Upsampling eller ikke.

[Schumacher]

Jeg har en Bladelius Embla Classic som 2-kanals musikkilde.
Denne har mulighet til 32bit/192Khz upsampling. Jeg spiller utelukkende rippet og nedlastet WMA lossless og FLAC filer.

Når man leser litt så finner man fort ut at mange mener at musikken låter best ved å simpelthen skru at Upsampling og hverken la den stå til 44,1 eller 192 for den saks skyld.Jeg har ikke gjort særlig eksperimentering og lyttetesting med dette-spilleren har stått til 192Khz upsampling.

Hva mener den gemene hop med erfaring med slikt?
Er det veldig avhengig av spillerens generelle kvalitet,eller finnes det noe vagt"fasitsvar? 44,1-96-192Khz Upsampling,eller ingen upsampling?

 

[kise]

Kort enkelt forklar om PCM-digital musikk først, for å kunne forklare mine argumenter for og imot:

(jeg forklarer dette slik jeg selv har oppfattet disse tingene og skulle noen se noen feil og være uenig så si gjerne ifra så retter jeg opp)
Jeg ønsker også å pressisere at mye av det jeg forklarer her på mange punkter er en noe forenklet sannhet, la oss si at sannheten er rundet opp slik at en ikke behøver gå for mye i dypden.

Når vi digitaliserer musikk, er målet i hovedsak å få med seg informasjonen vi mennesker kan høre. Den allmenne godkjente båndbredden er somregel satt til å være 20Hz til 20kHz.
Her vil mange argumenter med at de hører mere eller at systemene har godt av å også spille de tonene vi ikke hører, for at de tonene vi hører skal høres komplette ut.
Men da cd ble laget var det også en kjempe utfordring å lagre så mye data digitalt, så en var nødt til å gjøre enkelte valg mellom kvalitet og mulighet.

Nyquist–Shannon sampling theorem, sier at vi trenger 2 ganger frekvensen vi skal sample i samplingfrekvens for å kunne gjenskape signalet fult ut teoretisk.
Det ble da klart at en trenger minmum 40kHz i samplingfrekvens for å kunne fange opp 20Khz båndbredde.
(for mere informasjon om akuratt hvorfor cd fikk 44,1 les her : http://en.wikipedia.org/wiki/Compact_Disc)

Problemet er bare det at lydene i musikken eller totalt antall lyder i et rom når musikk i vårt lytteområde er spilt, inneholder større variasjoner enn 20kHz, dette er lyder vi normalt sett ikke hører da mekanikken i våre ører fungerer som mekaniske filtere og får ikke fanget opp disse lydene.

Hvis vi er enige så langt, så sitter vi her med et system som kan fange opp maks 20kHz.
Hvis vi nå forsøker å digitalisere et signal som inneholder lyder mellom 20Hz-20kHz, men også mange signaler både under og over disse frekvensene, vil vi kunne risikere å sample det vi ikke hører og vi vil få et veldig lite givende signal. Vi får det som blir kalt for Temporal Aliasing, Et helikopter beveger sine propeller så fort rundt at du med dine øyne normalt sett bare vil se noe som flyr forbi. Men når vi sampler med 24bilder i sekundet ser det plutselig ut som at propellen står stille:
http://wwwx.cs.unc.edu/~cquammen/wp/fun/cool-video-of-temporal-aliasing/

Joda systemet i seg selv vil hindre at en fanger opp flere en 40 000 sampler i sekundet, så vi vil ikke ha noe signal med høyere frekvens enn halvparten av dette, men endringene som skjer i signalet vil være for store og ikke gjenspeile den delen av signalet vi selv hører fra det analoge signalet før digitalisering.

Vi må benytte oss av et filter. dette filteret slipper teoretisk igennom alt mellom 20Hz og 20kHz, men sperrer alt annet. Og vi ender opp med et digitalisert signal som har alt vi kan høre men ikke noe av det andre. Flott =).. ...
... men filterteknologien er ikke så optimal... og gode filtere er dyre... null problem tenker du, det er da vel ikke tvil om at de store studioene som digitaliserer musikk har råd til et godt filter.
Ok, jeg har nå akseptert hvorfor 40kHz eller mer er valg som et minimum for det lyd digitalisering ment for å matche det mennesklige øre.

Vi har nå et system med et filter og en samplingfrekven på 40khz for å kunne lese inn 20kHz lyd.

