Stereo и Joint Stereo - чем отличаются?

← →
Desdechado © (2007-02-13 18:43) [0]

В mp3 есть такой параметр. С Mono понятно, а вот сабжевые?
Можно ли однозначно сказать, что какое-то из них лучше? Почему?

← →
oldman © (2007-02-13 18:49) [1]

> Можно ли однозначно сказать, что какое-то из них лучше?
> Почему?

А сам на слух не определяешь?
Если нет, то какая тебе разница?

← →
Zeqfreed © (2007-02-13 19:04) [2]

Гугль опять чтоли отменили?

Joint frequency encoding is an encoding technique used in audio data compression to reduce the data rate. The idea is to merge a given frequency range of multiple sound channels together so that the resulting encoding will preserve the sound information of that range not as a bundle of separate channels but as one homogenous data stream. This will naturally destroy the original channel separation for good, as the information cannot be accurately reconstructed, but this process will greatly lessen the amount of required storage space.

http://en.wikipedia.org/wiki/Joint_stereo

← →
Ketmar © (2007-02-13 19:14) [3]

можно. stereo лучше. если кто-то это расслышит -- подарю пирожок.

← →
oldman © (2007-02-13 19:18) [4]

> Ketmar © (13.02.07 19:14) [3]

А мы после того пирожка отличим стерео от моно???
:)

← →
kaif © (2007-02-13 19:22) [5]

This will naturally destroy the original channel separation for good, as the information cannot be accurately reconstructed
ИМХО, если это верно, то это было бы просто МОНО.
Видно что-то здесь не совсем так.
В принципе, например, низкие частоты можно вполне хранить МОНО.

← →
Nei (2007-02-13 19:24) [6]

>Можно ли однозначно сказать, что какое-то из них лучше?

FLAC, APE.
Если оборудование позволяет расслышать, конечно...

>Почему?
Lossless.

← →
oldman © (2007-02-13 19:25) [7]

> kaif © (13.02.07 19:22) [5]
> В принципе, например, низкие частоты можно вполне хранить МОНО.

В принципе, и высокие тоже :)))))))))

← →
Zeqfreed © (2007-02-13 19:27) [8]

> kaif © (13.02.07 19:22) [5]

Самое смешное, что в этой же статье внизу приводится ссылка на материал, достаточно подробно описывающий процесс джоинт-кодирования, где объясняется, что разделение каналов никуда не пропадает :)

← →
kaif © (2007-02-13 19:39) [9]

2 oldman © (13.02.07 19:25) [7]
я имею в виду то, что даже полное устранение стереоинформации из области низких частот не ведет к потере стереоэффекта.
Это обстоятельство использовалось антирокот-системами проигрывателей виниловых дисков класса Hi-Fi.

← →
oldman © (2007-02-13 19:41) [10]

> kaif © (13.02.07 19:39) [9]

А я вообще не помню, чтобы бас-гитара записывалась со стерео-флэнжером...

← →
Ketmar © (2007-02-13 19:45) [11]

> oldman © (13.02.07 19:18) [4]
> А мы после того пирожка отличим стерео от моно???
не знаю. также не гарантирую возможность отличать стены от дверей и пиво от водки.

← →
kaif © (2007-02-13 19:52) [12]

Человек воспринимает направление, откуда приходит звук, сравнивая фазы сигнала в своих ушах. Так вот ниже определенной частоты человек не может произвести это сравнение.
Любопытно, что восстановление направления по разности фаз сигналов создает неопределенность между звуком откуда-то "спереди" и откуда-то "сзади". Эта неопределенность устраняется более сложным анализом. Считается, что это достигается анализом спектра сигнала, искажененного ушной раковиной - один и тот же звук "спереди справа" создает иной сигнал на барабанной перепонке, чем тот же звук "спереди сзади". Некоторым звукорежиссерам удавалось создавать имитацию звуков сзади в "чистом стерео". В частности, в "The Wall" Pink Floyd есть такие фрагменты.

← →
Zeqfreed © (2007-02-13 19:55) [13]

> звук "спереди сзади"

Хороший звук :)

> В частности, в "The Wall" Pink Floyd есть такие фрагменты.

Пошел искать.

← →
Vovan # 2 (2007-02-13 19:57) [14]

joint stereo кака.

← →
Ketmar © (2007-02-13 19:59) [15]

> Vovan # 2 (13.02.07 19:57) [14]
все поняли? дружно учимся умению аргументировать.

← →
kaif © (2007-02-13 20:01) [16]

Собственно, выделение баса в один динамик в системах долби-сюрраунд возможно именно благодаря тому, что для баса понятие "стерео" неважно.
Что же касается кодирования, то я уверен, что после 16-битной оцифровки звука говорить о качестве бессмысленно. Хочешь lossless, хочешь - с потерями. Все одно фигня. Для качественной записи звука с динамическим диапазоном симфонического оркестра нужно минимум 20-битное кодирование, ИМХО. А для прозрачного звука 44 КГц дискретизации - мало. ИМХО, нужно минимум 100 КГц тактовой. А еще лучше - мегагерц. С появлением 16-битного CD закончилась эпоха Hi-Fi и победила мыльница. На мыльнице разница не чувствуется. Злые языки даже поговаривают, что производители CD-проигрывателей не обеспечивают их даже 16-битными ЦАПами. Зачем? 12-14 бит тоже сойдет. Для панка и попсы из мыльницы - вполне.

← →
kaif © (2007-02-13 20:03) [17]

Zeqfreed © (13.02.07 19:55) [13]
> звук "спереди сзади"

Хороший звук :)

вот что делает с людьми буфер обмена и лень!
Разумеется "справа сзади"
:)

← →
Ketmar © (2007-02-13 20:06) [18]

> kaif © (13.02.07 20:01) [16]
что-то мне напоминают эти речи. что-то очень знакомое и фрическое. но доказать не могу. подождём, пока придёт кто-нибудь, кому для этого не понадобиться пинать гугль и освежать знания, запрятаные в дальний угол моска.

← →
Vovan # 2 (2007-02-13 20:12) [19]

>все поняли? дружно учимся умению аргументировать.

Нее, сегодня без аргументов. Просто, есть мнение.

← →
Слоник_ (2007-02-13 20:13) [20]

> oldman © (13.02.07 19:41) [10]> >
> А я вообще не помню, чтобы бас-гитара записывалась со стерео-
> флэнжером...

из того, что вспомнилось, Cure прибегали к этому.
звукооператоры на концертах порой бас не "по центру" ставят, сам так делаю иногда.
но всё же, конечно, это скорее исключения, обычно обусловленные специфичной ролью партии баса (и специфичным звуком).

← →
kaif © (2007-02-13 20:17) [21]

2 Ketmar © (13.02.07 20:06) [18]
С чем Вы несогласны?
Я могу доказать, что 16 бит недостаточно для кодирования диапазона
pppp,ppp,pp,p,mp,mf,f,ff,fff,ffff = 9*10 dB = 90 dB. (разница между каждым уровнем примерно 10 dB)
Если ffff вписать так, чтобы иметь запас хотя бы 20 dB сверху для пиковой мощности (требование Hi-Fi), то у Вас отсанентся 96-20 = 76 dB. То есть пианиссимо не будет слышно вообще или на него останется 1 шаг дискретизации в лучшем случае. Если Вас и устраивает 1 шаг дискретизации, то многих экспертов - нет.
Теперь что касается Котельникова и всего что связано с 44 КГц. Возьмите синусоиду частотой около 10 КГц и продискретизируйте ее этой тактовой. Вы получите 4 точки. И паразитную амплитудную модуляцию, если только 44 КГц не кратно в точности этой частоте. А эти паразитные амплитудные модуляции воспринимаются как грязный и непрозрачный звук тарелок, например. И эксперты это прекрасно слышат. Когда только появился 16-разрядный CD, первые статьи экспертов назывались примерно так: "Причины некачественного звучания лазерных дисков". Однако лазерный диск удобен (я сам использую CD-аудиодиски) и потому прижился. Но это тем не менее не лучший стандарт. И далекий от идей Hi-Fi.

← →
Desdechado © (2007-02-13 20:43) [22]

> this process will greatly lessen the amount of required storage space.
Взял аудио диск, пожал его в mp3 с помощью LAME в двух вариантах: Stereo и Joint Stereo. Размер одинаковый с точностью до 1 кб.
На слух разницы не заметил (хотя музыкального слуха никогда не было).

ЗЫ Понятно, что mp3 режет высокие частоты, но мне в общем разницу бы уловить.

← →
Fredericco © (2007-02-13 20:53) [23]

Я по старой работе зачастую сталкивался с дорогой аккустикой и системами. Так же иногда общался с ребятами из компании http://www.ms-max.ru/ они кинотеатры инсталлируют. Бывал у них в тестовой комнате. Слушал разную музыку на разных системах от средней домашней, до проффесиональной концертной. Разница конечно есть но не так чтобы уж с CD нормально классическую музыку нельзя было слушать. Так вот, те ребята сказали мне что самое важное не то на чем ты слушаешь запись, а то как ее сделали на студии.

