"אפסמפלינג " דרך המחשב , צריך או לא?

[שניצל]

רוצה לשאול את הידענים שביננו בעניין,
באם הממיר שלי עושה "אפסמפלינג" בעצמו , כמעט לרמה של סופראודיו , למה אני צריך לעשות אפסמפלינג עם דרך המחשב ?
הרי זה לעשות אותה פעולה פעמיים , האם לא עדיף לתת לממיר native ,ושישבור את הראש עם החומר לבד?
נו מה אתם אומרים?

 

[AK1]

הסברים ותיאוריות כבודם במקומם מונח.

יש לך אוזניים -- תשתמש בהן ותבחר במה שאתה מעדיף, לא במה שייסבירו לך שאתה אמור להעדיף.

עמיר

 

[michael123]

הסברים ותיאוריות כבודם במקומם מונח.

יש לך אוזניים -- תשתמש בהן ותבחר במה שאתה מעדיף, לא במה שייסבירו לך שאתה אמור להעדיף.

עמיר

+1

אלדר,
עדיין ללא? קנית דיסקים?

 

[שניצל]

+1

אלדר,
עדיין ללא? קנית דיסקים?

כן! עדיין ללא אפסמפלינג , בקשר להרד דיסק , עוד לא קניתי!

 

[mokes]

הסברים ותיאוריות כבודם במקומם מונח.

יש לך אוזניים -- תשתמש בהן ותבחר במה שאתה מעדיף, לא במה שייסבירו לך שאתה אמור להעדיף.

עמיר

בהנחה שאכן יש כבוד לתיאוריה והסברים (מונח במקום כלשהו - כאמור):
אתה לא שומע אפסמפלינג. אתה שומע סיגנל אנאלוגי ששוחזר מאותות דיגיטלים אחרי שעבר מסננים. ממיר שפועל על מוסיקה בתדר 44.1kHz מעביר את המוסיקה דרך מסנן חד שמפיל את הסיגנל בתדר מעל 22.5kHz. הוא חייב לעשות זאת, מכיוון שכל סיגנל שישוחזר מעל התדר הזה הוא ללא קשר למידע המוסיקלי (ע"פ חוק נייקוויסט - הבסיס לכל הסיפור). נניח שממיר שפועל על מוסיקה בתדר 96kHz יכול בתאוריה לשחזר את המידע עד ל 48kHz באופן נאמן למקור. אבל אם תבצע אפסמפלינג במחשב לפני הממיר (נניח אפסמפלינג ל 96), על מוסיקה עם קובץ 44.1, מה שכנראה יקרה הוא שהממיר אכן יעביר את האותות דרך הפילטרים שיועדו למוסיקה ב 96 ולא ב 44.1. כל מה שעשית זה לרמות את הממיר, ולגרום לו לנגן מוסיקה שבכלל לא קיימת (סתם רעש). בהנחה שיש לך ממיר טוב, אני הייתי נותן לו את המוסיקה בתדר הדגימה המקורי שלה, ונותן לו לעשות את עבודתו כמתוכנן - ולא "לרמות אותו". בהרבה ממירים יש היום פילטרים שונים שאתה יכול לנסות לשחק איתם ולהשפיע על הסאונד, אבל בכל מקרה הממיר "מודע" לתדר המקורי ופועל כמתוכנן. אם במקרה אתה מרגיש בשיפור כשאתה מפעיל אפסמפלינג במחשב - אז זו מקריות בלבד ובעצם הממיר עובד יותר טוב - אבל לא לפי תכנונו. יכול לקרות.... אבל לא הייתי בונה על זה. אתה יכול לראות דוגמא למה שאני מתכוון בגרף של הווייס (הענות לתדר בהתאם למוסיקה ב 44.1, 96, 192) - אתה באמת רוצה שמוסיקה ב 44.1 תשוחזר כמו מוסיקת היירז?

