Multibit vs. Delta/Sigma

Dipolaktiv
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Beitrag von Dipolaktiv »

Hallo Franz

ja es gibt NOS-DAC mit Rekonstruktionsfilter, z.B. die ersten Philips und Sony CD Player. Die haben zu der Zeit (ca. 1985) recht gute Messwerte und auch gut getönt. Beide Firmen haben digitale Signalverarbeitung sehr gut verstanden und zur damaligen Zeit die vorhandenen Möglichkeiten recht gut genutzt.

Welchen DAC refenrenzierst Du, konnte den Link nicht finden?

Gruss

Peter
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Trinnov
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Beitrag von Trinnov »

Hallo Karl-Heinz,

vielen Dank für deine ausführliche Erläuterung.
Diese Therorie bzw. diese Grundsätzlichkeiten sind mir natürlich bekannt, aber vielleicht hilft es anderen hier im Forum tiefer in die Materie einzusteigen. Ich weiß jetzt zumindest wie deine Aussage gemeint ist. In einem Satz ausgedrückt ist manches manchmal zweitdeutig bzw. nicht klar definiert. Daher vielen Dank dass du dir die Zeit genommen hast.
MacDilbert hat geschrieben: 28.09.2021, 23:15
Das ist aber alles halb so schlimm, denn perfekte Rechtecksignale kann unser Ohr gar nicht hören - auch bei unserem Frequenzgang beziehen wir uns (bzw. unsere Ohrenärzte) auf den Sinus als Basis. Mit anderen Worten: ein Rechteck mit 20kHz klingt für unser Ohr genau wie ein Sinus mit 20kHz - falls wir überhaupt so hohe Frequenzen noch hören. In meinem Alter ist vermutlich schon weit vor 15kHz Schicht im Schacht.

Viele Grüße
Karl-Heinz
Die oben zitierte Aussage gilt natürlich nur für den Fall das die Ohren 20 KHz hören könnten und nur deswegen weil die Ohren einen Tiefpass bilden. Aber wer kann schon 20KHz hören. Vielleicht ein Kleinkind.
Nimmst du aber einen Rechteck mit zum Beispiel 1KHz und vergleichst den Klang mit einem 1KHz Sinus, dann wird sich der Rechteck klanglich völlig anders und auch lauter anhören, weil unser natürlicher Tiefpassfilter im Ohr noch dafür geeignet ist diese Unterschiede zu hören. Bei 20 KHz Rechtecksignalen würde man noch viel mehr Bandbreite benötigen. 100KHz Bandbreite wären hier gut, also Faktor 5 oder noch besser 10. Schneidet man die Bandbreite einer Rechteckübertragung bei 20 KHz ab, dann wird der Rechteck logischerweise zum Sinus.
Unendliche kurze Anstiegszeiten bekommt man nur bei unendlich hoher Bandbreite. Sobald einer der beiden Parameter endlich ist, ist es auch der andere.

Ich mache das manchmal in Picoscope Messungen. Man kann softwaretechnisch die Bandbreite der Oszi-Messung reduzieren und sieht dann wie die Slew Rate immer schlechter wird, bis der Rechteck dann bei weiterer Bandbreitenreduzierung zum perfekten Sinus wird.

Ich gehe davon aus dass sich bei älteren, gehörmäßig eingeschränkten Personen diese Bandbreitenbeschränkung auch auf den Sprachbereich auswirkt, weil z.B. 6KHz verbliebene Bandbreite sogar für gute Sprachverständlichkeit schon nicht mehr ausreichen. Die Sprache wird auch als leiser wahrgenommen, da die zugehörigen Oberwellen aufgrund defekter Haarzellen nur unzureichend an das Gehirn übertragen werden.

Würde man keinen Unterschied zwischen Sinus und Rechteck hören, wie du das in deinem Beitrag geschildert hast, würde jede Geige gleich klingen.
Ich denke dass sich der Klang eines Geräusches ausdrückt als eine Grundwelle mit ihren speziellen Oberwellen (z.B. Geige) plus individuellen Laufzeitparametern in Materialien und im Abhörraum. Klang bzw. ein Geräusch wird rein elektrisch um so präziser / exakter beschrieben je mehr Bandbreite man zur Verfügung hat.
Das ist die Theorie. In der Praxis können sehr viele 44.1K Tracks mehr überzeugen als 192K Tracks. Keine Ahnung woran das liegt. Rechne ich einen 44.1K Track auf 174,4K hoch, also ohne Rundungsfehler, hätte ich eigentlich einen Vorteil aufgrund der in den unhörbaren Bereich verschobenen Aliase. Aber trotzdem kann mich Upsampling nicht überzeugen bei DACs in denen das nicht eh in der internen Verarbeitung des DACs erfolgt. Hier kann es nämlich sinnvoll sein ein Upsampling vorher zu machen (on the fly oder noch besser offline), damit der DAC den Datenstrom bereits im nativen Format erhält.