2 kaif ©
Для моего саморазвития. Что такое стандарт Hi-Fi? Есть ли у него рамки, и если да, то какие?

← →
kaif © (2007-02-13 21:29) [24]

Fredericco © (13.02.07 20:53) [23]
2 kaif ©
Для моего саморазвития. Что такое стандарт Hi-Fi? Есть ли у него рамки, и если да, то какие?

В общем-то Hi-Fi это не стандарт, а скорее некоторое направление, которое состоит в стремлении к верности звука (high fidelity - высокая верность). Первоначально Hi-Fi определили как стандарт (кажется DIN-1975), который предъявлял весьма скромные требования: диапазон частот 50 Гц...12.5 кГц, коэффициент гармоник (или его еще называют коэффициентом нелинейных искажений) - менее 10%.
Однако конкуренция фирм и "борьба за звук" быстро превзошли эти требования. Очень скоро "стандартным требованием" покупателя стали:
диапазон частот 20 Гц...18 кГц, коэффициент гармоник - менее 1%, а также отношение сигнал шум не хуже 60 - 70 dB.
Прошло еще немного времени и фактически Hi-Fi системами стали называть системы, имеющие диапазон частот не менее 20 Гц...20 кГц, коэффициент гармоник не хуже 0.1% и отношение сигнал/шум 80-90 dB.
Причем требования Hi-Fi для разных устройств были разными.
Например, для акустических колонок позволительно было иметь диапазон, начиная с 30 Гц и неравномерность АЧХ во всем диапазоне 10 - 20 dB, а для магнитофонов неравномерность АЧХ требовалась ниже 3dB, хотя диапазон сверху мог составлять 18 кГц и это тоже в принципе можно было считать Hi-Fi.
В конце своего развития в 8-е годы Hi-Fi системы достигли таких показателей:
акустические системы: 22 Гц ... 25 кГц
магнитофоны 20 Гц ... 22 кГц
Коэффициент гармоник усилителей - ниже 0.001%
Диапазон частот усилителей 0 Гц... 1 МГц
Отношение сигнал/шум:
Для магнитофонов 70 dB, для предварительных усилителей 96 dB.
Мощность усилителей и акустических систем: не менее 100 ватт на канал.

Появились ряд дополнительных показателей:
коэффициент интермоудляционных искажений, коэффициент динамических искажений, отношение сигнал/фон (кроме сигнал/шум), звуковое давление акустических систем, сигнал/рокот у проигрывателей, коэффициент детонаций (у магнитофонов) и возможно еще что-то, что я уже не помню.

Важно то, что тогда аппаратуру сравнивали при помощи параметров.
Фирмы честно указывали эти параметры, зачастую прилагали схемы к аппаратуре.
Это была "Битва за звук".
Честная битва.
В которой развивались и уши слушателей, и акустические системы и способы записи звука.
Все ждали прихода цифры.
Я лично ждал. И бредил перспективами качества, которые откроет цифровой звук. Отсутствие шума, почти нулевой коэффициент гармоник, нулевая неравномерность АЧХ...
Но произошло иное.

Фирмы сначала перестали указывать честные параметры.
Затем вообще перестали что-либо указывать.
Эпохе Hi-Fi пришел конец.

Сейчас можно купить Hi-End аппаратуру. Но проще на эти деньги купить квартиру.

А тогда Hi-Fi аппаратура или хотя бы отдельные Hi-Fi-элементы входили почти в каждый дом, где жил меломан... И каждый знал, что такое коэффициент гармоник.

← →
Nei (2007-02-13 21:44) [25]

kaif

А как вы оцениваете http://en.wikipedia.org/wiki/Extended_Resolution_Compact_Disc ,
в руках не разу не держал, однако существует достаточно образов в Lossless форматах, для того, чтобы оценить (на вскидку, припомню Билла Эванса, образы нескольких альбомов которого на таких дисках не так давно выкладывали в сети, мои уши не в состоянии отличить некоторые звуки на этих записях от реальных).

← →
Ketmar © (2007-02-13 22:13) [26]

> kaif © (13.02.07 20:17) [21]
"со всем!" (ц) %-)

я ж говорю: доказать не могу, потому подожду. я не сказал "точно фрик". я сказал "похоже на фричество". %-)

← →
Макс Черных © (2007-02-14 00:26) [27]

> Теперь что касается Котельникова и всего что связано с 44
> КГц. Возьмите синусоиду частотой около 10 КГц и продискретизируйте
> ее этой тактовой. Вы получите 4 точки. И паразитную амплитудную
> модуляцию, если только 44 КГц не кратно в точности этой
> частоте.

Т.е. я так понял Вы утверждаете, что терема Котельникова неверна? Это на нобелевскую премию тянет :) А там, между прочим, по барабану сколько точек апроксимации. А в том, что преобразование неидеально, как известно, виноваты неидеальность ФНЧ, джиттер, гистерезис на пороге АЦП, и много много чего еще. Вот их и ругайте, а на святое не надо посягать :)

← →
wal © (2007-02-14 09:21) [28]

> [27] Макс Черных © (14.02.07 00:26)
Теорема Котельникова верна, просто сигналов, удовлетворяющих ее определению, нету. Возьмите Excel и без всяких "неидеальность ФНЧ, джиттер, гистерезис на пороге АЦП, и много много чего еще", на голой математике постройте sin 49 Гц на 100Гц отсчетах.

← →
Reindeer Moss Eater © (2007-02-14 10:04) [29]

Все ждали прихода цифры.
Я лично ждал. И бредил перспективами качества, которые откроет цифровой звук.

Зато цифра дала беспотерьное многократное тиражирование.
Раньше, во времена аналогового HI-FI это было просто недостижимо.

← →
Reindeer Moss Eater © (2007-02-14 10:07) [30]

А еще пропало снижение качества в связи с износом носителя.
К тому же цифровой звук не ограничивается одним CD DA

← →
Игорь Шевченко © (2007-02-14 11:02) [31]

Туфта это все. Котельников там всякий и прочие яйцеголовые. Качество звука определяется ценой системы. Ну и позолоченым сетевым проводом из монокристаллической меди.

← →
wal © (2007-02-14 11:05) [32]

> [31] Игорь Шевченко © (14.02.07 11:02)
> проводом из монокристаллической меди.

Закаленном на классической музыке

← →
homm © (2007-02-14 11:16) [33]

> Туфта это все.
Теперь это будет фирменное выражение? :)

← →
Макс Черных © (2007-02-14 14:50) [34]

> Теорема Котельникова верна, просто сигналов, удовлетворяющих
> ее определению, нету.

Это как так нету. Любая функция имеющая ограниченный спектр.
Тот же синус - подавно. Как раз в чистой математике много функций, которые не удовлетворяют условию - тот же меандр, например. А вот в реале любой сигнал удовлетворяет условию теоремы. По причине того, что производная реального сигнала никогда не равна бесконечности.
Ну это же азы теории сигналов, ей богу.

> Ну и позолоченым сетевым проводом из монокристаллической
> меди.

Отстали Вы от жизни :) По канонам этот провод еще должен быть строго определенной длины и правильно расположен в пространстве. Типа чтобы ток бежал правильнее и магнитное поле земли и всего прочего не влияло :)

← →
wal © (2007-02-14 16:42) [35]

> [34] Макс Черных © (14.02.07 14:50)
> Тот же синус - подавно.

Ну раз уж азы мне объясняете, то вспомните, что спектр любой, конечной во времени, функции, бесконечен. А вот в реале любой сигнал конечен.

> Тот же синус - подавно. Как раз в чистой математике много
> функций, которые не удовлетворяют условию - тот же меандр,
> например.
Я Вам синус и предлагаю построить, а не меандр.

← →
DiamondShark © (2007-02-14 17:47) [36]

> Я могу доказать, что 16 бит недостаточно для кодирования
> диапазона
> pppp,ppp,pp,p,mp,mf,f,ff,fff,ffff = 9*10 dB = 90 dB.

А какие-то носители до появления КД обеспечивали динамический диапазон в 90 дБ?

← →
Макс Черных © (2007-02-14 18:30) [37]

> спектр любой, конечной во времени, функции, бесконечен.
> А вот в реале любой сигнал конечен.

Теория сигналов оперирует ими на отрезке времени или в конкретный момент. Никто там никогда бесконечные сигналы не рассматривает.

> Я Вам синус и предлагаю построить, а не меандр.

Ну так постройте по отсчетам ступенчатую функцию, прогоните ее через разложение Фурье - получите спектр из бесконечного ряда гармоник. А потом отсеките все гармоники которые выше 2*Fд. И получите этот самый синус. В институте мы это много раз проделывали. Правда не в Excel а в MathCad. Если Вы будете меня уверять, что синус в итоге не получится, то Вам стоит научные труды писать, ибо это есть открытие великое.

