24 bit ADDA und niederwertige Bits

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uli.brueggemann
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24 bit ADDA und niederwertige Bits

Beitrag von uli.brueggemann »

Bei meinem Besuch bei Harald hatte es ja eine Überraschung gegeben: die Wiedergabe per ADDA (FirefaceUC) mit dazwischengeschaltetem Rechner höre sich besser an als das interne und direkte Fireface Routing AD zu DA. Dabei war aber auch ein Dithering mit noise shaping aktiv.

Nun, das Thema interessiert mich und es enthält vermutlich noch mehr Überraschungen.

So habe ich z.B. schon Aussagen gesehen, dass ein Dithering bei 24bit Wandlung eigentlich keine Rolle spielt, weil das Dithring bereits unterhalb eines Pegels liegt, der als Widerstandsrauschen bekannt ist. Oder mit anderen Worten, ein 24 bit Wandler arbeitet eh bloss bis 20 Hz und darunter rauscht es nur noch.

Man muss aber nicht immer alles sofort glauben und wenn man selbst testen kann sollte man dies zum Erkenntnisgewinn auch tun. Ergo habe ich mir einen Test ausgedacht, bei dem mein FF mit DA und AD-Wandlung verwendet wurde.

Grundidee ist hierbei das Abspielen eines Logsweeps, dessen Amplitude KLEIN GENUG ist. Dann kann man dazu noch mit und ohne Dithering spielen. Es erfolgt also eine Ausgabe per DA-Wandler, der Ausgang wird direkt auf einen AD-Wandler Eingang zurückgeschleift und wieder aufgezeichnet.

Für ein Sweepsignal mit einer Amplitudenhöhe von +-5 Bits = -114 dBFS sieht das dann so aus:

Bild

Die Darstellung erfolgt als spectral view mit Audition (die Digitalaufnahme ist um 88 dB verstärkt). Man sieht schön den Sweep von 10 bis 48 kHz (Abtastrate 96 kHz). Dass er zwischen 400 und 800 Hz unterbrochen ist, ist Absicht. Hier wurde ein steilflankiges Filter eingesetzt, das diesen Bereich ausblendet. Wie das Bild zeigt, tut das Filter seinen Dienst.

Nun, man kann es extremer treiben. Ein Logsweep mit nur +-2 Bit Amplitude = -132 dBFS ist ja definitiv niederpegelig. Surprise, surprise, es gibt ein Bild davon:

Bild

Hierbei ist das Signal mit einem TPDF-Dithering versehen. Die 400/800 Hz Lücke zeigt, dass tatsächlich gemessen wurde. Und das Signal passiert dabei eine DA- und eine AD-Wandlung. Während der Aufnahme erkennt man dabei im Chart des Recording-Programms übrigens nur Rauschen, welches einen deutlich größeren Pegel hat.

Nun, die nächste Frage war für mich, ob ein Dithering mit noise shaping noch mehr Details herausholt. Das Dithering ist selbst ja ein Rauschen, in dem Fall des angewandten 24dB Ditherings hat es selbst eine Amplitude von +- 4 Bit. Welches dem 2 Bit Signal hinzuaddiert wird.

Das Spektrum des Dithersignals sieht so aus:

Bild

Es wird also der hochfrequente Bereich deutlich überhöht.

Und das Ergebnis hierzu ist dann:

Bild

Man könnte evtl. ahnen/vermuten, dass nun der Sweepanteil etwas schärfer im Bild zu erkennen ist. Ansonsten ist das Bild aber vergleichbar mit dem TPDF Dithering. Also surprise, surprise: Obwohl das Ditherspektrum einen Pegelanstieg bei hohen Frequenzen zeigt, scheint dies hier nicht erkennbar. Ich hätte doch im oberen Teil des Bildes eine Aufhellung (= größerer Pegel) erwartet. Ebenso verschwindet der Sweep bei hohen Frequenzen im Nirwana.

