Upsampling mit dem cMP²-Player

Fujak
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Beitrag von Fujak »

wgh52 hat geschrieben:Hier koster der MC6 539 €. Das wär' doch eine Alternative oder? Was wären die Nachteile vs. BigBen? Gruß, Winfried
Hallo Winfried,

Du hast vollkommen recht: Die 1400,- € bezogen sich allein auf den BB (auch wenn das aus meinem Satzbau natürlich nicht hervorging). Zu Deiner Frage: Ich habe beide nicht im Vergleich testen können. Ich weiß nur, dass der Mutec das auch kann - ob genauso gut oder gar besser, wäre interessant zu erfahren. Es würde mich sehr reizen, beide mal im Vergleich zu testen. Und wer weiß, vielleicht mache ich das auch bald...

Grüße
Fujak
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Fujak
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Beitrag von Fujak »

Hallo Leif,

danke für Deine Ausführungen zum Upsamplen und cmp². Ich werde mich damit wohl nochmal tiefer beschäftigen (müssen). Denn was immer eine Klang-Optimierung in Aussicht stellt, ist es m.E. wert, dass man sich damit auseinandersetzt. Da ich in erster Linie Pragmatiker und erst in zweiter Linie Theoretiker bin, zählt für mich letztlich das klangliche Endergebnis.

Grüße
Fujak
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Bernd Peter
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Beitrag von Bernd Peter »

Hallo Udo,

es geht hier um den Tiefbaßfilter im Analogfilter.

Allgemein möchte ich darauf hinweisen, daß zwar die Clock viel zu einem guten Klangbild beiträgt,

spezielles Augenmerk ist z.B. auch auf das Digitalfilter und die analoge Ausgangsstufe zu legen.

Gruß

Bernd Peter
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lessingapo
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Beitrag von lessingapo »

hallo Leif,

das hört sich sehr gut an, denke tube technology macht seit jahren etwas in der richtung, jedenfalls
(fusion cdp64,fulrum dac)benutzen sie keinen dac,sondern lassen mit "normalen" prozessoren ihre algorithmen rechnen...

gruss Wolfgang
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play-mate
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Beitrag von play-mate »

Hallo Wolfgang

Danke für den Hinweis auf den Fusion CD64. In der Tat sieht es aus dass auch hier Algorithmen verwendet wird, um die Spannungen am DAC genauer und glatter zu rekonstruieren.
Der Hersteller beschreibt jedoch nicht genau wie das konkret berechnet wird oder nach welchen Interpolationsverfahren, aber die Idee ist die selbe.

http://www.tubetechnology.co.uk/ds/ds_f ... d64_id.pdf

Der Grund warum diese Technik in der Audioszene so relativ unbekannt ist, ist dass erst so langsam die erhebliche Prozessorleistung die man hierfür benötigt überhaupt ökonomisch machbar ist.
Der Fusion arbeitet auch nur in einem "leichteren" 64Bit 96kHz Modus.

Im Artikel des Fusion CD64 beschreibt der Hersteller dass das Verfahren "weniger Steril" klingt, und genau dass ist das richtige Wort. Die analogere und glattere Verknüpfung von Spannungswerten ergibt ein Mehr an tonale Glaubwürdigkeit und Lebendigkeit. Dies deckt sich auch mit der allgemeinen Beobachtung dass der SRC Interpolator sich musikalischer anhört als z.B. SoX !

Die genauere Analyse des Phänomens hat Cics auch beschrieben, aber ich gebe zu, dass ich es schon mehrmals lesen musste, um es zu verstehen :

http://www.cicsmemoryplayer.com/index.p ... Upsampling

Viele Grüße
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lessingapo
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Beitrag von lessingapo »

hallo Leif,

danke für die links, ich bin sehr interessiert einen upsamling-pc zu konfigurieren...

wenn ich darf, werde ich mich im april oder mai mit fragen an dich wenden - bis dahin werde ich mich auch vorgestellt haben...

gruss Wolfgang
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derdoctor
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Beitrag von derdoctor »

Hallo Zusammen,

ich habe mich im Zusammenhang mit SRC bislang nur mit dem Aspekt der Anpassung unterschiedlich laufender Systeme befasst (und immer generell versucht das irgendwie zu vermeiden) und lese zum erstenmal darüber das Upsampling zur "Klangverbesserung" benutzt wird.

