bit- en samplerates (24 vs 16; 96 vs 44.1)

[Toon]

Origineel geplaatst door ernest@303.nu
nu iedereen toch zijn steentje aan het bijdragen is aan de bitdiepte/rate discussie wil ik een - ten onrechte vaak vergeten - punt noemen: stereofase

een hogere samplerate (bijv. 96kHz ten opzichte van 44.1kHz) biedt namelijk tevens een nauwkeuriger 'grid' waarop het linker kanaal van het rechter kanaal kan verschillen. Hoor je dat? Absoluut. Heb je daar speakers voor nodig met een bereik van 48kHz? Neen.

Testje: (ik heb m uitgevoerd in de SFP-omgeving van mijn Creamware-kaart, maar denk dat het met iedere 96/24-kaart en bijv. Cubase VST of Logic te doen is)
Witte ruisbron (in mijn geval uit de Creamware modular)
zelfde signaal aangesloten op linker/rechter kanaal van D/A
rechter kanaal krijgt echter 1 (EEN) sample vertraging
Gevolg op 44.1kHz: je hoort een faseverschil ten opzichte van compleet mono
Gevolg op 96kHz: je hoort eveneens een faseverschil!!!!!!!!
En mijn speakers hebben echt geen bereik van 0Hz-48kHz +/- 0,5dB!
[edit]en mijn oren trouwens ook niet (meer)[/edit]

In de praktijk kan een samplerate van 96kHz of hoger (of bijvoorbeeld een systeem als super audio CD) er dus - naast de in de eerdere berichten genoemde voordelen - zorgen voor een nauwkeuriger stereo-definitie (lees: betere ruimtelijkheid)

Dit klopt niet echt wat je zegt. Je hoort het verschil op 44.1 Khz en op 96Khz, waarom besluit je dan dat het stereo beeld op 96Khz beter is geworden?

96Khz geeft niet echt een gedetailleerder beeld, het zorgt er enkel voor dat ook frequenties boven de 20 Khz weergegeven worden, maar wat precies de invloed is van die frequenties weet men nog niet echt.

Werken op 96Khz geeft een totaal andere golfvorm indien die hogere frequenties ook effectief aanwezig zijn (je golf weergave verbetert niet omdat je golfvorm ook moeilijker reproduceerbaar wordt). Zijn die hogere frequenties niet aanwezig (bv. je hebt een zuivere 500hz sinus toon) dan sample je die sinus op effectief meer plaatsen en krijg je theoretisch een betere benadering van die sinus. Volgens Nyquist is dat meer sampelen echter niet nodig (niet hoorbaar), nu is de vraag heeft het dan ook effectief nut om op hogere sample rate te werken?

Het is trouwens beter een goede 44.1Khz convertor te hebben dan een slechte 96Khz.

 

[ernest@303.nu]

Origineel geplaatst door DJB

rechter kanaal krijgt echter 1 (EEN) sample vertraging
Gevolg op 44.1kHz: je hoort een faseverschil ten opzichte van compleet mono
Gevolg op 96kHz: je hoort eveneens een faseverschil!!!!!!!!

Klopt: 1 sample vertraging op 44.1 kHz geeft een delay van 22.67 microseconden.
Het menselijk gehoor kan bij ca 900 Hz nog relatieve delays onderscheiden van ca. 11 microseconden,
de heft dus. Heb je daarom dan een samplingrate van 96 kHz nodig om een delay van 11 microseconden
te kunnen beschrijven? NEE!

Erg interessante informatie! Heb je misschien een bron voor dat 900-Hz-11-msec-verhaal? Ik had daar namelijk nog nooit van gehoord, maar het lijkt me niet onaannemelijk.
Zal me ook basis bieden voor een experimentje om een-en-ander te toetsen (bijvoorbeeld met een brickwall-filtered ruis-signaal, alhoewel ik weet dat een brickwall valt of staat met de kwaliteit van de stenen )

Een delay van bijvoorbeeld een sinus is niet alleen te representeren door alle samples 1 waarde
vooruit of achteruit in de tijd op te schuiven. Waarom is het nodig dat je alle samplewaarden
zelf gelijk houdt en ze alleen opschuift? Je kunt door de samplewaarden te veranderen
(interpoleren tussen opeenvolgende samples!) veel kleinere delays representeren dan 22 microseconden,
ook bij een samplerate van 44.1 kHz!!

Hmmmm... je noemt een sinus, maar geldt iets dergelijks ook voor een witteruis-signaal? (met per definitie niet-harmonische inhoud)
Als ik binnenkort tijd heb zal ik wel een testje verzinnen en online plaatsen, want het wordt toch wel een erg fundamentele (en dus interessante!) discussie nu
Mag ik concluderen dat volgens jou het 96kHz signaal uit mijn eerste experimentje onhoorbaar geconverteerd kan worden naar 48kHz volgens een vrijelijk te kiezen algoritme (uw keuze, graag? )
Dus A/B tussen de 96k en 48k-opname met 1 sample faseverschil zal geen verschil aan de dag leggen? Ok dit is een interessant experimentje.