Viele Grüße,
Horst
Franz
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Beitrag von Franz »

Dipolaktiv hat geschrieben: 29.09.2021, 10:29 Hallo Franz

ja es gibt NOS-DAC mit Rekonstruktionsfilter, z.B. die ersten Philips und Sony CD Player. Die haben zu der Zeit (ca. 1985) recht gute Messwerte und auch gut getönt. Beide Firmen haben digitale Signalverarbeitung sehr gut verstanden und zur damaligen Zeit die vorhandenen Möglichkeiten recht gut genutzt.

Welchen DAC refenrenzierst Du, konnte den Link nicht finden?

Gruss

Peter
Hallo Peter,

ich höre mit einem solchen: https://www.audio.ruhr/high-end/183/aud ... dac-2?c=38 Die Technik wird hier ausführlich beschrieben: https://www.swupload.com/data/NOS-DAC_160920.pdf

Gruß
Franz
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Hans-Martin
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Beitrag von Hans-Martin »

Trinnov hat geschrieben: 29.09.2021, 11:18 Die oben zitierte Aussage gilt natürlich nur für den Fall das die Ohren 20 KHz hören könnten und nur deswegen weil die Ohren einen Tiefpass bilden. Aber wer kann schon 20KHz hören. Vielleicht ein Kleinkind.
Nimmst du aber einen Rechteck mit zum Beispiel 1KHz und vergleichst den Klang mit einem 1KHz Sinus, dann wird sich der Rechteck klanglich völlig anders und auch lauter anhören, weil unser natürlicher Tiefpassfilter im Ohr noch dafür geeignet ist diese Unterschiede zu hören.
Würde man keinen Unterschied zwischen Sinus und Rechteck hören, wie du das in deinem Beitrag geschildert hast, würde jede Geige gleich klingen.
Hallo Horst, Karl-Heinz,
es ist m.E. eine unzulässige Vereinfachung, unser Hören nur auf Sinus zu reduzieren. Schließlich kommt den zeitlichen Aspekten auch eine große Bedeutung zu.
Da ich altersbedingt Schwierigkeiten habe, 10500Hz als stetigen Sinus wahrzunehmen, habe ich Sinus 5,5kHz gegen Rechteck 5,5kHz auf den Kopfhörer gegeben. Das Rechteck hat keine 11kHz Anteile (geradzahlige Oberwellen), aber Komponenten bei 16500, 27500, 3850Hz usw.
Entgegen der technischen Erwartung, nun Gleichklang vorzufinden, ließen sich doch noch Unterschiede heraushören.
Jüngere Forenten dürfen das Experiment mit 6700Hz nachvollziehen, da liegt die Dritte bei 20100Hz.
Achtung: ein Pegelausgleich muss eventuell berücksichtigt werden, wenn die Scheitelwerte (Peak) für Rechteck und Sinus identisch sind (Formfaktor =2!) - ach nee, das spielt ja keine Rolle, weil man die Obertöne sowieso nicht hören kann. :cheers:
Wie isses nun?
Grüße
Hans-Martin

PS: eine steilflankige DSP-Filterung ab 14kHz ist sofort hörbar... wegen Ringing?
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Dipolaktiv
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Beitrag von Dipolaktiv »

Hallo Franz

hab mir das mal angeschaut. Auf deren Webseite gibt es Tests aber gar keine Messungen irgendwelcher Art. Die Beschreibung ist ausführlich, eben die Frage wie performt der DAC?
Gibt es irgendwo Messungen zu diesem DAC?

Gruss

Peter
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Franz
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Beitrag von Franz »

Hallo Peter,

Messungen werden in dem von mir verlinkten pdf doch en masse gezeigt. Andere Messungen von diesem DAC sind mir nicht bekannt. Offen gesagt, brauche ich auch keinerlei Messungen, da ich mit meinen Ohren "messe". Und das genügt meinen Ansprüchen. Das ist natürlich meine eigene Art und Weise, wie ich Gerätschaften aussuche, andere mögen das anders tun und danach bewerten, wie sie sich messen. Hab mich hier auch nur eingebracht, weil es auch um das Hören von DACs geht und daß es da Leute gibt, die NOS bevorzugen aus klanglichen Gründen. Ich bin so einer. Hab vorher nur mit anderen gehört und hatte selbst Vorbehalte erst einmal. Nach Vergleichshören waren die weg. Die olle Technik aus den Anfangszeiten der Digitaltechnik kann imho so schlecht nicht sein.

