Upsampling/ oversampling - hva er forskjellen?

L

larkus

Gjest
Hva er forskjellen på upsampling og oversampling?

larkuz
 
N

nb

Gjest
Upsampling er å endre samplingfrekvensen, for eksempel fra 44kHz til 92kHz. Motsatt er downsampling å redusere den.
Oversampling er å bruke en samplerate som er høyere enn 2x høyeste frekvens (dvs bruke en samplerate som er høyere enn hva som teoretisk er nødvendig for å gjengi det analoge signalet).

Oversampling er vel følgelig en A/D - greie (?)
 

Asbjørn

Rubinmedlem
Ble medlem
26.03.2006
Innlegg
36.429
Antall liker
35.214
Sted
Vingulmǫrk
Torget vurderinger
2
Upsampling er noe du gjør med en digital fil, f eks konverterer den fra 44.1 til 48 kHz, mens oversampling er noe som skjer i DAC'en under selve D/A-konverteringen, trur eg. Eller i A/D-konverteringen, som nb sier. 8x oversampling har vel vært nokså standard for CD-avspilling i ganske mange år.

Nettet er fullt av forskjellige forsøk på å definere den forskjellen:
Digital Audio Blog: Oversampling vs Upsampling
Upsampling vs. Oversampling for Digital Audio | Audioholics
Upsampling or Oversampling? | Stereophile.com
http://www.resolutionaudio.com/papers/Up-Oversampling.pdf

Men jeg har litt problemer med å se poenget med en NOS (Non-OverSampling) DAC. Joda, jeg vet at troverdige folk sier at det låter bedre, men hvorfor? Og gitt at oversampling har vært innebygget i bortimot alle DAC-chips siden midt på 80-tallet, hvordan lager man egentlig en NOS DAC?
 

Gjest.

Hi-Fi freak
Ble medlem
12.09.2006
Innlegg
5.736
Antall liker
497
En nos-dac er lettere å lage, du trenger færre deler. Perfekt for DIY. Når den i tillegg låter bedre så er det vinn - vinn!
 

Asbjørn

Rubinmedlem
Ble medlem
26.03.2006
Innlegg
36.429
Antall liker
35.214
Sted
Vingulmǫrk
Torget vurderinger
2
Men ingeniørhue som jeg er: Hvorfor låter den bedre?

Jeg mener, en D/A-chip fra før oversampling ble standard midt på 80-tallet er ikke state of the art, akkurat. Problemet med den "digitale isen" som plaget de første digitale innspillingene rundt 1980 ble løst med oversampling i både A/D- og D/A-konvertering etter bare noen få år. Selv en Philips TDA1543 kan gjøre 4x oversampling. Jeg forstår veldig godt poenget med å grave frem CD'er fra ca 1985, etter at de digitale barnesykdommene var løst og før lydstyrkekrigen skjøt fart, men chip'ene?

Eller som han sa, franskmannen: Jeg forstår at det der kan virke i praksis, men fungerer det i teorien?
 

Gjest.

Hi-Fi freak
Ble medlem
12.09.2006
Innlegg
5.736
Antall liker
497
Jeg tror de gamle multibit-chippene låter bedre fordi de er enklere, jobber lettere med det digitale signalet og krever mindre filtrering. Du kan kjøre 1543 rett i forsterker (hvis du gir den 8 volt), og det spiller så rent som noe annet. Les f.eks denne øye/øreåpneren:

Bryston BDA-1 DAC vs Muse DAC: Reviewed

Hvis du vil ha en mer teknisk forklaring så finner du mye vha google.
 

Asbjørn

Rubinmedlem
Ble medlem
26.03.2006
Innlegg
36.429
Antall liker
35.214
Sted
Vingulmǫrk
Torget vurderinger
2
Ja, google er vel det nærmeste vi kommer til et allvitende og allestedsnærværende vesen. ;)

I dette tilfellet fant jeg noe Bruno Putzeys (Hypex) skrev et sted, riktignok bare som sitat andre steder, ikke originalteksten:
Regarding NOS: such converters have a frequency response of sin(pi*f/fs)/(pi*f/fs). This causes its characteristic sound. A friend of mine who is a mastering engineer once came raving about some box by Altmann. So I told him to upsample his audio 2x, then mix it with itself shifted 1 sample, take it back down 2x and listen what it does on a real DAC. The result was as predicted. This signal through his normal DAC sounded exactly like the original signal through the Altmann. Theory wins, again.
Den sinc-formelen gir en frekvensrespons som ser slik ut:

Microsoft Excel - Bok1.jpg


En innebygget eq med -1 dB ved 11 kHz og -3 dB ved 19,5 kHz, ca. Jeg foretrekker også eq-profiler som heller 3-4 dB ned fra 20 Hz til 20 kHz. Kan det være så enkelt som det?
 

Gjest.

Hi-Fi freak
Ble medlem
12.09.2006
Innlegg
5.736
Antall liker
497
Vet ikke, - kanskje? Jeg tror at de moderne delta-sigma bikkene prosesserer inn forvrenging. Forvrenging høres ut som hardhet og/eller ullenhet. Jeg har sammenlignet endel dacer i det siste, og det som slår meg er at delta - sigma typene er harde i mellomtonen sammenlignet med gamle multibit typer. Som om stemmen har et slags skall rundt seg...Dette er beskrevet bedre i testen jeg linket til.
 

I_L

Hi-Fi freak
Ble medlem
27.03.2003
Innlegg
3.209
Antall liker
5.160
Sinc-funksjonen er fouriertransformen til en firkant, så den velkjente "trappetrinn-kurven" som mange (feilaktig) tegner digitale signaler som er en sinc-filtrering av samplesekvensen. Hvis en DAC har zero-order hold (ZOH) rekonstruksjon blir frekvensresponsen sinc(f/fs).
 

JENO

Hi-Fi freak
Ble medlem
08.07.2003
Innlegg
2.599
Antall liker
1.377
Sted
Saksvik - Trøndelag
Vincent Brient hos TOTALDAC DAC and digital crossover mener tydeligvis at det er mer enn frekvensresponsen som skiller NOS-DACer fra røkla:

FIR compensation filter:
Non-oversampling DACs are known for their musicality but they all have a problem, the frequency response is not flat and the treble loss is more than 3 dB at 20KHz. This is called sinus(x)/x loss. All DACs with oversampling compensate the sin(x)/x loss in their digital filter. On the TOTALDAC board I didn't want to use oversampling because I prefer non-oversampling DAC sound, but I used a FIR filter to compensate the sin(x)/x loss. It is a short FIR for high frequencies only, so response before impact is short and is not a problem.

Frequency response at 48KHz with and without FIR filter, the response is flat to 20KHz when the FIR is used:
freq_resp.jpg


 

Asbjørn

Rubinmedlem
Ble medlem
26.03.2006
Innlegg
36.429
Antall liker
35.214
Sted
Vingulmǫrk
Torget vurderinger
2
Jeg tror nok den frekvensresponsen er hovedpoenget, men det er noen forskjeller i tidsdomenet også. Ut fra hva jeg mener å vite om hvordan øret fungerer, vil jeg tro at de forskjellene i impulsrespons er mye mindre hørbare enn frekvensavvikene.

Når Brient setter et FIR-filter etter DAC'en for å kompensere frekvensavvikene har jeg ærlig talt litt vanskelig for å se poenget. Det filteret vil nødvendigvis innføre en del av de samme tingene som NOS-chipen forsøker å unngå. Han skriver at det er "not a problem", men burde muligens skrevet "why bother?"
 
Topp Bunn