Hallo,
ich stoße gerade bei der Lektüre der Fidelity Nr 21 (05/2015) auf folgenden Satz (S. 108):
"Nahezu alle DACs arbeiten aus Kostengründen mit sogenannten Sigma-Delta-Konverterchips: Diese erledigen die eigentliche Digital-Analog-Wandlung mit recht geringer Genauigkeit von meist weniger als sechs Bit..."
Wenn das so stimmt, wundert mich gar nichts mehr, wenn es um Probleme bei der Wiedergabe digitalen Materials geht. Und die Diskussion um Bitgenauigkeit wäre dann ja höchstens relevant für digitale Ausgänge.
Gruß
Jochen
Bit-Zahl bei der DA-Wandlung?
-
O.Mertineit
- inaktiv
- Beiträge: 755
- Registriert: 07.05.2012, 11:42
- Wohnort: Reinheim bei Darmstadt
- Kontaktdaten:
Hallo Jochen,
bei dem von Dir zitierten Satz wird verschwiegen, daß bei den auf Deltamodulation basierenden Verfahren mit sehr hoher Überabtastung gearbeitet wird:
aus: https://de.wikipedia.org/wiki/Delta-Sigma-Modulation
"Die besagten Schritte werden sehr häufig durchgeführt, beispielsweise mit der 128-fachen[1] Rate der den PCM-Daten zugrundeliegenden Abtastrate (Überabtastung)."
https://de.wikipedia.org/wiki/Deltamodulation
Diesen Verfahren also direkt oder indirekt eine geringere Genauigkeit "aus Prinzip" zu unterstellen, ist nicht haltbar, denn die geringere Bittiefe (eigentlich nur 1 Bit) wird durch eine zeitlich überaus feine Abtastung bzw. Kodierung des Signals ermöglicht.
Grüße Oliver
bei dem von Dir zitierten Satz wird verschwiegen, daß bei den auf Deltamodulation basierenden Verfahren mit sehr hoher Überabtastung gearbeitet wird:
aus: https://de.wikipedia.org/wiki/Delta-Sigma-Modulation
"Die besagten Schritte werden sehr häufig durchgeführt, beispielsweise mit der 128-fachen[1] Rate der den PCM-Daten zugrundeliegenden Abtastrate (Überabtastung)."
https://de.wikipedia.org/wiki/Deltamodulation
Diesen Verfahren also direkt oder indirekt eine geringere Genauigkeit "aus Prinzip" zu unterstellen, ist nicht haltbar, denn die geringere Bittiefe (eigentlich nur 1 Bit) wird durch eine zeitlich überaus feine Abtastung bzw. Kodierung des Signals ermöglicht.
Grüße Oliver
Hallo Oliver,
eine Suchmaschiene benutzen können wir auch selbst.
Jochen hat nachgefragt, weil der technische Hintergrund der Delta Sigma Wandlung gegenüber Multibit Wandlung für den Laien eben nicht so einfach verständlich ist.
Eine Erklärung wäre also hilfreich, das blose Verlinken von Wikipedia halte ich nicht für sinnvoll.
Grüße Jürgen
eine Suchmaschiene benutzen können wir auch selbst.
Jochen hat nachgefragt, weil der technische Hintergrund der Delta Sigma Wandlung gegenüber Multibit Wandlung für den Laien eben nicht so einfach verständlich ist.
Eine Erklärung wäre also hilfreich, das blose Verlinken von Wikipedia halte ich nicht für sinnvoll.
Grüße Jürgen
-
O.Mertineit
- inaktiv
- Beiträge: 755
- Registriert: 07.05.2012, 11:42
- Wohnort: Reinheim bei Darmstadt
- Kontaktdaten:
Hallo Jürgen,
warum denn so ungeduldig ?
Wenn man allerdings auf alle in Consumerzeitschriften - meist im Einzelfall zweckorientiert - verbreiteten Halbwahrheiten über technische Zusammenhänge in voller Breite eingehen würde, dann wäre mindestens eine Verzehnfachung des Textvolumens in allen Unterforen dazu notwendig.
Die durchschnittliche Consumerzeitschrift lebt von der Halbwahrheit, denn nur sie lässt sich von Artikel zu Artikel für den Laien unmerklich an das jeweils beschriebene Produkt so "anpassen", daß es interessant erscheint.