Um das näher zu untersuchen, habe ich noch einen Test mit einem Nullsignal gemacht. Einmal rein digital Null, dann TPDF und 24dB gedithert. Was zu folgendem Bild führt:

Bild

Hierbei habe ich aus den drei Aufnahmen jeweils 5 Sekunden ausgeschnitten und aneinander gehängt.
Surprise, surprise: es zeigt sich kein Unterschied, ob nun nicht oder mit TPDF oder mit noise shaping gedithert.

Und so hinterlassen die Überraschungen bei mir weitere Fragen:
- es ist selbst ein +-2 Bit-Signal mit -132 dBFS erkennbar, es wird also übertragen. Das sollte einen schon einmal freuen. Wie das bei anderen Wandlern/Soundkarten ist, wäre sicher interessant.
- ein Rauschsignal, welches dazuaddiert wird, zeigt aber hingegen keine Wirkung. Das verstehe ich derzeit nicht
- wie in den Bilder erkennbar, ziehen sich da noch zwei Spuren durch die Bilder, deutlicher bei ca. 2 kHz und dann noch bei 1 kHz. Wo kommt das her (z.B. USB timing 1 ms) und beeinflusst das unser Hörergebnis (SUBTILST)?
- lässt sich das remanente Rauschen verkleinern durch Änderung der Operationsverstärker, Koppelkondensatoren, Clockverbesserung, Verbesserung der Spannungsversorgung etc. pp.?

Die zumindest größte Überraschung für mich ist, wie gut man das Sweepsignal noch erkennt. Übrigens: bei +-1 Bit Amplitude ist da allerdings Schluss, da ist nur noch Rauschen zu sehen.

Grüsse
Uli
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Buschel
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Beitrag von Buschel »

Hi Uli,

wie sieht denn die Darstellung in Audition aus, wenn du direkt das digitale Signal -- also den Sweep samt beider Dithervarianten -- anzeigst? Kann man dann Schlüsse auf das Rauschverhalten der ADDA Wandlung ziehen?

Viele Grüße,
Andree
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uli.brueggemann
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Beitrag von uli.brueggemann »

Buschel hat geschrieben:wie sieht denn die Darstellung in Audition aus, wenn du direkt das digitale Signal -- also den Sweep samt beider Dithervarianten -- anzeigst? Kann man dann Schlüsse auf das Rauschverhalten der ADDA Wandlung ziehen?
Andree,

ja, es macht Sinn, auch das Originalsignal darzustellen. Das gibt doch einen guten Anhaltspunkt dafür wieviel Rauschen das FF selbst dazutut. Da geht das Dithering doch glatt drin unter.

Sweep mit TPDF Dithering

Bild

Sweep mit 24 dB noise shaped Dither (hier ist der beabsichtigte höhere Rauschpegel bei hohen Frequenzen gut zu erkennen)

Bild

Und man sieht beim Vergleich der beiden Ditherfunktionen auch schön, dass im Hörbereich das noise shaping weniger Rauschen hinzufügt.

Grüsse
Uli
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Buschel
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Beitrag von Buschel »

Hi Uli,

Danke für die Bilder. Sind Rauschen + Sweep wirklich genauso skaliert wie in den Messungen aus dem ersten Beitrag? Wenn der Sweep mit +/- 2 Bit läuft und das Rauschen mit etwa +/- 4 Bit hätte ich einen stärker ausgeprägten Rauschanteil erwartet.

Viele Grüße,
Andree
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uli.brueggemann
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Beitrag von uli.brueggemann »

Ja, das ist tatsächlich so und es hat mich auch überrascht.

Für mich ist die Erklärung, dass sich der Sweep im Bild auf eine lokale Stelle fokussiert, während das Dither-Rauschen sich ja gleichmässig über die gesamte Fläche verteilt.

Damit verstehe ich auch, dass das zum idealen Sweep hinzuaddierte Grundrauschen der FF (siehe Bild mit Nullsignal) den Dither überdeckt. Wenn der max. Pegel auf den Wert 1 normiert ist zeigt sich das Rauschen der FF mit einem Pegel von 0.00002 (ca. -94 dB). Ein 4 bit Rauschen wie beim noise shaping entspricht dagegen einem Pegel von 0.0000005 (-126 dB). Das Gesamtrauschen ist dann sqrt(0.00002^2 + 0.0000005^2) = 0.00002000625, also kaum merkbar erhöht.