 

[AK1]

בהנחה שאכן יש כבוד לתיאוריה והסברים (מונח במקום כלשהו - כאמור):אתה לא שומע אפסמפלינג. אתה שומע סיגנל אנאלוגי ששוחזר מאותות דיגיטלים אחרי שעבר מסננים. ממיר שפועל על מוסיקה בתדר 44.1kHz מעביר את המוסיקה דרך מסנן חד שמפיל את הסיגנל בתדר מעל 22.5kHz. הוא חייב לעשות זאת, מכיוון שכל סיגנל שישוחזר מעל התדר הזה הוא ללא קשר למידע המוסיקלי (ע"פ חוק נייקוויסט - הבסיס לכל הסיפור). נניח שממיר שפועל על מוסיקה בתדר 96kHz יכול בתאוריה לשחזר את המידע עד ל 48kHz באופן נאמן למקור. אבל אם תבצע אפסמפלינג במחשב לפני הממיר (נניח אפסמפלינג ל 96), על מוסיקה עם קובץ 44.1, מה שכנראה יקרה הוא שהממיר אכן יעביר את האותות דרך הפילטרים שיועדו למוסיקה ב 96 ולא ב 44.1. כל מה שעשית זה לרמות את הממיר, ולגרום לו לנגן מוסיקה שבכלל לא קיימת (סתם רעש). בהנחה שיש לך ממיר טוב, אני הייתי נותן לו את המוסיקה בתדר הדגימה המקורי שלה, ונותן לו לעשות את עבודתו כמתוכנן - ולא "לרמות אותו". בהרבה ממירים יש היום פילטרים שונים שאתה יכול לנסות לשחק איתם ולהשפיע על הסאונד, אבל בכל מקרה הממיר "מודע" לתדר המקורי ופועל כמתוכנן. אם במקרה אתה מרגיש בשיפור כשאתה מפעיל אפסמפלינג במחשב - אז זו מקריות בלבד ובעצם הממיר עובד יותר טוב - אבל לא לפי תכנונו. יכול לקרות.... אבל לא הייתי בונה על זה. אתה יכול לראות דוגמא למה שאני מתכוון בגרף של הווייס (הענות לתדר בהתאם למוסיקה ב 44.1, 96, 192) - אתה באמת רוצה שמוסיקה ב 44.1 תשוחזר כמו מוסיקת היירז?צפה בקובץ המצורף 10008

כנראה שלא הבנתי נכון את ההסבר, כי מה שנדמה לי שכן הבנתי הוא ממש לא בכיוון, אז כנראה שאני טועה.

ככל הידוע לי, upsampling הוא תהליך המבוצע בתחום הדיגיטאלי נטו, לפני ההמרה לאנאלוג, כך שאין כאן בכלל פילטרים. אם למשל בוצע upsampling מ-44 ל-96, התוצאה היא רצף דגימות שאותו יש להסב לאנאלוג כשהפילטר, המקום להיות קצת מעל 22 הוא קצת מעל 48.

ההסבר דלעיל מתאר מה שהייה קורה אולי אם הייה מתבצע התהליך הבא:

• המרה לאנאלוג של הקלט שב-44, תוך שימוש בפילטר ב-22.5
• המרה מחדש לדיגיטאל ב-96
• המרה לאנאלוג של ה-96, תוך שימוש בפילטר ב-49 או 50 או במה שמתשמשים.

זה אכן תהליך שמכיל אינפורמצייה רלוואנטית רק עד איזור 20 וטיפה, ושמתייחס ברצינות יתר לתוצרות הפילטריזאצייה, כל זאת בנוסף שלטויות שמכניסות שתי ההמרות המיותרות באמצע.

אבל מי דיבר על תהליך כזה?

עמיר

 

[שניצל]

באמת נשמע יותר טוב ללא אפסמפלינג!

 

[AK1]

באמת נשמע יותר טוב ללא אפסמפלינג!

אני מנסה לחשוב על הסבר אחר למה שקורה, וגם המסקנה שלי היא שעדיף בלי, אבל ייקח לי קצת זמן לכתוב אותו...

עמיר

 

[mokes]

עמיר, התשובה הפשוטה היא שיש פילטרים שונים לדגימות בתדרים שונים (הפילטרים פועלים בעת ההמרה מדיגיטל לאנאלוג). עדיף לתת לממיר שלך "לדעת" מה תדר הדגימה האמיתי ולא "לרמות" אותו ע"י שינוי התדר במחשב. מקווה שכעת הכל ברור.

 

[AK1]

עמיר, התשובה הפשוטה היא שיש פילטרים שונים לדגימות בתדרים שונים (הפילטרים פועלים בעת ההמרה מדיגיטל לאנאלוג). עדיף לתת לממיר שלך "לדעת" מה תדר הדגימה האמיתי ולא "לרמות" אותו ע"י שינוי התדר במחשב. מקווה שכעת הכל ברור.

