Leedh Processing - das Ende des analogen Vorverstärkers?

uli.brueggemann
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Beitrag von uli.brueggemann »

Die Berechnung mit 64 bit, im Prinzip so wie bei ROON dargestellt, inkl. Dithering mit Noise Shaping macht ja der AcourateConvolver schon seit langem. Die gehörrichtige Bewertung anhand der ISO226-Vorgaben sind ebenfalls enthalten, man kann dabei ja die ISO-Korrektur entsprechend der Abhörlautstärke selbst anpassen.

Insofern bin ich auch gespannt, was sich denn da bei Leedh als Neues herausstellt. Warten wir es ab ...

Grüsse
Uli
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uli.brueggemann
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Beitrag von uli.brueggemann »

Mittlerweile gibt es mehr Informationen zu dem Leedh-Algorithmus, siehe z.B.
https://www.processing-leedh.com/documents
Und man findet nun mehr Diskussionen zum Thema, auch durch lizenzierte Anwendungen, z.B. Lumin

Am Ende stellt sich das als "Trick" bzw. trickreiche Betrachtung der Signalverarbeitung heraus, der Ansatz ist dabei ganz eigentlich simpel.
So wie das bei manchen Ideen eben so ist.

Dabei gilt eine zugrundeliegende Annahme:
Üblicherweise liegt die Musik in 16bit Form vor, also quasi CD-Material und -Auflösung. Wohingegen die moderneren DA-Wandler 24bit verarbeiten.
Insofern wird also ein digitaler PCM-Wert mit 16 bit auf 24bit durch Linksverschiebung um 8 bit gebracht:
z.B.

Code: Alles auswählen

0100 1100 0111 0101  -> 0100 1100 0111 0101 0000 0000
Der Leedh-Algorithmus betrachtet nun alle die Operationen bzgl. einer Signalabschwächung bei denen das 24bit Signal mit einer Rechtsverschiebung und anschliessender geradzahliger Multiplikation behandelt wird. Dabei entspricht ja eine Verschiebung um 1bit rechts einer Abschwächung um den Faktor 2.
Solange nun die Verschiebung kleiner gleich 8 bit ist, geht keinerlei Information verloren, die Bits verändern sich nicht. Bei der Multiplikation entsteht dann ebenfalls kein Informationsverlust.

Beispiel: alle PCM-Samples der 16bit-Musik werden auf 24bit gebracht. Dann erfolgt eine Abschwächung mit dem Bruch 25/32 = Rechtsshift um 5 Bit mal 25. Das entspricht einer Abschwächung um -2.144 dB.

Bei einem Bruch 1/3 würden sich aber "Nachkommabits" ergeben, die eben mehr als 24 bit benötigen und letztlich doch abgeschnitten/gerundet werden müssten.

Es zeigt sich nun bei den möglichen 255 Brüchen (1/256 ... 255/256, mit 256 = 2^8), dass sich eine Folge von Abschwächungen ergibt, bei denen eine geschickte Wahl eine Folge von Abschwächungen mit ca. 0.5 dB bis 1 dB-Schritten ergibt. Wenn diese in einer Tabelle abgelegt sind, kann ein digitales Poti je nach Stellung auf eine solche Abschwächung zeigen. Und letztlich ergibt sich damit eine mögliche Abschwächung bis -48 dB ohne dass ein Bit der Ursprungsinformation verloren geht.

Was nun als entsprechend bezeichnete verlustfreie digitale Volumenregelung Einzug ins audiophile Minenfeld hält.
Und logischerweise als besserklingend beworben wird.

Im Vergleich dazu bedeutet eine Volumeneinstellung z.B. in 0.1 dB-Schritten, dass immer alle 24 bits verwendet werden und am Ende beim niederwertigsten Bit abgeschnitten/gerundet/gedithert werden muss.
Was daran weniger transparent sein soll erschliesst sich mir noch nicht ganz.
Allerdings argumentiert der Erfinder Gilles Milot, dass ja wiederum die DA-Wandlung selbst auch fehlerhaft wäre, also z.B. die niederwertigsten Bits fehlerhaft rüberkommen. Was ihm dann 4 WO- und EP-Patentanmeldungen wert ist (wer das kennt, weiss, dass man da Unmengen Geld versenken kann). In den Patenten wird dann noch viel mehr beschrieben (z.B. Filter mit definierter Anzahl an signifikanten Bits etc) und auch gekonnt verschwurbelt (Patentanwalt).

Unabhängig davon klappt auch mit Leedh bei höherwertiger Auflösung keine verlustfreie Abschwächung.

Grüsse
Uli
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StreamFidelity
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Beitrag von StreamFidelity »

Hallo Uli,

auch der Schöpfer vom HQPlayer Jussi Laako ist nicht sonderlich beeindruckt von LeedH:
There is nothing special in the LeedH volume control, I find it pretty funny if it really is granted a patent somewhere. Quite typical though, explain a simple thing in very complex way to make it sound complex and fancy and in a way fool the application examiner (and anybody trying to read it), such happens a lot in patent field. But it is notable that it doesn't work when you have any other DSP involved that produces samples that have higher precision than the original integer samples. So the integer way they do volume control means that it is useless for example when upsampling, digital room correction, eq, headphone processing or any other DSP is involved.

The way they do volume control with integer data is nothing new and it works only when you have max 24-bit input, do volume control and have 32-bit output. Nothing else. Volume control range is the amount of extra headroom you have due to extra number of bits.
Quelle: Forum AudiophileStyle Differences in sound: DAC vs. DAC + Pre-amplifier

Grüße Gabriel
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