SAW тест(vsti и hardware)
- Автор темы Phone Cuts
- Дата начала
to Alexey Lukin
Спасибо за разьяснения. Просто спектролабовский мануал рекомендует "Черного человека" (Blackmanа) для оценки погрешностей, вот он и ввел в заблуждение. А как можно определить величину алиасинга в числовом выражении? Волнообразность вблизи изломов волн у безалиасинговых пил/пульсов кто-то слышит или как она может себя выдавать?
Спасибо за разьяснения. Просто спектролабовский мануал рекомендует "Черного человека" (Blackmanа) для оценки погрешностей, вот он и ввел в заблуждение. А как можно определить величину алиасинга в числовом выражении? Волнообразность вблизи изломов волн у безалиасинговых пил/пульсов кто-то слышит или как она может себя выдавать?
Для Accurate amplitude measurements там как раз рекомендуется Flat top.
А что дано? Уже записанный с алиасингом пилообразный сигнал? Тогда нужно посчитать суммарную энергию "неправильных" гармоник. Для оценки заметности алиасинга можно учесть свойства слуха: слабую слышимость на частотах выше 15 кГц, маскировку и т.д.
Этого я не знаю. Знаю только, что такая волнообразность (эффект Гиббса, ringing) считается заметным недостатком для цифровых фильтров, и ее стараются уменьшить. Тут уже есть некоторые свидетельства слышимых эффектов, почитать об этом можно на сайте dCS.
Очень прикольное обсуждение.
А кто нить пробовал книжку по ЦОС или хотя бы справочник математический изучать.
Немного поясню. Будьте терпеливы и дочитайте до конца.
1) Классическая аналоговая пила является примером разрывной функции, одним из основных свойств такой функции является бесконечный спектр.
2) Все современные квази аналоговые софт синтюки и не только.. в том числе и PLG150AN JP8080 Q NL virus и другие синты используют мат. аппарат предложенный Жаном Батистом Жозефом Фурье (1768...1830)
еще в далеком 1822 году. Причем на самом докладе Лагранж жестко раскритиковал теорию за неприменимость к разрывным функциям.
(см.п1)
3) Для разрешения противоречия разложения разрывной функции с бесконечным спектром в дискретной системе (16 бит 44100) используется приближенная модель функции, а мат. аппарат обеспечивающий работу в дисретной системе назыв. дискретное преобразование Фурье или (БПФ - быстрое преобразование Фурье). Причем даже дискретная реализация подразумевает предельный режим работы системы - изменение сигнала с 0 на максимум в течении одного отсчета.
4) В древних истинно аналоговых синтезаторах пилообразный сигнал генерировался истинно аналоговыми методами: постепенная зарядка прецизионного конденсатора и затем быстрый его разряд. В современных цифровых синтах используется или его оцифрованная форма что не есть гуд, или набор Фурье коэффициентов достаточной точности (что уже намного вкуснее)
5) А теперь самое интересное: В соответствии с теоремой Котельникова-Шеннона в ограниченном спектре частот мы не можем передать сигнал без искажений исходной формы. Т.е. в нашем звуковом диапазоне 20-44100 и слышимом 10-16000, пила на 440 герц и пила на 3520 будут иметь разный спектральный состав, так так длинный хвост гармоник более высокочастотной пилы будет обрезан. Цифровая обработка без повышения точности будет приводить к потере новообразованных в процессе вычислений гармоник не входящих в полосу или имеющих граничные значения, но многократно склыдываемых и т.д.
6) Самое интересное 2: Учитывая особенности восприятия звука человеком, а именно фазочастотная х-ка до 4000 килогерц, а
амплитудно-частотная до 16000-17000, плюс повышенная чувствительность к искажениям высших порядков. Ухо очень тонко чувствует песок и мыло в звуке вызванные факторами указ в п 5.
7) Еще более интересное: Сигма дельта преобразователи тотально заполонившие все платы и синты, имеют один крайне существенный недостаток они обеспечивают свои паспортные характеристики только на синусоидальном сигнале, т.к. к сожалению, таким приборам свойственен более существенный, чем немонотонность ХП, недостаток, проявляющийся при преобразовании случайных, псевдослучайных сигналов, – это взаимная корреляция между соседними отсчетами на достаточно большом временном интервале, во всяком случае, превышающем период дискретизации. В результате при обработке в таком преобразователе случайного сигнала, его автокорреляционная функция будет отличаться от исходной и представляет собой свертку собственной АКФ сигнала и КФ преобразователя.
