Разрядность и частоты аудио АЦП и ЦАП

[Cream Soda]

Возникло два небольших вопросика касательно АЦП и ЦАП используемых в аудио. Наверняка они уже где-то обсуждались, но я этого не нашел.

Большинство аудио ЦАП и АЦП имеют разрядность 16 и 24 бита при максимальной амплитуде сигнала порядка 2-2,5 вольт. Примерно такие же характеристики у обычных микросхем ЦАП и АЦП. Только вот "обычные" ЦАП и АЦП такой разрядности требуют внешнего ИОН высочайшей точности и стабильности (16 бит это примерно 4,5 десятичных разряда, а 24 - 7,5!) и у них осуществляется цифровая подстройка выходного значения в зависимости от температуры, влажности, атмосферного давления и т.п. В аудио ЦАП такого нет, встроенные ИОН не могут обеспечить стабильность достаточную для 16 бит, не говоря уже о 24. Почему так?
Далее, частота дискретизации лежит в районе 44100-384000 Гц. В мультиметрах высокой разрядности для измерения постоянного тока используются конвертеры переменного напряжения в постоянное, и этот конвертер может быть сложнее и дороже всего остального прибора. Причиной тому низкое быстродействие высокоразрядных АЦП. Как в аудио АЦП и ЦАП реализуется сочетание высокой частоты дискретизации с высокой разрядностью?

[Mike-Lm]

В измерительной технике, где применяются аналогичные по разрядности 24-битные АЦП, ставятся очень крутые источники опорного напряжения, очень крутые входные цепи, все термоизолируется, питание фильтруется и т.п. В аудио этого зачастую нет, поэтому и вопросы.

Вам же уже не один раз объяснили, что цап и измерительный прибор это сильно разные вещи. Вас не удивляет, что память ддр5 используется в видео уже с десяток лет, а в качестве системной только только сертификацию прошла?

[Alex]

PS на первой фотке два конденсатора - как будто были вздутые, те, что возле индикатора )

Они новые в упаковке уже такие.

[Cream Soda]

Вам же уже не один раз объяснили, что цап и измерительный прибор это сильно разные вещи. Вас не удивляет, что память ддр5 используется в видео уже с десяток лет, а в качестве системной только только сертификацию прошла?

Понятно что разные. Только вот основной элемент (ЦАП или АЦП) у них один, следовательно должны быть и общие подходы к обеспечению эффективности преобразования и разрядности.
Касательно памяти - не смущает, потому что я понятия не имею чем DDR5 отличается от DDR4 или DDR3. Может, там какие-то свои заморочки, а может снова маркетинг. Системная память в теории должна иметь повышенную помехоустойчивость и надежность, быть может что-то с этим было связано. Не знаю.

[Nabludatel]

24 бита всегда являются эффективными, потому что они больше 16 бит.

Есть понятие достаточности, когда дальнейшие "улучшения" никак не отражаются на результате.
Покажите хоть одну запись, использующую все 16 бит. Технически сделать это несложно, почему же их нет в природе?

[Mike-Lm]

Покажите хоть одну запись, использующую все 16 бит. Технически сделать это несложно, почему же их нет в природе?

Я ее вам сейчас сваяю в звуковом редакторе за пару минут. Сначала сигнал максимальный 0дБ. Потом сигнал прекращается. -96 дБ. Можно сделать то же самое и с 24 битами. Записать с аналога такое сложно. А сгенерировать не составляет никаких проблем. А вообще, это очень скользкое обсуждение, приводящее к вопросу а "зачем нам это надо вообще?" Ответа на этот вопрос не существует .

---------- Сообщение добавлено 09:00 ---------- Предыдущее сообщение было 08:52 ----------

Только вот основной элемент (ЦАП или АЦП) у них один, следовательно должны быть и общие подходы к обеспечению эффективности преобразования и разрядности.

У них задачи совершенно разные. Цап звуковой карты вообще не знает абсолютных значений напряжения. Только относительные. Что для измерительного прибора было бы удивительным.

[Nabludatel]

Я ее вам сейчас сваяю в звуковом редакторе за пару минут

Я спросил не как сделать, а почему при создании фонограмм не используют весь ДД, доступный 16 битам. Отсюда, главный вопрос: а на фига нужны 24 бита (даже если когда-то удастся их реализовать), если 9-10 младших разрядов всё равно не будут использоваться?

А вообще, это очень скользкое обсуждение

Чего же скользкого. Это вопросы успешного промывания мозгов, 24 > 16, вот вам и доказательства "лучшести" Под это дело 24-битные фонограммы специально мастерятся по-другому. Т.е. мошенничество чистой воды.

[Alex]

а почему при создании фонограмм не используют весь ДД, доступный 16 битам.