← →
Макс Черных © (2007-02-14 20:56) [38]

2 wal ©
> спектр любой, конечной во времени, функции, бесконечен.
> А вот в реале любой сигнал конечен.

Очевидно Вы имели в виду вот это дело:

Замечание 4. На практике восстановленнаяфункция f0(t), как правило, не совпадает точно c передаваемой функцией f(t). Ошибка обусловлена, например, тем, что спектр передаваемой функции f(t) обычно ограничен нерезко. Это вытекает хотя бы из того факта, что все реальные сигналы ограничены во времени и, следовательно, имеют неограниченные строго
спектры.

Вот тут есть одна интересная особенность, которая часто приводит к некоторым заблуждениям. Вышеуказанное замечание верно, конечно, НО, если рассамтривать сигнал все таки в свете электрических цепей, то в силу того, что электрический заряд не может менятся мнговенно, то существует конечная максимальная скорость нарастания/убывания напряжения в точке цепи. А эта скорость и определяет верхнюю частоту спектра. Т.е. спектр реального электронного сигнала всегда ограничен.

← →
wal © (2007-02-15 11:59) [39]

> [38] Макс Черных © (14.02.07 20:56)
Ну тогда Вы мне наверное объясните, что у меня получилось здесь: http://wal.pp.ru/kotelnikov.xls и как мне правильно восстановить исх. сигнал?

← →
wal © (2007-02-19 09:25) [40]

Видимо, аргументированного ответа не будет. А жаль :(

← →
vuk © (2007-02-19 11:12) [41]

А вот про SACD кто что скажет?
http://en.wikipedia.org/wiki/Super_Audio_CD

← →
Макс Черных © (2007-02-19 16:15) [42]

> Видимо, аргументированного ответа не будет. А жаль :(

Во первых макрос Ваш мой комп (очень даже не слабый) ниасилил.
Во вторых я Вам про Фому, а Вы мне про Ерему. Терема Котельникова лишь доказывает математически, что при определенных условиях (огр. спектр.) сигнал восстанавливается полностью. Но никто на практике не восстанавливает функцию по отчетам через рад Котельникова. Ибо при анализе отчетов, полагается, что вид исходный функции неизвестен. Кроме того, если сигнал прошел по эл. цепи, то он однозначно интегрируем и имеет конечный спектр. Посему делается синусное, например, преобразование Фурье. Фильтруется спектр по границе и все нормально восстанавливается.

← →
wal © (2007-02-19 16:37) [43]

> [42] Макс Черных © (19.02.07 16:15)
> Во первых макрос Ваш мой комп (очень даже не слабый) ниасилил.

Ну и фиг с ним, там уже готовый результат был.

> Но никто на практике не восстанавливает функцию по отчетам
> через рад Котельникова. Ибо при анализе отчетов, полагается,
> что вид исходный функции неизвестен.
В этом самом ряде никаких предположений о виде исходной функции нет, единственное предположение, что спектр не превышает некоторого значения, которое присутствует в формуле.

> Кроме того, если сигнал прошел по эл. цепи, то он однозначно
> интегрируем и имеет конечный спектр.
Синус тоже однозначно интегрируем и имеет конечный спектр.

> Посему делается синусное, например, преобразование Фурье.
> Фильтруется спектр по границе и все нормально восстанавливается.
Ну покажите мне, как из этого: http://wal.pp.ru/otschet.txt востановить исходный сигнал, хоть через Котельникова, хоть через Фурье, хоть через Лапласа, хотя бы алгоритм, если код писать влом. А уж с результатом работы алгоритма я Вас ознакомлю.

← →
kaif © (2007-02-19 17:45) [44]

Теорема Котельникова утверждает возможность точного восстановления сиглала со строго ограниченным спектром частотой F при помощи выборки точек с частотой не ниже 2F. И с этой теоремой я не спорю. Однако в музыкальной природе отсутствуют сигналы с ограниченным спектром, если только не иметь в виду музыку Пифагоровых сфер, которая длится вечно, ибо создана богами.

Произведения земных авторов, например, Моцарта или Ред Хот Чили Пепперс, длятся ограниченное время.

Поясню на пальцах.
Допустим у Вас имеется синусоида частотой 49.99 Гц. Которая длится вечно. Тогда теорема Котельникова применима и Вы можете, взяв частоту, скажем 100Гц и выбрав бесконечное число точек, восстановить полностью форму этой синусоиды.

Однако музыкальное произведение не длится вечно.
Если у Вас имеется всего 10 периодов частотой 49Гц и потом сигнал обрывается, то такой сигнал называют шумовым и он имеет бесконечный и непрерывный спектр (не ограниченный сверху вообще). Разумеется, этот спектр убывает и с какой-то точностью Вы все же получите свою синусоиду, если решите использовать теорему Котельникова, выбрав частоту дискретизации за пределами удвоенной частоты за пределами "на вскидку правого края спектра".

Вопрос в том, с какой погрешностью.
Так вот не нужно семи пядей во любу чтобы понять, что для восстановления отрезка синусоиды 49,99 Гц, состоящего из 10 периодов, выборок с частотой 100 Гц может оказаться совершенно недостаточно. Хотя бы потому что почти все выборки могут попасть в точку 0 или около 0. Или, наоборот, все выборки могут попасть в точки максимумов. Как повезет. И говорить о том, что Вам удалось восстановить сигнал, можно будет только если устранить всякую критическую способность ума перед лицом Святого Котельникова, который вообще имел в виду иное.

Теорема Котельникова позволяет нам лишь отвергнуть частоты дискретизации ниже 40 кГц. Но она не позволяет нам утверждать, что, например, 44 кГц дискретизации достаточно для точного восстановления музыкального сигнала.

← →
Макс Черных © (2007-02-19 20:40) [45]

> Если у Вас имеется всего 10 периодов частотой 49Гц и потом
> сигнал обрывается, то такой сигнал называют шумовым и он
> имеет бесконечный и непрерывный спектр (не ограниченный
> сверху вообще).

Я не знаю, что Вы и где там учили. Но все таки, применительно к электронике - любое устройство для передачи сигнала имеет ограниченную полосу пропускания. Не важно, что там было в музыке и сколько оно длилось. Коли прошло через усилитель, то спектр будет ограничен.

> Но она не позволяет нам утверждать, что, например, 44 кГц
> дискретизации достаточно для точного восстановления музыкального
> сигнала.

Зато она позволяет нам утверждать, что этой частоты достаточно, для точного восстановления сигнала, спектр которого ограничен принудительно диапазоном 20-20000 гц.

← →
kaif © (2007-02-19 21:02) [46]

Макс Черных © (19.02.07 20:40) [45]
Зато она позволяет нам утверждать, что этой частоты достаточно, для точного восстановления сигнала, спектр которого ограничен принудительно диапазоном 20-20000 гц.

Вроде бы и так. Если считать полосу пропускания, ограничивающую АЧХ по уровню -6dB тем же самым, что и условие в теореме Котельникова о том, что исходный сигнал принципиально не содержит в спектре частот, выше 20 кГц.

Однако.

Имеется 10 периодов частоты 4999 Гц.
Имеется даже то, что можно назвать "ограничением на полосу пропускания" в том смысле, как это обычно имеется в виду в звуковоспроизводящей аппаратуре (спад -6 dB/октаву выше 10 кГц:)
Это ограничение вносит определенные искажения в сигнал - фронт и спад этой пачки будут по форме отличаться от "идеальных". Фронт несколько запоздает, на спаде будет заметен лишний выброс.

Имеется 20 выборок частотой 10 кГц, пришедшихся на все точки, начиная с той точки где сигнал пересекает 0.

Восстановите сигнал.

Пусть даже с искаженным фронтом и спадом пачки.
Но восстановите хотя бы приблизительно общий уровень амплитуды этой синусоиды при тех условиях, что я описал.

Вас уже просили показать конкретно, как это сделать wal © (19.02.07 16:37) [43]

Покажите, а не наставиайте на абстрактной возможности.

← →
Макс Черных © (2007-02-19 21:24) [47]

> Если считать полосу пропускания, ограничивающую АЧХ по уровню
> -6dB

При мастеринге CD крутизна спада много больше. Фильтры, например, Батервотта или Чебышева - надеюсь слыхали про такие?

> Покажите, а не наставиайте на абстрактной возможности.

Знаете, мы тут не в институте. Свои экзамены по электронике и т.п я давно сдал на 5 очень и очень не глупым людям. Так что Вам я ничего доказывать не собираюсь. Верьте во что хотите, ради бога.

← →
kaif © (2007-02-19 21:39) [48]

Макс Черных © (19.02.07 21:24) [47]

Я свои экзамены тоже сдал на 5 и давным давно. И тоже очень не глупым людям.

В данном случае это Вы верите.

