Linn Renew DS und DS/1

[Bernd Peter]

Hallo Leif,

ein HiFi-Softwareplayer im PC macht kein SRC, weil es keinen sachlichen Grund dafür gibt (ferner ist dort die Clock allereinfachst, die Stromversorgung auch nicht besser). Er nimmt keine digitale Bearbeitung vor, der hat einfach die Ursprungs-Musikdatei an den DAC weiterzugeben. Like a virgin, würde Madonna sagen.

Im manchen DACs wird nun zur Jitterreduzierung - und nur deshalb - mit einem ASRC gearbeitet. Das geschieht vor dem Filter und ist nicht mit Oversampling zu verwechseln.

Anschließend wird im Filterbaustein oversampelt - um dort digitale Filtern zu benutzen, die zudem sehr musikfreundlich gestaltet werden können - die dabei verwendeten, unterschiedlichen (von Dir gerne angesprochenen) Interpolationsverfahren haben alle dasselbe Ziel, bei der Hochrechnung möglichst wenig vom Original zu verfälschen. Besser wird das Musiksignal dadurch aber nicht, dazu hat Ralf Koschnicke alles gesagt. Oversampling hat die Aufgabe, bei der D/A Wandelung Störfrequenzen zu beseitigen, ohne das eigentliche Musiksignal anzutasten.

Over- und Upsampling sind also technische Lösungen für unterschiedliche Bearbeitungsschritte bei der D/A Verarbeitung im DAC.

Was also soll ein SRC im PC-Softwareplayer? Der verändert nur das eigentliche Musiksignal und schafft dabei - gerade wie man ihn auslegt - für manchen ein künstliches analoges Klangbild, das sich schön anhört, aber so rein gar nichts mit der Quelldatei zu tun hat.

So ist das.

Gruß

Bernd Peter

[play-mate]

Hallo Bernd Peter,

ein HiFi-Softwareplayer im PC macht kein SRC, weil es keinen sachlichen Grund dafür gibt (ferner ist dort die Clock allereinfachst, die Stromversorgung auch nicht besser). Er nimmt keine digitale Bearbeitung vor, der hat einfach die Ursprungs-Musikdatei an den DAC weiterzugeben. Like a virgin, würde Madonna sagen.

....das ist doch Quatsch !
Sicherlich verwenden cPlay, Foobar, J.River ein Upsampling wenn man will, nur die große Frage in diesem Thread ist, wie dieses Upsampling gestaltet wird.
In Netzwerkplayern ist Upsampling unüblich, aber genau weil die Linn Player ein Upsampling mit FPGA generieren (und zwar mit einer linearen Interpolation) geht es in diesem Thread um wie Upsampling in einem ASRC Verfahren funktioniert.

Mit allem großem Respekt vor Ralf Koschnicke, behaupte ich dass nicht alles dazu gesagt worden ist !
Solange dass wir 16/44.1 Daten haben wird das Thema bestehen, trotz denen die beharrlich meinen dass es eh nicht besser werden kann.
Damit plädiere ich nicht dafür dass ein intelligentes Upsampling eine Auflösung herbeizaubern kann die nicht vorhanden ist, aber das man aus den spärlichen Daten das beste rausholt....
Das hat mit "künstlichen" Klangbild nix zu tun, mein lieber. Da muss du nur die Ohren aufsperren !

Gruß Leif

[Bernd Peter]

Hallo Leif,


jetzt habe ich mir aber wirklich Mühe gegeben, die technischen Zusammenhänge darzustellen und Du sagst: "Quatsch!"



Gruß


Bernd Peter

[musikgeniesser]

Moin Forenten,

ich habe eine gewisse Verwirrung gestiftet, was gar nicht meine Absicht war. Das kommt dabei heraus, wenn man sein eigenes Wissen upsampelt.