Gruß
Franz
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Dipolaktiv
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Beitrag von Dipolaktiv »

Hallo Franz

im NOS-DAC_160920.pdf sind alles nur Berechnungen, Simulationen sowie ich das verstehe. Das ist schöne Theorie. Nur die Praxis ist nie gleich wie die Theorie, eigentlich immer schlechter.

Gruss

Peter
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Franz
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Beitrag von Franz »

Hallo Peter,

mag sein, kann ich auch nicht beurteilen. Wie gesagt genügt mir das Anhören von Musik damit.

Gruß
Franz
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Dipolaktiv
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Beitrag von Dipolaktiv »

Hallo Franz

ev. findet jemand Messungen oder hat dasselbe Produkt und kann selber messen.

Ansonsten wird es ein Ding der Unmöglichkeit Aussagen zu Messunge zu treffen...

Gruss

Peter
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MacDilbert
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Beitrag von MacDilbert »

Hallo Hans-Martin,

selbstverständlich hast du Recht mit der Aussage
Hans-Martin hat geschrieben: 29.09.2021, 14:27 Hallo Horst, Karl-Heinz,
es ist m.E. eine unzulässige Vereinfachung, unser Hören nur auf Sinus zu reduzieren. Schließlich kommt den zeitlichen Aspekten auch eine große Bedeutung zu.
Nun habe ich in diesem Thread irgendwo geschrieben, dass die Betrachtung finiter Wellen mathematisch aufwändiger wäre, aber keinen wesentlichen Erkenntnisgewinn brächte. Dies bezog sich auf meinen kleinen Ausflug zu Nyquist und Shannon, auf dem ich mit Horst und Fujak kurz das Thema der Rechteckwiedergabe bei NOS-DACs andiskutierte. Mir war dabei die Feststellung wichtig, dass die vorher diskutierten Fehler bei der Wandlung keine Artefakte der jeweiligen Technik, sondern bereits durch die Theorie gegeben sind.

Und dazu reicht m. E. die stationäre Betrachtung reiner Sinusse. Oder meinst Du, man sollte hier tiefer in die Theoriekiste reingreifen? Ich bin für jeden Hinweis dankbar.

Übereinstimmung: Die wahre Komplexität des Musikhörens beginnt erst beim Hören kurz hinter dem Ohr - und nicht schon bei der Reproduktion des Inputs, dem dieser Thread mit Sigma, Delta und Multibit gewidmet ist.

Viele Grüße
Karl-Heinz
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Dipolaktiv
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Beitrag von Dipolaktiv »

Hallo

hier gibt es Messungen zu NOS DAC.

https://archimago.blogspot.com/2018/11/ ... oring.html

Gruss

Peter
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Trinnov
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Beitrag von Trinnov »

Hallo zusammen,

ich frage mich nur warum die Leute in dem verlinktem Thread sich so sehr über die Treppenspannung aufregen ohne anscheinend überhaupt eine Ahnung zu haben wie der reale Mensch hört.
Vorausgesetzt man nutzt nach dem DAC einen Verstärker der keine großen Sauereien macht, dann kommt dank der einen Tiefpass bildenden Haarzellen der Basiliarmembran bei den zum Gehirn führenden Nervenleitungen definitiv eine reine saubere Sinusform an. Das funktioniert auch bei dem laut Messung komplett treppenmäßig verhunzten 16 KHz Sinus.
Genauer gesagt sind es beim Hören von niederfrequenteren steileren Signalformen sogar viele Sinuse, die zeitgleich per vieler einzelner elektrischer Nervenleitungen an das Gehirn übertragen werden, um vom "Großrechner" weiterverarbeitet zu werden. Die Bandpassbildung der jeweils spezialisierten Haarzellengruppe in der Basiliarmembran macht es möglich. Das Resultat ist genauer gesagt eine Aufaddition der in den einzelnen ERB-Frequenzgruppen hervorgerufenen Teillautheiten.
Bitte fangt endlich an das Hören zu verstehen, um die angeblich so ausagekraftigen Messergebnisse richtig bewerten zu können!

Der Beweis wäre rechnerisch / grafisch sehr leicht zu erbringen, da ich hier unter anderem eine selbst erstellte 88.2K Messreihe (u.a. Sinustöne) eines NOS DACs habe als Picoscope Datei Export (.psdata). Selbst wenn man das sehr unförmige 20 KHz Messergebnis über einen 20KHz Tiefpass schickt, hat man danach einen wunderschönen Sinus. In der Praxis, also beim "realen" Menschen mit üblichem Hörspektrum bis 15 KHz oder weniger ist das sogar noch einfacher.