А я прошу показать оцифровку и восстановление синусоидальной пачки из 10 периодов частотой 4900 Гц частотой выборки 10 кГц, если первый такт выборки пришелся на тот момент времени, когда синусоида пересекает 0.
Можете предварительно ограничить спектр каким Вам угодно фильтром частотой 5000 Гц. Хоть до 120 dB/октаву.

Если Вы отказываетесь показать, то мне лично добавить нечего.
Если Вы не видите, в чем здесь проблема, советую нарисовать на бумаге то, что я предлагаю и немного поразмыслить.

← →
Макс Черных © (2007-02-20 00:13) [49]

> В данном случае это Вы верите.

А я не верю, я знаю. И что Вы мне доказать пытаетесь, я не пойму. Если про "пачку из 10 периодов" то это ничто иное, как произведение синусоиды и меандра, от которого, впрочем, вырезана одна полуволна. Чистый меандр, имеет, безусловно, бесконечный спектр и не может быть восстановлен.

Так что не стоит заниматься софизмами. Тем не менее, для анализа сигналов типа "кусок меандра" и т.п. на временных отрезках при условии ограниченности спектра, существует вполне математически точный алгоритм. Я так полагаю, раз у Вас 5 были, то Вы знаете какой. Он же, кстати, применяется и при анализе конечных во времени сигналов. Впрочем, алгоритмов то много, я имею в виду простейшие, которые есть даже во многих звуковых картах.

← →
Игорь Шевченко © (2007-02-20 00:20) [50]

> А я прошу показать оцифровку и восстановление синусоидальной
> пачки из 10 периодов частотой 4900 Гц

А кто это услышит ? Тема вроде про звук, а не про 10 периодов

← →
KSergey © (2007-02-20 07:31) [51]

Зарания прошу меня простить за ниженаписанное, но иногда я начинаю в это верить.

"Аудиофилия - это заблевание. Возможно - психическое." :)

Что же касается записей классических произведений - уверен, лучше на концерт сходить :) Хотя, конечно, хоцца и дома послушать. Ну ничего, SuperAudioCD уже доступны.. Глядишь - и получится альтернатива "тому самому" Hi-Fi. Если денег хватит :)

← →
wal © (2007-02-20 08:58) [52]

> [47] Макс Черных © (19.02.07 21:24)
> Свои экзамены по электронике и т.п я давно сдал на 5

Ну раз не хотите математику, а хотите электронику, то скажите, какого порядка нужен фильтр (на выбор: Чебышева, Баттервота, Макса_Черных, любой другой), чтобы с уверенностью сказать - в спектре выше частоты Fmax ничего больше нуля нету?

← →
kaif © (2007-02-20 12:03) [53]

2 Макс Черных © (20.02.07 00:13) [49]
Я знаю лишь одно. Человеку свойственно ошибаться.
И я допускаю, что один из нас ошибается.
А Вы этого почему-то не допускаете.
Давайте я дам ссылку на очень простое изложение сабжа. Там приведено и краткое доказательство теоремы Котельникова.

http://ire.krgtu.ru/subdivision/radiotehnica/rtcis/text/kot/Kot.html

Там рассмотрены и вопросы, связанные с искажением сигнала при восстановлении.

В частности там сказано именно то, о чем и я говорил:

На практике восстановленная функция, как правило, не совпадает точно с передаваемой функцией. Ошибка (погрешность) восстановления равна ... Эта ошибка обусловлена следующими причинами: 1) Спектр передаваемой функции обычно ограничен не резко. Это вытекает хотя бы из того факта, что все реальные сигналы ограничены во времени и, следовательно, имеют неограниченные строго спектры. Выбор интервалов отсчетов означает, что все спектральные составляющие спектра с частотами не передаются и не могут быть восстановлены приемником. 2) Если сигнал имеет неограниченный спектр, то спектр отсчетных импульсов имеет вид, показанный на рис. 3. (Спектр коротких импульсов, модулированных по амплитуде функцией). Характер искажений восстановленной функции на выходе фильтра отчетливо проявляется, если передаваемый сигнал имеет синусоидальную форму частоты . Пусть, например, частота следования отсчетных импульсов равна . Если при этом частота синусоидального сигнала , то в полосу пропускания фильтра (а, следовательно, и на выход), кроме частоты сигнала , попадет также частота и другие аналогичные комбинационные частоты рис. 4. В результате на выходе фильтра наблюдаются биения гармонических колебаний огибающая биений имеет разностную частоту .

Посмотрите ссылку. Допустите, что Вы ошибаетесь.
Я ни разу не сказал, что теорема Котельникова не верна. Я лишь утверждаю, что на практике (при использовании реальных источников дельта-импульсов и НЧ фильтров) недостаточно иметь 44.1 кГц дискретизации для приемлемого по качеству восстановления музыкальных сигналов.

Допустим даже что я ошибаюсь, и 44 кГц достаточно. Тогда непонятно, какого черта DVD-формат к звуковому каналу предъявляет намного более высокие требования (разрядность 24 бит, частота дискретизации 192 кГц)

Причем у этих требований есть определенный предел, на мой взгляд вполне согласующийся с тем, что мне и самому представлялось разумным (частота дискретизации не менее 100 кГц и разрядность не менее 20 бит)

http://zoom.cnews.ru/ru/publication/index.php?art_id80=1298

ЦАП После считывания лазером цифровой кодированный сигнал поступает на D/A конвертер, который у нас принято называть цифроаналоговым преобразователем (ЦАП). Отдельно идут аудио и отдельно видео-сигналы. Эти два процессора предельно важны, так как от них напрямую зависит качество картинки и звука. Например, бюджетные многоформатные и довольно неплохие плееры с «родины чая» имеют примерно следующие параметры ЦАПов: видео – разрядность около 10 бит, частота дискретизации 54 МГц; аудио – разрядность 12 бит, частота дискретизации 96 кГц. Хорошими считаются следующие параметры ЦАП: видео – разрядность 12 бит, частота дискретизации 108 МГц; аудио – разрядность 24 бит, частота дискретизации 192 кГц. А вот у техники Hi-Fi-класса возрастают параметры только видео-ЦАПа: разрядность может достигать 14 бит, частота дискретизации до 216 МГц; а аудиосоставляющая больше не растет. Впрочем это и так очень хороший параметр. Однако гоняться исключительно только за этими цифрами не советовал бы никому, так как на качество картинки и звука влияет и множество вещей. Даже такие как технология изготовления каркаса плеера, системы стабилизации вращения диска, технология вентиляции элементов электроники и так далее. Недаром знатоки и ценители высококачественного аудио и видео покупают исключительно технику брендов, известных в мире Hi-Fi. Логика в этом простая: тот, кто научился создавать великолепный звук, создает и великолепную DVD-технику.

← →
kaif © (2007-02-20 12:38) [54]

Вот мнение человека, который достаточно много работал со звуком:

http://havefun.ru/articles/read/1528.html

Если взять виниловый проигрыватель и хороший CD проигрыватель, и послушать, то разница в звуке будет где-то порядка 10%-15%. То есть нормальный CD плеер будет звучать на 10-15% хуже. Это я говорю о нормальном CD плеере. А те, что стоят в клубах, профессиональные – там разница будет 75-80%. Это не потому, что CD настолько плох, а потому что такая делается аппаратура.

А вот любопытно почитать про альтернативы формату DVD (Super Audio CD от Sony):

http://www.hificorner.co.uk/tips/sacd.htm

What"s the difference between SACD and DVD-A?
SACD is the next generation pure music format of the highest quality.
DVD-A is part of the multimedia DVD family proposition.

The two formats are not technically equivalent, SACD is based upon a 1 bit technology called Direct Stream Digital (DSD) and operates at a sampling frequency of 2.8224Mhz, DVD-A is multi-bit and there are a variety of sampling frequencies and bit rates available, the highest being 24bit/192kHz in two channel. Furthermore, for example, no digital filtering is employed for SACD replay and the recording process is quite different. For current purposes final applications are determined.

← →
Макс Черных © (2007-02-20 14:55) [55]

kaif ©

Для начала, я вполне допускаю, что могу ошибаться, вот только не в тех вещах на которых не одну собаку съел. Далее, все, что касаемо сигналов с бесконечным спектром Вы верно описываете, но я то Вам пытаюсь объяснить, то, что в реальных цепях их не бывает. Ну и кроме того импульсная функция, если она 0 в начале отрезка, 0 в конце, и при этом не меняет знак на отрезке, и если она дифференцируема на нем непрерывно, то такая функция легко приводится к бесконечной периодической функции с ограниченным спектром. Например зеркальным отражением полуволны и т.п. Соответственно, при преобразовании в аналог, как бы растягивается окно, а потом из результата вырезается первоначальных интервал.

Так что проблемы с "бесконечным" спектром с достаточной степенью решены уже давно, в том числе и в CD, импульсных строб. цифровых осциллографах и т.д и т.п.

> Я лишь утверждаю, что на практике (при использовании реальных
> источников дельта-импульсов и НЧ фильтров) недостаточно
> иметь 44.1 кГц дискретизации для приемлемого по качеству
> восстановления музыкальных сигналов.