לא נראה לי שהעניין הוא בכלל ברמת הפילטרים -- הם באים אחרי כל התהליך -- בין אם יש upsampling יחיד, במחשב או בממיר, ובין אם יש upsampling פעמיים, גם כאן וגם שם.

עמיר

 

[mokes]

לא נראה לי שהעניין הוא בכלל ברמת הפילטרים -- הם באים אחרי כל התהליך -- בין אם יש upsampling יחיד, במחשב או בממיר, ובין אם יש upsampling פעמיים, גם כאן וגם שם.

עמיר

אחרי איזה תהליך? ומי דיבר על אפסמפלינג פעמיים? ומה ולמה "לא נראה לך"? הממיר רוצה לעבוד בתדר מסוים כי ככה הוא תוכנן, יש לו פילטרים שונים שעובדים על תדרי דגימה שונים, אם תשנה לו את המקור הוא פשוט יפעל אחרת מהמתוכנן.

 

[שניצל]

מי שם לי 5 כוכבים בשרשור?

 

[AK1]

אחרי איזה תהליך? ומי דיבר על אפסמפלינג פעמיים?

ככה הבנתי את השאלה המקורית:

רוצה לשאול את הידענים שביננו בעניין,
באם הממיר שלי עושה "אפסמפלינג" בעצמו , כמעט לרמה של סופראודיו , למה אני צריך לעשות אפסמפלינג עם[=גם?] דרך המחשב ? הרי זה לעשות אותה פעולה פעמיים

ההבנה שלי הייתה שייש לשניץ שתי אופציות:

• להפעיל upsampling במחשב, ולהאכיל את הממיר שלו בתוצאה, ועל זה הממיר עושה upsampling נוסף (לא ברור לי באיזה תדירויות/רזולוציות מדובר)
• להעביר את האות מהמחשב native, כלומר ללא upsampling, לממיר

כאשר הממיר יודע לעשות upsampling מצויין.
שניצל שואל איך עדיף.

שניצל:

1. האם הבנתי אותך נכון?
2. איזה upsampling המחשב שלך עושה (לאיזו תדירות, כמה ביטים)?

עמיר

 

[AK1]

מי שם לי 5 כוכבים בשרשור?

קיבלת מכה שאתה רואה כוכבים?

 

[michael123]

אני מנסה לחשוב על הסבר אחר למה שקורה, וגם המסקנה שלי היא שעדיף בלי, אבל ייקח לי קצת זמן לכתוב אותו...

עמיר

upsampling (כמובן) היא לא שיטה אחת, ישנן המון אלגוריתמים, במקרה זה מדובר על PureMusic שנותן שתי גרסאות - סאונד "NOS" ומודרני.

EMM מבצע upsampling לתדר שהוא כפול מ-DSD, תמיד, עד כמה שאני יודע.

בסופו של דבר המבחן הוא מבחן השמיעה, כרגיל.
במקרה של אלדר, ה-upsampling ב-PureMusic משנה את האיזון לכיוון של הגבוהים (ממש קצת!!!) וזה מתפרש כרעש

 

[AK1]

upsampling (כמובן) היא לא שיטה אחת, ישנן המון אלגוריתמים, במקרה זה מדובר על PureMusic שנותן שתי גרסאות - סאונד "NOS" ומודרני.

EMM מבצע upsampling לתדר שהוא כפול מ-DSD, תמיד, עד כמה שאני יודע.

בסופו של דבר המבחן הוא מבחן השמיעה, כרגיל.
במקרה של אלדר, ה-upsampling ב-PureMusic משנה את האיזון לכיוון של הגבוהים (ממש קצת!!!) וזה מתפרש כרעש

הי, מ!

למה אתה מתכוון כשאתה כותב תדר כפול מ-DSD? הרי DSD היא צורת ייצוג שונה לחלוטין מ-PCM, שעובדת בתדר מטורף (2.8224MHz) בשיטת 1bit, וכל הביטולוגייה שקולה לצירוף של תדר/רזולוצייה של PCM.

תודה!
ע

 

[AK1]

חשבתי לכתוב הסבר שלם, ואני רואה שזה ייקח לי טונה זמן, כשכרגע אין לי סבלנות לזה.
שניצל -- הגיע הזמן שניפגש בכל מקרה, לא? זה משהו שעם נייר ניתן להסביר ב-5 דקות.