Ich wurde übrigens von anderen schon kritisiert, meine Beiträge seien ihnen zu lang: Ich zeige also, daß es auch anders geht. Unzufriedenheit wird es trotzdem es immer geben ...
Allzu lang auf Behauptungen aus Consumerzeitschriften einzugehen ist aber in vielen Fällen tatsächlich nicht interessant: Sie schreiben heute "dies" und morgen "das". Wir sollten Gnade walten lassen, denn das ist ihr Broterwerb.
Grüße Oliver
warum denn so ungeduldig ?
Wenn man allerdings auf alle in Consumerzeitschriften - meist im Einzelfall zweckorientiert - verbreiteten Halbwahrheiten über technische Zusammenhänge in voller Breite eingehen würde, dann wäre mindestens eine Verzehnfachung des Textvolumens in allen Unterforen dazu notwendig.
Die durchschnittliche Consumerzeitschrift lebt von der Halbwahrheit, denn nur sie lässt sich von Artikel zu Artikel für den Laien unmerklich an das jeweils beschriebene Produkt so "anpassen", daß es interessant erscheint.
Ich wurde übrigens von anderen schon kritisiert, meine Beiträge seien ihnen zu lang: Ich zeige also, daß es auch anders geht. Unzufriedenheit wird es trotzdem es immer geben ...
Allzu lang auf Behauptungen aus Consumerzeitschriften einzugehen ist aber in vielen Fällen tatsächlich nicht interessant: Sie schreiben heute "dies" und morgen "das". Wir sollten Gnade walten lassen, denn das ist ihr Broterwerb.
Grüße Oliver
Hallo Oliver,
An deiner Antwort gibt es nun wirklich nichts zu meckern. Der Verweis auf Wikipedia ist vollkommen legitim. Manche Dinge kann man ohne intensives Nachlesen einfach nicht verstehen und es muss nicht immer alles vorgekaut werden.
Gruß
Nils
Auch wenn ich ich der Meinung bin, dass deinen Beiträgen etwas weniger Füllworte durchaus gut tun würden, so muss ich dich doch hier verteidigen.O.Mertineit hat geschrieben:Ich wurde übrigens von anderen schon kritisiert, meine Beiträge seien ihnen zu lang:
An deiner Antwort gibt es nun wirklich nichts zu meckern. Der Verweis auf Wikipedia ist vollkommen legitim. Manche Dinge kann man ohne intensives Nachlesen einfach nicht verstehen und es muss nicht immer alles vorgekaut werden.
Gruß
Nils
Hallo,
ich bitte zu berücksichtigen, dass Olivers Beitrag nach meinem Kommentar bearbeitet wurden und ursprünglich lediglich die zwei Links zur Wikipedia enthalten hat.
Zurück zum Thema:
Wir müssen leider feststellen, dass es einen Trend zu den 1 Bit Wandlern gibt und die Multibitwandler aussterben. In den meisten Hörvergleichen wurden aber bisher Maschienen mit Multibitwandlern den 1 Bitlern vorgezogen.
Grüße Jürgen
ich bitte zu berücksichtigen, dass Olivers Beitrag nach meinem Kommentar bearbeitet wurden und ursprünglich lediglich die zwei Links zur Wikipedia enthalten hat.
Zurück zum Thema:
Wir müssen leider feststellen, dass es einen Trend zu den 1 Bit Wandlern gibt und die Multibitwandler aussterben. In den meisten Hörvergleichen wurden aber bisher Maschienen mit Multibitwandlern den 1 Bitlern vorgezogen.
Grüße Jürgen
Hallo,
ich bin nicht sicher, ob ich Olivers Edit richtig verstehe: Dass die Wandler intern natürlich anders = mit anderen Bit-Werten arbeiten, wird im zitierten Artikel nicht in Frage gestellt. Im zitierten Satz (wenn ich ihn richtig verstehe) geht es ja nur um das, was an die analogen Ausgangsstufen geliefert wird.
Gruß
Jochen
ich bin nicht sicher, ob ich Olivers Edit richtig verstehe: Dass die Wandler intern natürlich anders = mit anderen Bit-Werten arbeiten, wird im zitierten Artikel nicht in Frage gestellt. Im zitierten Satz (wenn ich ihn richtig verstehe) geht es ja nur um das, was an die analogen Ausgangsstufen geliefert wird.