А что, кто-то спорит с этим? Именно, неидеальность фильтра НЧ, неидеальность источников дельта-импульсов (джиттер), плюс малая разрядность (сильные искажения на малом сигнале) и т.д. и т.п
Тем не менее, выбор именно таких параметров был и так очень большим компромиссом для своего времени. Так как соимость всего и технологические возможности тоже немаловажны.

> Тогда непонятно, какого черта DVD-формат к звуковому каналу
> предъявляет намного более высокие требования (разрядность
> 24 бит, частота дискретизации 192 кГц)

Вот тут как раз все понятно. Когда появился DVD эти самые технологические вопросы и вопросы себестоимости отличались от времен появления CD я и не знаю во сколько раз, в 100 если не в 1000. А более высокая частота дискретизации служит как раз не для расширения полосы пропускания, а для существенного уменьшения влияния погрешностей фильтра НЧ и т.п. А вот 24 бит - это динамический диапазон дает. Кстати, многие эксперты согласны с тем, что для музыки вполне достаточно 20 бит.
Но вот для кино требования к неискаженной передаче слабых сигналов гораздо выше (не замаскированы они ничем) - оттуда и 24 бит.

← →
Макс Черных © (2007-02-21 00:06) [56]

Вот не удержался и глянул ссылку :)

> Если взять виниловый проигрыватель и хороший CD проигрыватель,
> и послушать, то разница в звуке будет где-то порядка 10%-
> 15%. То есть нормальный CD плеер будет звучать на 10-15%
> хуже.

Тот дурак, который несет такой бред просто даунито хромосом. Ну как может что-то звучать на сколько-то процентов лучше? Качество звука это вообще субъективное ощущение, которое нельзя измерить мерой.
Ну, это все равно, что заявить, что, скажем, "Боярыня Морозова" в 3 раза красивее "Черного квадрата". И вот народ наслушается таких экспертов, а потом убежденно верит во всякую чушь, про кабеля, про "цифру-гуамно" и так далее и тому подобное.

← →
kaif © (2007-02-21 01:31) [57]

2 Макс Черных ©

Однако, несмотря на всю математику, для меня так и останется неясным вопрос с оцифровкой простой синусоиды, частотой, близкой к 2F.
Возьмем бесконечную по времени синусоиду частотой F.
Теперь сделаем на ней выборки в точках с частотой дискретизации 2F + d. В данном случае d << F.
Так вот, если Вы взглянете на полученные величины, то легко заметите "биения" с частотой d. Это весьма похоже на сигнал, полученный в результате однополосной модуляции. Спектр такого сигнала имеет одну линию левее частоты F. И эта линия находится на частоте F - d.
Как Вы предлагаете восстановить "чистую" синусоиду?
Я не представляю.
Так как Ваш "хороший чебышевский фильтр" отрежет сигнал выше F, но не ниже.
Возможно я ошибаюсь, и эта паразитная частота окажется выше F. То есть на частоте F + d. И тогда фильтр ее отрежет, так как он четко должен отрезать все выше F + d/2 (если мы придерживаемся требований теоремы).
Однако мне не верится, что на практике это достижимо.
И потому биение проникнет в звук. И понизит его "прозрачность", как бы глупо и субъективно не звучал этот термин в устах экспертов.

Хорошо бы найти статью, где рассматривался бы вопрос именно таких биений.

Насчет 20 бит я с Вами согласен. Этого в большинстве случаев должно быть достаточно.

← →
Vga © (2007-02-21 04:15) [58]

> Тем не менее, выбор именно таких параметров был и так очень
> большим компромиссом для своего времени.

Это да... Помнится, я читал какую-то старую книжку. Там упоминалось, что проц (не помню уже какой, но во всей системе самый производительный и на выходе RAW PCM) загружен так, что нельзя на нем делать даже регулировку громкости.

← →
Смаг (2007-02-21 05:54) [59]

А вот DVD-Audio там фармат AC3 по-моему, так вот что можете сказать насчет этого? На слух для меня, как не эксперта, качество значительно лучше мп3. Настолько значительно, что просто ни в какое сравнение мп3 не идет. После прослушивания DVD-Audio, мп3 кажется такой какой. Только одно плохо, таких дисков у меня всего 2 :). Никак не могу найти такие диски, в основном продают сборники мп3 на двд.

Все же я сформулирую свою основную претензию, порождающую мои сомнения в отношении применимости теоремы Котельникова при сколь угодно идеальных фильтрах.
Я допускаю, что я ошибаюсь, но, к сожаелнию, не могу найти у себя ошибки и предлагаю участникам мне помочь.

Чтобы не осталось никаких сомнений, я возьму частоту сигнала F в четыре раза ниже частоты дискретизации D.
И сначала засинхронизирую этот сигнал по фазе с частотой дискретизации.
Допустим, я засинхронизировал так, что выборки приходятся на точки wt = 0, pi/2, pi, 3pi/2, а амплитуда сигнала равна 1. То есть две выборки приходятся на нули и две - на максимумы синусоиды. В результате мы получаем строго повторяющиеся выборки 0, 1, 0, -1, ...

Теперь уменьшим частоту сигнала на 1/100 F.
Мы получим выборки, модулированные паразитной частотой F/50.
Это несложно проверить в лоб, просто нарисовав мысленно график синусоиды и наложив на него точки выборок.
Амплитуда этой паразитной модуляции составит ровно 1 - sqrt(2)/2. То есть в какой-то момент рассинхронизация будет приводить к тому, что выборки приходятся на моменты времени рядом с wt = pi/4, 3pi/4, 5pi/4, 7pi/4, а через 50 периодов частоты сигнала выборки уже приходятся на wt = 0, pi/2, pi, 3pi/2.

Форма паразитного модулирующего сигнала будет представлять собой полупериоды частоты F/100, следующие друг за другом (пульсации в форме половинки синусоиды).
Если даже отвлечься (для простоты) от высших спектральных составляющих, можно интерпретировать такую паразитную модуляцию как обычную амплитудную модуляцию частотой F/50.
Спектр такого сигнала представляет собой основную частоту плюс две дополнительные спектральные составляющие, расположенные по обе стороны от основной частоты и имеющие величину примерно (1-sqrt(2)/2)/2 от основной спектральной линии.

Это легко доказать.
Обозначим w = 2*pi*(F - F/100).
"Упростим" вид сигнала, устранив оттуда высшие гармоники паразитной частоты.

Тогда сигнал будет выглядеть так:

sin(wt) - sin(wt)*sin(wt/50) * (1-sqrt(2)/2) =
sin(wt) - (sin(wt + wt/50) - sin(wt + wt/50)) * (1-sqrt(2)/2)/2
(элементарные тригонометрические преобразования для произведения синусов)

То есть мы имеем спектр, выглядищий примерно так:

F - F/100 (основная частота, амплитуда = 1)
F - F/100 - F/50 (левая паразитная линия, амплитуда = 0.146)
F - F/100 + F/50 (правая паразитная линия, амплитуда = 0.146)

Обратим внимание, что весь этот спектр расположен левее частоты 2F, и полностью удовлетворяет требованиям теоремы Котельникова. На частоте 2F мы поместим наш суперский НЧ-фильтр, который отрежет все выше 2F, но никак не частоты F - F/100 - F/50 и F - F/100 + F/50.

То есть этот фильтр не сможет отрезать паразитные частоты, которые мы уже видим невооруженным взглядом.

А теперь возьмем иное отклонение от частоты D/4, скажем D/20. И здесь тоже мы получим биения (паразитную амплитудную модуляцию). И так для всех частот вокруг D/4, которые не превышают D/2 * 3/4. Для всех этих частот весь спектр паразитной модуляции расположится левее границы нашего суперхорошего НЧ фильтра.

Точно так же можно показать, что будет существовать (правда меньшей амплитуды) паразитная амплитудная модуляция вокруг частоты D/8. Ее величина будет равна примерно 1 - cos(pi/8) = 0.076. А вокруг частоты D/16 мы аналогично получим паразитную модуляцию с амплитудой 1 - cos(pi/16) = 0.019.

На это все можно, конечно, плюнуть с высокой колокольни.
Ну, подумаешь, паразитная модуляция!
Однако известно, что подобные модуляции в изображениях создают муары, а в музыке "грязный, непрозрачный" звук.

При всем своем уважении к теореме Котельникова и всего священного, с ней связанного, я не могу разрешить вот эти вот простые проблемы с восстановлением сигнала по точкам.

Я не могу избавиться от паразитной амплитудной модуляции, сопровождающей значения во всех точках выборок, если частота выборок почти кратна частоте бесконечного по времени синусоидального сигнала, очевидно, имеющего ограниченный спектр, и потому полностью (как мне кажется) подпадающего под условия теоремы.

Если кто-то сможет аргументированно показать мне, где в моих выкладках ошибка, буду безмерно счастлив.