אז לפחות אשלח את ההתחלה שכבר כתבתי. גם היא יכולה אולי לתרום להבנת הנושא.
==================
בוא ננסה הסבר טכני אחר, בשפה כמה שפחות טכנית...

כזכור,מטרת כל העסק היא לשחזר צלילים, כלומר גלי קול, כשהדגש כאן הוא על גלים.

קובץ דיגיטאלי רגיל מכיל (בנפרד לכל ערוץ) רצף של דגימות שנלקחו בתדירות מסויימת: כל חלקיק שנייה מסויים (נגיד 1/44100 של שנייה) מודדים (=דוגמים) את עוצמת הגל ו"רושמים" את תוצאת המדידה כמספר בן כך וכך ספרות (בינאריות -- לפי בסיס 2), נגיד 16 ספרות כאלה.

ברור שהיות ואנחנו לא דוגמים ברצף כל הזמן, אנחנו "מחמיצים" את כל מה שקורה בין כל שתי דגימות, ולך תדע מה קרה שם.

זה הייה יכול להפוך את כל הסיפור של דגימות בצורה כזו לחסר-משמעות. אבל מה? המתימאטיקה/פיסיקה "מצילה" את העסק. יש "חוק" -- של נייקוויסט (Nyquist) -- שאומר שאם רוצים לשחזר גלים עד תדירות כלשהי, יש לבצע דגימות בתדירות כפולה (לכן נבחרה תדירות הדגימה של 44,100 -- קצת "ספייר" לתדירויות עד 20,000).

לפיכך, כשאנחנו דוגמים 44,100 פעמים בשנייה, אנחנו אכן מפסידים דברים, אבל לא כאלה שאנחנו אמורים להרגיש בחסרונם.

נו שויין, אז מה הבעייה?

הבעייה היא בצורת השיחזור -- שנראית כמו "מדרגות".
======================================
ולזה צריך להוסיף שאם מקצרים את המדרגות (חישוב של מספר "דגימות" בין כל 2 קיימות) ונותנים אפשרות למדרגות יותר עדינות/קטנות -- (הגדלת הרזולוצייה), אפשר לקבל המרה טובה בהרבה.

עמיר

 

[mokes]

ככה הבנתי את השאלה המקורית:

ההבנה שלי הייתה שייש לשניץ שתי אופציות:

• להפעיל upsampling במחשב, ולהאכיל את הממיר שלו בתוצאה, ועל זה הממיר עושה upsampling נוסף (לא ברור לי באיזה תדירויות/רזולוציות מדובר)
• להעביר את האות מהמחשב native, כלומר ללא upsampling, לממיר

כאשר הממיר יודע לעשות upsampling מצויין.
שניצל שואל איך עדיף.

שניצל:

1. האם הבנתי אותך נכון?
2. איזה upsampling המחשב שלך עושה (לאיזו תדירות, כמה ביטים)?

עמיר

זה פשוט לא משנה אם האפסמפלינג בוצע פעמיים - הבעייה קיימת. דוגמא: נניח שהממיר רוצה תמיד לעבוד בתדר 192kHz. אם הוא מקבל דגימה ב 44.1, הוא יכפיל את התדר ל 192, אבל בתהליך ההמרה יפעיל את הפילטר ל 44.1, כמו שרואים בגרף שנתתי - הוא בכוונה יפיל את האותות מעל 22.05 באופן חד (וזה גם נקרא "פילטר חד" - מכיוון שהוא מנסה לשמור בכוח את כל המידע עד 22 ולהמנע מרעש מעל.) אם הממיר יקבל את האות ב 192 הוא לא יבצע אפסמפלינג בכלל מכיוון שהוא מקבל את האות בתדר הנוח לו - אבל הוא לא יפעיל את הפילטר הנכון מבחינתו. אם הממיר יקבל את האות בתדר 88, הוא אכן יעשה עוד אפסמפלינג ל 192, אבל שוב יטעה לגבי הפילטר. הבעייה העיקרית פה זה איזה מסנן מופעל על הדגימות הדיגיטליות בעת ההמרה.