Wat mijn bescheiden mening betreft:
hoger samplen dan 44 of 48 kHz zie ik persoonlijk het nut niet van in.

Geldt dat volgens jou ook voor signalen die door een reeks van effect-bewerkingen heen gepompt wordt? Als jij me uitlegt waarom het dan geen verschil kan maken, zal ik het omgekeerde doen

 

[ernest@303.nu]

Origineel geplaatst door Toon
Dit klopt niet echt wat je zegt. Je hoort het verschil op 44.1 Khz en op 96Khz, waarom besluit je dan dat het stereo beeld op 96Khz beter is geworden?

Ok, mijn gedachtegang: als er een experimenteel signaal te verzinnen is dat het mogelijk maakt een verschil tussen een 44.1kHz opname en een 96kHz opname te doen horen, dan is het niet onaannemelijk dat er ook praktijksignalen (bijv. stereo-microfoonopnames van complexe ruimtelijke geluidsbronnen, zoals een orkest) zijn waarbij dit verschil een rol kan spelen!
In dit geval hoorde ik een fase-verschil (wat een indicator is voor de nauwkeurigheid van de ruimtelijke weergave)
[edit]ik probeer hiermee eigenlijk met een eenvoudig experimentje aan te tonen dat de bewering van velen dat het ONMOGELIJK is om het verschil tussen een 44.1kHz opname en bijv. 96kHz te horen, geen stand kan houden.[/edit]

DJB beweert impliciet dat die 96kHz-opname uit mijn testje dusdanig op een lagere samplerate vast te leggen is, dat er bij een A/B vergelijking geen verschil te horen is, als gevolg van de werking van de oversampling-algoritmes van de D/A-electronica. Ik heb dit nog niet getest, en heb enkele bezwaren tegen DJB's bewering, maar voor ik die uit, wil ik het eerst zelf even testen om een beschaamde rode kop te vermijden

96Khz geeft niet echt een gedetailleerder beeld, het zorgt er enkel voor dat ook frequenties boven de 20 Khz weergegeven worden, maar wat precies de invloed is van die frequenties weet men nog niet echt.

96kHz geeft per definitie een nauwkeuriger beeld!!! De discussie is alleen of het menselijk gehoor/brein in staat is die verschillen waar te nemen. En of bijvoorbeeld oversampling-circuits ervoor kunnen zorgen dat die verschillen onhoorbaar weggestreken worden.

Werken op 96Khz geeft een totaal andere golfvorm indien die hogere frequenties ook effectief aanwezig zijn (je golf weergave verbetert niet omdat je golfvorm ook moeilijker reproduceerbaar wordt). Zijn die hogere frequenties niet aanwezig (bv. je hebt een zuivere 500hz sinus toon) dan sample je die sinus op effectief meer plaatsen en krijg je theoretisch een betere benadering van die sinus. Volgens Nyquist is dat meer sampelen echter niet nodig (niet hoorbaar), nu is de vraag heeft het dan ook effectief nut om op hogere sample rate te werken?

Ehm... wat wil je hiermee zeggen?

 

[Toon]

Origineel geplaatst door ernest@303.nu

Ehm... wat wil je hiermee zeggen?

1)Stel je hebt een zuivere sinusoidaal signaal op 17 Khz

a)je sampelt die op 44.1
b)je sampelt die op 96 Khz

is er verschil?

b) heeft meer samples genomen van eenzelfde golf, is dus een betere representatie van het analoge signaal MAAR volgens Nyquist hoor je geen verschil!

Gaat dit verschil een positiever invloed hebben op digitale effecten( dat die dus nu beter zouden gaan klinken), ik betwijfel het.

2)je hebt een sinus op 17Khz met daarbij nog eens een hoogfrequente sinus op bv. 28Khz==> de golf die zich aan de AD convertor aanbiedt is nu geen zuiver sinusoidaal signaal meer, het trekt er nog een beetje op maar het heeft veel meer bulten t.o.v het originele 17Khz signaal.

Gevolg, nu heb je effectief meer samples per sec. nodig om al die bulten te kunnen digitaliseren (sampelen), dus nu neem je geen preciezere sample van die golf want je hebt die sample rate effectief nodig om die golf digitaal te kunnen voorstellen.

a) we gaan ervan uit dat hoge frequenties idd een invloed hebben :
dan hebben we nu een betere geluids golf gesampelt, maar er is niet precieser gesampelt doordat het aantal bulten in die nieuwe golf is vermeerdert.

b)hogere frequenties hebben helemaal geen invloed op het geluid, hebben echter wel een invloed op de werking van analoge apparatuur?