Gruß
Jochen
-
O.Mertineit
- inaktiv
- Beiträge: 755
- Registriert: 07.05.2012, 11:42
- Wohnort: Reinheim bei Darmstadt
- Kontaktdaten:
Hallo Jürgen,h0e hat geschrieben: Wir müssen leider feststellen, dass es einen Trend zu den 1 Bit Wandlern gibt und die Multibitwandler aussterben. In den meisten Hörvergleichen wurden aber bisher Maschienen mit Multibitwandlern den 1 Bitlern vorgezogen.
Belege für angebliche Nachteile des Delta-Sigma Verfahrens mit einer gewissen "Allgemeingültigkeit" oder wenigstens einer "Nachprüfbarkeit", wären hierzu m.E. sehr schön ...
D.h. z.B.:
Wer hat in welchem Hörvergleich unter welchen Bedingungen welches Gerät welchem anderen Gerät vorgezogen und warum d.h. bezüglich. welcher auditiver Kriterien ?
Grüße Oliver
Hallo Jochen,
vielleicht um die Verwirrung komplett zu machen hier noch ein Link, den ich zwar nicht komplett durchgearbeitet habe, der für mich aber mit der verständlichste zum Thema Delta Sigma ist:
http://www.beis.de/Elektronik/DeltaSigm ... gma_D.html
Es scheint so zu sein, dass ein Delta-Sigma Wandlerchip günstiger herzustellen ist als ein Multibit Wandlerchip. Ich glaube nicht, dass die einen prinzipbedingt besser sind als die anderen, es kommt glaube ich wie immer darauf an, wie viel Gehirnschmalz in die Implementierung gesteckt wird. Aber so wie es Digitalos und Analogos, Röhrenfans und Transitorafficionados gibt, gibt es wohl auch Delta-Sigma Fans und Multibit Anhänger, bei DA Wandlung könnten dann noch die FPGAianer hinzu kommen. Entscheidend, wie klingts?
Ach ja und dann gibt es noch Geräte wie den NAD M51 der ähnlich wie Delta-Sigma mit irrsinnig hoher Abtastrate wandelt aber einen PWM bitstream erzeugt während der bistream bei Delta-Sigma PPM sein soll (das hat sich mir auch aus obigem Artikrl nicht eindeutig erschlossen) , ähnlich DSD und ganz gut klingen soll.
Wie man sieht führen viele Wege nach Rom.
Gruß
Uwe
vielleicht um die Verwirrung komplett zu machen hier noch ein Link, den ich zwar nicht komplett durchgearbeitet habe, der für mich aber mit der verständlichste zum Thema Delta Sigma ist:
http://www.beis.de/Elektronik/DeltaSigm ... gma_D.html
Es scheint so zu sein, dass ein Delta-Sigma Wandlerchip günstiger herzustellen ist als ein Multibit Wandlerchip. Ich glaube nicht, dass die einen prinzipbedingt besser sind als die anderen, es kommt glaube ich wie immer darauf an, wie viel Gehirnschmalz in die Implementierung gesteckt wird. Aber so wie es Digitalos und Analogos, Röhrenfans und Transitorafficionados gibt, gibt es wohl auch Delta-Sigma Fans und Multibit Anhänger, bei DA Wandlung könnten dann noch die FPGAianer hinzu kommen. Entscheidend, wie klingts?
Ach ja und dann gibt es noch Geräte wie den NAD M51 der ähnlich wie Delta-Sigma mit irrsinnig hoher Abtastrate wandelt aber einen PWM bitstream erzeugt während der bistream bei Delta-Sigma PPM sein soll (das hat sich mir auch aus obigem Artikrl nicht eindeutig erschlossen) , ähnlich DSD und ganz gut klingen soll.
Wie man sieht führen viele Wege nach Rom.
Gruß
Uwe
-
O.Mertineit
- inaktiv
- Beiträge: 755
- Registriert: 07.05.2012, 11:42
- Wohnort: Reinheim bei Darmstadt
- Kontaktdaten:
@Uwe: Ich hatte Deinen Post zuvor nicht gesehen, stimme Dir aber insbesondere "auf dem Weg nach Rom" zu ...
