Оценка/измерение параметров ЦАП

[Denisius]

Послушали с коллегой устройства (ЦАП+ушной усь на ТХСке, но не композит) на классных ушах АКГ 601... Посмотрели на выходе ЦАП меандр 1кГц 28 трек с диска Чески рекордс вроде, выкладываю. Хорошо бы мнений...
P.S. Увидели, что есть земли... Ух они да, они земли...

[anli]

Offтопик:

Ведь любой сигнал подаваемый на ЦАП в цифровой форме имеет спектр, ограниченный половиной частоты дискретизации.

Нормализуем амплитуду сэмплов в интервал [-1.0, +1.0]. Программно создадим файл, в котором сэмплы чередуются: {-1.0. +1.0, -1.0, +1.0, ...}. Какой спектр такого сигнала?

[Nikkov]

Offтопик:

Нормализуем амплитуду сэмплов в интервал [-1.0, +1.0]. Программно создадим файл, в котором сэмплы чередуются: {-1.0. +1.0, -1.0, +1.0, ...}. Какой спектр такого сигнала?

Если я правильно помню, по Котельникову такого сигнала быть не может, так как он соответствует синусу половинной частоты дискретизации, а частота дискретизации должна быть строго больше удвоенной верхней частоты в спектре. Но это единственный граничный случай, все остальные цифровые сигналы имеют спектр, ограниченный половиной частоты дискретизации. Вернее сказать так, при правильном восстановлении аналогового сигнала из цифрового (т.е. при помощи идеального ФНЧ) не может быть составляющих выше половины частоты дискретизации.
Да и указанный тобой сигнал должен превратится в синус с половиной частоты дискретизации единичной амплитуды, что естественно, не верно, так как нарушено условие теоремы Котельникова.

[Denisius]

Offтопик:
ТУ anli . Да где, где поиски скрытых мотивов??? Не ищу я ничего ни в ком, ни скрытых мотивов, ни подтекстов, ни тайных масонских замыслов пр. Что такое с форумчанами после каникул... Один мне тут за 1540 пенял...

[Оллема]

Выскажу свою точку зрения.
Пускать на ЦАП (ЦФ) так называемый меандр - пустая затея. Попробую объяснить. Что нам формируют различные звуковые редакторы при просьбе создать меандр? Они пытаются сделать его "по-аналоговому" - фронт прямоугольника пытаются сформировать одним отсчетом дискретизации. Но это же абсурд для цифровых данных! Макимально возможная частота для преобразованных в аналог цифровых данных никогда не бесконечна. Она ограничена частотой дискретизации. Поэтому фронт меандра должен быть в любом случае сформированным как минимум из двух отсчетов. Тогда никаких, так называемых выбросов ЦФ, не будет.

Сформированный меандр Audition:



Меандр с учетом ограниченной частоты цифрового звука:



Меандр, прошедший ЦФ 4х:

[Audiomaniac]

Люди, вы чего? Неужели неясно, что если носитель позволяет записать такое сочетание отсчетов, то и в записи оно может встретиться и система должна быть к такому наихудшему случаю готова. Поэтому и проверяется реакция системы на наихудший вариант - если уж его она переваривает нормально, то все другие, более мягкие - и подавно.

[Оллема]

А кто сможет оцифровать меандр с фронтом в один отсчет?

[Nikkov]

Люди, вы чего? Неужели неясно, что если носитель позволяет записать такое сочетание отсчетов, то и в записи оно может встретиться и система должна быть к такому наихудшему случаю готова. Поэтому и проверяется реакция системы на наихудший вариант - если уж его она переваривает нормально, то все другие, более мягкие - и подавно.

Вот и мне непонятно, что за проблемы с меандром в цифре?

А кто сможет оцифровать меандр с фронтом в один отсчет?

А ты посмотри на свою верхнюю картинку. Непрерывной линией нарисован аналоговый сигнал - меандр, прошедший ФНЧ, а точками моменты взятия отсчетов. Сотри непрерывную линию и получишь этот самый меандр с фронтом в один отсчет, какие проблемы? Реально конечно такую картинку при оцифровке не получить, но сформировать искусственно проблем нет, и все здесь правильно. А реакция ЦАПа на меандр это есть сумма реакций ЦФ+аналогового ФНЧ. Еще полезно смотреть реакцию на единичный импульс.