Ist das nicht irgendwie alles "Lüge"?? Ich meine wenn man doch auf eine Aufnahme bei der eben nur 44100 Samples pro Sekunde "gemessen" werden, kann ich doch nicht nachher nochmal soviele samples dazulügen ohne das sich da was ändert. Ich meine klar ändert sich was und es klingt subjektiv auch sicher besser, aber ist es auch besser?? Veräppelt man sich nicht selbst? Und kriegt man das nicht auch mit Filtern hin?
(Das mit dem Nyquist ist klar)

Meine Frage und mein Einwand ist eher philosopischer Natur und ich will auch keinen Grabenkrieg lostreten, lediglich ein bisschen Fachsimpeln.
Ich würde halt für mich 88,2 oder besser 192khz Aufnahmen bevorzugen, schon allein weils sich durch 2 teilen lässt waren mir die 48,96,192 immer sympathischer als die andern SR's ;-)

Liebe Grüße von noch einem Gerd mit extrem Modifizierten KH O98
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uli.brueggemann
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Beitrag von uli.brueggemann »

Das Upsampeln fügt generell keine neue Information hinzu, wenn es perfekt machbar wäre !!
Durch das notwendige Filtern gegen Aliasing kommen dann aber je nach Filterwahl noch irgendwelche Artefakte dazu, die sich immer mehr bemerkbar machen je mehr Echtzeit man erwartet (da dann die Filter kürzer werden und dabei an Qualität verlieren).

Wo dann ein klanglicher Vorteil entsteht ist hinsichtich der Filterung beim DA-Wandeln. Beim Upsampeln z.B. von 48 kHz auf 96 kHz verschiebt sich das Filter von 24 kHz in den sicher weniger hörbaren Bereich von 48 kHz.

Grüsse, Uli
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play-mate
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Beitrag von play-mate »

Hallo Wolfgang & geehrtes Forum,

Sicherlich stehe ich und andere cMP2 Nutzer zu Verfügung für alle die das Projekt probieren oder realisieren wollen. Es gibt schon einige im Lande, aber es scheint nach wie vor zäh den wirklichen "Durchbruch" in Deutschland für diese avancierte Konfiguration zu begeistern. Die sprachliche Hürde ist sicherlich ein Teil des Grundes, aber auch andere Ursachen :

1. sind Audiophile Menschen recht "konservativ" in ihrer Annahme von gänzlich neuen Techniken, und insofern auch verständlich wenn schon ein halbes Vermögen in ein CD Player investiert ist.
2. finden viele Anhänger von Computer Audio das elegante Bedienungsumfeld von verschiedenen Player und Systemen sehr verzückend und möchten sich mit Cue-sheets und anderen Eingrenzungen von cMP2 nicht belasten.
3. ist "Verbesserung" immer sehr relativ. Viele klagen darüber das sie eine Massnahme oder eine andere Konfiguration nicht hörbar wahrnehmen können. Dafür sind sicherlich grundlegende Fragen wie wir High Fidelity definieren unausweichlich. Ich will keinen Hehl daraus machen dass für mich, die Musik im Klassischem- und im Jazzumfeld deutlichere Einsichten in den Vor- und Nachteilen einer Audio Kette sichtbarer machen. Allein nur, weil ich weiss wie eine Violine, ein Chor oder ein Saxofon "in Wirklichkeit" klingt. Einen phasen-gedrehter Synthesizer ist aber schwer zu vergleichen oder einen Maßstab abzulocken...
Aus dieser Perspektive habe ich es schwer die Einsichten derer ernst zu nehmen, die Ihre Maßstäbe von elektronisch manipulierten Aufnahmen erringen. Bedauere,-ist so.
4. ist die absolute Qualität unserer Anlagen nicht universell gleich. Auch unsere individuellen Maßstäbe und Prioritäten sind ungleich.