Im Eingangspost - Zeitschriftenzitat - wird übrigens auf Multibit Delta Sigma Wandler Bezug genommen ...
Was steht denn hier unter "audiophiler Kritik" ?
Das Delta-Sigma Verfahren selbst ?
Oder etwa nur bestimmte 1 Bit Delta-Sigma Chips ?
Mein Eindruck ist bisher, daß offenbar die geringe Bittiefe des Delta-Sigma Verfahrens selbst Anlass zum Misstrauen gibt. Eine 1 Bit Übertragung ist deshalb möglich, weil keine Absolutwerte des Signals, sondern dessen angenäherte Steigung mit extrem hoher Samplingfrequenz übertragen wird.
Wem das grundsätzlich "verdächtig" vorkommt, dem müsste m.E. z.B. auch die SACD verdächtig vorkommen, denn sie nutzt ebenfalls eine auf der Delta-Sigma Modulation beruhende Kodierung.
Edit: Wie Uwe oben erwähnt hat, ist auch die Pulsweitenmodulation (Class-D, PWM, DPWM) mit der Deltamodulation verwandt, was wiederum Class-D Verstärker generell "verdächtig" erscheinen ließe ... ?
http://www.fairaudio.de/hifi-lexikon-be ... ass-d.html
Grüße Oliver
Im Eingangspost - Zeitschriftenzitat - wird übrigens auf Multibit Delta Sigma Wandler Bezug genommen ...
Was steht denn hier unter "audiophiler Kritik" ?
Das Delta-Sigma Verfahren selbst ?
Oder etwa nur bestimmte 1 Bit Delta-Sigma Chips ?
Mein Eindruck ist bisher, daß offenbar die geringe Bittiefe des Delta-Sigma Verfahrens selbst Anlass zum Misstrauen gibt. Eine 1 Bit Übertragung ist deshalb möglich, weil keine Absolutwerte des Signals, sondern dessen angenäherte Steigung mit extrem hoher Samplingfrequenz übertragen wird.
Wem das grundsätzlich "verdächtig" vorkommt, dem müsste m.E. z.B. auch die SACD verdächtig vorkommen, denn sie nutzt ebenfalls eine auf der Delta-Sigma Modulation beruhende Kodierung.
Edit: Wie Uwe oben erwähnt hat, ist auch die Pulsweitenmodulation (Class-D, PWM, DPWM) mit der Deltamodulation verwandt, was wiederum Class-D Verstärker generell "verdächtig" erscheinen ließe ... ?
http://www.fairaudio.de/hifi-lexikon-be ... ass-d.html
Grüße Oliver
-
Hans-Martin
- Aktiver Hörer
- Beiträge: 9164
- Registriert: 14.06.2009, 15:45
Wandlerlinearität war von Anfang an bei den Multibitlern ein Problem, Philips hatte noch 14BitDACs in seinen CD-Playern der frühen 1980er Jahre, dann gab es später auch selektierte (Silver Crown TDA1541) 16-Bitler, um bestmögliche Linearität zu erreichen. Dabei spielte das kleinste Bit eine große Rolle, zum BurrBrown PCM56HP gab es ein Trimmpoti zur Justage des LSB. Mit einem Sinus -80dB von einer TestCD konnte man es nach Gehör auf geringste Obertöne abgleichen.
Die Problematik von LSB und MSB geschieht um den Nulldurchgang des Sinus, die beiden kleinsten darstellbaren Werte von positive und negative Halbwelle neben Null enthalten das LSB. Linearität ist also immer schon im Bewusstsein der Hersteller gewesen.
Bei Class-B Verstärkern entspricht das Ergebnis vielleicht der Übernahmeverzerrung, die Class-A nicht hat.
Die Umrechnung der Multibits in die Zeitebene vermeidet das Problem, ist wohl theoretisch mathematisch exakt umzusetzen und im nacholgenden Filter mit einfachsten Mitteln zu integrieren. Wäre da nicht die Frage, wie sich das rechnen soll:
16Bit gibt 65536, mal 44100 Samples/sec macht 2 693 500 000/sec zu unterscheidende Abstufungen bei der Pulsbreite, also auf der Zeitebene. Eine dazu passende so hohe Taktung gibt es nicht, was bleibt, ist ein Dithering /Noise Shaping zum Ausgleich für die fehlende Auflösung durch die unzureichend hohe Taktung.