Возможно я неправ в том, что пары точек, амплитудой sqrt(2)/2 все же могут считаться эквивалентными одной точке амлитудой 0 и одной, амлоитудой 1. И тогда я неправ для областей частот вокруг D/4. Однако сказанное остается справедливым для частот вблизи D/2. И там я не знаю, как выкрутиться. Так как там амплитуда паразитной модуляции составялет величину 1.
Возможно все же для частот ниже D/4 мы получаем хороший результат. Но для частот между D/4 и D/2 мои сомнения пока остаются.

Пожалуй, я нашел ошибку в своих рассуждениях сам.
Действительно для частоты D/4 мой анализ не совсем верен.
Для частот же вблизи D/2 работает другой механизм.
Здесь паразитная модуляция возникает, но ее спектр состоит из двух частот, разнесенных таким образом, что одна из них оказывается за границей НЧ фильтрации. И будет отсечена "хорошим" фильтром.
Однако у меня остаются сомнения насчет верности той частоты, что останется в результате.

> [61] kaif © (21.02.07 16:26)
Да все правильно, просто Котельникова несколько вульгарно понимают. Сигнал можно востановить полностью только при бесконечном числе отсчетов, либо они бесконечны во времени для сигнала с ограниченным спектром, либо бесконечно мало расстояние между отсчетами для конечных во времени сигналов. Ни то ни другое в реале не получится, поэтому востановление происходит с погрешностью, которая тем меньше, чем больше отсчетов используется. Вот и вся премудрость.

2 wal © (21.02.07 16:48) [63]
Все же не совсем так. Я привел анализ и сам же нашел там у себя ошибку для частоты около D/4. Мы получаем не совсем тот вид спектра, что я описал, если отсеять все частоты, выше D/2 после восстановления. Сигнал около D/4 после дискретизации, если просто соединить полученные точки, будет чередованием сигнала треугольной формы амплитудой 1 с меандром, амплитудой sqrt(2)/2. А спектр этого сигнала (по крайней мере, амлитудная составляющая, если отвлечься от фаз) содержит лишь основную гармонику D/4 и составляющие нечетные гармоники высшего порядка (так как сигнал симметричен), то есть начиная с 3/4D, а эти все гармоники будут отсеяны хорошим фильтром и мы получим идеальное восстановление. Однако эта моя ошибка для меня прояснила лишь одно мое заблуждение - что все частоты, близкие к D/N будут создавать неустранимые биения и неустранимые составляющие в спектре. Я вижу, что для частот вблизи D/4 Это не так. Там все нормально. Однако для частот вблизи D/2 я продолжаю видеть проблемы. И эти проблемы настолько принципиальны, что я не вижу способа их устранить. Спектр частоты около F <~ D/2, приобретший паразитную модуляцию разностной частотой, представляет собой две симметрично расположенные относительно F линии. Одна из них устраняется "хорошим" фильтром. Но другая остается. И именно она должна представлять собой наш "восстановленный" сигнал. Однако частота этого "восстановленного сигнала" отличается от частоты F. В этом пока я вижу проблему. Это распространяется на все частоты в промежутке между D/4 и D/2. Возможно и здесь я ошибся, и "расщепленный", благодаря паразитной модуляции спектр сохраняет левую частоту, добавляя правую, которая затем уничтожается фильтром. Однако я пока не вижу, чтобы это было так. Я пока вижу именно симметричное "расщепление", а это означает, что применение хорошего фильтра после выборки отсчетов исказит исходный сигнал, просто сдвинув его по частоте влево. Что не есть хорошо, ИМХО. Бесконечных отсчетов не требуется. Здесь Вы ошибаетесь. Для меня очевидно, что для всех частот ниже D/4 идеальное восстановление возможно. Если бы в теореме Котельникова фигурировало значение D>=4F, я бы и не спорил.

Однажды (еще в 90-е годы) я пробовал оцифровывать полный телевизионный сигнал с видеомагнитофона в форматах PAL и SECAM (хотелось из подручных средств соорудить управляемую цифровую линию задержки для устранения некоторых механических эффектов бытового видеомагнитофона, мешавших трансляции его сигнала в профессиональный или кабельный эфир). Я тогда поиграл с частотой дискретизации и битностью. Использовался быстрый 8-битный АЦП и такой же 8-битный ЦАП. Я отключал разряды и убедился, что сокращение разрядности до 6 бит на глаз было вообще незаметно. Это оцифровка всего видеосигнала, с поднесущими цветности! Но вот частота дискретизации влияла на качество очень серьезно. При частоте дискретизации 15...16 МГц и выше я получал относительно нормальное качество. При более низких частотах у меня возникали муары. Казалось бы, полоса видеосигнала не превышает 6 МГц при самом лучшем раскладе, а на выходе видеомагнитофона она и того меньше. Однако качество восстановленного сигнала "на глаз" после дискретизации частотами порядка 12-13 МГц было не просто неприемлемым. Оно было весьма скверным.

Не хотелось бы затевать спор.
Просто ряд сомнений для диапазона D/2...D/4 у меня продолжает присутствовать. Ясно, что здесь не математический форум и спорить о доказательстве теоремы смысла нет. Хотя можно было бы, возможно, взять спектр с центральной частотой ~<D/2 для конечного во времени сигнала (чтобы возможно было вообще повторно применять Фурье-преобразование, как это сделано в том доказательтсве теоремы, которое я приводил) и посмотреть, что конкретно мы получим на выходе если этот спектр как-то суметь "абсолютно" предварительно обрезать справа частотой D/2, возможно, численными методами, а затем сделать обратное преобразование Фурье, обрезать еще раз абсолютно и посмотреть, что же в конце концов получилось. Может быть математики сумели бы это проделать такое "обрезание" аналитически, не знаю. Я не математик.

> Казалось бы, полоса видеосигнала не превышает 6 МГц при
> самом лучшем раскладе, а на выходе видеомагнитофона она
> и того меньше. Однако качество восстановленного сигнала
> "на глаз" после дискретизации частотами порядка 12-13 МГц
> было не просто неприемлемым.

Ну это у вас получилось что-то наподобие макровижион, там то же принцип :) А что до математики, то как это не кажется порой чудесатым, но теорема Котельникова верна и это факт. Я вот, каюсь, чуток цифирь подзабыл, но если мне не изменяет память, то квантование вносит только "верхние" спектральные составляющие. Это без учета, конечно, округлений при отчетах. Но вот чем ближе мы к пределу теоремы, т.е. к 2f, тем ближе фильтр НЧ должен быть к идеальному. Но, увы, таковой нереален.
Есть даже формула расчета, т.е. какая должна быть частота для конкретной крутизны фильтра. Именно по этому мы и имеем 44.1 а не 40 кГц.
Вот есть у меня где-то книжонка путевая. Один ботаник из Филипса написал про то как они CD придумывали. Вот там все разложено, и про искажения, и про спектры, и про коррекции всякие. Блин, вот не могу ее найти, и дома все перерыл и на работе. Коли отыщу, зацитирую формулы оттудова.

> [64] kaif © (21.02.07 18:45)

В теории от этих биений не избавится. Макс Черных прав, что дискретизация вносит только верхние составляющие, но забывает про тот нюанс, что частоты >Fд/2 (от которых никаким фильтром не избавиться) "переносятся" вниз и при восстановлении искажают исходный сигнал. Задача фильтра - снизить эти составляющие до уровня, который и определяет ошибку восстановления, в идеале - до уровня ниже ошибки квантования АЦП, тогда ей можно будет пренебречь.

> но забывает про тот нюанс,

Ну почему забываю, помню. Все, однако, опять сводится к неидеальности фильтров. О чем я и писал. Но с входным фильтром дела обстоят гораздо лучше, чем с выходным, ибо есть известные способы борьбы. Ну, в частности, оцифровка сигнала не с частотой 44.1 а с в несколько раз большей, тогда прямой спектр сигнала практически не замазан своим зеркалом на частоте Fд. Ну а потом элементарная математика - цифровая фильтрация и сдвиг спектра по полосе "вниз". Все путевое оборудование сейчас там и делает. А вот с выходным фильтром такие трюки уже не прокатят.
И кстати, старый прикол - вопрос глупому студенту а какая должна быть частота среза выходного идеального фильтра НЧ? Чтобы все работало?
Обычный ответ - Fд/2. А правильный Fфильтра < Fд - Fв, где Fв - верхняя частота спектра вх. сигнала. Вот и говорят студенту - на чо на чо ты там делил? На 2? Ну, вот и тебе тоже 2 :)

> [24] kaif © (13.02.07 21:29)
> В общем-то Hi-Fi ...

kaif, долго задавал вопросы поисковику, но кроме интернет магазинов толком найти ничего не смог. Не затруднит дать ссылочку, где про hi-fi/hi-end можно почитать подробнее? Заранее спасибо.

