Цифровая регулировка громкости

[Slava!!!]

Такой вопрос

При цифровой регулировке громкости какая величина ослабления является субъективно приемлемой для высококачественного аудио?

Поскольку вопрос неоднозначный и субъективный, создаю опрос

Комментарии также приветствуются.

[sia_2]

Справедливости ради, если цифровая регулировка выполнена с корректным дитерингом перед округлением и вычислением всех бит в произведении, то деградирует только отношение сигнал/шум. Естественно, речь НЕ идет о реализации регулятора в звуковой подсистеме Windows

[pyos]

sia_2, для такой корректной регулировки по-хорошему нужно использовать дсп или плис с точно известным алгоритмом, иначе можно сколь угодно долго отслушивать операционные системы и цифровые провода.
Ну и для дизерить придётся не один-два бита.

[domician]

Пробовал уже не раз и не вчера (и даже не 10 лет назад начал). Потому и говорю.

Если неумеешь, можешь пробовать хоть 100 лет.

Звучит сообразно стоимости.

Понял, понял - ты оцениваешь звучание аппаратуры по бирке с ценником.

Мантры конца девяностых - начала нулевых, "если купить говно и поменять пару деталек на аудиофильские, то будет аудионот"

Поясняю для ... Поменять некоторые детальки на которых китайцы решили сэкономить на те, что даже рекомедует производитель микрухи. А не удифильское позолоченное дерьмо.

не имел представления о мало-мальски нормальном звуке

Как мне нравится эти самопровозглашенные "гуру" которые имеет истинное представление о звуке. Потому читаю, посмеиваясь, таких, как ты всегда с удовольствием.

[sia_2]

sia_2, для такой корректной регулировки по-хорошему нужно использовать дсп или плис с точно известным алгоритмом, иначе можно сколь угодно долго отслушивать операционные системы и цифровые провода.
Ну и для дизерить придётся не один-два бита.

Можно и программно, просто обработку нужно считать в целых числах. Дитерить нужно все отбрасываемые в итоге биты произведения, но в выходном коде это будет только 1МЗР.

[tomtit]

Дитерить нужно все отбрасываемые в итоге биты произведения.

Что-то я не уверен в корректности этого утверждения. Например получаем результат 24бит х 24бит = 48бит,
неужели нужно использовать 32бит дизеринг, чтобы округлить результат до 16 бит?
А что случится, если дизерить только 8 старших отбрасываемых битов?
Неужели кто-то услышит сквозь дизер 1/128 от младшего бита?

[sia_2]

Что-то я не уверен в корректности этого утверждения. Например получаем результат 24бит х 24бит = 48бит,
неужели нужно использовать 32бит дизеринг, чтобы округлить результат до 16 бит?
А что случится, если дизерить только 8 старших отбрасываемых битов?
Неужели кто-то услышит сквозь дизер 1/128 от младшего бита?

Коэффициент для регулировки громкости больше 12-16 бит просто не нужен. Дитерить достаточно примерно 10-12 бит "справа от запятой", но при программной реализации нет разницы в плане затрат, дитерить 12 или 32 бита.

[Openreel]

для такой корректной регулировки по-хорошему нужно использовать дсп или плис с точно известным алгоритмом

Достаточно взять вменяемую прошную звуковуху, где оно в 90ых делалось набортным дсп, в нулевых дровами, всегда мимо виндовых регуляторов. Как устроены современные не знаю, нет интереса колупать, особенно винду. Цифровую регулировку использую давно, с аналоговой насравнивался до тошноты.

---------- Сообщение добавлено 13:26 ---------- Предыдущее сообщение было 13:01 ----------

Единственное, что надо подбирать усиление УМ - у многих конструкций вижу коэффициент усиления 20 или 30 раз. При обычном выходе ЦАП в 2 В RMS это 900 Вт на 4 Ома, что для дома явно много. У меня в ФНЧ ослабление в 1,5 раза и коэффициент усиления УМ 10, итого получается примерно 6,5, клип на синусе возникает при уровне в -1..0,5 дБ.

Давно уже использую несколько систем. С маломощными усилками и КУ 6..14дБ для послушать тихо и КУ 20..26дБ для дискотек. И акустика тоже разная - усилки делаются под АС и задачу. Необходимость аналоговой регулировки уходит в светлую даль, вместе со всеми своими проблемами.

[pyos]

Достаточно взять вменяемую прошную звуковуху,

И чё с ней делать, в разрезе топика?
Вопрос риторический, обсуждение звуковух здесь полный оффтоп.

