
VLC - 19dB
Mediaplayer Classic - 3dB
QuickTime player - 14dB

Ühesõnaga mida suurem arv, seda parem.

Et kas ikka on Audacity bittidega kõik korras...
(roheline CoolEdit'i genereeritud ja sinine moi signaal):

[moi]

Vs: CD vs HiRez, 16Bit vs 24Bit?

Ma ei saa aru kuidas saab "bittidega kõik mitte korras" olla kui fail on on 16 bit wav, ei ole 17, 18, 20 või 24 bit wav?
Sama moodi võiks ka Cool Editi faili kohta küsida, kui signaal on nõrgendatud 99 dB, siis kuidas 16 bit wavis ikkagi veel saab signaal olla ja veel 10 dB kõrgem kui müra nivoo?

[OSX]

Vs: CD vs HiRez, 16Bit vs 24Bit?

Audition ja CoolEdit on üks ja sama soft. Ja minul ei õnnestunud puhtalt 16 bit tasemel midagi arukat genereerida -98dB juures - saati siis see õnnestuks -99dB juures Auditioni puhul. Sebastianil võis jääda CoolEdit'is linnuke ette et kõik failid automaatselt konverditakse 32bit tasemele. Graafikut vaadates võiks olla loogiline.

Kuigi, 16/44 puhul on ideaalparameetritega muundurite teoreetiline alumine piir -98,08dB !! Arvutatakse seda valemiga SNR = 6.02N + 1.76dB. (N=bitisügavus)

[moi]

Vs: CD vs HiRez, 16Bit vs 24Bit?

Aga oskab keegi korrektselt seletada, miks ikkagi -99 dB nivooga signaal 16 bit failis täitsa olemas on? See et editor ise töötab 32 biti peal ei peaks muutma asja kuna seal genereeritud fail on lõpptulemusena siiski 16 bitine.

[sebastian]

Vs: CD vs HiRez, 16Bit vs 24Bit?

Audition ja CoolEdit on üks ja sama soft. Ja minul ei õnnestunud puhtalt 16 bit tasemel midagi arukat genereerida -98dB juures - saati siis see õnnestuks -99dB juures Auditioni puhul. Sebastianil võis jääda CoolEdit'is linnuke ette et kõik failid automaatselt konverditakse 32bit tasemele. Graafikut vaadates võiks olla loogiline.

Kuigi, 16/44 puhul on ideaalparameetritega muundurite teoreetiline alumine piir -98,08dB !! Arvutatakse seda valemiga SNR = 6.02N + 1.76dB. (N=bitisügavus)

Ei, linnukest "auto-convert all data to 32-bit upon opening" ees polnud.
Aga...linnuke oli ees hoopis "dither transform results (increases dynamic range)" ja vot see mõjutab asja kardinaalselt. Tuli sama, mis moi pilt. Tänud OSX.

Nüüd enda genereeritud asi (-1dB ja siis nõrgemaks 98dB) on analüsaatoris täiesti igav liiv ja tühi väli, sama ka siis kui võimendada 50dB.
CE algselt ei pakugi genereerimist alla -80dB'i, ja uuem Audition CS5 on kahjuks üldse generaatorivaba laste mänguasi..

edit: ja seletus ka, mis signaaliga toimus:

Dither Transform Results
Enables dithering when processing effects such as FFT Filter or Amplify. Adobe Audition does most processing using arithmetic greater than 16‑bit, with the results converted back to 16‑bit when complete. During this conversion, dithering provides a higher dynamic range and cleaner results, with fewer distortions and negative artifacts. With this option enabled, you can approximate 24‑bit performance with 16‑bit data, because dithering increases dynamic range by about 10 dB. If this option is disabled, audio data is truncated to 16‑bit during reconversion, and more subtle information is lost.
The drawback of dithering is that each operation adds a small amount of noise at the quietest volume levels. However, the trade‑off between dithering (adding noise) and truncating the data (creating artifacts and limiting dynamic range) generally favors dithering, so it’s best to select this option.

edit2: Üks asi vist selge. Moi fail ongi genereeritud "dither transform results" sisselütuna, mis suurendab 16-bitise dünaamikat ~10dB. Sain CE-s samasuguse faili. Tegu niisiis pole päris "puhta" 16-bit failiga.