По всей видимости, слуховой аппарат человека достаточно хорошо определяет изменение статистических характеристик сигналов, поскольку большинство слушателей совершенно безошибочно
определяют разницу в звучании параллельных и сигма дельта – преобразователей, причем не в пользу последних даже при худших значениях уровня искажений у параллельных приборов.
ВЫВОДЫ: Как видите существует крайне много факторов влияющих на конечный звук синтезатора причем зачастую блестяще реализованная ЦОС гробится убогими ЦАПами или еще хуже - еще более убогими низкоскоростными шумными операционными усилителями выходного или входного тракта.
Зачастую создатели пытаются нивелировать вышеуказанные факторы изменением исходной формы ПИЛЫ. Или наоборот путем изменения исходной формы приблизить звук проектного прототипа к исходному образцу.
Так же следует помнить что создатель синтезатора оценивает свою работу не глазами, а ушами.
P.S. Послушайте хотя бы как звучит группа пил или SuperSaw на ленточных или электростатических динамиках.
А кто нить пробовал книжку по ЦОС или хотя бы справочник математический изучать.
Немного поясню. Будьте терпеливы и дочитайте до конца.
1) Классическая аналоговая пила является примером разрывной функции, одним из основных свойств такой функции является бесконечный спектр.
2) Все современные квази аналоговые софт синтюки и не только.. в том числе и PLG150AN JP8080 Q NL virus и другие синты используют мат. аппарат предложенный Жаном Батистом Жозефом Фурье (1768...1830)
еще в далеком 1822 году. Причем на самом докладе Лагранж жестко раскритиковал теорию за неприменимость к разрывным функциям.
(см.п1)
3) Для разрешения противоречия разложения разрывной функции с бесконечным спектром в дискретной системе (16 бит 44100) используется приближенная модель функции, а мат. аппарат обеспечивающий работу в дисретной системе назыв. дискретное преобразование Фурье или (БПФ - быстрое преобразование Фурье). Причем даже дискретная реализация подразумевает предельный режим работы системы - изменение сигнала с 0 на максимум в течении одного отсчета.
4) В древних истинно аналоговых синтезаторах пилообразный сигнал генерировался истинно аналоговыми методами: постепенная зарядка прецизионного конденсатора и затем быстрый его разряд. В современных цифровых синтах используется или его оцифрованная форма что не есть гуд, или набор Фурье коэффициентов достаточной точности (что уже намного вкуснее)
5) А теперь самое интересное: В соответствии с теоремой Котельникова-Шеннона в ограниченном спектре частот мы не можем передать сигнал без искажений исходной формы. Т.е. в нашем звуковом диапазоне 20-44100 и слышимом 10-16000, пила на 440 герц и пила на 3520 будут иметь разный спектральный состав, так так длинный хвост гармоник более высокочастотной пилы будет обрезан. Цифровая обработка без повышения точности будет приводить к потере новообразованных в процессе вычислений гармоник не входящих в полосу или имеющих граничные значения, но многократно склыдываемых и т.д.
6) Самое интересное 2: Учитывая особенности восприятия звука человеком, а именно фазочастотная х-ка до 4000 килогерц, а
амплитудно-частотная до 16000-17000, плюс повышенная чувствительность к искажениям высших порядков. Ухо очень тонко чувствует песок и мыло в звуке вызванные факторами указ в п 5.
7) Еще более интересное: Сигма дельта преобразователи тотально заполонившие все платы и синты, имеют один крайне существенный недостаток они обеспечивают свои паспортные характеристики только на синусоидальном сигнале, т.к. к сожалению, таким приборам свойственен более существенный, чем немонотонность ХП, недостаток, проявляющийся при преобразовании случайных, псевдослучайных сигналов, – это взаимная корреляция между соседними отсчетами на достаточно большом временном интервале, во всяком случае, превышающем период дискретизации. В результате при обработке в таком преобразователе случайного сигнала, его автокорреляционная функция будет отличаться от исходной и представляет собой свертку собственной АКФ сигнала и КФ преобразователя.