2 Юрий © (28.02.07 11:42) [68]
Я давно не интересуюсь этой темой.
Знаю лишь, что существует журнал Hi-End-овщиков. Но насколько мне известно, там многие во всяческие чудеса верят (как справедливо заметил ИШ). Например в то, что если купить позолоченный сетевой провод за 100 баксов или сетевую розетку за 20 баксов, то это на звук повлияет положительно. :)
Хотя не исключено, что в среде Hi-End есть не только "потребители", но и люди, разбирающиеся в параметрах аппаратуры.

Я лишь могу дать ряд дельных советов по своему опыту меломана эпохи Hi-Fi.

1. Первый совет. ЗАГЛУШИТЬ ПОМЕЩЕНИЕ.
бессмысленно гоняться за качеством аппаратуры, если комната не заглушена.

Я сам занимался заглушеним своей комнаты и хорошо помню на слух, в чем состоял эффект. Перед заглушением я взял генератор синусоидального сигнала и "прогнал" комнату на неравномерность АЧХ. На той аппаратуре, что имелась (тогда - колонки S90). Кроме явно выраженных двух резонансов на низкой частоте - длина и ширина комнаты (потолки у меня были высокие, равные ширине комнаты) наблюдалось много пиков на средних частотах. Самый страшный резонанс был продольный - такое было впечатление, что стекла сейчас вылетят.
После обклеивания всех стен пенопленовыми обоями (мягкие звукопоглощающие обои толщиной до 5 мм) первое, что я заметил - шум улицы, постоянно присутствовавший в комнате, практически исчез (похоже, упал не менее чем на 20 - 30 dB). Второе, что было очень заментно - изменился звук моего фортепьяно. От раскатистого, с эхом до сухого, отчетливого. Фортепьяно просто "перестало звучать". Хотя впоследствии я понял, что на самом деле оно стало звучать намного лучше, просто все огрехи играющего слишком вылезают при таком звучании и дилетантски "с кайфом" уже не поиграешь и себя не обманешь. Нужно работать над звукоизвлечением...

Проверка резонансов показала, что на низких частотах они никуда не делись, хотя и ослабли в небольшой степени.

Однако на средних и высоких частотах произолшли удивительные метаморфозы. Система с колонками S90 зазвучала на порядок прозрачнее и чище. Возникло "звуковое пространство", которого раньше не было. Во много раз вырос "стереоэффект". В общем субъективно по качеству (прозрачности и различимости отдельных инструментов) звук от аппаратуры в заглушенной комнате отличается от звука в незаглушенной примерно так же, как раньше колонки S90 от динамика телевизора.

Потом я приобрел колонки "Электроника 100 АС 060" (ИМХО, лучшие колонки в мире на тот момент) с никелевыми диффузорами и когда я их врубил в этой заглушенной комнате, могу сказать, что впервые в жизни меня полностью устроило качество звука. Слышно было больше инструментов и намного отчетливее, чем в самых продвинутых пленочных наушниках. Эти колонки имели ряд преимуществ перед традиционными колонками. Это примерно в 10 раз большее звуковое давление (1.2 Па при 4 Вт вместо 1.2 Па при 35 Вт у S90), это значительно сниженные нелинейные искажения на низких частотах (3% вместо традиционных 30% на частоте 30 Гц), значительно меньшую неравномерность АЧХ (3% на низких частотах вместо традиционных 18%) и низкую неравномерность АЧХ (менее 1%) на средних и высоких частотах. Достигнуто это было за счет более высокой прочности и легкости металлических диффузоров по сравнению с бумажными.

После этого я имел счастье долгое время использовать точно такие же колонки в одном незаглушенном помещении (на научно-исследовательской станции было что-то вроде маленького клуба). Стены там были каменные, отражения очень сильные. Звук был отвратительным. Сравнивая звучание у себя дома и там, я пришел к выводу, что заглушенная комната - первейший фатор, влияющий на звук. Если у вас нет хоть как-то заглушенной на средних и высоких частотах комнаты (хотя бы обвешенной коврами), бессмысленно покупать хорошую акустическую систему.
-----------------------
2. Второй совет. КОЛОНКИ.

После того, как Вы разобрались с заглушиванием помещения, ищите хорошие колонки. На мой взгляд лучшие колонки (если это многополосная система) обязаны иметь металлические диффузоры. Главные параметры колонок:
1. Количество полос. Традиционно оптимально 3 полосы: низкочастотный динамик, среднечастотный и "пищалка". В некоторых современных системах используется один низкочастотный динамик для всех каналов, так как стереоэффекта на низких частотах все равно нет. Однако крайне важно иметь отдельные полосы для средних и низких. 2-полосные колонки, содержащие пищалку и нечто, призванное воспроизводить низкие и средние одновременно, всегда имеют проблемы с звучанием в области средних частот.
б. Диапазон частот. Для колонок - не менее 30...20,000.
7. Неравномерность АЧХ. Главный параметр колонок. Однако именно его и не любят честно изображать некоторы производители. Хорошие колонки должны обеспечивать неравномерность АЧХ (амплитудно-частотной характеристики) не более 3dB в диапазоне частот 100...20,000 Гц.
8. Звуковое давление. Чем больше, тем как бы выше "КПД" колонки при той же подводимой мощности.
9. Коэффициент нелинейных искажений в области низких частот. Очень редко приводимый параметр. Хорошо бы иметь хотя бы ниже 10%.
10. Фазоинверторы. Это такие "дырки" или "лабиринты", призванные создать резонанс ниже предельной частоты низкочастотного динамика и при помощи такой уловки "усилить басы". Как правило они порождают "бубнение" динамиков и невнятные ноты на басах. Создают иллюзию "мощного баса" для необученного восприятию бавосых нот уха. Хотя иногда эти фазоинверторы и не создают подобных эффектов, если они были правильно рассчитаны изготовителем и их цель была именно в устранении каких-то провалов в области низких частот, а не в создании иллюзии "мощного баса".
11. Разумеется, колонку, прежде, чем покупать, следует "послушать". Самое главное - "прозрачность" звука и отсутствие "бубнения" (одна и та же нота на басах). Обращать внимание на звучание средних частот. Лучше поднести ухо к среднечастотному динамику и задаться вопросм "то ли это, о чем я мечтал"?
12. Не покупайте колонки, не сравнив их по параметрам и на слух с другими колонками.
13. Мощность колонок должна быть не менее 50 Вт/канал (или отдельный низкочастотный динамик, минимум 100 ватт). Ниже этой мощности получить нормальное звуковое давление на басах Вам не удастся.

--------------------------------------
3. Третий совет. УСИЛИТЕЛЬ, ЭКВАЛАЙЗЕР.
После того, как Вы разобрались с комнатой и колонками, Вы сможете отличить нюансы звучания электронной аппаратуры.
К электронный тракту предъявляются высокие требования, но самое главное из них, пожалуй, это коэффициент гармоник (или его еще называют коэффициентом нелинейных искажений). Это самый примитивный параметр, но очень важный. Измеряется он так. На вход подают чистую синусоиду определенной частоты F. На выходе измеряют суммарную мощность всех возникших высших гармоник (частоты 2F, 3F,4F...), которые возникают благодаря нелинейности тракта. Затем делят эту мощность на мощность частоты F на выходе и получают коэффициет гармоник.

Для усилителя, основанного на биполярных транзисторах, коэффициент гармоник должен быть ниже 0.01%. Для ламповых усилителей и для усилителей на основе полевых транзисторов коэффициент гармоник может быть выше при лучшем "качестве звука". Связано это с тем, что у полевых транзисторов и у ламп передаточная характеристика более "пологая", напоминающая параболу, поэтому в составе дополнительных гармоник возникают обычно лишь частоты 2F и 3F, но не выше. Эти гармоники на слух не поганят сигнал так сильно, как, например, 5F, 7F и выше. А у биполярных транзисторов передаточная характеристика экспоненциальная и она вносит в сигнал гармоники вплоть до 14F и 15F. Поэтому для снижения коэффициента гармоник в усилителях на основе биполярных транзисторов применяют глубокую отрицательную обратную связь, которая приводит к новым видам искажений - динамическим, из-за конечной задержки распространения сигнала в усилителе. Динамические искажения проявляются в том, что в сигнале вместо синусоидального высокочастотного фронта у мощных сигналов возникает линейно нарастающий фронт и выброс, воспринимаемый на слух как щелчок. К тому же внутри тракта, охваченного снаружи глубокой отрицательной обратной связью, возникают интермодуляционные искажения (биения и взаимные модуляции между разными частотами в широком музыкальном спектре), которые на слух совершенно невыносимы и вносят "грязь" в богатый спектром музыкальный сигнал. При этом бедный спектром сигнал, характерный для попсы, может звучать очень даже круто. Но на роке эти эффекты тут же вылезают.

Неправда, что лампы рулят безальтернативно. На самом деле лампы - шиза. Комплиментарные пары мощных полевых транзисторов в сочетании с неглубокой общей обратной связью (только локальные ООС) в отдельных каскадах усиления позволяют получить звук вовсе не хуже "лампового".