Кто сказал что "не используют", и причем ту динамический диапазон?

Отсюда, главный вопрос: а на фига нужны 24 бита

Например - чтобы у тихих звуков было помеьнше искажений.

(даже если когда-то удастся их реализовать), если 9-10 младших разрядов всё равно не будут использоваться?

Они используются.
А есть еще и DSD, вообще с одним битом

Т.е. мошенничество чистой воды.

Бредить хватит.

[Mike-Lm]

а почему при создании фонограмм не используют весь ДД, доступный 16 битам.

Я совсем не уверен, что никто и никогда не использует. Если в фонограмме есть участки с 0дБ и -96дБ, то значит используют. Вы с пик/рмс не путаете случайно?

Чего же скользкого. Это вопросы успешного промывания мозгов, 24 > 16, вот вам и доказательства "лучшести"

Скользкого то, что мы вступаем в область субъективного. Я не могу расписываться за всех, что никто не слышит звуков тише -90дБ.

Под это дело 24-битные фонограммы специально мастерятся по-другому. Т.е. мошенничество чистой воды.

Вот уж вряд ли. 44/16 мастерятся под бубоксы. А хайрез под домашнюю акустику. Что тут странного, что мастеринг разный?

[Cream Soda]

Цап звуковой карты вообще не знает абсолютных значений напряжения. Только относительные.

Естественно, потому как аналоговый сигнал на выходе ЦАП (или цифровой код на выходе АЦП) выдаются относительно опорного напряжения. Это не только для аудио, так у всех. Опорное напряжение выступает в роли этой самой абсолютной единицы. А выражать результат можно как угодно, можно в абсолютных значениях, можно в относительных (притом совсем необязательна ситуация, когда опорное напряжение равно 0 дБ). Примером тому является стрелочная шкала В3-38 и им подобных (прибор не цифровой, но суть не в этом) - она проградуирована как в вольтах, так и в децибелах.

44/16 мастерятся под бубоксы

Т.е. это что-то плохое, недостаточное?

[Mike-Lm]

Примером тому является стрелочная шкала В3-38 и им подобных (прибор не цифровой, но суть не в этом) - она проградуирована как в вольтах, так и в децибелах.

Она не является примером, потому что у нее есть вольты . А у аудио цап их в принципе нет. В аудио цап важны относительные уровни в данный момент времени. В измерительном приборе - абсолютные уровни в любой момент времени.

Т.е. это что-то плохое, недостаточное?

Что значит плохое? Если продается, значит хорошее. Это весьма специфическое звучание, которое адаптированно под максимальный охват: мобильные телефоны с затычками в уши.

[Cream Soda]

В аудио цап важны относительные уровни в данный момент времени

Относительный уровень чего к чему? Что-то же должно быть константой, относительно чего идет отсчет?

В измерительном приборе - абсолютные уровни в любой момент времени.

Тогда зачем у того же В3-38 шкала проградуирована в дБ, если относительные уровни измерительному прибору ни к чему? Зачем аттенюаторы градуируются в дБ? С математической точки зрения нет разницы в показаниях "0,5 В на пределе 1 В" или же "-6,02 дБ на пределе 1 В = 0 дБ". Все зависит от того, в каких единицах удобнее проводить дальнейшие расчеты и с чем будет больше понимания.

Что значит плохое? Если продается, значит хорошее. Это весьма специфическое звучание, которое адаптированно под максимальный охват: мобильные телефоны с затычками в уши.

16/44,1 это стандарт для цифрового аудио. Все CD проигрыватели идут с такими ЦАПами. И если зайти в специализированную ветку по таким проигрывателям, окажется, что они замечательно играют. В таком формате шли все цифровые записи, наверное, по середину-конец 1990-х. Обрабатывались тоже в этом формате. И что, они плохо записаны? 16/44,1 это разумная достаточность, означающая только то, что повышение разрядности и частоты кодирования уже не повышает субъективный уровень качества записи. Если таким уровнем было бы 20 бит - что ж, делали бы 20-битные записи, возможности тогда такие уже были.

[Turbo_man]

делали бы 20-битные записи

Да ровно так и делали. Про XRCD почитайте. Там исходник 20-ти битный.

[Mike-Lm]

Тогда зачем у того же В3-38 шкала проградуирована в дБ, если относительные уровни измерительному прибору ни к чему?

С вами очень тяжело общаться, вы общаетесь с кем-то внутри себя. Я не говорил, что относительные уровни измерительному прибору ни к чему. Я говорил, что измерительному прибору и абсолютные уровни нужны. Причем стабильные в течение срока службы.

Относительный уровень чего к чему? Что-то же должно быть константой, относительно чего идет отсчет?

Относительный уровень относительно полного заполнения шкалы 0дБ.