Meine Kenntnisse -- Ausgangsinformationen -- bezüglich dieses Themas ist eher spärlich. 16/44,1 könnte man sagen. Beim Lesen dieses Strangs habe ich gemeint, einen Unterschied aus Upsampling -- da wird unintelligent die Abtastfrequenz erhöht, ohne dass neue Informationen errechnet werden -- und Oversampling -- da werden Zwischenwerte mehr oder weniger intelligent errechnet, es entsteht also etwas neues -- heraus gelesen zu haben. Das war wohl falsch, aber da ich keine Ahnung habe, musste ich halt eine "Performance" machen. Eine böse Absicht, etwa, dass ich Euch verwirren wollte, verbirgt sich nicht dahinter. Ich versuche nur, zu verstehen.

Das Beispiel von Ulli habe ich dahingehend verstanden, dass die Kurve, die so ein wenig wie die Hüllkurve aussieht, das analoge Ursprungssignal darstellt, dem die digitalen Punkte gegenüber gestellt werden. Die Hüllkurve der digitalen Punkte würde anders aussehen, eben eckig.

Auch bezüglich des Begriffs Interpolation war ich offenbar nicht auf dem richtigen Dampfer. Ich dachte, eine Interpolation sei stets linear, habe aber gelernt, dass das nicht der Fall ist. Vielmehr ist jede Art, Zwischenwerte zu ermitteln, eine Interpolation. Daher gibt es die lineare Interpolation als einen Spezialfall der Interpolation.

Jedenfalls finde ich die Frage, wie die Zwischenwerte zu errechnen sind, sehr spannend. Das scheint mir ein schönes mathematisches Problem zu sein, für das es möglicherweise gar kein Optimum gibt, aber das weiß ich nicht. Interpolationen höherer Ordnung erscheinen mir jedenfalls vielversprechender als bloß lineare Verfahren.

Ich hoffe,der weiteren Verwirrung nicht weiter Vorschub zu leisten.

Herzliche Grüße

PETER

[play-mate]

Aber Bernd Peter,

Ich habe doch Verständnis dafür dass es nicht einfach zu Kapieren ist, warum richtiges Upsampling etwas bringt.
Wenn gar kein Jitter vorhanden wäre, könnte ich sogar das Argument halbherzig verstehen....ist aber nicht so.

In einem intelligenten Computer/DAC Verhältnis, spielt die billige Stromversorgung oder die zitternde Clock im PC überhaupt keine Rolle, denn dort wird sie gar nicht übertragen.....(aber das ASIO & Asynchrone Thema hatten wir schon).
Dennoch loht es sich die 16/44.1 Daten bei 96kHz oder höher wiederzugeben. Vorausgesetzt aber dass das Upsampling richtig gemacht wird.
Darum geht es hier, und Linn hat einen guten Ansatz mit dem linear Interpolierenden FPGA Chip. Das bestätigt Linn auch selber :

Implementing a ‘true’ upsampling filter requires significant processing power if parameters such as pass-band width, pass-band ripple, and stop-band attenuation are not to be compromised. Implementing the design in an FPGA allows complete control of the digital signal path and allows high performance filters to be implemented with high mathematical precision.

Richtiges Upsampling bringt durchaus mehr Qualität, nur scheint die Schwachstelle diese weit verbreiteten ASRC Bausteine in vielen DACs....

Sorry, wollte dich nicht beleidigen....

Leif

[uli.brueggemann]

Das scheint mir ein schönes mathematisches Problem zu sein, für das es möglicherweise gar kein Optimum gibt, aber das weiß ich nicht. Interpolationen höherer Ordnung erscheinen mir jedenfalls vielversprechender als bloß lineare Verfahren.

Und es gibt genau eine Interpolation die dann richtig rechnet, die sinc-Interpolation (also nicht linear, nicht Spline oder anderes). Sinc ist eine mathematische Funktion mit sin(x)/x.
...
In der Theorie lässt sich damit 100% genau die analoge Signalform des bandbreitenbegrenzten Signals erzeugen (höhere Frequenzen als fs/2 sind durch die Begrenzung für immer verloren, können also auch nicht hin-interpoliert werden).