-in diesem Kontext ist der Aufwand einer cMP2 vielleicht nicht ganz gerechtfertigt, aber wenn NUR Wiedergabequalität in ihrem höchsten Anspruch von Wichtigkeit ist, ist die Leistung dieses Projekts nicht zu Überbieten.
Wenn dann noch der Kostenfaktor hinzugezogen wird, wird einem einfach sprachlos.

Also nochmals : cMP2 ist eine superbe, nicht-kommerzielle Freeware indem unglaublich viel Leidenschaft, Intelligenz und Anspruch eingeflossen ist. Die Theorie dahinter ist Dokumentiert und das hörbare Resultat ist nicht wegzudiskutieren !
High-end zum Nulltarif ?
4000 Nutzer weltweit Gentlemen (hat diese Forum auch weibliche Nutzer ?)
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play-mate
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Beitrag von play-mate »

Hallo derdoctor,
und hallo Uli.

Upsampling ist bei cPlay und dem "Secret Rabbit Code" -Interpolator gar nicht eine Frage von einer Verdoppelung (oder mehr) der Samplingrate.
Auch nicht das verschieben des Anti-Aliasing Filters.
Oder gar Jitter.

Es geht darum das Zeitliche Eintreffen der analogen Signale bei der Aufnahme (A/D Wandling) und diese analogen, elektrischen Spannungswerte wiederherzustellen.

Da die Einspeisung dieser elektrischen Signale ununterbrochen analog sind, kann man auch diese nicht nur in "Sampling-Schritten" wiederherstellen. Ein erkundetes Dilemma bei Digital Technik.

Wenn man aber die Signalwerte verdoppelt oder vervierfacht kann man eine Interpolation (also die Verknüpfung) des originalen Signals Mathematisch errechnen und dabei die Wahrscheinlichkeit der zutreffenden Punkte der analogen Aufnahme viel genauer berechnen.
-und auch analoger ausgeben.

(...ich weiss, es hört sich wie Wodoo an !)

Die erstellte Spannungswandlung im D/A Converter verläuft dabei aber glatter und weniger kantig.
Theoretisch könnte man sagen das die Upgesampelte und danach berechnete "Wahrscheinlichkeit" auf jeden Fall eine Verzerrung des Original ist, aber genau dass ist der Punkt :
Eine übliche lineare 1:1 Interpolation ist auch nicht treu zu den Daten die der A/D Wandler in der Datei eingeschrieben hat, aber der Vorteil von einer "Secret Rabbit Codierung" besteht in den "Rundungen" eines hochgerechnetes Signals. Dabei trifft eine höhere, und eigentlich exaktere Anzahl von Samples auf die genaueren Zeitpunkten im D/A Wandlerchip ein.

Wenn dies jemand kapieren kann, ist Uli Brüggemann doch der Jenige !!
Cics beschreibt das vollständig und dokumentiert es auch, aber manchmal braucht es auch ein wenig....eh, Verständnis um verstanden zu werden.
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Bernd Peter
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Beitrag von Bernd Peter »

Schönen Guten Morgen,

die von Uli angesprochenen Artefakte können zu einer Pseudo-Räumlichkeit führen, die anfangs begeistert und zu Trugschlüssen über das Upsampeln führt.

Mit entsprechendem Abhörmaterial läßt sich das feststellen.

Gehörte Räumlichkeit ist leider nicht immer aufgenommene Räumlichkeit.

Gruß

Bernd Peter
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uli.brueggemann
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Beitrag von uli.brueggemann »

play-mate hat geschrieben: Upsampling ist bei cPlay und dem "Secret Rabbit Code" -Interpolator gar nicht eine Frage von einer Verdoppelung (oder mehr) der Samplingrate.
Auch nicht das verschieben des Anti-Aliasing Filters.
Oder gar Jitter.

