Программный (software) регулятор громкости

[bbest]

Добрый день!

Не подскажте кто нибудь, пока на уровне теории, как реализуется программный регулятор громкости. Почему его так не любят?
Вопрос потом собственно будет в том что - как сделать КАЧЕСТВЕННЫЙ регулятор громкости в ОС допустим Windows или Linux. Данные будут передаваться на ЦАП по I2S интерфейсу. Т.е. скорее всего должен быть какой то программный комплекс предобработки звукового файла а потом уже передачи этого файла по цифровому интерфейсу I2S.

[Alex]

как реализуется программный регулятор громкости.

Dout=k*Din;

(k=0...1)

Почему его так не любят?

Потому что с уменьшением громкости уменьшается разрядность того что идет на ЦАП, соотвю растут искажения.
Ты уменьшил вдвое уровень, и сигнал из 16-битного стал 15-битным, еще вдвое - 14-битным, и т.д.

Вопрос потом собственно будет в том что - как сделать КАЧЕСТВЕННЫЙ регулятор громкости в ОС допустим Windows или Linux.

Никак.

[bbest]

Dout=k*Din;

(k=0...1)



Потому что с уменьшением громкости уменьшается разрядность того что идет на ЦАП, соотвю растут искажения.
Ты уменьшил вдвое уровень, и сигнал из 16-битного стал 15-битным, еще вдвое - 14-битным, и т.д.

Никак.

Что - существует только одна едиственная программная реализация регулятора громкости? Тут вопрос как бы более глобальный. Допустим взять CD формат (WAV 16 битный) и пропустить его предобработку в РЕАЛЬНОМ времени и потом уже пустить на I2S интерфейс данные. Раньше при медленных компьютерах этот этап был бы не возможен - не хватало бы мощностей процессора. Может в наши дни есть такие программные средства для мощных процессоров? Вопрос в том только какой же алгоритм предобработки (плагин ли в проигрывателях) уменьшает громкость звука наиболее качественно.

[korolkov24]

Кодеки типа IC CODEC AUDIO-PC AC*97, а может и все другие, имеют регулятор на основе матрицы резисторов, поэтому обычно общий регулятор громкости справа внизу, не меняет разрядности. Всякие EMU и.т.д тоже имеют регулятор после ЦАП. Важно не путать программный и аппаратный, управляемый программно.

[bbest]

Кодеки типа IC CODEC AUDIO-PC AC*97, а может и все другие, имеют регулятор на основе матрицы резисторов, поэтому обычно общий регулятор громкости справа внизу, не меняет разрядности. Всякие EMU и.т.д тоже имеют регулятор после ЦАП. Важно не путать программный и аппаратный, управляемый программно.

Я то же обратил внимание что при уменьшении громкости в EMU в ASIO выходе, качество звука не диградирует.

[Alex]

Что - существует только одна едиственная программная реализация регулятора громкости?

Да.

Допустим взять CD формат (WAV 16 битный) и пропустить его предобработку в РЕАЛЬНОМ времени и потом уже пустить на I2S интерфейс данные.

И что ?

Вопрос в том только какой же алгоритм предобработки (плагин ли в проигрывателях) уменьшает громкость звука наиболее качественно.

написал выше "какой".

Кодеки типа IC CODEC AUDIO-PC AC*97, а может и все другие, имеют регулятор на основе матрицы резисторов, поэтому обычно общий регулятор громкости справа внизу, не меняет разрядности.

Да, но ты сам пишешь:

Важно не путать программный и аппаратный, управляемый программно.

Я то же обратил внимание что при уменьшении громкости в EMU в ASIO выходе, качество звука не диградирует.

потму что там НЕТ программной регулировки громкости.

[bbest]

Сообщение от bbest
Что - существует только одна едиственная программная реализация регулятора громкости?

Да.

что то слабо верится. Есть масса звуковых редакторов и у всех типа один и тот же алгоритм обработки файлов для регулиривки звука ....

[anli]

Никак.

Как! http://club.anli.info/viewtopic.php?f=3&t=6 Это вполне реальное дело - использовать 32-битный программный chain и 24-битный ЦАП для 16-битных записей. Другое дело, что этот весь программный chain не должен быть кривым - и в смысле проигрывателя, и в смысле драйверов, и в смысле системных прослоек, если от них не удалось избавиться (а, как я понимаю, даже в windows все теперь знают, как избавиться).

[bbest]

Как! http://club.anli.info/viewtopic.php?f=3&t=6 Это вполне реальное дело - использовать 32-битный программный chain и 24-битный ЦАП для 16-битных записей. Другое дело, что этот весь программный chain не должен быть кривым - и в смысле проигрывателя, и в смысле драйверов, и в смысле системных прослоек, если от них не удалось избавиться (а, как я понимаю, даже в windows все теперь знают, как избавиться).

да конечно возможно! При преобразовании использовать большую точность с плавающими числами. Такую точность, что бы выходила за физические пределы слышымости. Это ж компьютер, обработка цифры - нет ни чего не возможного .

---------- Добавлено в 15:01 ---------- Предыдущее сообщение в 14:55 ----------

я просто что хочу сказать - звук на компьютере это файл, обычный двоичный файл. Его можно обработать с любой требуемой точностью. Это просто по олгике вещей так, компьютеры для этого и нужны для обработки. А потому уже обработанный файл подать на шину I2S

[Скиф]

А потому уже обработанный файл подать на шину I2S

И всё равно при уменьшении громкости будет уменьшаться разрядность (и как следствие, шаг ступеньки) выходных данных, как уже писал Alex. А при уменьшении громкости потенциометром (резистором или цифровым) такого не происходит.

[bbest]

И всё равно при уменьшении громкости будет уменьшаться разрядность (и как следствие, шаг ступеньки) выходных данных, как уже писал Alex. А при уменьшении громкости потенциометром (резистором или цифровым) такого не происходит.