[anli]

Offтопик:

Если я правильно помню, по Котельникову такого сигнала быть не может, так как он соответствует синусу половинной частоты дискретизации, а частота дискретизации должна быть строго больше удвоенной верхней частоты в спектре. Но это единственный граничный случай, все остальные цифровые сигналы имеют спектр, ограниченный половиной частоты дискретизации. Вернее сказать так, при правильном восстановлении аналогового сигнала из цифрового (т.е. при помощи идеального ФНЧ) не может быть составляющих выше половины частоты дискретизации.
Да и указанный тобой сигнал должен превратится в синус с половиной частоты дискретизации единичной амплитуды, что естественно, не верно, так как нарушено условие теоремы Котельникова.

Дело не в синусе, а просто в скорости изменения сигнала. Перепад от -1.0 до 1.0 просто невозможен - невозможен в том плане, что такой сигнал нельзя записать. На входе АЦП не просто же так стоит ФНЧ, верно? А программой сгенерить можно всё, что угодно. Более того. При обработке сигнала в софте также должны предприниматься меры для исключения превышения максимальной скорости изменения сигнала. Например, в понижающих ресэмплерах (и как раз качество ресэмплера во много определяется тем, на сколько аккуратно он делает сигнал band-limited). Собственно, здесь речь о фильтрации.

[Оллема]

Сотри непрерывную линию и получишь этот самый меандр с фронтом в один отсчет, какие проблемы? Реально конечно такую картинку при оцифровке не получить, но сформировать искусственно проблем нет, и все здесь правильно. А реакция ЦАПа на меандр это есть сумма реакций ЦФ+аналогового ФНЧ. Еще полезно смотреть реакцию на единичный импульс.

ЦАПу то никто ничего стирать не будет. Искусственно созданный меандр с фронтом в один отсчет никогда не будет ни получен при оцифровке, ни подан ни на ЦФ, ни на ЦАП. Тогда в чем смысл сия?

---------- Добавлено в 17:57 ---------- Предыдущее сообщение в 17:55 ----------

Offтопик:
Дело не в синусе, а просто в скорости изменения сигнала. Перепад от -1.0 до 1.0 просто невозможен - невозможен в том плане, что такой сигнал нельзя записать. На входе АЦП не просто же так стоит ФНЧ, верно? А программой сгенерить можно всё, что угодно. Более того. При обработке сигнала в софте также должны предприниматься меры для исключения превышения максимальной скорости изменения сигнала. Например, в понижающих ресэмплерах (и как раз качество ресэмплера во много определяется тем, на сколько аккуратно он делает сигнал band-limited). Собственно, здесь речь о фильтрации.

Во! Теже мысли, что и я пытаюсь сказать!

[anli]

Offтопик:

У anli . Да где, где поиски скрытых мотивов??? Не ищу я ничего ни в ком, ни скрытых мотивов, ни подтекстов, ни тайных масонских замыслов пр. Что такое с форумчанами после каникул... Один мне тут за 1540 пенял...

Я задавал исключительно технические вопросы. Они были проинтерпретированы вот так:

anli, Вы намекаете, что пытка ЦАПа меандром это такое глупое развлечение ламеров?

anli, я так понял, что Вам видятся пустыми забавы с меандром

OK, третий и последний раз: мне интересно разобраться в вопросе. Интересно услышать мнение мужиков, разбирающихся в DSP. И всё! Никаких намёков. Никаких оценок забав с меандром.

[Wired]

Люди, вы чего? Неужели неясно, что если носитель позволяет записать такое сочетание отсчетов, то и в записи оно может встретиться и система должна быть к такому наихудшему случаю готова. Поэтому и проверяется реакция системы на наихудший вариант - если уж его она переваривает нормально, то все другие, более мягкие - и подавно.

ок, что в даном случае есть "нормально" ?

[Audiomaniac]

ок, что в даном случае есть "нормально" ?

Например то, что на осциллограмме автора ветки.

[Nikkov]

Offтопик:

Перепад от -1.0 до 1.0 просто невозможен - невозможен в том плане, что такой сигнал нельзя записать. На входе АЦП не просто же так стоит ФНЧ, верно?