Peter,
seufz. Nun muss ich mich selbst zitieren. Da steht doch nun schon alles. Ganz genau. Das Optimum ist die sinc-Funktion. Und zwar mit vielen Samples.

Grüsse, Uli

PS:
@ Leif
SoX macht übrigens keine Linearinterpolation. Für schnelles Arbeiten eine kubische und ansonsten eine bandbegrenzte Interpolation (Tiefpassfilter). Der Tiefpass kann dabei noch beeinflusst werden, es gibt auch ein very best Filter. Zusätzlich können die Filter hinsichtlich Linearphase, Minimalphase und gemischter Phase parameterisiert werden. Siehe Handbuch, Seite 26ff. Tu mir den Gefallen und mach korrekte Aussagen.
Ein sinc-Filter ist übrigens auch ein Tiefpass und zwar ein perfekter bei unendlicher Länge. Je kürzer umso mehr treten Nebeneffekte auf. Du kannst Dir so etwas in Acourate prima anschauen (65536 taps, Kaiser Window)

[play-mate]

Hallo Peter

Prima, da ist doch etwas rübergekommen....

Jedoch nicht ganz :

Ich dachte, eine Interpolation sei stets linear, habe aber gelernt, dass das nicht der Fall ist. Vielmehr ist jede Art, Zwischenwerte zu ermitteln, eine Interpolation. Daher gibt es die lineare Interpolation als einen Spezialfall der Interpolation

Die lineare Interpolation ist die einfachste, häufigste und gewissermaßen auch die logische.
Die Hüllkurve in Ulli´s Grafik ist eben nicht linear, weil sonnst würde man einen direkten geraden Strich zwischen den Punkten machen. Für Upsampler ist das einfach zu kalkulieren.

Wenn man aber die Hüllkurve als den analogen Spannungswert des Mikrofon´s gleich setzt, ist die niemals linear oder gerade !!!
-Mit Verlaub : das ist die denkbar schlechteste Interpolation.

Die Genialität des Secret Rabbit Code Upsamplers ist, dass mit avancierten Algorithmen und einer entsprechenden Berechnung, die Interpolation viel näher an die Original-Hüllkurve der Aufnahme kommt.
Das hat Nix mit künstlichen Zufalls Kalkulationen zu tun, aber wie Uli Brüggemann pointiert, exakt gerechnete Wahrscheinlichkeit innerhalb einer vorgegebenen Bandbreite.

Wer das bezweifelt, muss sich mit der Mathematik der Algorithmen auseinandersetzen oder die Ohren aufsperren.

Leif

[Bernd Peter]

Hallo Leif,

danke für Dein Verständnis.

Na irgendwann wird das schon noch.

Alter Upsampler, Du.

Gruß

Bernd Peter

[musikgeniesser]

Moin Leif,
moin Ul(l)i,
moin Bernd Peter,
moin René,
(hab ich jetzt alle?),
moin Forenten,

genau das wollte ich sagen: da die Kurve in Ullis Beispiel nicht linear ist, ist sie nicht die Hüllkurve, sondern das analoge Ausgangssignal. Das sieht man auch daran, dass sie bei den nicht upgesampelten Darstellungen zwischen den Punkten scheinbar zusammenhanglos umher irrt. Das analoge Signal kann gar nicht linear sein, glaube ich. Auch ein Rechteck oder Sägezahn ist in seiner "Geradheit" von der oberen Grenzfrequenz begrenzt, denn letztlich sind solche Signale nur aus beliebig vielen Sinussignalen (also Grund- und Oberwellen) -- die jede für sich genommen nirgends linear sind -- zusammengesetzt. Zieht man aber Linien von Digitalpunkt (oder wie sagt man dazu?) zu Digitalpunkt, ergibt sich ein Polygonenzug, der gar keine Kurve ist. Theoretisch zumindest. Insofern würden diese Ecken bisher nicht dagewesene Oberwellen erzeugen (die dann spätestens im Hochtöner in Wärme umgewandelt werden dürften).