Es geht darum das Zeitliche Eintreffen der analogen Signale bei der Aufnahme (A/D Wandling) und diese analogen, elektrischen Spannungswerte wiederherzustellen.

Da die Einspeisung dieser elektrischen Signale ununterbrochen analog sind, kann man auch diese nicht nur in "Sampling-Schritten" wiederherstellen. Ein erkundetes Dilemma bei Digital Technik.

Wenn man aber die Signalwerte verdoppelt oder vervierfacht kann man eine Interpolation (also die Verknüpfung) des originalen Signals Mathematisch errechnen und dabei die Wahrscheinlichkeit der zutreffenden Punkte der analogen Aufnahme viel genauer berechnen.
-und auch analoger ausgeben.

(...ich weiss, es hört sich wie Wodoo an !)

Die erstellte Spannungswandlung im D/A Converter verläuft dabei aber glatter und weniger kantig.
Theoretisch könnte man sagen das die Upgesampelte und danach berechnete "Wahrscheinlichkeit" auf jeden Fall eine Verzerrung des Original ist, aber genau dass ist der Punkt :
Eine übliche lineare 1:1 Interpolation ist auch nicht treu zu den Daten die der A/D Wandler in der Datei eingeschrieben hat, aber der Vorteil von einer "Secret Rabbit Codierung" besteht in den "Rundungen" eines hochgerechnetes Signals. Dabei trifft eine höhere, und eigentlich exaktere Anzahl von Samples auf die genaueren Zeitpunkten im D/A Wandlerchip ein.

Wenn dies jemand kapieren kann, ist Uli Brüggemann doch der Jenige !!
Cics beschreibt das vollständig und dokumentiert es auch, aber manchmal braucht es auch ein wenig....eh, Verständnis um verstanden zu werden.
Oops, das sieht nun doch so aus wie ein Hornissennest. Da wird kräftig durcheinandergewürfelt.

Also:
1.
Bei der hier angesprochenen Interpolation werden Zwischenpunkte ermittelt. Bei Verdoppelung also ein Zwischenpunkt zwischen zwei Abtastwerten, bei Vervierfachung 3 Zwischenpunkte zwischen zwei Abtastwerten. Das entspricht genau einer Abtastratenwandlung. Bei einem Umrechnen von 44.1 kHz auf 96 kHz, wie bei cics dargestellt, gibt es dann ein ungeradzahliges Verhältnis, die Lage der Abtast- und Interpolationspunkte ändert sich entsprechend.

2. cPlay verwendet den Secret Rabbit Code (SRC = Secret Rabbit Code = Sample Rate Conversion = Abtastratenwandlung = Upsampling mit erzeugten Zwischenwerten), der Autor, Erik de Castro Lopo, verweist klar darauf, dass seine Methode auf der sinc-Interpolation beruht (wir wollen ja die best quality). In puncto Theorie verweist er weiter auf die Seite von Julius O. Smith III, auf der es zuhauf Grundlagen gibt. Als Beispiel seien insbesondere die Bilder auf https://ccrma.stanford.edu/~jos/resampl ... ation.html genannt. So, und wenn man sich dann die Filterkernels von SRC selbst anschaut (ich hab mir die Mühe gemacht!), das sind bandbreitenbegrenzte sinc-Funktionen, wobei das best quality Filter ein Kernel der Länge 680478 taps ist, also sehr lang (die Tabelle bei SRC hat nur 340239 taps, da der Kernel symmetrisch ist, brauchts nur eine Hälfte). Die sinc-Funktion ist im Prinzip unendlich lang, durch das Abschneiden und Fenstern bewegt man sich vom idealen Filter weg. Und wie bereits geschrieben, erzeugen immer kürzere Filter immer mehr Ungenauigkeiten.