Insofern scheint es egal, ob man bei 24 bit Auflösung ein Dithering macht.

Und es ist trotzdem erstaunlich wie sich der Sweep dabei noch zeigt. Wohlgemerkt im Bild, hörbar werden diese niederwertigen Bits wohl eher nicht. :-)

Grüsse
Uli
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dietert
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Beitrag von dietert »

Hallo Uli,

schöne Statistik-Experimente!

Ich würde es so formulieren: Die Spektralanalyse eliminiert für niedrige Frequenzen (viel niedriger als Samplingrate) effektiv Rauschen durch Downsampling. Bei 10 KHz gewinnt man damit etwa 1-2 Bit, bei 1 KHz etwa 3 Bit, darunter noch mehr. Das verbleibende Sigma geht mit der Wurzel des Oversamplingfaktors. Dazu kommt noch die 2D-Mustererkennung des Auges, welches aus der Grafik sehr leicht die Linie findet, auch wenn das Rauschen im einzelnen Spektrum (bei einer bestimmten Sweep-Frequenz) weit überwiegt und nur ein nicht signifikanter Peak auf dem Noise ist. Ich glaube, das sieht man deutlich in den Grafiken, dass oberhalb von 10 KHz das +/- 5 Bit -Signal im Rauschen untergeht.

Dieselbe Methode setze ich auch bei meinen Pulsoximetern ein: Da habe ich nur einen 12-Bit Allerwelts-ADC, bekomme aber etwa 16 bis 17 effektive Bits durch stochastisches Rauschen auf dem Signal in Verbindung mit Oversampling. Nur mache ich das Oversampling dabei nicht durch Mittelung sondern durch eine Median-Methodik. So bekommt man noch bessere Ergebnisse.

Grüße,
Dieter T.
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frankl
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Beitrag von frankl »

Hallo Uli,

ein sehr interessanter Bericht!

Ich habe noch ein paar Detailfragen (für das bessere Verständnis und evtl zum Nachmachen).

(1) Verstehe ich es richtig, dass Du einen Sweep mit 64-bit Floating point und Amplitude zwischen -1.0 und 1.0 erzeugst, und dann alles mit 1/2^19 multiplizierst für 24 Bit Samples zwischen -16 und 16 bei 5 bits, bzw. mit 1/2^22 für Samples zwischen -2 und +2 bei 2 Bits? Ohne Dithering teilst Du nun durch 1/2^23 und rundest auf die nächste ganze Zahl. Für TPDF Dithering addierst Du vor dem Teilen und Runden noch zwei gleichverteilte Zufallszahlen im Bereich -1/2^24 bis +1/2^24? (Zum Noiseshaping frage ich besser per PN, das wird vielleicht doch ein bisschen zu technisch an dieser Stelle.)

(2) An welcher Stelle im Versuch kommt der Filter für den Bereich 400-800 Hz ins Spiel? Und warum überhaupt?

(3) Bei den Linien bei 1kHz und 2kHz würde ich auch auf ein Übersprechen eines Clock-Signals tippen. USB 1.1 hat einen Takt von 1kHz, das käme in Frage, bei USB 2.0 wären es 8kHz. Früher hatte ich bei einer externen Edirol USB-Karte immer einen leisen 10kHz Ton in der Aufnahme.

(4) Du machst ja das Abspielen und das Aufnehmen des Testsignals mit dem gleichen Gerät. Kannst Du da völlig ausschließen, dass der sichtbare Sweep im Ergebnis wirklich über die DA-AD Wandlungen darein gekommen ist, und nicht durch irgendwelche Übersprecheffekte in Deinem FirefaceUC? Hast Du zwei Geräte, so dass Du für den Test AD und DA mit verschiedenen Geräten machen könntest?