По всей видимости, слуховой аппарат человека достаточно хорошо определяет изменение статистических характеристик сигналов, поскольку большинство слушателей совершенно безошибочно
определяют разницу в звучании параллельных и сигма дельта – преобразователей, причем не в пользу последних даже при худших значениях уровня искажений у параллельных приборов.
ВЫВОДЫ: Как видите существует крайне много факторов влияющих на конечный звук синтезатора причем зачастую блестяще реализованная ЦОС гробится убогими ЦАПами или еще хуже - еще более убогими низкоскоростными шумными операционными усилителями выходного или входного тракта.
Зачастую создатели пытаются нивелировать вышеуказанные факторы изменением исходной формы ПИЛЫ. Или наоборот путем изменения исходной формы приблизить звук проектного прототипа к исходному образцу.
Так же следует помнить что создатель синтезатора оценивает свою работу не глазами, а ушами.
P.S. Послушайте хотя бы как звучит группа пил или SuperSaw на ленточных или электростатических динамиках.
В библиотеки надо ходить.
1) А.Г.Алексенко и другие. Применение прецизионных аналоговых микросхем (1985)
2) А.К.Марцинкявичюс, Э.К.Багданскис. Быстродействующие интегральные микросхемы ЦАП и АЦП и измерение их параметров
Поначалу этого хватит
Зачем перебирать код, кроме БПФ в цифре нет альтернативы,
Вы скажете WAVELET - я посмеюсь, т.к. он базируется на оконном БПФ только на порядок тяжелее в вычислительной части.
Или вы можете предложить полиномы низкого порядка для описания периодических функций, отличные от sin (cos).
Тем более что первичные волновые таблицы гораздо удобнее хранить в разложеном виде, а не в ИКМ формате.
Думаете, книги 20-летней давности хорошо отражают нынешнее положение дел в индустрии?
Да при чем тут вейвлеты? Пилы можно прекрасно синтезировать и во временной области, с оверсамплингом, безо всяких БПФ. В разных синтезаторах к этому разный подход. Утверждать, что все они построены на БПФ, вряд ли возможно: есть и синтез во временной области, есть и табличный синтез... На эту тему есть статьи.
Буга-га. А теории двухвековой давности вас не смущают
Как вы к вакуумным триодам относитесь. Или их звучание плохо характеризует "нынешнее положение дел в индустрии", конечно класс Д и дельта-сигма это СУПЕР.
Кстати рекомендуется некоторые книги и 45-50 годов читать.
По моему мы на разных языках разговариваем. Рекомендую вам ознакомится с понятиями и областью применения вейвлет анализа и синтеза.
У меня серьезные сомнения в целесообразности неприменения БПФ в начале синтеза, т.к. цифровая обработка (фильтрация и эффекты) целиком основана на БПФ.
НУ НЕТ В ПРИРОДЕ ДРУГОГО БЫСТРОГО УНИВЕРСАЛЬНОГО ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОГО МЕТОДА. И НЕ ПРИДУМАЛИ.
Вот вам две книги сравните их и найдите 10 отличий.
Цифровая обработка сигналов. Л.М.Гольденберг и др. М.1990
Введение в цифровую фильтрацию. Р.Богнер А.Константинидис М.1976
Супер - не супер, но это лучшее, что на данный существует. Все звуковые ЦАП и АЦП сейчас именно дельта-сигма: от встроенного в материнку кодека AC-97, до топовых конвертеров от dCS.
Дорогой друг, я читаю лекции по DSP студентам на факультете ВМиК МГУ им. М.В. Ломоносова. Хочу намекнуть, что понятия (и даже область применения!) вейвлет-анализа (и даже синтеза!) мне в достаточной степени знакомы. Я чувствую, что вам не терпится продемонстрировать свои познания в DSP. Но давайте вернемся к теме топика. Найдите же наконец статьи по синтезу пил и прочих сигналов! По этой теме существуют публикации.
[ADDED=Alexey Lukin]1137235753[/ADDED]
Вот краткий обзор методов генерации таких сигналов:Alias-Free Digital Synthesis of Classic Analog Waveforms. Как видите, генерация через обратное БПФ там тоже есть, но это далеко не единственный метод (да и не лучший).