Hva med antall bits?
For at jeg skal kunne forklare dette veldig enkelt kan vi se for oss et system med 1 bit oppløsning. Dette systemet vil gi oss informasjon om det er lyd eller ikke. Og kun det. Vi kan sample så ofte vi måtte ønske, men så lenge vi kun har en verdi, så vil systemet raportere den verdien hvis det er noe som er mere en ingenting når det ble gjort en sampel.
Hvis dette skulle ha blitt gjennskapt ville vi ikke hørt noen ting. signalverdien ut av en dac ville holdt den samme verdien så lenge det var noe der. Antall bit sier noe om hvor mye forandring i et signal som skal til før neste sampel fanger opp dette som en ny verdi.
Vi deler rett og slett opp den spenningen vi skal lage et signal ut av opp i antall bit=verdier og all lyd vi fanger opp må plasseres innenfor disse mulighetene.
Dette vil igjen si at bit størrelsen sier oss noe om den dynamiske rangen. skal vi legge inn en som visker i det lydnivået en person visker, så vil avstanden i signalstyrke til en person som skriker for full hals maksimalt være avstanden på antall muligheter vi har med våre valgte bit.

signal støynivå bestemmes av antall bit, sant, men her er det mye og lese om, da det blir gjort flere ting for å styre dette.
http://en.wikipedia.org/wiki/Signal-to-noise_ratio#Fixed_point
http://en.wikipedia.org/wiki/Quantization_(sound_processing)

Vi må dermed høyere enn 1 bit, hvor mye høyere kan selfølgelig diskuters, og det gjorde de også Philips ville ha 14 bit 84db (16384 muligheter) dynamisk range og sony ville ha 16, 96db (65 536 muligheter) dynamisk range. Sony vant frem og philips endte med å oversample 4 ganger å benytte seg av sin 14bit dac uansett.
For å si det litt banalt vi har dermed 65 536 forskjellige spenningsverdier på ditt signal.

Ok, vi vet nå hvorfor vi har 16 bit oppløsning og 44,1kHz båndbredde, hvorfor endre på denne:
Da vi skal rekonstruere et analogt signal av det digitale, trenger vi et filter for å passe på at vi ikke spytter ut signaler som ikke er en del av det hørbare området. Dette kan gi oss et falskt bilde av sannheten, slik som med helikopteret.
Og vi er nødt til å ha endten et dyrt filter som gjør jobben rett rundt vårt hørbare område, eller vi kan ta høyde for mer innhold i signalet og presentere det som vi faktisk hører. Desverre er ingen filtere like optimale i praksis som teoretisk ønsket.
Hvis vi skal benytte oss av et filter som ligger rett rundt vårt eget hørbare område får vi påvirking på signalene fra der filteret begyner å slå inn og opp til der filteret er på sitt sterkeste.

oversampling: Dette gjøres ved produksjon og vi sampler med mer en 40kHz selv om vi er ute etter signalet i 20kHz båndbredden vi kan høre. la oss ta et eksempel med 80kHz isteden for 40
vi øker samplefrekvensen og tar med oss mere informasjon enn det vi trenger, dette gir oss friehet til å filtrere over hørbart område men alike vel ha med oss informasjonen som er intressang for oss i vårt hørbare område.
Dette kan vi gjøre med et billig filter da dette filteret ikke påvirker signalet vi ønsker å benytte

Upsampling: dette kan gjøres i ettertid, eller med et allerede eksisterende digitalt signal
Vi øker antall sampler, vi legger til en eller flere i mellom de samplene som inneholder informasjonen, dette kan gjøres på mange måter men vi kan tenke oss at vi tar gjennomsnittet mellom de to samplene på vær side og legger til en ny i mellom.
Vi kan igjen filtrere bort signalene over hørbart område med et billig filter uten å påvirke signalet i vårt hørbare område.
Resultatet er nesten likt som Oversampling, men vi har jo ikke fått mer innhold, vi har bare jukset oss til å ha et signal som kunne ha innholdt mer.

Ved å gjøre dette riktig skulle en teoretisk få et signal som er mindre påvirket av filterene brukt i en dac.
øker vi antall bit, får vi strukket den dynamiske rangen utover et større spekter av verdier, dermed får vi større avstand fra vårt signal til støy.

Det er mange andre ting som blir påvirket av å kjøre upsampling eller oversampling, og det er mange som argumenterer for at påvirkningene er større en fordelene.
Om dette i praksisk hjelper på Dyre systemer med riktig gode filtere som har tatt hensyn til alt av faser osv vet ikke jeg. men jeg syntes det låter best med upsampling på på min billig ebay dac.

Og abrahamsens systemer har også valgt upsampling, og jeg liker veldig godt min a-dac =)

 

[Schumacher]

Takk for langt og ekstremt tekninsk svar....
Du har sikkert brukt noen minutter på å skrive innlegget....-No Offence,men jeg ble ikke så veldig mye klokere.

Er det mulig å koke det ned til noe litt enklere og mer lettfattelig for noen som ikke har tekninsk bakgrunn fra dette?