[freeze]

Vs: CD vs HiRez, 16Bit vs 24Bit?

bit depth 16bit: 20 × log(2^(16 − 1)) = 90.3 dB ehk dünaamika ulatus
siis ju "kasulikku" signaali alla selle pole

[OSX]

Vs: CD vs HiRez, 16Bit vs 24Bit?

Seda peaks ehk päris katsetama kus see signaali kadumine siis plain 16bit korral aset leiab.

Minu valemi päritolu, mis ehk huvitab freeze't - http://www.analog.com/static/importe...als/MT-001.pdf

Ma siis katsetan...

[Yxz]

Vs: Mis on seal sees?

Proovi seda 16 bit faili: https://sites.google.com/site/moijmo...edirects=0&d=1

Proovisin, vaatasin ja tegin pildi:

[OSX]

Vs: CD vs HiRez, 16Bit vs 24Bit?

Noh, tuleb välja et CE/A on piiratud tarkvaras nii et tasemel -90,999dB jääb veel signaal, kuid -91dB alates on vaikus, seda kõike siis 16 biti korral.

Kui asi käib 24bitise signaali ja 32bitise töötluse juures siis alumist piiri ma ei viitsinudki enam alla -180dB otsida, sest seda bioloogilised elukad ei kuule keegi.
Aga vaatasin millise kujuga olid siinused... noh vähemalt ühel juhul oli ikka siinusega tegu .

[moi]

Proovisin, vaatasin ja tegin pildi:

Mis failiga tegid, et sellise pildi said?

Seda peaks ehk päris katsetama kus see signaali kadumine siis plain 16bit korral aset leiab.

Minu valemi päritolu, mis ehk huvitab freeze't - http://www.analog.com/static/importe...als/MT-001.pdf

Ma siis katsetan...

Kas on siis olemas non plain 16bit signaal?

Miks sa viimase lõpu valemist välja jätsid: 10xlog10(fS/(2BW))

edit2: Üks asi vist selge. Moi fail ongi genereeritud "dither transform results" sisselütuna, mis suurendab 16-bitise dünaamikat ~10dB. Sain CE-s samasuguse faili. Tegu niisiis pole päris "puhta" 16-bit failiga.

Umbes sama küsimus mis OSX-ile, mis asi on puhas 16 bit fail ja mis on mittepuhas 16 bit fail?
Kui failis või signaalis on heli kirjeldatud 16 bitiga siis ta ongi puhas 16 bit. Olgu seal tehtud dithering või mitte mõlemal juhul on tegu puhta 16 bitiga.

[sebastian]

Vs: CD vs HiRez, 16Bit vs 24Bit?

Umbes sama küsimus mis OSX-ile, mis asi on puhas 16 bit fail ja mis on mittepuhas 16 bit fail?
Kui failis või signaalis on heli kirjeldatud 16 bitiga siis ta ongi puhas 16 bit. Olgu seal tehtud dithering või mitte mõlemal juhul on tegu puhta 16 bitiga.

Ma ei oska seda teoorias seletada, aga kui genereerin sama 16bit/440Hz faili CE-s ja jätan "dither transform results" panemata, siis tuleb täiesti tühi fail. Signaali lihtsalt pole, olenemata sellest
kas avamisel lülin "dither..." sees või mitte. Kui aga genereerin faili "dither..." sisse lülituna, tuleb fail nagu sinulgi st. signaal seal täiesti olemas. Ja taas olenemata, kas "dither..." sees või mitte.
Sellest järeldangi, et pole päris "puhas" 16bit asi. Või nagu öeldaksegi, et: approximate 24‑bit performance with 16‑bit data
Võin muidugi eksida, aga kui dithering lihtsalt lubabki genereerida 16bit faili 10dB suurema dünaamikaga, siis seletakski see, miks on -99dB vabalt kuulda?
Aga see ainult arvamus, ei tunne teooriat nii hästi...