(5) Dass in einigen Bildern der Sweep in den hohen Frequenzen kaum noch sichtbar ist scheint mir eher nicht daran zu liegen, dass diese Frequenzen nicht da sind, sondern am Algorithmus, mit dem der spectral view berechnet wird. Wenn man die Fensterbreite bei der Umrechnung der logarithmischen Skala im Frequenzbereich anpassen würde, sollte dann der Sweep nicht als gleichmäßig dicker Strich über die ganze Länge zu sehen sein?

Viele Grüße,
Frank
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frankl
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Beitrag von frankl »

uli.brueggemann hat geschrieben: Damit verstehe ich auch, dass das zum idealen Sweep hinzuaddierte Grundrauschen der FF (siehe Bild mit Nullsignal) den Dither überdeckt. Wenn der max. Pegel auf den Wert 1 normiert ist zeigt sich das Rauschen der FF mit einem Pegel von 0.00002 (ca. -94 dB). Ein 4 bit Rauschen wie beim noise shaping entspricht dagegen einem Pegel von 0.0000005 (-126 dB). Das Gesamtrauschen ist dann sqrt(0.00002^2 + 0.0000005^2) = 0.00002000625, also kaum merkbar erhöht.
Ja, das Rauschen, das durch das Dithering zum Grundrauschen dazu kommt, ist sehr gering (das würde auch bei sehr guten Wandlern, die vielleicht nur -110dB Grundrauschen haben, noch so sein). Deswegen wundert es mich nicht, dass im Bild zum Nullsignal kein Unterschied mit und ohne Dithering zu erkennen ist.
uli.brueggemann hat geschrieben: Insofern scheint es egal, ob man bei 24 bit Auflösung ein Dithering macht.
Dieser Schluss ist nach meinem Verständnis von Dithering nicht richtig. Bei dem sehr geringen Pegel des Sweep gibt es erhebliche Artefakte durch das Runden auf nur 2 Bits Genauigkeit. Diese sind signalabhängig und das Signal ist dadurch nur noch schwer zu erkennen. Das Dithering verwandelt die Fehler, die diese Artefakte erzeugen, in ein signalunabhängiges Rauschen, das über den ganzen Frequenzbereich verteilt ist (und mit Noiseshaping hauptsächlich auf höhere Frequenzen). Dadurch wird das Nutzsignal (hier der Sweep) wieder erkennbar. Sowohl das Ohr als auch der spectral view kann das strukturierte Nutzsignal noch erkennen, auch wenn dessen Amplitude weit unterhalb der Gesamtamplitude des strukturlosen Grundrauschen liegt.

Das Grundrauschen ist kein Ersatz für das Dithering und macht dieses nicht überflüssig.
uli.brueggemann hat geschrieben: Und es ist trotzdem erstaunlich wie sich der Sweep dabei noch zeigt. Wohlgemerkt im Bild, hörbar werden diese niederwertigen Bits wohl eher nicht. :-)
Bei der Beurteilung als grundsätzlich "nicht hörbar" wäre ich auch vorsichtig. Klar, wenn ich ein normal lautes Musiksignal habe und darauf ein weiteres mit 2 Bit Amplitude addiere, dann ist letzteres sicher nicht hörbar. Aber das diskutierte Dithering führt ja dazu, dass überall das normal laute Musiksignal präziser kodiert wird. Vielleicht ist das bei sehr guten Geräten durchaus auch hörbar.

Viele Grüße,
Frank
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uli.brueggemann
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Beitrag von uli.brueggemann »