[ailcat]

Можно изложить свои дилетантские мысли? Чемоданами прошу не закидывать, но за справедливую критику буду признателен.

1. Опыт эксплуатации простого HiFi (на уровне хороших МЦ и условно-бюджетных блочников) показывает, что на акустике среднего уровня при уровне 0 дБ, соответствующем примерно 60 Вт DIN - львиная доля прослушивания происходит на двух уровнях: -22...-24 дБ "для души" и -44...-52 дБ "для фона" (важно - это для комнаты 2,8х4 м. В комнате 4х5,5 с ковром во всю заднюю стену - комфортные уровни были на 6-8 дБ выше) - при этом даже в тихом звуке слышны доступные усилителю детали.
Исходя из того, что разница между "слышу разборчиво" и "ничего не слышу" де-юре составляет 20...24 дБ - для усилителей мощностью 30-100 Вт разумным уровнем регулировки будет диапазон -70...0 дБ. Для пар усилитель-акустика небольшой мощности (10-15 Вт - оптимум для комфортного прослушивания в небольшом помещении) очевидно, что и регулировки в 60 дБ будет более чем достаточно.

2. Нетрудно заметить, что между уровнями "для души" и "для фона" разница получается на уровне порядка 20 дБ - и это позволяет прилично уменьшить потребный диапазон регулировки собственно ручкой громкости. То есть, при наличии такого переключателя простой регулятор в 32...40 дБ сможет перекрыть потребность и в громком детальном звуке для полного погружения, и в ненапряжном музыкальном фоне для релакса. Причем неважно, будет это физический аттенюатор или просто смещение диапазона, выдаваемого микроконтроллером при вращении энкодера громкости.

3. А вот с шагом регулировки вопрос очень спорный. С одной стороны, шаг в 2 дБ более чем хорошо подходит для быстрой и достаточно точной регулировки звука. Но, с другой стороны, в зоне малых громкостей наше ухо весьма точный прибор, и вполне способно почувствовать дискомфорт при совсем небольшой "неидеальности" громкости - и здесь шаг в 0,5 дБ и менее будет совсем не лишним.
Считаю просто идеальным решение, когда в обычном режиме мы имеем ~40 дБ (разница между "громковато" и "практически не слышу" для обеих рассмотренных ситуаций) на поворот ручки в 270 градусов, и "точный" режим с минимально возможным шагом (в который переключать нажатием на энкодер, например). Причем для кнопочного управления громкостью кажется разумным алгоритм минимального шага при коротком нажатии на кнопку и изменение в темпе 10-14 дБ/с при удержании.

P.S.
4. А вот регулировать громкость до ЦАП категорически не стоит - ибо она уменьшает число разрядов на входе ЦАПа, и звукам малой громкости может совсем ничего не остаться (прощай, детальность и панорама).
Громкость нужно регулировать строго в аналоговом тракте после ЦАПа - можно заморочиться и радующим синапсы аудиофилов релейным регулятором Никитина, но, если подходить с позиций здравого смысла и микропроцессорного управления - и PGA2310/2311 будет вполне достаточно для достойного звука.

[4321]

Где то встречал,если быстро крутишь энкодер,шаг увеличивается,если медленно,то минимальный,вплоть до 0,1дб

[maxssau]

Где то встречал,если быстро крутишь энкодер,шаг увеличивается,если медленно,то минимальный,вплоть до 0,1дб

это зависит от фантазии программиста

[ailcat]

Зависмость шага от темпа - весьма неудобная в жизни штука.
А вот кнопочка "fine", переключающая энкодер в режим с минимальным шагом изменения громкости - встречается у Onkyo.

[minimalman]

Справедливости ради, если цифровая регулировка выполнена с корректным дитерингом перед округлением и вычислением всех бит в произведении, то деградирует только отношение сигнал/шум.

А разве снижение битности и не выражается как раз в ухудшении ОСШ? Т.е. по характеристикам 8битный звук от 16-битного отличается только этим (и ДД соответственно).

[sia_2]

А разве снижение битности и не выражается как раз в ухудшении ОСШ? Т.е. по характеристикам 8битный звук от 16-битного отличается только этим (и ДД соответственно).

Формально да, а практически при недостаточно корректной цифровой обработке появляются именно искажения (а не шум) квантования. И вот они весьма противны, и неустранимы впоследствии. Именно с этим связан распространенный в прошлом эффект, когда сигнал с АЦП, поданный напрямую на ЦАП, звучит хорошо, но при попытке его цифровой обработки - становится ощутимо мутнее и грязнее, "цифрит".