Da das Nyquist-Shannon-Abtasttheorem für reale Menschen und nicht für bis 200 KHz hörende Fledermäuse entworfen wurde, bin ich mit dem Messergebnis der NOS DACs absolut versöhnt.

Lässt man den Hörer entscheiden, werden NOS DACs oft als angenehmer und richtiger empfunden. Es wäre also wirklich naheliegend dass ein hart eingreifendes vorgezogenes Rekonstruktionsfilter und Oversampling neue Fehler produziert, die vom Gehirn weniger toleriert werden und somit mehr "Rechenarbeit" erfordern. Das erzeugt wiederum vorzeitige Hör-Ermüdung (wenig langzeittaugliches Hören) und langfristig Unzufriedenheit mit der digitalen Kette.

Viele Grüße,
Horst
Franz
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Beitrag von Franz »

Trinnov hat geschrieben: 30.09.2021, 08:00
Lässt man den Hörer entscheiden, werden NOS DACs oft als angenehmer und richtiger empfunden.
So ist es jedenfalls bei mir, Horst. Und ich habe wirklich so einiges mir ausgiebig angehört und davor auch besessen. Wenn digital, dann mit NOS. Ich setze voraus, daß ein Entwickler auch weiß, was er da macht. Man kann etwas gut oder weniger gut, gar schlecht umsetzen. Ein gutes Produkt steht und fällt mit demjenigen, der es umsetzt. Und nicht jeder Hörer wird dabei zu dem gleichen Ergebnis kommen. Alles menschlich, damit normal.

Gruß
Franz
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MacDilbert
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Beitrag von MacDilbert »

Hallo Horst,
hallo Franz,

vielleicht klingen die NOS-DACs auch deshalb angenehmer, weil mit fehlendem Rekon-Filter ein gewisser Höhenverlust einhergeht, den man dann irgendwie anders in Elektronik kompensieren müsste, aber vielleicht nicht immer tut. Diese Idee kam mir bei Betrachten der diversen archimago-Diagramme auf der oben verlinkten Page. Wie gesagt: reine Vermutung...

@Horst: Ich glaube, jetzt habe ich Deine Argumentation verstanden: Im Design des NOS-DACs ist zwingend der Endanwender enthalten. Er liefert mit seinen Ohren das im DAC fehlende Rekon-Filter dazu. Man könnte auch sagen Outsourcing von wesentlichen Komponenten zum Anwender.

Bedeutet im Umkehrschluss: Der Einsatz eines NOS-DACs ist nur dort sinnvoll, wo er durch einen Menschen komplettiert wird. In anderen Konstellationen, z. B. direkt vor einem analogen Sound-Prozessor, könnten dagegen eigenartige Dinge passieren.

Wichtig in diesem Zusammenhang wäre ein entsprechender Passus in der Bedienungsanleitung des NOS-DACs: Die Betriebsarten Hund, Fledermaus etc. sind wegen Fehlanpassung der dort implementierten Rekonstruktionsfilter nicht empfohlen. Ihr Hund kann ein Verhalten zeigen, wie es nach dem Blasen einer Hundepfeife erwartet wird.

Noch ein Punkt: Irgendwo schreibst Du, dass das "Nyquist-Shannon-Abtasttheorem für reale Menschen und nicht für bis 200 KHz hörende Fledermäuse entworfen wurde". Das möchte ich so nicht unkommentiert stehen lassen. Dieses Theorem (besser: dieser mathematische Satz) wurde nicht für reale Menschen entworfen, sondern ist ein (mathematisch bewiesener) Sachverhalt. Er stellt einen Zusammenhang zwischen Grenzfrequenz eines Signals und der Anzahl der benötigten Funktionswerte auf, um dieses Signal eindeutig bestimmen zu können. In diesem Satz/Theorem und der zugrundeliegenden Beweisführung kommen keine Menschen und Fledermäuse vor.

Aktive Grüße
Karl-Heinz
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Franz
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Beitrag von Franz »

MacDilbert hat geschrieben: 30.09.2021, 13:27 Hallo Horst,
hallo Franz,

vielleicht klingen die NOS-DACs auch deshalb angenehmer, weil mit fehlendem Rekon-Filter ein gewisser Höhenverlust einhergeht, den man dann irgendwie anders in Elektronik kompensieren müsste, aber vielleicht nicht immer tut. Diese Idee kam mir bei Betrachten der diversen archimago-Diagramme auf der oben verlinkten Page. Wie gesagt: reine Vermutung...

Hallo Karl-Heinz,

wie schon gesagt, hat mein NOS-DAC Rekonstruktionsfilter an Bord. Ich kann auch keinen Höhenverlust bemerken.

Gruß
Franz
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