Originally posted by Alexey Lukin+--><div class='quotetop'>QUOTE(Alexey Lukin)</div>
Не все!!!! - посмотрите прайсы на внешние ЦАП.
Только цены... цены
Вы расписались в полном непонимании предмета высококачественного звуковоспроизведения и схемотехники звуковоспроизводящих устройств.
Не надо путать коммерческое с метрологическим. Сигмадельта просто дешевле в десятки раз чем параллельная архитектура. Никто даже и не говорит что она лучше...
Самый топовый 24 бит 192 КГц дельта модулятор не может превзойти реальное разрешение в 18 бит. А если учесть что там на чипе и цифровой фильтр и восстанавливающий - конечно он стоит копейки.
<!--QuoteBegin-Alexey Lukin
Дорогой друг, я читаю лекции по DSP студентам на факультете ВМиК МГУ им. М.В. Ломоносова. Хочу намекнуть, что понятия (и даже область применения!) вейвлет-анализа (и даже синтеза!) мне в достаточной степени знакомы.
Мне бы было интересно мнение практика программиста, а не теоретика. Насколько предложенные методы легче в реализации в кристалле и какой ценой.
С работами Рабинера и Голда я знаком, и вы опубликовав ссылку на документ который по сути высосан из этих работ забыли одну маленькую вещь - в аналоговых синтах используются еще и аналоговые фильтры - вот они погоду и делают. (жду новую ссылку на нечитабельный документ забитый формулами на тему Z преобразования)
А по поводу формы пилы я еще в первом топике пояснил зачем это делается.
И пожалуйста дельта сигма отдельно, а DSP алгоритмы отдельно.
Причем этот топик читают суръезные люди, поменьше математики.
Все уже знают что вы ученый, какие ко мне вопросы?
я попрошу только не переходить на личности и без оскорблений и намёков о не профессиональности. Алексей тут уважаемый человек и уважаемый за то, что он профессионал и доказал это на деле. так, что давайте рассуждайте, нам очень интересно, но только не перегибайте палку уважения к собеседнику.
dCS - это и есть внешние ЦАП, причем одни из самых дорогих. :smile: И они - тоже дельта-сигма, хоть и 5-битные.
У других архитектур - свои проблемы. В частности, у параллельной - с линейностью.
Предложенные - это какие? Если в статье, то я в них не углублялся, но из формул сложность должна стать понятной.
Кстати, я уже порядком подзабыл: о чем мы спорим вообще?
darlock
Слушай, перчик обнинский, давай ты тон свой надменный сменишь, математик хренов. Мы все знаем и уважаем Алексея Лукина за его знания, а тебя видим впервые. Так что пальцы загни и общайся нормально, без намеков на свою сверходаренность.
Слушай, перчик обнинский, давай ты тон свой надменный сменишь, математик хренов. Мы все знаем и уважаем Алексея Лукина за его знания, а тебя видим впервые. Так что пальцы загни и общайся нормально, без намеков на свою сверходаренность.
Цыхра
Мужик, давай не будем устраивать свар и облаиваний. Модеры сочтут необходимым - вмешаются.
Лукин - уважаемый член сообщества, что не мешает в данном случае darlock-у быть существенно ближе к реальности. Из того, что человек читает лекции на ВМК МГУ, ведь не следует, что он всегда прав.
Да, оффтоп, но...
Подозреваю, что модерам тоже интересно :biglaugh:
Давайте останемся спокойными. :beer:
Мужик, давай не будем устраивать свар и облаиваний. Модеры сочтут необходимым - вмешаются.
Лукин - уважаемый член сообщества, что не мешает в данном случае darlock-у быть существенно ближе к реальности. Из того, что человек читает лекции на ВМК МГУ, ведь не следует, что он всегда прав.
Да, оффтоп, но...
Подозреваю, что модерам тоже интересно :biglaugh:
Давайте останемся спокойными. :beer:
Прочитав статью, могу ответить, что наиболее предпочтительным (т.е. простым и качественным) методом генерации пил (из рассмотренных) является BLIT-SWS (пункт 3.8). Заметьте: там нет никаких БПФ.