frankl hat geschrieben:Ich habe noch ein paar Detailfragen (für das bessere Verständnis und evtl zum Nachmachen).
Bitte nachmachen. Es macht doch Sinn, Ergebnisse zusammenzutragen.
frankl hat geschrieben:(1) Verstehe ich es richtig, dass Du einen Sweep mit 64-bit Floating point und Amplitude zwischen -1.0 und 1.0 erzeugst, und dann alles mit 1/2^19 multiplizierst für 24 Bit Samples zwischen -16 und 16 bei 5 bits, bzw. mit 1/2^22 für Samples zwischen -2 und +2 bei 2 Bits? Ohne Dithering teilst Du nun durch 1/2^23 und rundest auf die nächste ganze Zahl. Für TPDF Dithering addierst Du vor dem Teilen und Runden noch zwei gleichverteilte Zufallszahlen im Bereich -1/2^24 bis +1/2^24? (Zum Noiseshaping frage ich besser per PN, das wird vielleicht doch ein bisschen zu technisch an dieser Stelle.)
Achtung: eines der 24 bits dient der Vorzeichenerkennung! Insofern wird der Bereich von 0 bis +1 mit 23 Bits dargestellt entsprechend 8388608 Stufen. Das positive Maximum ist allerdings auf 8388607 begrenzt.
Unter Berücksichtigung dessen lässt sich dann der 64bit float Sweep passend in 24 bit PCM umrechnen. Für 2 bit reicht aber auch z.B. die Multiplikation mit 2 und anschliessendem Runden. TPDF wird berechnet mit rnd() + rnd() -1, wobei rnd() ein Ergebnis zwischen 0 und 1 zurückliefert.
frankl hat geschrieben:(2) An welcher Stelle im Versuch kommt der Filter für den Bereich 400-800 Hz ins Spiel? Und warum überhaupt?
Ich habe den Filter anfangs eingebaut, um ein definiertes Verhalten zu erzwingen, also als Prüffunktion. Der Graph muss damit dieses Verhalten aufzeigen. Hat er auch und insofern ist das Filter nicht mehr zwingend nötig.
frankl hat geschrieben:(3) Bei den Linien bei 1kHz und 2kHz würde ich auch auf ein Übersprechen eines Clock-Signals tippen. USB 1.1 hat einen Takt von 1kHz, das käme in Frage, bei USB 2.0 wären es 8kHz. Früher hatte ich bei einer externen Edirol USB-Karte immer einen leisen 10kHz Ton in der Aufnahme.
Was die Linien verursacht müsste mit geeignetem Messequipment zu finden sein, welches ich allerdings nicht habe. Die Linien bekomme ich übrigens auch mit der Aufnahme allein der AD-Wandlung mit kurzgeschlossenem Eingang. Das Rauschen zeigt sich dann minimal kleiner.
frankl hat geschrieben:(4) Du machst ja das Abspielen und das Aufnehmen des Testsignals mit dem gleichen Gerät. Kannst Du da völlig ausschließen, dass der sichtbare Sweep im Ergebnis wirklich über die DA-AD Wandlungen darein gekommen ist, und nicht durch irgendwelche Übersprecheffekte in Deinem FirefaceUC? Hast Du zwei Geräte, so dass Du für den Test AD und DA mit verschiedenen Geräten machen könntest?
Ich habe keine zwei Geräte. Insofern kann ich ein Übersprechen nicht völlig ausschliessen. Allerdings würde mich ein Übersprechen des kleinen Signals arg wundern. Bei anderen Versuchen mit großen Signalen habe ich ein Übersprechen zwischen Kanälen von ca. -90 dB feststellen können. Das würde bei 2bit verloren gehen. Könnte man auch durch Aufzeichnen eines zweiten AD-Kanals verifizieren, habe ich bisher nicht gemacht.
frankl hat geschrieben:(5) Dass in einigen Bildern der Sweep in den hohen Frequenzen kaum noch sichtbar ist scheint mir eher nicht daran zu liegen, dass diese Frequenzen nicht da sind, sondern am Algorithmus, mit dem der spectral view berechnet wird. Wenn man die Fensterbreite bei der Umrechnung der logarithmischen Skala im Frequenzbereich anpassen würde, sollte dann der Sweep nicht als gleichmäßig dicker Strich über die ganze Länge zu sehen sein?
Der spectral view Algorithmus ist bei der Darstellung der Sollsignale derselbe. Hier passt es. Mit dem addierten Rauschen wird es aber schlichtweg undeutlich (siehe auch den aufgezeichneten 5bit Sweep ).
Eine frequenzabhängige Fensterbreite ist mit Audition nicht gegeben.

