Vinyl, hur kan det låta så bra?

[paa]

Vi superrulade maessan paa Hyatt kan naemnas, med hoegtalarmaerket Guru...

???

http://www.faktiskt.se/modules.php?name ... ic&t=17483

[Thomas_A]

Mycket kul och intressant!

T

[Almen]

Hej alla!

Vill bara foersiktigtvis naemna att man, som Morello paa sitt... korthuggna saett antyder, kan reproducera en 20 kHz perfekt saa laenge samplingsfrekvensen aer >40 kHz (exakt 40 kHz foerslaar inte).

Nyckeln till CD-systemet aer sincen. Den som vill laera sig mera om detta vill jag gaerna haenvisa till att laesa artikeln om det hela i MoLt som jag skrev foer sisaadaer 16 aar sedan. (Naagon kan saekrt ge en baettre haenvisning till vilket nummer det var.)

Någon har redan gjort det:

Min teoretiska förståelse ökade avsevärt när jag läste den här artikeln (PDF).

[Morello]

En stringent redogörelse hittar man på Wikipedia. Se under "Shannons original proof". På mindre än tio rader sammanfattas detta geniala teorem. Mer text behövvs inte.


Samma teorem finns återgivet i Anders Svärdströms "Signaler och system". Beviset ryms på mindre än ett A5-ark.

Något för alla dogmatiker(varvar med flera) att bita i.

[varvar]

En snygg nedtagning beror vanligast på en bländande teknik, aldrig på en stor käft. Och det är lite konstigt att någon som kallar sig mätexpert inte vill låssas om att mätfel existerar.

Subjektivisten, du frågar hur det kan låta så bra, men vad är det som låter bra? Jämfört med CD är det subtila skillnader. Jag tycker mig uppfatta två. Med vinyl hör man ett instrument eller en röst som en liten prick på väggen, medan med CD, instrumentet är mer utsträckt i sidled, inte lika välplacerat. Det andra är att CD-ljudet, även en bra inspelning, låter ”sprucket” jämfört med en helt analog inspelning.

OK, jag är inte kaxigare än att erkänna ett fel, så jag ändrar påståendet, det är inte en missuppfattning av samplingsteoremet, men en överskattning, för övrig vidhåller jag vad jag sagt.

Även om sincarna adderas till en kontinuerlig funktion, är det begränsningar i antalet, sedan ska allt omvandlas i en DAC, då finns stegen där igen. Nu tror jag inte att detta är den svaga länken i kedjan, men den är inte ideal.

Betydligt större fel uppstår i ADC:n vid inspelningen som ju är begränsad till 16 bitar, 44kHz.

Jag faltar och viker och sincar inte särskilt ofta, men samplar, och har skrivit maskinkod för hantering av ADC, och omvandlingen är långt ifrån ideal.

Först ska ADCn aktiveras, en sampel-and-hold funktion ska gripa ett mätvärde, omvandlingen sker med approximation och kan ta vilken tid som helst, när felet är tillräckligt litet signalerar ADC att den är färdig genom att sätta en flagga, det ska processorn bevaka samtidigt som den är upptagen med annat och så läsa av värdet. I tidshänseende kan ADCn slira omkring ganska rejält. Det är sannerligen inte någon realtidshantering även om det går fort. Därför är det inte konstigt att analog-digitalomvandlingen är behäftad med fel både tidsmässigt och till värdet, ett fel som mycket väl kan uppfattas av örat.

Med alla steg som ingår i en CD-process är det mer konstigt att den låter så bra som det gör.

[Morello]

Bäste "varvar",

1. Jag har inte kallat mig mätexpert - administratörerna på forat har gett mig den titeln. Är du avundsjuk?

2. Jag har aldrig förnekat att mätfel excisterar.

[Svante]

OK, jag är inte kaxigare än att erkänna ett fel, så jag ändrar påståendet, det är inte en missuppfattning av samplingsteoremet, men en överskattning, för övrig vidhåller jag vad jag sagt.

Samplingsteoremet är ju vad det är. Däremot så förutsätter en perfekt rekonstruktion ett perfekt lågpassfilter, och sådana finns ju inte. I billigare apparater fuskar man med det här och det ger hörbara fel. Gör man allt rätt (=tillräckligt bra), däremot vågar jag påstå att felen ligger under hörbarhetens gräns.

Även om sincarna adderas till en kontinuerlig funktion, är det begränsningar i antalet, sedan ska allt omvandlas i en DAC, då finns stegen där igen. Nu tror jag inte att detta är den svaga länken i kedjan, men den är inte ideal.

Mm, att stegen finns där, före rekonstruktionsfiltret, gör ingenting i det ideala fallet. Felet (= skillnaden mot den perfekt interpolerade signalen) ligger nämligen ovanför fs/2, och det tas alltså bort helt och hållet om rekonstruktionsfiltret är idealt.

De här stegen i vågformen är den absolut vanligaste orsaken till feltolkningar om ADDA-systemets potential och samplingsfrekvensens betydelse. "Det förstår ju varje människa att de där trappstegen som ser så tydligt annorlunda ut mot originalsignalen måste vara dåliga". Det är de visserligen, men felet ligger som sagt väl separerat i frekvensled från nyttosignalen, och kan relativt enkelt filtreras bort.