[Yxz]

Vs: Mis failiga tegid, et sellise pildi said?

Oma teada mitte midagi muud, kui avasin editoris ja vaatasin spektrit.

[OSX]

Vs: CD vs HiRez, 16Bit vs 24Bit?

Kas on siis olemas non plain 16bit signaal?

Miks sa viimase lõpu valemist välja jätsid: 10xlog10(fS/(2BW))

"Puhas" digisignaal minu silmis ja antud kontekstis oleks selline signaal mis on kas 1) tekkinud just AD muunduse tulemusena; 2) tekkinud tarkvaralise genereerimise tulemusena ning mõlemal juhul pole sinna mingitki, vähimatki digitöötlust lisatud. Dithering minu arust läheb ikka töötluse alla küll.

Ah see valem?
SNR = 6.02N + 1.76dB, over the dc to fs/2 bandwidth.Eq.9.
Bennett's paper shows that although the actual spectrum of the quantization noise is quite complex to analyze, the simplified analysis which leads to Eq. 9 is accurate enough for most purposes.

[moi]

Vs: CD vs HiRez, 16Bit vs 24Bit?

On olemas ka ditheringu variandid kus signaal lisatakse analoogis enne AD muundust.
Seega ka selline puhtus on näilik, ka minu näite puhul toimis kasulik 440 Hz signaal juba ise kui väike dithering.

Selle viimase lõpu abiga valemis pole mingi probleem veel 3 või 6 dB juurde saada.

Tegelikult veniski asi juba liiga pikale. Mis oli selle faili idee? Näidata et 16 biti dünaamika või resolutsiooni number ei ole nii lihtne kui 6x16=96 dB.
Ellpool juba läbi käinut kokku võttes saab mõningate nõksudega ka näiteks 98+10+6=114 dB kätte.

[OSX]

Vs: CD vs HiRez, 16Bit vs 24Bit?

Mis oli selle faili idee? Näidata et 16 biti dünaamika või resolutsiooni number ei ole nii lihtne kui 6x16=96 dB.
Ellpool juba läbi käinut kokku võttes saab mõningate nõksudega ka näiteks 98+10+6=114 dB kätte.

Nõrk idee. Milleks peksta hobust kui ta juba surnud on? Sa ju saad aru et 16bitisena on sellistel tasemetel moonutused igasuguse ditheriga ja ka üldse ilma suured, kordades suuremad kui 24 biti korral. Milleks on vaja üles upitada vananenud formaati kui on ette teada et see on nii kuulates kui mõõtes kehvem?
Samuti pidid sa nägema mis juhtus kui sinu faili võimendati - võimendusid ka suured mürad kõrgetel sagedustel ja samas porpotsioonis kui nad sul algselt olid.
See meetod võiks ehk sobida siis kui sihteesmärk on kasin mp3 - sest selle enkooder nagunii lõikab suurema osa saastast maha.

See viimane lõpp selles valemis on piiratud ribalaiuse puhuks, st et riba on väiksem kui 0Hz - f/2. Näiteks saad selle 114dB kätte kui lõikad nii nagu soovisid, alates 4kHz maha. Aga kas seda on siis seepärast hea kuulata kui tead et oled silmad märjaks võimelnud selle mürataseme saamiseks, aga minu ema vanuses 77 aastat kuuleb ka vahet ning tunnistab selle heli tuhmimaks? Muuseas ta kuuleb normaalsel kuulamistugevusel sagedusi kuni 5800Hz, niisiis teeks ta vahet kohe päris kindlasti.

24 bitise signaali lainekuju tasemel -144dB olen siin näidanud. Vaatame siis ka moi pakutud signaali kuju tasemel -99dB, äkki näeme seal veel midagi...