Grüsse
Uli
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uli.brueggemann
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Beitrag von uli.brueggemann »

Frank,

da das Dithering heute kein Problem ist, ist es z.B. beim AcourateConvolver vorhanden. Der Hörer kann derzeit zwischen ohne Dither, TPDF-Dither und noise shaped Dither wählen. Ich gestehe, dass ich da definitiv keinen Blindtest bestehen würde.

Mit der vermuteten Nichthörbarkeit des 2bit Sweeps habe ich falsch gelegen. Wenn ich die Aufnahme des Sweeps entsprechend verstärke höre ich zwar lautes Rauschen (logisch), aber kann dabei auch den Sweep ganz leise im Untergrund hören.

Grüsse
Uli
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uli.brueggemann
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Beitrag von uli.brueggemann »

Bei Ausgabe des 2bit Sweeps und Aufzeichung eines parallelen Kanals gibt es kein Übersprechen

Grüsse
Uli
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dietert
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Beitrag von dietert »

Hallo Uli,

am Anfang schreibst du, dass diese Untersuchungen durch eine Hörsession bei Harald ausgelöst wurden. Ich hatte das so verstanden, dass es dabei um 16-bit-Dithering ging. Dithering und Noise-Shaping sind Methoden, die man bei einer Reduzierung der Wortbreite anwendet, z.B. beim Umformatieren von 24-Bit-Aufzeichnungen auf CD-Format oder beim Abschneiden der Rundungsbits in Filterberechnungen. Im weiteren Sinne kann man natürlich auch eine AD-Wandlung als Reduzierung der Wortbreite betrachten.

Wieso jemand einem 24-Bit Audiodatenstrom nachträglich 24-bit Dither hinzufügt, verstehe ich nicht. Bei einem 24-Bit Wandler liegt das Quantisierungsrauschen jedenfalls deutlich unterhalb des weißen Rauschens aus dem Analogteil.

Und ich möchte nochmal darauf hinweisen, dass Deine aktuellen Untersuchungen kein AD-DA sind, sondern DA-AD, wenn ich es recht verstehe. Das ist nicht dasselbe.

Grüße,
Dieter T.
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Buschel
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Beitrag von Buschel »

Hallo zusammen,

der von Dieter angesprochene Punkt, dass es sich der Messung in diesem Thread um eine DAAD-Wandlung handelt, und nicht um die ursprünglich auffällige ADDA-Wandlung ging mir bzgl. Dither auch durch den Kopf.

Wenn ich das richtig sehe, wird mit Dither die Entstehung von mit dem Nutzsignal korrelierten Verzerrungen verhindert, die bei der (Re-)Quantisierung entstehen. Verzerrung wird gegen höheren Rauschpegel eingetauscht. Die Anwendung ist aber auf Quantisierung begrenzt, d.h. immer, wenn ein Signal höherer Auflösung auf niedrigere Auflösung gebracht wird -- wie z.B. nach digitalen Filtern oder auch simpler Lautstärkeregelung.

In Ulis DAAD-Experiment ist die zu erwartende Wirkung also, dass trotz der geringen Auflösung des Sweeps bei der Reduzierung der Auflösung von 64 bit float auf auf 24 Bit fixed point nur geringe Verzerrungen entstehen. Wenn ich das hier auf rein digitaler Ebene nachvollziehe, kann ich sehen, dass ohne Dither starke Oberwellen (Klirr) entstehen, mit Dither tritt der nicht auf. Dies betrifft ausschließlich die digitale Verarbeitung vor der DA-Wandlung.

Das erklärt für mich immer noch nicht was bei dem ADDA-Test passiert ist. Dort wird ein Signal AD-gewandelt. Welcher Grad an Dither durch natürliches Rauschen am Eingang vor der Quantisierung hinzugefügt wurde, können wir nicht nachvollziehen. Ich nehme mal an, dass dies in einer Größenordnung geschehen ist wie in Ulis letzter Messung -- also irgendwo im Bereich -90 bis -100 dB. Das sollte eigentlich genug Rauschen sein, um Verzerrungen durch die Quantisierung auf 24 Bit zu verhindern. Jetzt wird dieses 24 Bit Signal wieder auf einen DA-Wandler gebracht. Wenn dies 1:1 geschieht, gibt es keine weitere Requantisierung. Zusätzlichen Dither auf dieses Signal anzuwenden sollte also gar keine Auswirkungen haben.

