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Ist digitales Upsampling perfekt?

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Beitrag
zuglufttier
Inventar
#1 erstellt: 09. Apr 2010, 09:47
Ahoi,

ich habe mal eine Frage, die eigentlich eher ins Fachgebiet Nachrichtentechnik passt aber es geht hier ja immerhin um Audioverarbeitung

Also, wenn ich ein digitales Signal habe, meinetwegen 16 Bit/44,1 kHz, und wandle das in 24 Bit/96 kHz um, dann dürfte das nach meiner Meinung doch perfekt laufen.

Schließlich hat man nur endliche Werte und muss sich nichts aus den Fingern saugen. Es ist eine mehr oder weniger einfache Rechenaufgabe, denke ich. Und CD-Player oder DACs machen das ja schließlich in Echtzeit. Werden diese also auch vielleicht einfach so eingestellt, dass sie relativ genau rechnen aber eben nicht perfekt, um Rechenleistung zu sparen?

Ich bin mir der theoritischen Vorteile des Upsamplings bewusst und es geht mir auch nicht um klangliche Gesichtspunkte, sondern einfach nur um die Frage, ob's nun perfekt ist oder eben nicht. Die AD-Wandlung z.B. kann ja nie perfekt sein aber meiner bescheidenen Meinung nach, müsste das auf digitaler doch durchaus möglich sein.
bizkid3
Stammgast
#2 erstellt: 09. Apr 2010, 10:07

zuglufttier schrieb:
dann dürfte das nach meiner Meinung doch perfekt laufen.


Leider nicht: http://src.infinitewave.ca/


Viel Spass
zuglufttier
Inventar
#3 erstellt: 09. Apr 2010, 10:09

bizkid3 schrieb:

zuglufttier schrieb:
dann dürfte das nach meiner Meinung doch perfekt laufen.


Leider nicht: http://src.infinitewave.ca/


Viel Spass :)


Warum?

PS: Halt! Die wandeln von 96 auf 44,1 kHz runter. Dabei muss ja was verloren gehen. Ist es andersrum genauso?


[Beitrag von zuglufttier am 09. Apr 2010, 10:16 bearbeitet]
bizkid3
Stammgast
#4 erstellt: 09. Apr 2010, 10:34

zuglufttier schrieb:

bizkid3 schrieb:

zuglufttier schrieb:
dann dürfte das nach meiner Meinung doch perfekt laufen.


Leider nicht: http://src.infinitewave.ca/


Viel Spass :)


Warum?

PS: Halt! Die wandeln von 96 auf 44,1 kHz runter. Dabei muss ja was verloren gehen. Ist es andersrum genauso?


Schau dir die Seite mal genau an, auch die FAQ. Es geht nicht darum was verloren geht, sondern was der Algorithmus hinzufügt das nicht im Original war. Ob rauf oder runter sampeln spielt keine grosse Rolle bei den meissten SRC algos.


Da du ja das Wort "perfekt" benutzt hast lässt sich das ganz klar verneinen. Hättest du vielleicht hörbar benutzt sieht die Sache wieder ganz anders aus, siehe FAQ


[Beitrag von bizkid3 am 09. Apr 2010, 10:36 bearbeitet]
zuglufttier
Inventar
#5 erstellt: 09. Apr 2010, 10:54
Ok, dann hast du meine Frage leider schon beantwortet

Ich denke also für meinen Teil, dass es sich eigentlich nicht lohnt Upsampling zu betreiben.

Gibt es bei der DA-Wandlung auch ähnliche Probleme?
bizkid3
Stammgast
#6 erstellt: 09. Apr 2010, 11:15

zuglufttier schrieb:
Ich denke also für meinen Teil, dass es sich eigentlich nicht lohnt Upsampling zu betreiben.

Gibt es bei der DA-Wandlung auch ähnliche Probleme?