А в чем darlock ближе к реальности? В том, что пилы генерируются с помощью БПФ? Это не так, и это ясно видно хотя бы из тестов проведенных Фоном, Ваксом и Шмелем: там почти во всех пилах присутствует некоторый алиасинг, что свидетельствует о генерации пил во временной, а не в частотной области.
Во первых я еще в первом посте сказал почему формы пил не похожи на типовую пилу с прецизионного измерительного генератора. ПОВТОРЯЮ:
наиболее аналоговая пила у Z3ta - честный выброс перед и после фронта 10% - сделано это по желанию разработчика - т.к. действительно эти выбросы есть у реально аналоговый синтов.
наиболее прецизионная у нордмодуляра - чистый алгоритм.
насчет Вируса С - разве у него есть цифровой выход?
вы чем сигнал оцифровывали.
насчет остальных - кто-то больше, а кто-то меньше усердствовал в винтажировании звука.
Посмотрите на PRO-53, учитывая солидный возраст дедушки Профета Пятого и то какие тогда были операционники не стоит пугаться таких пил.
По поводу тестов:
Где оцифровки реальных аналоговых синтов.
У меня есть JP8000. У кого нить есть пилы с AN1x. Или профет на чердаке.
Ну вы конечно в точку попали. Сравнивать DCS c неизвестными ЦАП на борту и AUDIONOTE использующие
весьма удачный прибор AD1865 производства Analog Devices. Этот ЦАП на одной подложке содержит два подобранных и очень близких между собой, в том числе и по величине и форме нелинейности характеристики преобразования (ХП), 18-разрядных прибора,
аналогичных AD1861. Наличие двух ЦАП высокой степени идентичности в одном корпусе позволяет использовать их в дифференциальном включении для взаимной компенсации нелинейности ХП.
Да забыл сказать по поводу нелинейности... одна из процедур при производстве параллельных ЦАП класса AD1861 заключается в лазерной корректировке номиналов R-2R матрицы и удорожает стоимость сразу на полсотни $ за кристалл.
AUDIONOTE DAC 4.1x Bal. Sign - 22000 $
DCS Delius - 11000 $
Мне - плохо. А вам?
А зачем? Что вы хотите оценивать? Взгляните на SAW-Math-Antialiased, такого результата как раз можно добиться с помощью BLIT-SWS, если использовать достаточно длинные фильтры.
Это вы вообще к чему? Я совсем не о том спрашивал, да и не вас.
Я заметил что вы мой предыдущий пост раскритиковали за пару минут.Originally posted by Alexey Lukin+--><div class='quotetop'>QUOTE(Alexey Lukin)</div>Вы пожалуйста поясните от чего вам плохо. Чем вам метод синтеза разрывных функций через floor, round и sign не нравится - очень удобно.
Просто надо было что-то сказать наверно...
Для того, чтобы понятно и другим стало - кто прав, а кто нет.
<!--QuoteBegin-Alexey Lukin
Это вы вообще к чему? Я совсем не о том спрашивал, да и не вас.
А зачем тогда флейм было затевать.
Есть возражения - пожалуйста, в аргументированной форме.
Не буду больше эту тему читать :frown:
Из субъективного обсуждения звука она превратилась в беседу двух бесспорно умных людей, но мне как музыканту эта беседа совсем неинтересна. Бло бы более уместно увидеть ее на каком-нить серьезном математическом форуме, но не на РММ
Не обижайтесь, дядьки.
Из субъективного обсуждения звука она превратилась в беседу двух бесспорно умных людей, но мне как музыканту эта беседа совсем неинтересна. Бло бы более уместно увидеть ее на каком-нить серьезном математическом форуме, но не на РММ
Не обижайтесь, дядьки.
Вы вообще серьезно или так, шутите?
Хорошо, отвечаю аргументированно: ваш метод с floor, sign и проч. не годится для генерации цифровых волн из-за сильного алиасинга, который он вносит в результат.
Вот и хочу, чтобы вы пояснили, как вы будете определять, кто прав, а кто - нет. И вообще - прав в чем? Вы уж простите, но я не понимаю, в чем предмет спора.