 

[שניצל]

הרבה "סינית" , אבל בכללי אני לא רוצה המרה יותר טובה ,אני ממש לא איכפת לי איך הממיר עובד ,אני רק רוצה צליל יותר טוב!,
אולי מישהו יסביר לי את הקונטרסט בין ZENDEN למשל ,שעובדים ללא אפסמפלינג בכלל בממיר שלהם שקוצר סופרלטיבים בכל העולם , לבין הממירים כמו של "דה וינצי" שעובד באפסמפלינג גבוה ,וגם הוא ממש נחשב , אז מישהו יודע מה הוא עושה?

 

[mokes]

חשבתי לכתוב הסבר שלם, ואני רואה שזה ייקח לי טונה זמן, כשכרגע אין לי סבלנות לזה.
שניצל -- הגיע הזמן שניפגש בכל מקרה, לא? זה משהו שעם נייר ניתן להסביר ב-5 דקות.

אז לפחות אשלח את ההתחלה שכבר כתבתי. גם היא יכולה אולי לתרום להבנת הנושא.
==================
בוא ננסה הסבר טכני אחר, בשפה כמה שפחות טכנית...

כזכור,מטרת כל העסק היא לשחזר צלילים, כלומר גלי קול, כשהדגש כאן הוא על גלים.

קובץ דיגיטאלי רגיל מכיל (בנפרד לכל ערוץ) רצף של דגימות שנלקחו בתדירות מסויימת: כל חלקיק שנייה מסויים (נגיד 1/44100 של שנייה) מודדים (=דוגמים) את עוצמת הגל ו"רושמים" את תוצאת המדידה כמספר בן כך וכך ספרות (בינאריות -- לפי בסיס 2), נגיד 16 ספרות כאלה.

ברור שהיות ואנחנו לא דוגמים ברצף כל הזמן, אנחנו "מחמיצים" את כל מה שקורה בין כל שתי דגימות, ולך תדע מה קרה שם.

זה הייה יכול להפוך את כל הסיפור של דגימות בצורה כזו לחסר-משמעות. אבל מה? המתימאטיקה/פיסיקה "מצילה" את העסק. יש "חוק" -- של נייקוויסט (Nyquist) -- שאומר שאם רוצים לשחזר גלים עד תדירות כלשהי, יש לבצע דגימות בתדירות כפולה (לכן נבחרה תדירות הדגימה של 44,100 -- קצת "ספייר" לתדירויות עד 20,000).

לפיכך, כשאנחנו דוגמים 44,100 פעמים בשנייה, אנחנו אכן מפסידים דברים, אבל לא כאלה שאנחנו אמורים להרגיש בחסרונם.

נו שויין, אז מה הבעייה?

הבעייה היא בצורת השיחזור -- שנראית כמו "מדרגות".
======================================
ולזה צריך להוסיף שאם מקצרים את המדרגות (חישוב של מספר "דגימות" בין כל 2 קיימות) ונותנים אפשרות למדרגות יותר עדינות/קטנות -- (הגדלת הרזולוצייה), אפשר לקבל המרה טובה בהרבה.

עמיר

מדויק. רק ששכחת את הפרט הכי חשוב!!!!! בסופו של דבר, צריך לשחזר את מה שנדגם - ולא את מה שלא נדגם..... אם הממיר מקבל אות בתדר 192, הוא חושב שהדגימות בוצעו ב 192..... ואז הפילטר שיופעל לא יהיה הפילטר הנכון. מדוע? תסתכל בגרף של הווייס שנתתי. אתה רואה שעבור תדר דגימה של 44, יש נפילה חדה אחרי 22. בתדרי דגימה גבוהים הנפילות בתדרים גבוהים, וגם "איטיות" יותר (מכיוון שתדר הדגימה הרבה מעל סף השמיעה שלנו - זה מותר). אבל אם פילטר "איטי" (דהיינו - עם הנחתה איטית ורכה - כמו בתדרים הגבוהים) יופעל על מוסיקה ב 44, לא רק שנכניס רעשים שלא הוקלטו מעולם, אלא גם נשפיע על המוסיקה מתחת ל 22. ואחרי כל זה - תחשוב קצת על הגרף! הווייס מבצע אפסמפלינג פנימי לתדר יחיד (נדמה לי 384 אאל"ט), בלי תלות לתדר דגימה. אם כך - מדוע הגרפים נראים אחרת לתדרי הדגימה שונים? בגלל המסנן הנבחר. ואם תשנה לו את תדר הדגימה הוא כנראה יתבלבל בבחירת המסנן. מקווה שמובן.