Jaein... bei der reinen DA Wandlung nicht, viele DACs benutzen aber reclocking chips um jitter zu reduzieren, welche dann mit resampling arbeiten. Da das wie du ja auch schon gesagt hattest in Echtzeit passieren muss/sollte sind die Algos dort ne Ecke simpler gestaltet.
Artemus_GleitFrosch
Stammgast
#7 erstellt: 09. Apr 2010, 12:14

zuglufttier schrieb:

... Halt! Die wandeln von 96 auf 44,1 kHz ...

resampeln von 44,1 auf 48 bzw. 96 kHz ist ja auch sehr problematisch, sinnvoller wäre es auf eine vielfaches der ursprünglichen Frequenz zu resampeln also bei 44,1 kHz auf 88,2 oder 176,4 und bei 48 kHz auf 96 oder 192.

wenn man z.b. 44,1 auf 88,2 resampelt dann kann jedes bit der original quelle beibehalten werden und es muss nur z.b. mit FFT ein zwischenbit eingefügt werden.

Das Problem bei Windows XP war ja das es die musik immer von 44,1 kHz auf 48 kHz resampelt hat, deswegen höre ich über ASIO mit foobar 2000 um das zu umgehen.
Ob das bei neueren Windows Versionen auch noch so ist weiß ich nicht.

Ich höre alle Lieder die ich in 44,1 kHz habe üben resampler auf 88,2 kHz... 176,4 kHz schafft zwar mein DAC aber nicht meine Soundkarte. Alles was mehr als 44,1 kHz ist höre ich in originaler samplefrequenz.
ev13wt
Stammgast
#8 erstellt: 09. Apr 2010, 14:35
Upsampling ist in etwa so wie bei alten Kassetten die Höhen reindrehen.
zuglufttier
Inventar
#9 erstellt: 09. Apr 2010, 14:41

ev13wt schrieb:
Upsampling ist in etwa so wie bei alten Kassetten die Höhen reindrehen.


Kannst du das vielleicht mal näher ausführen?
bizkid3
Stammgast
#10 erstellt: 09. Apr 2010, 19:04

Artemus_GleitFrosch schrieb:
resampeln von 44,1 auf 48 bzw. 96 kHz ist ja auch sehr problematisch, sinnvoller wäre es auf eine vielfaches der ursprünglichen Frequenz zu resampeln also bei 44,1 kHz auf 88,2 oder 176,4 und bei 48 kHz auf 96 oder 192.


In der Realität spielt das keine grosse Rolle. Die Artefakte der Algorithmen unterscheiden sich nicht grossartig wenn man von 44,1 auf 96 statt 88,2 hochsampelt. Das kann jeder einfach selber testen z.b. mit der Izotope RX demo, die Test Töne gibts auf der von mir genannten Webseite.



ev13wt schrieb:
Upsampling ist in etwa so wie bei alten Kassetten die Höhen reindrehen.


Das ist natürlich grober Unfug
zuglufttier
Inventar
#11 erstellt: 09. Apr 2010, 19:11
Und ist das Upsampling von 44,1 kHz auf 88,2 kHz denn perfekt?
bizkid3
Stammgast
#12 erstellt: 09. Apr 2010, 19:48

zuglufttier schrieb:
Und ist das Upsampling von 44,1 kHz auf 88,2 kHz denn perfekt?


In der Theorie sollte es das zumindest sein. Wenn du aber einen D/A hast der wie oben schon beschrieben nochmal hochsampelt, zwecks Jitterreduktion (und das tun heute fast alle), ist sowieso vom upsampling abzuraten. Das habe ich mal vor ca. nem Jahr getestet, gemessen und im Benchmark DAC1 Thread auf head-fi gepostet. Selbst wenn beim ersten Upsampling Prozess kaum messbare Nebeneffekte auftauchen (-160-180db) sieht der 2te Prozess mit dem schon bearbeitetem File deutlich schlechter aus im vergleich zum Original.

Die Tests sahen dann z.b. so aus:

Messtechnisch "schlecht", selbst mit den besten Algorithmen:

44.1khz Quelle -> 88.2khz -> 96khz
44.1khz Quelle -> 96khz -> 192khz

Besser:

44.1khz Quelle -> 96khz
44.1khz Quelle -> 192khz


Es ging darum das einige meinten der DAC1 würde besser klingen wenn man per Software upsampling betreibt damit der Algo des DAC1 ICs "weniger" arbeiten muss bzw in kleinen Schritten ein leichteren Job hat, was natürlich totaler Quatsch ist... Ich war übrigens auch einer derjenigen die das behauptet haben, bis ich es nachgemessen habe Versuch macht kluch oder so ...