И что, они плохо записаны?

Вы потеряли нить дискуссии. Мы обсуждали не возможности формата 44/16. А мастеринг звукозаписей, которые не 90-е годы, а сейчас выпускаются звукозаписывающими компаниями. Если формат неплохой, это не значит, что запись нельзя испортить обработкой.

[Cream Soda]

Я не говорил, что относительные уровни измерительному прибору ни к чему

Тем временем:

В аудио цап важны относительные уровни в данный момент времени. В измерительном приборе - абсолютные уровни в любой момент времени.

Создается противопоставление между аудиотехникой и измерительной техникой, из этого делается вполне очевидный вывод, что по вашему мнению относительные уровни измерительному прибору ни к чему. Прошу прощения, если понял не так.

Относительный уровень относительно полного заполнения шкалы 0дБ.

0 дБ - это максимальный уровень. Максимальный уровень и ЦАП и АЦП определяется опорным напряжением. Если оно будет "плавать", будет шумным, при одинаковом по частоте и уровню сигнале на входе на выходе будет разный и по абсолютной и по относительной шкале сигнал или код. Я не спорю - даже у встроенных опорных источников эти дрейфы малы, но они есть. Я не спорю с тем, что на слух эти дрейфы в лучшем случае малоразличимы, а зачастую вообще не слышны. Но речь идет о такой высокой разрядности, когда на это нельзя не обращать внимание, иначе младшие разряды попросту "потонут" в шумах и нелинейностях.

[Mike-Lm]

иначе младшие разряды попросту "потонут" в шумах и нелинейностях.

Вам Alex на прошлой странице уже приводил информацию о наблюдении 22-23 бит из 24-х. ЦАП - это не измерительный прибор. Он не обязан гарантировано отрабатывать 24 бита в любых условиях. Лучшие на сегодня микросхемы цап в лучших условиях приближаются к 24 битам. Возможно, годков через 5-10 и достигнут 24 бит. Разрядная сетка в цифре берется с запасом, потому что ничего не стоит. Что не так?

[maxssau]

Есть ДС АЦП cirrus cs5532, они в даташите обещают 23 бита, но только на очень маленькой скорости. Применяются для преобразователей тензо датчиков, но как это относится к аудио? Есть хорошие измерительные АЦП для приборов,но их не применить в аудио

[Alex]

Относительный уровень чего к чему? Что-то же должно быть константой, относительно чего идет отсчет?

Тебе уже раз двадцать это обясняли. Для аудиоЦАПа неважно референс 2.5в или 2.6в, важно чтобы он сильно не менялся.
Само его изменение - ну все равно что ты ручку громкости покрутишь на 0.001 градуса.

Тогда зачем у того же В3-38 шкала проградуирована в дБ, если относительные уровни измерительному прибору ни к чему?

Потому что там за 0дБ принят определенный уроень, обычно это 0.775в, что соотоветствует 1мВт на нагрузке 600 Ом.
Как-то даже странно такие вопросы на техническом форуме задавать....

16/44,1 это разумная достаточность, означающая только то, что повышение разрядности и частоты кодирования уже не повышает субъективный уровень качества записи.

По мнению некоторых сонефилипцев в конце 70-х.

Мы обсуждали не возможности формата 44/16. А мастеринг звукозаписей, которые не 90-е годы, а сейчас выпускаются звукозаписывающими компаниями.

Мастеринг вообще делается как правило в 352/64 или 352/32.

0 дБ - это максимальный уровень. Максимальный уровень и ЦАП и АЦП определяется опорным напряжением.

Уровень чего? Амплитуды стационарной синусоиды с цифровой апилитудой 0dBFS?

Вам Alex на прошлой странице уже приводил информацию о наблюдении 22-23 бит из 24-х.

Из 32-х - ЦАПы были 32-х битные, АК4490-93-97-99, источник тоже 32-х битный.

[Mike-Lm]

Мастеринг вообще делается как правило в 352/64 или 352/32.

Речь в данном случае идет не о техническом качестве мастеринга, а о музыкальном. Что мастеринг можно поганый сделать в любом разрешении .

[EDDiE]

16/44,1 это разумная достаточность, означающая только то, что повышение разрядности и частоты кодирования уже не повышает субъективный уровень качества записи.

повышает. SACD послушайте

[pyos]

EDDiE, SACD, во-первых, весьма посредственный формат даже в сравнении с CDDA, а тем более с нормальным хайрезом, а во-вторых - далеко не каждый заметит разницу между оригинальным хайрезом и его конверсией в более низкий битрейт. Я выше приводил пример уже. Хайрез-записи и впрямь звучат лучше, но дело там процентов на 90-95 в мастеринге, а не в самом факте хайрезности.