Langsam beginne ich die Dinge besser zu verstehen. Euch allen herzlichen Dank für Eure Langmut!

Herzliche Grüße

PETER

[uli.brueggemann]

Darum geht es hier, und Linn hat einen guten Ansatz mit dem linear Interpolierenden FPGA Chip. Das bestätigt Linn auch selber :

Implementing a ‘true’ upsampling filter requires significant processing power if parameters such as pass-band width, pass-band ripple, and stop-band attenuation are not to be compromised. Implementing the design in an FPGA allows complete control of the digital signal path and allows high performance filters to be implemented with high mathematical precision.

Leif,
sorry, ich muss korrigieren. Linn spricht von einem Tiefpass. Mit den Eigenschaften Durchlassbereich, Welligkeit im Durchlassbereich und Abschwächung im Sperrbereich. Die hier gemeinten Filter machen bestimmt keine lineare Interpolation.
Wenn man eine lineare Interpolation zwischen den Abtastwerten rechnet, entspricht das einer Faltung mit einem Dreieck-Puls. Es ergibt sich Klirr durch Aliasing, das erste Nebenspektrum wird nur um -26 dB unterdrückt. Siehe auch https://ccrma.stanford.edu/~jos/pasp/Li ... ponse.html

Grüsse, Uli

[play-mate]

Sorry Uli,

Siehe Handbuch, Seite 26ff. Tu mir den Gefallen und mach korrekte Aussagen

Ich war der Annahme dass der SoX sich linear-phasig verhält, wenn linear-phasig eingestellt / parametrisiert ist.
....aber sind wir nicht in einem Audio Forum, oder bei einer wissenschaftlichen Doktorarbeit in Mathematik ?

Meine These dieses Threads ist doch, dass viele Upsampling Engines (speziell ASRC) mehr Probleme verursachen als hochwertige Wiedergabe zu leisten.
Da glaubt der allgemeine Audiophile dass er mit dem ASRC Upsampling eines XY DACs das Feld der High-End Studiotechnik betritt, und denkt sich beim Anhören : "alles Quatsch mit Upsampling"

Leif

[uli.brueggemann]

Sorry Uli,

Siehe Handbuch, Seite 26ff. Tu mir den Gefallen und mach korrekte Aussagen

Ich war der Annahme dass der SoX sich linear-phasig verhält, wenn linear-phasig eingestellt / parametrisiert ist.
....aber sind wir nicht in einem Audio Forum, oder bei einer wissenschaftlichen Doktorarbeit in Mathematik ?

Meine These dieses Threads ist doch, dass viele Upsampling Engines (speziell ASRC) mehr Probleme verursachen als hochwertige Wiedergabe zu leisten.
Da glaubt der allgemeine Audiophile dass er mit dem ASRC Upsampling eines XY DACs das Feld der High-End Studiotechnik betritt, und denkt sich beim Anhören : "alles Quatsch mit Upsampling"

Leif

Leif,
es ist vielleicht genau das Problem, dass die Audiophilen sich mit Begriffen zuquatschen lassen, das Ganze kaufen und dann erst merken, dass das Gerede nur zwecks Marketing ist.
Also bleibt nur die Möglichkeit, sauber aufzuklären. Und da muss man höllisch aufpassen, damit man nicht selbst auch ein Durcheinander verursacht. Nun sprichst Du von Linearphasigkeit bei SoX, davor hast Du von linearer Interpolation bei SoX gesprochen. Das sind zwei völlig verschiedene Paar Schuhe, Welten dazwischen. Und da reagier ich nun mal drauf

Generell kann man einfach feststellen, ich wiederhole das nochmal: das sinc-Filter ist für bandbreitenbegrnzte Signale (was unsere digitalen Musikdateien sind) das optimale Filter. Nur die Länge entscheidet über die Qualität. Und kurze Filter sind eben schlechter.
Nun kann man einfach hergehen und eine 44.1/16 wav auf 192/24 umrechnen. Auf dem PC. Mit langen Filtern. Das gibt das beste Ergebnis, dauert aber seine Zeit UND benötigt deutlich mehr Speicherplatz.