Wo kann der Denkfehler sein? Entweder findet doch irgendeine Requantisierung im Fireface statt (Mixer, o.ä.), oder der eingeschleifte PC hat doch ein Filter angewandt, oder es gibt andere Gründe, die mir auch nicht wirklich zusagen (Wandlerlinearität, Jitter, ...). Die Frage für mich ist, ob sich das Ergebnis nachstellen lässt, wenn der PC eingeschleift ist, dabei aber gar keine Veränderung des Signals stattfinden. Dither als Begründung für die wahrgenommenen Unterschiede kann ich noch nicht nachvollziehen ...

Viele Grüße,
Andree
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Truesound
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Beitrag von Truesound »

Wie hoch war der DC Anteil im Signal bei dem gehörten Teststück Diana Krall-Temptation?

Grüße Truesound
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uli.brueggemann
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Beitrag von uli.brueggemann »

dietert hat geschrieben:Hallo Uli,

am Anfang schreibst du, dass diese Untersuchungen durch eine Hörsession bei Harald ausgelöst wurden. Ich hatte das so verstanden, dass es dabei um 16-bit-Dithering ging. Dithering und Noise-Shaping sind Methoden, die man bei einer Reduzierung der Wortbreite anwendet, z.B. beim Umformatieren von 24-Bit-Aufzeichnungen auf CD-Format oder beim Abschneiden der Rundungsbits in Filterberechnungen. Im weiteren Sinne kann man natürlich auch eine AD-Wandlung als Reduzierung der Wortbreite betrachten.

Wieso jemand einem 24-Bit Audiodatenstrom nachträglich 24-bit Dither hinzufügt, verstehe ich nicht. Bei einem 24-Bit Wandler liegt das Quantisierungsrauschen jedenfalls deutlich unterhalb des weißen Rauschens aus dem Analogteil.

Und ich möchte nochmal darauf hinweisen, dass Deine aktuellen Untersuchungen kein AD-DA sind, sondern DA-AD, wenn ich es recht verstehe. Das ist nicht dasselbe.
Dieter,

bei dem Test bei Harald wurde ADDA gewandelt, einmal per internem FF Routing, einmal per zusätzlichem Umweg über USB - AcourateConvolver - USB. Das FF verwendet 24 bit, also nix mit 16 bit.

Der AC ist mit einem 1:1 Filter bittransparent. Es war jedoch noch der noise shaped Dither dazugeschaltet und das Ergebnis hat überrascht. Ob nun das Dithering der Grund war oder schlicht die zusätzliche USB-Übertragung weiss ich nicht. Der Test bei Harald war so der letzte Test nach einem Tag mit vielen anderen Tests und so erinnere ich mich nur noch, dass bei Abschalten des Ditherings das Ergebnis schlechter war. Es bedarf m.E. weiterer Untersuchungen.

Dies hat mich dazu bewegt, eben weiteres zu testen und das kann ich mangels an Gerätschaft derzeit nur mit DA-AD. Daher dieser extra Thread, der ja auch Ergebnisse bei Signalen mit kleiner Amplitude gezeigt hat.

Da beim Convolver intern mit 64bit float gearbeitet wird (normalerweise wird ja mit realen Filtern convolvt) und dann die Soundkarte aber 24 bit PCM benötigt, findet auf jeden Fall eine Reduzierung der Wortbreite statt. Bei 16 bit wäre es klar, dass jeder sofort für Dithering argumentiert. Bei 24 bit mag es aufgrund des Rauschens nicht nötig sein, es ist aber auf keinen Fall schädlich und wenn es das Programm hergibt, warum also nicht?

Klar, bei bittransparenter Übertragung per AC wäre bei Harald ein Dithering theoretisch nicht nötig gewesen, ich hatte es zufällig noch eingeschaltet.

Grüsse
Uli
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