3. Also, die Interpolation erzeugt im Digitalbereich Zwischenpunkte. Beispiel Verdoppelung: das Verfahren ist simpel, jeder Zwischenpunkt wird erstmal zu Null gesetzt. Nun wird das Musiksignal einschliesslich der Zwischenpunkte mit dem sinc-Filter gefaltet. Das ist nichts anderes als das beschriebene Aufsummieren der sinc-Kurven bei JOS. Und voilá, das Ergebnis zeigt die interpolierten Amplitudenwerte, welche das Musiksignal eben runder, glatter erscheinen lassen. So wie es cics darstellt.

4. Das findet nun alles im Digitalbereich statt. D.h. dass im Vergleich zum Originalsignal der DA-Wandler eben mehr Punkte erhält. Die entsprechend der Signaltheorie unter der Berücksichtigung der Bandbreitenbegrenzung (durch das Aliasing-Filter beim AD-Wandeln ) nun dem DA-Wandler ein einfacheres Rekonstruieren des Analogsignals erlauben. Ein DA-Wandler ist im Prinzip als eine Sample and Hold-Konstruktion darstellbar. Der analoge Ausgangswert entspricht der Amplitude des Digitalsignals und zwar für eine Abtastung. Das Ergebnis wäre streng genommen eine Treppenfunktion, also die schlechteste Interpolation. Wenn man nun die Stufen im Digitalbereich enger zusammenlegt, wird das Ergebnis besser. Aber man erkennt, dass das nicht ausreicht, man braucht noch ein analoges Glättungsfilter hinter dem DA-Wandler. Die Stufen sind ja nicht beliebig klein zu wählen, die Abtastrate würde zu hoch. Das analoge Glättungsfilter muss sich nun an der halben Abtastrate orientieren. Auch hier gibt es die widersprüchlichen Forderungen: möglichst steil, keine Phasendrehungen, keine negative Beeinflussung des Musiksignals.

5. Und nun des Pudels Kern:
a) Originalsignal sei 48 kHz
Für die DA-Wandlung braucht es ein analoges Filter bei 24 kHz, um die volle Bandbreite zu übertragen, aber auch die Treppenstufen zu entfernen (was sich ansonsten in Aliasing, Klirr etc. auswirkt). Da das analoge Filter üblicherweise minimalphasig ist, entstehen auch noch Phasendrehungen. Das analoge Filter liegt am Rande des Hörbereichs, lässt aber aufgrund seiner Begrenztheit noch hörbare Artefakte zu.
b) das Originalsignal werde nun im Digitalbereich auf 96 kHz hochgesampelt. Das sinc-Filter kann beliebig genau gewählt werden, also best quality. Das Ergebnis ist ein "runderes" Signal im Digitalbereich vor der Wandlung. OBWOHL die interpolierte Information auch wiederum nur Frequenzen bis 24 kHz enthält UND NICHT MEHR !. Aber jetzt braucht es für die DA-Wandlung nur noch ein Analogfilter für 48 kHz !! Welches damit ausserhalb des Hörbereichs liegt.

6. Fazit:
Das Upsampling erlaubt es, analoge Filter beim DA-Wandeln zu verwenden, welche weiter ausserhalb des Hörbereichs liegen. Zuvor muss im Digitalbereich ein Interpolationsfilter angewandt werden, dessen Qualität über die Qualität des Interpolationsverfahrens bestimmt (Hinweis: wir haben hier noch nicht über die Rechengenauigkeit philosophiert, ein zusätzliches Thema). Alles in allem kein Voodoo, nur mathematisch angewandte Signaltheorie.