Dagegen steht ein ASRC in einem DAC, der online mit 44.1/16 -Daten gefüttert wird und quasi in Echtzeit auf 192/24 umwandeln soll. Und schon haben wir unseren Kompromiss, es geht nur mit kurzen Filtern und viel viel Tricks.
Und leider, wie wir heute schon einmal in einem anderen Beitrag gelesen haben, unterscheiden sich dann solche DACs auch noch durch ihren Wandlerchip und noch viel mehr durch die Ausgangsbeschaltung. Wer will denn da noch wirklich vergleichen können, ausser eben mit dem Gehör. Der logische Schluss, dass z.B. die Interpolation die Ursache ist, kann somit nicht einfach gezogen werden.

Grüsse, Uli

[play-mate]

Hey Uli !

Hier noch mal den Vorrigen Satz des Linn Statements :

The filter shapes used in the Linn DS up-sampler are the result of extensive listening tests. Various filter shapes were tried including linear-phase, minimum-phase, apodizing, etc. The resulting filter has a linear-phase characteristic and is what Linn term a ‘true’ upsampling filter. This means that it is fully attenuating at the Nyquist frequency and so prevents the formation of ultrasonic-images

Linn programmiert doch diesen Virtex Chip wie sie es für richtig halten und dies ist sicherlich eh ein Firmengeheimnis.
Wie und welche Interpolation nun theoretisch oder praktisch die absolut richtige ist, ist doch völlig unerheblich, oder ?
Damit kommen wir gar nicht weiter.

Eric di Lopo (der Konstrukteur von Secret Rabbit Code) hat sicherlich eine Strategie verfolgt bei der Entwicklung, aber welche Interpolations Mathematik nun die "richtige" ist bleibt reine Utopie.

Wichtig ist dass Upsampling nicht gleich Upsampling ist.

MfG. Leif

[play-mate]

Hallo Uli,

Ich glaube die meisten unserer Mit-Forenten schon längst über-strapaziert sind mit Begriffen, aber selbstverständlich beuge ich mich in Ehrfurcht vor deinen akademischen Einsichten und deiner Pingeligkeit
Folgendes verstehe ich aber nicht :

Nun sprichst Du von Linearphasigkeit bei SoX, davor hast Du von linearer Interpolation bei SoX gesprochen. Das sind zwei völlig verschiedene Paar Schuhe, Welten dazwischen.

"Linearphasigkeit" gibt es wohl nur in der Theorie, aber die lineare Interpolation ist doch hier das Thema.


Leif

[Schorsch]

Nun sprichst Du von Linearphasigkeit bei SoX, davor hast Du von linearer Interpolation bei SoX gesprochen. Das sind zwei völlig verschiedene Paar Schuhe, Welten dazwischen.

"Linearphasigkeit" gibt es wohl nur in der Theorie, aber die lineare Interpolation ist doch hier das Thema.
Leif

Hallo Leif

Interpolation = Upsampling.
Lineare Interpolation: Ein Verfahren - und zwar das einfachste - zur Interpolation, z.B. die Verbindung von zwei Abtastwerten mit einer Geraden. Das ist im Audiobereich eher ungeeignet, wie Uli ja erklärt hat.

Linearphasigkeit bedeutet eine konstante Gruppenlaufzeit, d.h. alle Frequenzen werden beim Durchlauf durch ein linearphasiges System um die gleiche Zeit verzögert. Das erreicht man durchaus mit FIR Filtern, nicht nur in der Theorie. Das ist ihr großer Vorteil.

Linearphasigkeit hat nichts mit linearer Interpolation zu tun. Man kann mit einem linearphasigen Tiefpassfilter eine Interpolation durchführen. Dabei entsteht aber keine lineare Interpolation sondern eine angenäherte sinc-Interpolation.

Viele Grüße
Georg