Betydligt större fel uppstår i ADC:n vid inspelningen som ju är begränsad till 16 bitar, 44kHz.

Vilket ger möjlighet till 96 dB SNR (=mycket mer än vinyl) och 22kHz bandbredd (=högre än de högsta hörbara frekvenserna)

Jag faltar och viker och sincar inte särskilt ofta, men samplar, och har skrivit maskinkod för hantering av ADC, och omvandlingen är långt ifrån ideal.

Först ska ADCn aktiveras, en sampel-and-hold funktion ska gripa ett mätvärde, omvandlingen sker med approximation och kan ta vilken tid som helst, när felet är tillräckligt litet signalerar ADC att den är färdig genom att sätta en flagga, det ska processorn bevaka samtidigt som den är upptagen med annat och så läsa av värdet. I tidshänseende kan ADCn slira omkring ganska rejält. Det är sannerligen inte någon realtidshantering även om det går fort. Därför är det inte konstigt att analog-digitalomvandlingen är behäftad med fel både tidsmässigt och till värdet, ett fel som mycket väl kan uppfattas av örat.

Hmm, nu tror jag att du beskriver en process skiljd från den som brukar användas till audio. Om samplingsögonblicken får bestämmas i mjukvara av en processor som kan "slira", då blir det katastrof. Tidsögonblicken för samplingen måste komma isokront med mycket hög noggrannhet (inom 100 ps, typiskt), annars blir det en signalberoende störsignal. I bra audioutrustning har man koll på detta.

Med alla steg som ingår i en CD-process är det mer konstigt att den låter så bra som det gör.

Tja... Jag tycker bästa beviset för att CD-mediet är överlägset vinylmediet är att en vinylskiva inspelad på dator och bränd till CD, avspelad i en CD-spelare "låter vinyl och inte CD".

För mig är det uppenbart att eventuella fördelar som vinylen har är relaterade till det som graveras på den, inte till själva mediets egenskaper.

[Harryup]

Tja... Jag tycker bästa beviset för att CD-mediet är överlägset vinylmediet är att en vinylskiva inspelad på dator och bränd till CD, avspelad i en CD-spelare "låter vinyl och inte CD".

Kan bara säga att om det vore så väl i våra tester. Jag tycker hitills väldigt mycket motsatsen. Och då har vi testat några erkänt "bra" A/D men det verkar ändå bli något fel tyvärr.

[RogerJoensson]

Kan bara säga att om det vore så väl i våra tester. Jag tycker hitills väldigt mycket motsatsen. Och då har vi testat några erkänt "bra" A/D men det verkar ändå bli något fel tyvärr.

Du menar att vinyeln efter A/D-D/A lät som Cd?

Hur utfördes testerna?
Hur gjordes överföringarna från vinyl? (var omgivningen tyst/vibrationsfri t ex)
Kan du beskriva vad som blev "fel", hur det yttrade sig?

[IngOehman]

Håller i det stora hela med Svante om praktikt taget allting han skriver, men vill förtydliga att sincen i själva verket bibehålls genom DAC:en, eftersom den senare ju typiskt idag arbetar med 8 ggr översampling eller mera. Hela grejen med att låta den göra det är ju att den skall kunna "rita" sincen i den analoga världen med hög precision.

Vill också hålla med om att (av processer) slirande ADC inte har med audio att göra. Dock finns det gott om exempel som har ett flankbrus som överskrider 100 ps, men även 500 ps är en extremt hög precision (0,0005 av en miljondels sekund), som inte signifikant decimerar CD-systements potential.

Till slut tycker jag det är av största vikt att inte blanda ihop vad som är system- och apparategenskaper, och vad som är hanteringsorsakade oegentligheter. Ingen ifrågasätter nog att vissa CD-fonogram låter kusligt illa, och att många inyler låter väldigt mycket bättre än så, men det betyder inte att skillnaderna beror på tillkortakommanden i CD-systemet.

Jag skulle vilja gå så långt som till att påstå att det inte finns ett enda exempel i världshistorien på att CD-systemets begränsningar orsakat att en utgåva på CD blivit underlägsen en på Vinyl. Vilken infallsvinkel på problemet man än startar ifrån kommer med med vetenskapligt förfarande alltid till samma slutsats - när CD låter mindre än superbt beror det aldrig på systemfel utan UNDANTAGSLÖST på apparatfel eller användarfel, och det sistnämnda är det helt dominerande problemet.

Jag vet inte om man skall säga dessbättre eller dessvärre dock... Dessbättre går ju sådana problem lätt att ta bort. Dessvärre vsar inte branschen något tecken ens på att inse att problemet finns.


Vh, iö

[subjektivisten]

Jag skulle vilja gå så långt som till att påstå att det inte finns ett enda exempel i världshistorien på att CD-systemets begränsningar orsakat att en utgåva på CD blivit underlägsen en på Vinyl.