 

[kise]

oversampling = bra, det vet vi jo for vi liker jo høyest mulig kvalitet i lyden vi spiller av.
uppsampling gjort riktig = bra... men da det er mye som skal gjøres kan ting gå galt og låte dårligere.

ved oversampling
Fra god inspilling i begynelsen:
Vi har høy samplingsfrekvensen ved innspilling og vi få tak i større variasjoner i lyden enn det vi kan høre. Og får fordelen av at vi kan benytte filtere som ikke er så bratte og kan gi feil fase.
Vi har høyt antall bit under innspilling og får vi større dynamisk range, større forskjell på lave og høye lyder.

ved uppsampling
øker vi samplingsfrekvensen i ettertid får vi fordelene ved at vi kan filtrere vekk rot over den hørbare båndbredden. Og vi får samme nesten samme fordel som med høy samplingsfrekvens fra begynelsen av.
øker vi bit etter innspilling får vi større avstand til støyplanet. Helt avhengig av hvordan dette er gjort kan vi også få større dynamisk range i signalet. da de laveste signalene får enda lavere styrke, mens de høyeste får høyere.

 

[Leikis Lyd]

Heisann Skolager.

Når jeg eide en Ps Audio Digilink III så foretrakk jeg å bruke oppsampling (192), det ga mere luft og størrelse på lydbildet. Dette anlegget sto oppe i stua.
Nå har jeg andre dac'er og har prøvd med og uten oppsampling, men foretrekker dac'en uten oppsampling. I nåværende oppsett føles det som mere ro og mere naturlig uten oppsampling. Så jeg tror dette er noe som må prøves i hvert enkelt oppsett ! Som med alt annet, samme ting låter ulikt i ulike oppsett og rom !!!

Prøv selv, du selv bestemmer ! Ingen andre kan bestemme for deg

 

[kise]

Enig med u Leikis!!
Prøv selv Du velger selv!

Og prøv din enhet, og se hva du liker

Heisann Skolager.

Når jeg eide en Ps Audio Digilink III så foretrakk jeg å bruke oppsampling (192), det ga mere luft og størrelse på lydbildet. Dette anlegget sto oppe i stua.
Nå har jeg andre dac'er og har prøvd med og uten oppsampling, men foretrekker dac'en uten oppsampling. I nåværende oppsett føles det som mere ro og mere naturlig uten oppsampling. Så jeg tror dette er noe som må prøves i hvert enkelt oppsett ! Som med alt annet, samme ting låter ulikt i ulike oppsett og rom !!!

Prøv selv, du selv bestemmer ! Ingen andre kan bestemme for deg

 

[Schumacher]

Jeg har såvidt begynt å teste litt og gjort meg opp noen meninger om de forskjellige DAC'ene og filtrene og samplingsfrekvensene jeg mulighet til å velge i Embla Classic.
Spesielt filtrene i DAC har forskjellig karakter og lydbilde generelt,men forskjell mellom 44,1-48-96 og 192Khz upsampling har liten betydning synes jeg.i 192 så får man en mer "ren",men også kanskje mer kunstig lyd,mens i 44,1 så får man ett råere mer uhøvlet lydbilde der spesielt en del mikrodetaljer faller bort mens alt høres mer naturlig ut.

Valgets kval alt dette.

Jeg lurte på om flere hadde gjort seg om en mening etter lytting om upsampling-om det eksisterer ett slags vagt fasitsvar

 

[kise]

Jeg lurte på om flere hadde gjort seg om en mening etter lytting om upsampling-om det eksisterer ett slags vagt fasitsvar.

Fasitsvar fra hifi folk... haha.. nei asså unnskyld.. Det er nokk veldig vanskelig og få.
Men det er nokk en allmen enighet om at man er uenig, derav mulighet til valg på de enheter som ønsker å treffe alle grupper.

 

[jabbalabba]

i 192 så får man en mer "ren",men også kanskje mer kunstig lyd,mens i 44,1 så får man ett råere mer uhøvlet lydbilde der spesielt en del mikrodetaljer faller bort mens alt høres mer naturlig ut.

Valgets kval alt dette.

Etter mye testing på dette over tid så har jeg kommet frem til det samme som deg.
Med upsampling var det mer microdetaljer i mye av frekvensspektret.
Men en ting jeg og oppdaget var at i bassen på mitt oppsett så ble den mektigere med upsampling, men mistet samtidig endel micro detaljer der.
Man kan jo spørre seg om denne økningen i detaljer med upsampling er "riktige" detaljer iom at det høres mer kunstig ut totalt sett enn uten bruk av upsampling.
Jeg endte opp med det naturlige (valget) uten oppsampling, da dette passer meg best.