Конечно, есть возражения. Вы необоснованно приписываете синтезаторам эпитеты "наиболее аналоговая пила у .....", "наиболее прецизионная у ......" - откуда вы это берете??? Если руководствуетесь какими-то критериями - объясните их. А так - вы бы лучше сказали "мне нравится ....." и "мне не нравится .....".
И еще это совершенно неуместное жонглирование DSP-терминами. :frown:
Вот был тут товарищ igorrr со своей пилой. В чем заключается идеальность его пилы - понятно. У вас же - ничего не понятно, а от объяснений вы уходите во флейм.
[ADDED=Alexey Lukin]1137354502[/ADDED]
Кхм... Пардон, мы что, в магазин hi-end заскочили? Вы видели на профессиональных студиях AudioNote или Delius? Какая разница, сколько они стоят и какими лазерами там нарезаются резисторы? В профессиональных конвертерах dCS используются мультибитные дельта-сигма ЦАПы, и это приборы считается одними из лучших, если не лучшими на сегодняшний день.
Вашему же AD1861 далеко до этого уровня, ибо у него, как и у всех R-2R, имеются проблемы с линейностью (THD на уровне -90 дБ). И цена ему - 15-20 долларов (в зависимости от корпуса) крупными партиями. Так что бог с ними, с лазерами-то...
ray:Поясняю: артефакты или искажения формы пилообразного сигнала наблюдаемые в аналоговых синтезаторах или в их ВСТ инкарнациях обуславливаются недостаточными скоростными характеристиками применяемых элементов (операционных усилителей) т.к. при работе в схеме с обратной связью скорости нарастания напряжения, которая в те годы была максимум 2В/мкс, а нынче у AD811 2500В/мкс, не хватает.
Если форма пилы приближается к математической, то это не синтезатор - это прецизионный генератор сигналов сложной формы.
Originally posted by Alexey Lukin+--><div class='quotetop'>QUOTE(Alexey Lukin)</div>
Опять вы за свое. Подскажите наименование ЦАПов из DCS. Уж не AKM ли там....
Зато AD1865,AD1862,PCM63 стоит во множестве устройств. Просто один AD или PCM стоит как 10-20 АКМ и прочих сигмадельта.
<!--QuoteBegin-Alexey Lukin
Вашему же AD1861 далеко до этого уровня, ибо у него, как и у всех R-2R, имеются проблемы с линейностью (THD на уровне -90 дБ). И цена ему - 15-20 долларов (в зависимости от корпуса) крупными партиями. Так что бог с ними, с лазерами-то...
Во первых 30-40 долларов, что уже много, во вторых 30-40 за канал, а не 8 долларов за 8 каналов как у сигмыдельты.
Я же вам рассказал про дифференциальное включение с компенсацией нелинейности, а вы как баран в даташит смотрите. На все сигмы в даташитах написано 24 бита 110 SNR и так далее. Это же на синусе!!!
Этому верить нельзя. Поэтому и стоят они копейки. А вам пользователи, красивые цифры в глаз. Побольше читайте рекламы дешевых сигмадельта кодеков.
ЕСТЬ РЕЗУЛЬТАТЫ РЕАЛЬНЫХ ИЗМЕРЕНИЙ НА СИГНАЛАХ СЛОЖНОЙ ФОРМЫ. ТАМ СИГМАДЕЛЬТА СЛИВАЕТ ПО ПОЛНОЙ.
Музыкальный сигнал по своей структуре ближе к шумовому или случайному, чем к синусу.
Существуют специальные методики измерения параметров тракта без использования 1 KHz sine tone.
Для аналога - не буду спорить, но в цифре отклонения формы волны от "идеальной" пилы обусловлены в первую очередь ограничением спектра, а не попыткой смоделировать скоростные характеристики аналоговых устройств.
Нет, не AKM. У них чипы собственной разработки. Кстати говоря, ничего против AKM не имею, их дельта-сигма конвертеры вполне прилично работают imho.
Можете привести ссылки на эти результаты? Я в курсе, что музыкальный сигнал далек от синусоидального, и полностью поддерживаю идею о необходимости тестирования ЦАПов/АЦП сигналами более сложной формы. Однако пока что я не видел особых расхождений в результатах тестов синусоидами различных частот и сложными сигналами.