Ладно, попробую еще раз. Возьмем синусоидальный сигнал единичной амплитудой с частотой скажем на 0.1% меньше частоты дискретизации деленной на два. ФНЧ перед АЦП она пройдет, при условии, что ФНЧ идеальный и все, что ниже fд/2 пропускает, а выше давит? Затем все это оцифруем. Что получится в цифре? Для наглядности можно порисовать .
А к вопросу про меандр вообще, никого не удивляет для чего подают меандр на усилитель, ведь скорость нарастания этого меандра тоже превышает скорость реального сигнала?

[Audiomaniac]

А к вопросу про меандр вообще, никого не удивляет для чего подают меандр на усилитель, ведь скорость нарастания этого меандра тоже превышает скорость реального сигнала?

Или синусы 19к+20к, которые тоже едва ли есть шанс встретить в музыке? ;) А некоторые маньяки так и вообще зазвуковым ВЧ-сигналом тестируют и выводы делают..

[Оллема]

Offтопик:


Ладно, попробую еще раз. Возьмем синусоидальный сигнал единичной амплитудой с частотой скажем на 0.1% меньше частоты дискретизации деленной на два. ФНЧ перед АЦП она пройдет, при условии, что ФНЧ идеальный и все, что ниже fд/2 пропускает, а выше давит? Затем все это оцифруем. Что получится в цифре? Для наглядности можно порисовать .

Цифровать музыку с частотой дискретизации 44.1 при наличии в ней больших уровней ВЧ составляющих - думаю плохое решение. Гораздее цифровать с большей частотой, фильтровать в цифре, а затем делать даунсамплинг. Или не делать.

Опыты с оцифровкой частоты меньшей чем Fd/2 на 0.1% думаю лучше не проводить.

[anli]

Offтопик:

Для наглядности можно порисовать

Я весь - внимание

А к вопросу про меандр вообще, никого не удивляет для чего подают меандр на усилитель, ведь скорость нарастания этого меандра тоже превышает скорость реального сигнала?

Не вижу связи. То есть совсем.

Жаль, большие дружбаны Дмитрий и Назар ничего нам не рассказывают.

[Lynx]

Какой смысл пытать ЦАП меандром, который не band-limited?

При передаче единичного импульса есть возможность наблюдать вид переходной и импульсной характеристики ЦФ. И только. Но она о многом может рассказать. Еще более показательна реакция на цифровой дельта-импульс.

---------- Добавлено в 18:34 ---------- Предыдущее сообщение в 18:31 ----------

Дмитрий, Вы лаконичны до нельзя!

Ну не буду же я перепечатывать Рабинера с Голдом!
"Переколебаний мало, первый выброс ограничен по амплитуде."
Переколебаний мало, это ведь гуд? .[/QUOTE]
Нет. Это не хорошо и не плохо.

Вид моего меандра говорит ли, что в аналоговой части обсуждаемого устройства есть проблемы?

На беглый взгляд серьезных - нет.

[Nikkov]

Offтопик:

Я весь - внимание

Т.е. самому нарисовать лень?
Вот рисунок синуса 22049 при частоте дискретизации 44100.

[Оллема]

Простите, я действительно понимаю в данном вопросе не больше, чем в нем понимаю...
Но мне кажется, что передача единичного импульса для ЦАП сравнима с таким опытом:
Люди питаются определенной пищей. Но заталкивание обломка кирпича дает возможность наблюдать на вид переходной характеристики человека...

[Nikkov]

Простите, я действительно понимаю в данном вопросе не больше, чем в нем понимаю...
Но мне кажется, что передача единичного импульса для ЦАП сравнима с таким опытом:
Люди питаются определенной пищей. Но заталкивание обломка кирпича дает возможность наблюдать на вид переходной характеристики человека...

В отличии от кирпича для человека, дельта-импульс для цапа вполне нормальное явление. То, что появится на его выходе будет в соответствовать тому, что было входе АЦП, когда на вход антиальясингового фильтра подали дельта-импульс (с некоторыми оговорками конечно, так как ФНЧ перед АЦП и после ЦАПа не одинаковы).
В порядке общего образования может стоить почитать что такое переходная и импульсная характеристика?