сделать из 16 бит - 24 бита http://club.anli.info/viewtopic.php?f=3&t=6. Говорю - программных вариантов море.

[anli]

И всё равно при уменьшении громкости будет уменьшаться разрядность

Скиф, в определённых ситуациях это по фиг. Я всё разжевал дальше некуда, читал? Я сам лично на 16-битном сигнале с цифровым уровнем -80 db слышу его через акустику при уменьшении софтовым регулятором до -105 db (или -110 db - точно уже не помню).

---------- Добавлено в 17:34 ---------- Предыдущее сообщение в 17:33 ----------

сделать из 16 бит - 24 бита

Это не нужно. В смысле не нужно переводить свою аудиобиблиотеку на 24 бита. Так как нужное преобразование должно осуществляться в проигрывателе.

[Скиф]

Дык, мы эту тему уже обсуждали. Если ЦАП 24 бита - то без проблем, а если всего 16, то становится скучнее.

Offтопик:
Часто слушаю музыку в наушниках и с мобильника. Там и ЦАП дай Бог чтоб 12 бит было и регулировка громкости скорее всего программная, т.к. всего 8 ступенек, однако же, хватает для передачи удовольствия, я ж меломан.

[anli]

а если всего 16, то становится скучне

Да, несомненно. Но, как мне кажется, эта ситуация становиться всё более редкой.

[Alex]

что то слабо верится.

НУ не верится, так не верится, я природу не обмашеь.

Есть масса звуковых редакторов и у всех типа один и тот же алгоритм обработки файлов для регулиривки звука ....

Смотря какой регулировки. Да и вобщем-то, да, у всех практически одинаковый, и для громкости, и для всего остального.

да конечно возможно! При преобразовании использовать большую точность с плавающими числами.

А ЦАП у тебя тоже с плавающими числами?

24-битный ЦАП для 16-битных записей.

Проблемы только две - у 24-х битных СД ЦАПов, реально совсем не 24 бита, плюс ухудшение СЪШ постфильтров, т.к. они работают с меьшим уровнем сигнала.

Это ж компьютер, обработка цифры - нет ни чего не возможного

попробуй компютером уменьшить напряжение в розетке

[anli]

Проблемы только две - у 24-х битных СД ЦАПов, реально совсем не 24 бита, плюс ухудшение СЪШ постфильтров, т.к. они работают с меьшим уровнем сигнала.

Да, конечно, это тоже ограничивает "вольный диапазон" софтового регулятора. Но чисто из практики в том примере, что выше (про -105 db) шум не слышу При том, что ЦАП даже не 24 бита, а 20.

Я не к тому, что вариант, когда софтовый регулятор не используется, чем-то плох. А к тому, что в определённых пределах и ситуациях его использовать вполне можно.

[Alex]

Ну если так делать, то нет проблем, одна операция деления и все.
Но вспомни как звучал вопрос : "как реализуется программный регулятор громкости."
Что я на него ответил?
Dout=k*Din;
(k=0...1)

Есть там потеря качества или нету - вопрос отдельный и и субьективный, но по сути заданного вопроса - алгоритм "обработки" один, и друого быть не может в принципе.

сделать из 16 бит - 24 бита http://club.anli.info/viewtopic.php?f=3&t=6. Говорю - программных вариантов море.

Нет, это все тот-же самый вариант. Толко ты сначала добавляешь к исходным 16-битам слева еще 8, а потом умножаешь как написано выше на коэффициент, которые от 0 до 1, и что осталось - шлешь в ЦАП.
Это все одно и то-же.

[bbest]

Сообщение от bbest
сделать из 16 бит - 24 бита

Это не нужно. В смысле не нужно переводить свою аудиобиблиотеку на 24 бита. Так как нужное преобразование должно осуществляться в проигрывателе.

я это и имею ввиду. Все должно делаться беспроблеммно на лету. Мощей современных процессоров хватит за глаза.

---------- Добавлено в 22:41 ---------- Предыдущее сообщение в 22:34 ----------

Нет, это все тот-же самый вариант. Толко ты сначала добавляешь к исходным 16-битам слева еще 8, а потом умножаешь как написано выше на коэффициент, которые от 0 до 1, и что осталось - шлешь в ЦАП.
Это все одно и то-же.

Конечно теряется какая то информация - это безусловно. Я просто хочу сказать что софтовый регулятор будет лучше чем железный. Разница 24-16=8 бит; 8 бит это очень и очень большой запас точности (+ два порядка, 2^8), и даже 20-16 бит = 4 бита - это практически +1 порядок точности 2^4. А если ЦАП 32 битный - этот вариант вообще на световые года вперед дает нам точность.

[korolkov24]

Да, но ты сам пишешь:

Alex, прочитал 10 раз, ни понял где я накосячил?

Имею ввиду, что громкость справа внизу без потери битности, а например громкости в аудио редакторе с потерей битности.
Только потеря битности в аудио редакторе, как правило не имеет особого значения, 32 или 64 бита, запас большой, а вот как это придёт на ЦАП...

Интересно где используется программный регулятор громкости? не считая аудио редакторы.

[pyos]

я это и имею ввиду. Все должно делаться беспроблеммно на лету. Мощей современных процессоров хватит за глаза.

Да и не только современных - микросхемы ЦФ тоже делают пересчёт из 16 бит в 24 на лету, и даже больше.

Я просто хочу сказать что софтовый регулятор будет лучше чем железный.

А за счёт чего лучше, если

теряется какая то информация - это безусловно.

? Ну если РГ не СП3, конечно.

А если ЦАП 32 битный - этот вариант вообще на световые года вперед дает нам точность.

Это что за ЦАП такой?