Dan is het een kwestie van een algoritme te vinden wat er precies gebeurt

Veel analoge apparatuur werkt tussen 20hz en 20 Khz en als iets dus enkel signalen hiertussen genereert betwijfel ik het of het nuttig is om dan op hogere frequenties te gaan werken. Sommige micro's daarentegen kunnen tot 40 Khz weergeven, dus misschien kan het voor acoustische opnames wel degelijk van belang zijn alles te "vangen". Het blijft dus nog steeds de vraag wat voor invloed hoge frequenties hebben op voor ons hoorbaar geluid?

Ik zal er maar bij zeggen dat dit mij interpretatie is van wat ik de afgelopen 2 dagen gelezen heb , kan zijn dat ik ergens een zware fout gemaakt heb.

 

[DJB]

> Erg interessante informatie! Heb je misschien een bron voor dat 900-Hz-11-msec-verhaal?

Het is al oud: R. G. Klumpp and H. R. Eady (1956). Just noticeable differences in dichotic phase. In Journal
of the Acoustical Society of America, Vol 28, pp 860-864.
Vergelijkbare experimenten zijn daarna nog vaak herhaald, met vrijwel de zelfde uitkomsten.
Maar deze is zover ik weet de eerste.


> Hmmmm... je noemt een sinus, maar geldt iets dergelijks ook voor een witteruis-signaal?
>(met per definitie niet-harmonische inhoud)

In principe wel, voor zover ik weet,
zolang de bandbreedte maar onder de nyquist freq ligt (en liefst nog met een marge).

> Mag ik concluderen dat volgens jou het 96kHz signaal uit mijn eerste experimentje
> onhoorbaar geconverteerd kan worden naar 48kHz volgens een vrijelijk te kiezen algoritme (uw keuze, graag? )

Nou vrijelijk te kiezen weet ik niet. Maar met een band-beperkt signaal, en een goed interpolatie algoritme
denk ik niet dat je veel kans maakt om het te horen hoor!
Band beperkt betekent dus ook dat er geen transienten in mogen zitten!
Volgens mij zijn het transienten waar het vaak fout gaat. De interpolatie algoritmes werken prima
op continue signalen, maar bij transienten veroorzaken ze vaak een versmering in de tijd
(dat is een eigenschap van elk laagdoorlaat filter in principe). Dit kan je vaak wel goed horen.

> Geldt dat volgens jou ook voor signalen die door een reeks van effect-bewerkingen heen gepompt wordt?

Dat hangt er vanaf wat voor effecten. Als het effecten zijn die de bandbreedte van het signaal beinvloeden
(zoals spectralizers, compressors, distortions, en al het niet-lineaire spul) zul je het wellicht kunnen horen.

Ik weet ook niet alle details wat dit betreft hoor. Wel weet ik dat er luisterexperimentjes gedaan zijn
met en zonder signalen boven de 22 kHz. Vreemd genoeg zijn mensen blind in staat deze te onderscheiden.
Je hoort het dus WEL als er hoogfrequent iets zit of niet.
Wat alleen vreemd is: als je die hoge frequenties alleen afspeelt hoor je absoluut NIETS.
Het lijkt dus eerder een interactie te zijn tussen hoorbare en niet hoorbare frequenties,
die zich afspeelt in het hoorbare gebied.

 

[Toon]

Eigenlijk kan je het hier ook goed nalezen

http://www.apogeedigital.com/pdf/apogeeguide.pdf

 

[ernest@303.nu]

Origineel geplaatst door Toon
Eigenlijk kan je het hier ook goed nalezen

http://www.apogeedigital.com/pdf/apogeeguide.pdf

Duidelijke uitleg....

 

[mikeyd]

Ik heb ook weleens over deze topic vraag nagedacht:

ik zie t altijd zo: AD converters tekenen als het ware de ingaande analoge golf op een soort ruitjesvel (het beeld dat een wave editor weergeeft), waarbij horizontaal de tijd staat in Khz en verticaal de samplerate.

bij 44.100 ruitjes horizontaal (44.1 Khz)
bij 96.000 ruitjes hrizontaal (96 Khz)

2^16= 65.536 ruitje vertikaal voor 16 bit
2^24=16.777.216 ruitjes vertikaal voor 24 bit

Maar wat is nou het hoorbare verschil tussen 16 en 24 bit?

Het kwaliteitsverschil tussen 24 en 16bit is een factor 256? of is dit onterecht om het zo te zeggen??
En dus 32 bit zou hiermee dan absoluut onnodig zijn om te gebruiken? toch?

Ben benieuwd of mijn denkwijze ok is!

 

[mikeyd]

Een andere gedachtengang naar oneindige kwaliteit van een wavevorm!

s het niet mogelijk om bij het opnemen (of erna), de computer een soort functie van de input wavevorm te laten genereren. Waarna een soort vector georrienteerde golfvorm ontstaat.
Welke gedurende het afspelen (op de hoogste frequentie bij de hoogste bitrate) zichzelf kan uitrekend als het ware!!

Zou dit een oplossing zijn voor het kwaliteit vs schijfgebruik met aan de andere kant een waarschijnlijk grotere processor belasting, of zou dit juist een processor vermindering opleveren.