Nun fliegt, Ihr Hornissen :-)

Grüsse, Uli
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derdoctor
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Beitrag von derdoctor »

uli.brueggemann hat geschrieben:
5. Und nun des Pudels Kern:
a) Originalsignal sei 48 kHz
Für die DA-Wandlung braucht es ein analoges Filter bei 24 kHz, um die volle Bandbreite zu übertragen, aber auch die Treppenstufen zu entfernen (was sich ansonsten in Aliasing, Klirr etc. auswirkt). Da das analoge Filter üblicherweise minimalphasig ist, entstehen auch noch Phasendrehungen. Das analoge Filter liegt am Rande des Hörbereichs, lässt aber aufgrund seiner Begrenztheit noch hörbare Artefakte zu.
b) das Originalsignal werde nun im Digitalbereich auf 96 kHz hochgesampelt. Das sinc-Filter kann beliebig genau gewählt werden, also best quality. Das Ergebnis ist ein "runderes" Signal im Digitalbereich vor der Wandlung. OBWOHL die interpolierte Information auch wiederum nur Frequenzen bis 24 kHz enthält UND NICHT MEHR !. Aber jetzt braucht es für die DA-Wandlung nur noch ein Analogfilter für 48 kHz !! Welches damit ausserhalb des Hörbereichs liegt.

6. Fazit:
Das Upsampling erlaubt es, analoge Filter beim DA-Wandeln zu verwenden, welche weiter ausserhalb des Hörbereichs liegen. Zuvor muss im Digitalbereich ein Interpolationsfilter angewandt werden, dessen Qualität über die Qualität des Interpolationsverfahrens bestimmt (Hinweis: wir haben hier noch nicht über die Rechengenauigkeit philosophiert, ein zusätzliches Thema). Alles in allem kein Voodoo, nur mathematisch angewandte Signaltheorie.

Nun fliegt, Ihr Hornissen :-)

Grüsse, Uli

Hallo Uli

vielen herzlichen Dank für die Gedanken, wie ich schon schrieb war das mit dem Nyquist (also mit dem Steilflankigen Tiefpass nach der D/A Wandlung) schon klar. Ich hatte da eine Blockade was das heraufsetzen dieses analogen Filters auf eben dann 48 khz und somit in den nicht mehr hörbaren Bereich anbetrifft. So macht das Upsampling (zumindest auf 88.2 96khz+) ja eine Menge Sinn um eben die Unzulänglichkeiten der DA Wandlung zu verbessern. ich glaube für den nächsten Winter habe ich nun eine Aufgabe gefunden.
Dem "geheimen Karnickel Kot" sei dank :D

Liebe Grüße Gerd
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Bernd Peter
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Beitrag von Bernd Peter »

Oh, Oh!!

Das sind so die Beiträge, die unser Forum etwas von anderen unterscheidet.

Sachlich, fundiert und für den interessierten Leser durchaus verständlich.

Danke Uli.

Gruß

Bernd Peter
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play-mate
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Beitrag von play-mate »

Hallo Uli,

Danke für deine ergänzende Erklärung. In der Sache sind wir aber nicht uneinig.

Vielleicht ist es gut ein Foto zur Problematik hinzuzufügen.

Bild
freundlichst von Wikipedia "gestohlen"

Der Schärfeeindruck bestimmt die Wahl des Interpolationsverfahrens:

In der Mitte sind zwei Versionen eines Gesichtes zu sehen. Die meisten Betrachter empfinden bei dem rechten Foto einen höheren Schärfeeindruck (weil kontrastreicher).

In den Vergrößerungen (außen) ist deutlich zu erkennen, dass das linke Bild mehr Schärfe (= mehr Detailreichtum) enthält. Schärfe und Schärfeeindruck sind zwei verschiedene Dinge.

Meine Behauptung der Verbesserung der CD Daten bezieht sich nicht auf einer Hinzufügung von Daten oder das Upsampling allein. Klar wäre es besser, wenn wir alle unsere Musik in 24/96 Qualität hätten, aber das ist ja leider nicht der Fall. Aber da wir nunmal die Redbook Qualität haben, kann man durchaus überlegen wie man diese am besten wiedergibt. Die cPlay 128 Bit Genauigkeit des errechnen der Daten ist jedenfalls nicht der Flaschenhals.

Viele Grüße
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