Für meine Ohren klangen die neuen Wandler räumlicher, aber auch obenrum heller, vielleicht eine Folge des NoiseShaping und auch zusammen mit der Reaktion des nachfolgenden Verstärkers. Heller, obenrum mehr, kann aber der Musikalität abträglich sein. Die Realität ist nicht so höhenlastig wie manche Stereowiedergabe. Ein Anlass mehr für kontroverse Diskussion.
Grüße Hans-Martin
Die Problematik von LSB und MSB geschieht um den Nulldurchgang des Sinus, die beiden kleinsten darstellbaren Werte von positive und negative Halbwelle neben Null enthalten das LSB. Linearität ist also immer schon im Bewusstsein der Hersteller gewesen.
Bei Class-B Verstärkern entspricht das Ergebnis vielleicht der Übernahmeverzerrung, die Class-A nicht hat.
Die Umrechnung der Multibits in die Zeitebene vermeidet das Problem, ist wohl theoretisch mathematisch exakt umzusetzen und im nacholgenden Filter mit einfachsten Mitteln zu integrieren. Wäre da nicht die Frage, wie sich das rechnen soll:
16Bit gibt 65536, mal 44100 Samples/sec macht 2 693 500 000/sec zu unterscheidende Abstufungen bei der Pulsbreite, also auf der Zeitebene. Eine dazu passende so hohe Taktung gibt es nicht, was bleibt, ist ein Dithering /Noise Shaping zum Ausgleich für die fehlende Auflösung durch die unzureichend hohe Taktung.
Für meine Ohren klangen die neuen Wandler räumlicher, aber auch obenrum heller, vielleicht eine Folge des NoiseShaping und auch zusammen mit der Reaktion des nachfolgenden Verstärkers. Heller, obenrum mehr, kann aber der Musikalität abträglich sein. Die Realität ist nicht so höhenlastig wie manche Stereowiedergabe. Ein Anlass mehr für kontroverse Diskussion.
Grüße Hans-Martin
-
Hans-Martin
- Aktiver Hörer
- Beiträge: 9164
- Registriert: 14.06.2009, 15:45
Hallo Simon,
es war eine generelle Beobachtung zu jener Zeit. Mit dem Schwenk zu 1-Bit-Wandlern änderte sich die Klangfarbe zu noch mehr Haifie, aber weniger Natur. So habe ich es in Erinnerung, so habe ich es gemeint. Hör dir mal einen ordentlichen soliden CD-Player von 1990 im Vergleich zu einem modernen CD-Player an. Mit welchem kann man 3 Stunden Musik im Stück hören, ohne genervt abzuschalten? Das neue Gerät ist vergleichsweise substanzlos, eher grundtonarm, aber hell klar, offen, detailliert.
Musik besteht für mich nicht vorrangig aus Details, sondern aus der Melodie, der man mühelos folgen kann, aus Begleitungen, die grundtonstark Emotionen wecken, und die ausschmückenden filigranen Details sind nichts mehr als eine nette Nebensache. Wenn sie zur Hauptsache werden, im Gegenzug bei einer Sinfonie oder Fuge vor lauter Beiwerk das Thema nicht mehr deutlich erkennbar ist, kann ich nur von einer Fehlentwicklung sprechen.
Im parallelen Thread Schaden zuviel Höhen dem Musikgenuss? wäre dieser Beitrag vielleicht besser aufgehoben. Aber wie bei den vielen Facetten von Musikwiedergabe gilt mMn auch hier: Alles hängt irgendwie mit allem zusammen.
Grüße Hans-Martin
es war eine generelle Beobachtung zu jener Zeit. Mit dem Schwenk zu 1-Bit-Wandlern änderte sich die Klangfarbe zu noch mehr Haifie, aber weniger Natur. So habe ich es in Erinnerung, so habe ich es gemeint. Hör dir mal einen ordentlichen soliden CD-Player von 1990 im Vergleich zu einem modernen CD-Player an. Mit welchem kann man 3 Stunden Musik im Stück hören, ohne genervt abzuschalten? Das neue Gerät ist vergleichsweise substanzlos, eher grundtonarm, aber hell klar, offen, detailliert.