Stämmer det? Borde det inte finnas ett fåtal där man har använbar energi över 22 khz på vinylen som inte finns på CDn? Visst, antagligen väldigt liten del men det borde finnas?

[n3mmr]

En stringent redogörelse hittar man på Wikipedia. Se under "Shannons original proof". På mindre än tio rader sammanfattas detta geniala teorem. Mer text behövvs inte.


Samma teorem finns återgivet i Anders Svärdströms "Signaler och system". Beviset ryms på mindre än ett A5-ark.

Något för alla dogmatiker(varvar med flera) att bita i.

Nåja, detta för lämplig definition på "behövs". Det blir lite knivigt för den oinvigde att ta till sig konsekvenserna enbart ur det ursprungliga beviset.

[n3mmr]

En stringent redogörelse hittar man på Wikipedia. Se under "Shannons original proof". På mindre än tio rader sammanfattas detta geniala teorem. Mer text behövvs inte.


Samma teorem finns återgivet i Anders Svärdströms "Signaler och system". Beviset ryms på mindre än ett A5-ark.

Något för alla dogmatiker(varvar med flera) att bita i.

Nåja, detta för lämplig definition på "behövs". Det blir lite knivigt för den oinvigde att ta till sig konsekvenserna enbart ur det ursprungliga beviset.

[IngOehman]

Jag skulle vilja gå så långt som till att påstå att det inte finns ett enda exempel i världshistorien på att CD-systemets begränsningar orsakat att en utgåva på CD blivit underlägsen en på Vinyl.

Stämmer det? Borde det inte finnas ett fåtal där man har använbar energi över 22 khz på vinylen som inte finns på CDn? Visst, antagligen väldigt liten del men det borde finnas?

Kanske , men jag känner inte till något sådant exempel.

Skälen jag skulle vilja ta upp, till att mycket talar för att inga sådana exempel finns, är flera. Här kommer de viktigaste:

1. Praktiskt taget alla Vinyler gjorda sedan slutet av 70-talet är brickwallfiltrerade strax över 20 kHz, eftersom den fördröjning som krävs för att frammatningen skall hinnas med innan själva musiksignalen kommer fram till graverhuvudet vid vinylgravering, sker digitalt.

2. De vinyler som gjordes före det är till 99% gjorda med mikrofoner och/eller bandspelare som faller brant över 20 kHz.

3. Analyser av spektrala innehållet från vinylgraveringar visar defacto att det som finns över 20 kHz (en hel del för det mesta) nästan undantagslöst domineras av distorsion från graverprocessen, och någon nyttosignal går knappt att urskilja någonsin.
(På så vis är det inte helt olika Legato Link och liknande metoder för att fylla ultraljudsområdet med distorsion som inte har någon relation till ursprungssignalen. Fast LL är på många sätt ännu värre än den distorsion som Vinyl brukar uppvisa).

4. Hörbarhet av ljud i ultraljudsområdet är i normalfallet extremt låg, vilket är skälet till att man kallar det för ultraljudsområdet. Ulta betyder över och ljud är sådant som hörs. Om man vill uppnå hörbarhet för enskilda (en spektral gubbe) ultraljud behöver man i regel komma upp i ljudtryck långt över 120 dB.

5. De ultraljud som går att få bättre hörbarhet av än ingen alls, är multipla icke harmoniska komponeter i ultraljudsområdet. Då behöver vi bara nå upp till jättehöga ljudtyck, men inte längre ultramegahöga, för att höra dem.
När det som finns där är naturliga övertoner från musikinstrument hör vi dem inte alls (det vill säga det tycks inte gå att höra någon skillnad när man tar bort dem med ett brickwallfilter) eftersom dessa maskeras extremt hårt från de övertoner som redan finns i det hörbara området. Blandprodukter mellan ultraljudskomponenterna hamnar i det fallet där det redan finns starka hörbara ljud. Därför hör vi inte om de är med eller inte.

6. Icke harmoniska komponeter i det "icke hörbara området" går dock under vissa omständigheter att höra, närmare bestämd när de är starka nog och blandar sig antingen med varandra eller med ljud i den övre hörbara delan av audioområdet.
Det som kännetecknar dessa potentiellt hörbara effekter härstammande från ultraljudsområdet är alltså att de praktiskt taget aldrig har med musiken att göra, utan är distorsionsformer som inte skulle ha varit där från början alls. Det gäller såväl ultraljudsdistorsionen från vinyl, Legato Link-artifakterna och ultraljudsbruset från SACD.

7. I de allra flesta fall (rimliga avspelningsnivåer) är inte ens dessa nämnda "ultramissljud" hörbara, så oavsett om de borde ha funnit där från början eller inte, så brukar man med 16/44,1 faktikt kunna spela in en vinyl så bra att man faktiskt inte klara av att skilja den från originalet.


I skenet av det sistnämnda är det både frapperande och frustrerande att det skall vara så förbålt svårt för skivbolagen att ge oss fullvärdiga inspelningar på CD-mediet!

För att det problemet finns (att de flesta utgåvor på CD låter alldeles för dåligt) kan nog ingen med öronen i behåll förneka.


Vh, iö