Диапазон частот усилителя должен быть 0...100,000 Гц минимум.
Неравномерность АЧХ - не более 0.1%
Мощность - не менее 50 Вт/канал.
Коэффициент гармоник - не более 0.01%
Ну и послушать тоже желательно. :)

ЭКВАЛАЙЗЕР В HI-FI АППАРАТУРЕ ПРИМЕНЯТЬ НЕЛЬЗЯ!

Сейчас объясню, почему.
Дело в том, что чисто математически стыковать АЧХ разных полос в ровную линию возможно только если фильтры имеют крутизну спадов 6 dB/октаву. То, что дает, например, традиционный регулятор "басов" или "высоких".
При борлее высокой крутизне спадов, которые обеспечивают фильтры эквалайзеров, состыкавать АЧХ в ровную линию чисто математически невозможно. Возникает "неровная АЧХ", к которой ухо чрезвычайно чувствительно. По той же причине всевозможные "хорошие" чебышевские фильтры НЧ, о которых говорили в связи с записью на CD создают ущербности на АЧХ в "ровной части". Все это воспринимается как потеря сочности и прозрачности звука.

-----------------------------------------
Последнее. ИСТОЧНИКИ СИГНАЛА.

Когда у Вас уже все есть (заглушенное помещение, колонки, усилитель), Вы можете начать изощряться с источниками сигнала. Здесь уже советы давать бессмысленно, так как здесь имеется сегодня большой прогресс. Единственное, что посоветовал бы, иметь хороший виниловый проигрывать и иногда сравнивать звук с тем, что Вам кажется приемлемым.

С уважением.
Все сказанное - ИМХО.

Буду рад, если в ком-то заронил меломанские идеи.
Хороший звук достичь можно. Но это требует усилий. Невозможно придти в магазин, купить "домашний кинотеатр" за 300 баксов и думать, что получишь хороший звук. Можно потратить эти 300 баксов с умом. Например, для начала - заглушить комнату.

2 Юрий © (28.02.07 15:14) [71]
На за что. Я так и не привел ссылок, так как сам не знаю.
Можно обратиться в icq?
Да, конечно. Всегда можно.

Могу рассказать, какая у меня сейчас аппаратура. Я живу в эмиграции и снимаю квартиру. Хотя надеюсь скоро обзавестись своей. Вот там я обязательно начну с заглушки помещения - с женой уже договорился. Звук в нашей семье всегда был приоритетнее модных обоев.
Пока же я обхожусь самым минимумом. У меня две колонки 50 АС 061 М, разумеется, с металлическими диффузорами. Купил я их в свое время в магазине подержанной аппаратуры всего за 100 баксов пару. К ним имеется не шибко качественный, но удобный усилитель Technics class A (50 вт/канал). Его я купил также подержанный, но в очень хорошем состоянии, тоже всего за 100 баксов. В качестве источника звука использую DVD-проигрыватель BBK 982 S, который мне вообще подарили.
По качеству звук у меня дома намного превосходит все, что есть у моих знакомых.
При том что я потратил на это дело всего 200 баксов. :)
Пока что это меня устраивает, так как заглушать комнату в съемном помещении я не могу, а гоняться за звуком при этом условии бессмысленно. Лучше вряд ли удастся пока добиться...
Музыку я коллекционирую в основном в форматах Audio-CD.
Коллекцию винила я с собой не привез, оставил брательнику - он у меня музыковед. Хотя виниловый проигрыватель имеется, но мне некуда его поставить. Надеюсь на новом месте поднять качество. Прежде всего заглушу комнату и заменю усилитель на более качественный.

> to kaif

Вы взрослый человек и так свято верите в то, что качество звука измеряется
неравномерностью АЧХ, коэффициентом гармоник и др.? Чем скрипки Страдивари, Амати и пр. отличаются от ширпотреба? Так и здесь - поёт или не поёт, вот и все. А из технических характеристик достаточно знать мощность усилителя, сопротивление и характ. чувствительность колонок чтобы подобрать соместимые. Все зависит от качества изготовления, а качественной отечественную аудиотехнику назвать ну никак нельзя (прямая аналогия с автомобилями), хотя наши "Светлановские" лампы стоят во многих очень хороших и очень дорогих усилителях.

>"Электроника 100 АС 060" (ИМХО, лучшие колонки в мире на тот момент).

Эти гробы с металлическими диффузорами - лучшие в мире колонки? Извините, но это даже не смешно.

Хороший звук – это удовольствие, и удовольствие дорогое, не всем доступное, система меньше чем за 1600-1800$ никогда не запоёт, это аксиома известная любому меломану (аудиофилу).

> что качество звука измеряется
> неравномерностью АЧХ, коэффициентом гармоник и др.?

Интересно, а чем еще?

> Чем скрипки Страдивари, Амати и пр. отличаются от ширпотреба?

Ты удивишься, отличаются измеряемыми величинами.

>Интересно, а чем еще?
Ушами и только ушами при многократном прослушивании, для этого в магазинах есть специальные комнаты прослушивания.

>Ты удивишься, отличаются измеряемыми величинами.
чем их измеряли лет 150-200 назад?

DrAndrey © (28.02.07 17:25) [74]
Хороший звук – это удовольствие, и удовольствие дорогое, не всем доступное, система меньше чем за 1600-1800$ никогда не запоёт, это аксиома известная любому меломану (аудиофилу).
субъективно все это, у каждого индивидума свои ухи есть, и не факт что два человека будут слышать одну и ту же запись динаково.
есть некие "средние" параметры, соответственно есть разброс "ушей", ктото слышит лучше, ктото хуже. и не важно как записан звук.
есть люди которые моно от стерео не отличат. и говорить про высокие материи тут это все равно что обсуждать кому какие женщины нравятся)))). у каждого свое восприятие.

DrAndrey © (28.02.07 17:36) [76]

"Достаточно вспомнить, что делает мягкий свет нагpетого катода
лампы с некотоpыми аудиофилами. Это их пpосто зомбиpует :)"
(с) fido7.mo.hi-fi

>stud[77]
согласен, я не согласен с тем, что главную роль при выборе играют технические параметры - только уши и только свои, а им в противовес только кошелек.

>Игорь Шевченко © (28.02.07 18:02) [78]
вспомнил историю забавную

Купил один мой хороший друг усилитель ламповый "Golden Tube" c рук дёшево за пол-цены, сидит счастливый слушает. Приходит жена, он ей расхваливает агрегат на все лады, она восторг разделяет, подходит ближе смотрит и со словами: "Какое красивое сияние!", прикасается к одной из ламп. Лампе кердык. Друг в истерике. В нашей дыре их просто не найти, пришлось ему ехать в Питер, да и менять все четыре они, оказывается, со временем прирабатываются и меняются только так.

> со временем прирабатываются

Может эмиссия одинаково падает?
Что значит прирабатываются?

> я не согласен с тем, что главную роль при выборе играют
> технические параметры

Не совсем верно. Перво наперво идут именно технические параметры. Ибо если они неудовлетворительные то и слушать неичего не надо.
А вот при условии, что параметры достаточное, то, да, в силу вступает субъективный фактор.

> а качественной отечественную аудиотехнику назвать ну никак
> нельзя

Ну тут тоже не все однозначно. С одной стороны, ширпотреб - отстой, конечно. Но сдругой стороны, многие "штучные" образцы - очень и очень.
Вот взять, например, УМЗЧ высокой верности Сухова - 20 лет назад придуман, собран на совковых деталях, но даже сейчас даст фору любому фирмовому усилку стоящему где-то до 1000$, правда если не на полевиках последний.

Макс Черных © (28.02.07 21:04) [82]

> Вот взять, например, УМЗЧ высокой верности Сухова - 20 лет
> назад придуман, собран на совковых деталях, но даже сейчас
> даст фору любому фирмовому усилку стоящему где-то до 1000$

" > Ещё среди hi-end конструкций встречаются усилители HЧ без резисторов
> (на лампах с дроссельной нагрузкой) и даже без микрух, транзисторов и
> ламп :)

Дык, это старО... Усилитель из куска палубы корабля XVII века,
установленный на брусок аудиофильского мрамора."

(c) fido7.mo.hi-fi

> на лампах с дроссельной нагрузкой

О как. Аффторы накого бреда по, ходу дела, и не слышали чаво такое "рабочая точка" и как оная задается :) Ну это, очевидно, по причине школьного возраста и прыщавой рожи.

Но вот по поводу мрамора, обычного, естественно - это факт. Когда колонка стоит на тяжеленном постаменте, то механическая ОС, и ПОС между ней и полом резко падает в силу понижения добротности контура. Это часто и впрямь можно "услышать" не будучи упертым аудиофилом - уменьшаются пердеж и дребезжание. Но в данном случае - никакого колдовства с бубнами, а гольная физика.

Stereo и Joint Stereo - чем отличаются? Найти похожие ветки