[Beitrag von bizkid3 am 09. Apr 2010, 19:55 bearbeitet]
zuglufttier
Inventar
#13 erstellt: 09. Apr 2010, 20:22
Das hätte ich auch vorher angenommen. Wäre ja so als ob man erstmal ne MP3 in 320 kBit und dann in 128 kBit umwandeln würde Dann entstehen zweimal Verluste.

Naja, wenn nun der IC im DAC extrem schlecht wäre, passt das ja vielleicht doch

Aber wenn ich mir das alles so angucke, ist Upsampling kein echtes Thema mehr, da schon ziemlich flott die störenden Anteile in einem Bereich liegen, die man nicht mehr hören kann.

Ich denke, da passt auch wieder die Analogie mit den MP3s. Während die alten Codecs noch Probleme machten, kann man heute ab ner bestimmten Qualität die MP3s auch nicht mehr raushören.

Es ging mir eh nur um die Theorie dahinter, damit ein bisschen versteht, was gemeint ist, wenn ein Hersteller schreibt, dass er einen total tollen DAC gebaut hat z.B. Bei meinem Dr. DAC prime bleibt das Upsampling eigentlich auch immer aus...
cr
Moderator
#14 erstellt: 12. Apr 2010, 13:59
Natürlich ist 48 auf 96 kHz fehlerfrei möglich und einfach.
Auch 44.1 auf 96 ist fehlerfrei möglich (44:96 geht einfacher, entsprechend einem 0,25% Geschwindigkeitsfehler), man muß aber entsprechend viele Werte aus dem 44.1 Signal nehmen um die exakten Werte zu erhalten (entsprechend dem kgV)
Artemus_GleitFrosch
Stammgast
#15 erstellt: 12. Apr 2010, 17:07

bizkid3 schrieb:
Wenn du aber einen D/A hast der wie oben schon beschrieben nochmal hochsampelt, zwecks Jitterreduktion (und das tun heute fast alle), ist sowieso vom upsampling abzuraten.

Ich hab mal das Datenblatt von meinem DAC (AD1852) durchforstet und nix davon gefunden das der resampelt.

Da die meisten DACs Delta-Sigma-Wandler sind also seriell arbeiten ist es klar das sie mit einem internen takt arbeiten müssen der höher als die samplefrequenz ist und werte interpolieren, aber das DACs auf 96khz oder 192khz hochsampelen ist mir neu.
Vorallem interessiert mich was das mit Jitter zu tun haben soll. Es wäre nicht schlecht wenn du man nen link zu einer erklärung oder quelle für mich hast.


cr schrieb:

Auch 44.1 auf 96 ist fehlerfrei möglich (44:96 geht einfacher, entsprechend einem 0,25% Geschwindigkeitsfehler), man muß aber entsprechend viele Werte aus dem 44.1 Signal nehmen um die exakten Werte zu erhalten (entsprechend dem kgV)

Na dann kläre uns mal auf!!
Fange am besten damit an wo die die "0,25% Geschwindigkeitsfehler" her hast und wie du "fehlerfrei" definierst.
bizkid3
Stammgast
#16 erstellt: 12. Apr 2010, 17:24

Artemus_GleitFrosch schrieb:
Da die meisten DACs Delta-Sigma-Wandler sind also seriell arbeiten ist es klar das sie mit einem internen takt arbeiten müssen der höher als die samplefrequenz ist und werte interpolieren, aber das DACs auf 96khz oder 192khz hochsampelen ist mir neu.
Vorallem interessiert mich was das mit Jitter zu tun haben soll. Es wäre nicht schlecht wenn du man nen link zu einer erklärung oder quelle für mich hast.


Ich meinte natürlich nicht den DAC Chip an sich sondern den DAC als ganze Einheit (z.b. Benchmark DAC1, Lavry DA10 etc). Heute benutzen viele DACs chips wie den AD1986 ASRC (Asynchronous Sample Rate Conversion) zur Jitter Reduktion.


Hier wird das recht verständlich kurz erklärt:

http://www.head-fi.o...duction-work-153112/

Und hier im Detail:

http://www.diyaudio....rate-conversion.html
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