Musik besteht für mich nicht vorrangig aus Details, sondern aus der Melodie, der man mühelos folgen kann, aus Begleitungen, die grundtonstark Emotionen wecken, und die ausschmückenden filigranen Details sind nichts mehr als eine nette Nebensache. Wenn sie zur Hauptsache werden, im Gegenzug bei einer Sinfonie oder Fuge vor lauter Beiwerk das Thema nicht mehr deutlich erkennbar ist, kann ich nur von einer Fehlentwicklung sprechen.
Im parallelen Thread Schaden zuviel Höhen dem Musikgenuss? wäre dieser Beitrag vielleicht besser aufgehoben. Aber wie bei den vielen Facetten von Musikwiedergabe gilt mMn auch hier: Alles hängt irgendwie mit allem zusammen.
Grüße Hans-Martin
Hallo Jochen,Melomane hat geschrieben:"Nahezu alle DACs arbeiten aus Kostengründen mit sogenannten Sigma-Delta-Konverterchips: Diese erledigen die eigentliche Digital-Analog-Wandlung mit recht geringer Genauigkeit von meist weniger als sechs Bit..."
wie schon richtig angemerkt wurde, ist nur die Angabe von "6 Bit Genauigkeit" ohne die Anzahl der Samples pro Sekunde keine sinnvolle Angabe.
Eine grobe Abschätzung darüber, wieviel Information ein DAC bekommt, gibt die Anzahl der Bits pro Sekunde Musiksignal an. Bei einer CD sind das pro Kanal 16*44100 = 705600 Bits und bei einer SACD sind das 2822400 mal 1 Bit, also viermal soviele Bits pro Sekunde. Heißt das nun, dass eine SACD ein Musiksignal viel genauer kodieren kann als eine CD? Oder ist die Bittiefe doch eher die qualitätsentscheidende Größe?
Bei der zweiten Frage ist die Antwort wohl "nein", denn die SACD (oder allgemeiner DSD) zeigen, dass mit einer Genauigkeit von 1 Bit gute Ergebnisse zu erzielen sind.
Zur ersten Frage: Eine CD kann 2^705600 verschiedene Signale pro Sekunde kodieren und eine SACD dieselbe Zahl hoch 4. Beides sind überastronomische Zahlen (die Anzahl der Pikosekunden seit dem Urknall oder die Anzahl der Atome in Universum sind nichts dagegen). Von dieser riesigen Anzahl möglicher eine Sekunde lange Audioschnipsel kodiert aber nur ein wirklich winziger Anteil ein "interessantes" Audioereignis. Dieser Anteil kann bei unterschiedlichen Kodierungen sehr unterschiedlich sein und ist praktisch nur schwer abzuschätzen. Daher würde ich aus mehr Bits pro Sekunde nicht zwangsläufig auf bessere Qualität schließen.
Viele Grüße,
Frank
Hallo Hans-Martin,
deine Beobachtung zu "alten" und "neuen" CDPs teile ich. Ich bin mir nur nicht sicher, ob die Unterschiede durch die Wandler verursacht werden. Ob es nicht viel mehr an dem Drumherum und der generellen Abstimmung des jeweiligen Geräts auch vor dem Hintergrund des jeweils angenommenen Kundengeschmacks liegt?
Was sagt eure Erfahrung zu exakt den Wandlerunterschieden? Also unterschiedliche Wandler-Chips in ansonsten (soweit überhaupt technisch machbar) identischem Geräteumfeld? Sind solche Tests jemals durchgeführt worden?
Gruß
Jochen
deine Beobachtung zu "alten" und "neuen" CDPs teile ich. Ich bin mir nur nicht sicher, ob die Unterschiede durch die Wandler verursacht werden. Ob es nicht viel mehr an dem Drumherum und der generellen Abstimmung des jeweiligen Geräts auch vor dem Hintergrund des jeweils angenommenen Kundengeschmacks liegt?
Was sagt eure Erfahrung zu exakt den Wandlerunterschieden? Also unterschiedliche Wandler-Chips in ansonsten (soweit überhaupt technisch machbar) identischem Geräteumfeld? Sind solche Tests jemals durchgeführt worden?
Gruß
Jochen