[Leoniv]

Вот статья с сылками на файлы примеров цифровой регулировки громкости nodither, flatdither, shapeddither:

[Traktorist3d]

Интересно как реализовал Jussi Laako в своем HQPE\HQPD. Давно у него спрашивал, ответ был
скрин 1
и недавно спросил скрин 2
Я так понял у него используется сразу и апскелинг и дизеринг для этого дела, ну и по математике судя по качеству преобразования PCM to DSD в HQPE все там нормально...
Еще Linn делают Klimax DSM с полностью на цифре регулировкой по их "методике" https://small.linncdn.com/white-pape...he-pre-amp.pdf

Надо сравнить подключить послушать свой NOS самоделку на AD1862, чтоб HQPE выступал не только в роли ЦФ, но РГ только им была реализована

[dortonyan]

Ничего хитрого в "безпотерьном" цифровом РГ нету. Вся проблема в линейности ЦАП на малых уровнях.
1862 в таком случае применим только при условии "обрезания" разрядности (до 12..14 бит, ну или хотя бы до 16) и использовании оверсемплинга с шейпером.
Ну и скорее всего на малых уровнях будет еще мешать глитч, поэтому 1862 придется дополнять деглитчером.
С цифровым РГ проще всего использовать техасовские параллельные ЦАПы с "колинеарной" структурой (PCM63/1702/1704). Тогда понижение разрядности, шейпинг и деглитчер не обязательны.
Еще хороший вариант ДС ЦАП, но с кастомной арифметикой, что много сложнее.

[tomtit]

Ничего хитрого в "безпотерьном" цифровом РГ нету. Вся проблема в линейности ЦАП на малых уровнях.

Идеального регулятора громкости не существует. И абсолютно неважно цифровой он или аналоговый.
Всё равно упрётесь в тепловые шумы ОУ и резисторов. Например, один идеальный резистор 3К шумит уже -120dBV невзвешенный, а есть ещё ОУ, транзисторы и наводки.

[Traktorist3d]

и использовании оверсемплинга с шейпером.

Ну это и так используется, HQPE работает как ЦФ.

---------- Сообщение добавлено 22:18 ---------- Предыдущее сообщение было 22:11 ----------

поэтому 1862

"колинеарной" структурой

Можно чуть подробнее в чем принципиально их различие, думал R-2R +\- они все одинаковые... Очень интересно.

Короче если использую AD1862 или 1865, юзать дальше РГН от Антеком и не заморачиваться... Но интересно сравнить было бы...

[dortonyan]

Можно чуть подробнее в чем принципиально их различие, думал R-2R +\- они все одинаковые... Очень интересно.

"Colinear" - эта такая структура, когда положительные значения выходного тока преобразуются одним ЦАП, а отрицательные - другим. Т.е. внутри PCM63 два 19-бит ЦАП, которые в сумме дают 20 бит сигнал. В ДШ есть соотв. рисунок.
Особенность такой структуры в том, что матрица получается громоздкая (почти вдвое крупнее стандартной), но зато DNL и глитч получаются пропорциональны уровню сигнала. Т.е. если снизить уровень сигнала скажем на 40дБ, то и нелинейности снижаются примерно на столько же.
Чем пользуются производители россыпных R2R, типа msb и т.п. ЦАП, демонстрируя низкий уровень нелинейностей на малых сигналах и большой формальный ДД.
Субъективно, кстати, отзывы по ним тоже положительные, несмотря на скромную линейность на 0дБ сигнале (гармоники порядка -80..-90дБ). Видимо работает эффект маскировки нелинейностей полезным сигналом.

Короче если использую AD1862 или 1865, юзать дальше РГН от Антеком и не заморачиваться...

В общем да.
Цифровой РГ применим на них, только если оснастить деглитчером и урезать разрядность данных на входе, чтобы исключить нелинейности на малых сигналах. А ДД уже выжимать за счет оверсемплинга с шейпером.
Ну и у цифрового РГ помимо потенциальной нелинейности есть другой, более существенный, недостаток: ухудшение соотношения С/Ш, что накладывает более жесткие требования к фильтрации выхода ЦАП и схемотехнике входа УНЧ.
Немаловажное преимущество аналогового РГ это то, что он попросту размещен на стороне УНЧ.