Var sänka volymen digitalt?

[Svante]

Ja, en digital kanal med rätt utfört ditherbrus är ekvivalent med en analog kanal med analogt brus. Att lägga volymkomtrollen i det analoga ledet är endast nödvändigt om den analoga kanalen har ett väsentligt högre SNR än den digitala kanalen.

Största skälet att ha en analog volymkontroll är att man säkerställer att ingen mjukvara helt plötsligt ställer om till full volym. Det är svårare för mjukvaror att vrida på potentiometrar .

[RogerGustavsson]

Var ligger egentligen brusgolvet för de flesta 24 eller 32 bitars DAC? 24 bitar ska det bli 24x6=144 dB under 0 dBFS? Så bra är det väl aldrig i verkligheten?

[Svante]

Var ligger egentligen brusgolvet för de flesta 24 eller 32 bitars DAC? 24 bitar ska det bli 24x6=144 dB under 0 dBFS? Så bra är det väl aldrig i verkligheten?

120 dB är väl "bra". Detta är då framför allt analogbrus, det är ungefär så bra man kan göra analoga prylar. Ett 24-bitarssystem har ~140 dB SNR. Digitalt, då. Det är fö enkelt att öka detta ytterligare, använder man 64-bitars heltal så får man ett SNR på 384 dB. Digitalt då, förstås. Problemen uppstår när man blandar in analogelektronik, och de uppstår redan i DA-omvandlaren.

Återstår då möjligen att man skulle vara väsentligt bättre på att göra analoga förstärkare än DA-omvandlare, men så tror jag inte att det är.

[enJohn]

Nu är diskussionen "en bit" över mitt huvud, för att uttrycka sig milt. Men utifrån vad jag kan begripa så kvarstår trådens titel-fråga: var ska jag sänka volymen digitalt? I Windows (W7)? I Foobar? Eller i någon plugin i Foobar?

Det är ju inte helt enkelt (för mig) att själv göra några tester på "vad som låter bäst". Främst för att det är svårt att justera FiiOns volym exakt så att jag kan jämföra mellan olika lägen. Spontant tycker jag dock att slutresultatet låter en anings aning olika om jag sänker volymen digitalt eller analogt. Kan vara inbillning och jag kan inte på rak arm säga vilken lösning jag föredrar rent subjektivt.

/en john

[Svante]

Praktikaliteter...

Den teoretiska diskussionen är intressant för man får hyfsat definitiva svar där, men när det kommer till praktiska implementationer så blir det faktiskt svårare att vara entydig. Det finns så många dåligt implementerade program så jag vågar vare sig säga bu eller bä.

Med insikt om hur dålig windowsmixerns omsampling är så är det inte så hemskt osannolikt att de är helt omedvetna om ditherbrusets betydelse. Å andra sidan är det nog inte så farligt om allt är ställt på 24 bit. Annars vet jag inte. Windowsmixern vore annars rätt ställe eftersom den ligger sist i kedjan.

[rylandes]

Jag tror inte det spelar så stor roll i praktiken.
Själv så brukar jag använda volymkontrollen i uppspelningsprogrammet.

Många efterföljande analoga volymkontroller är ju av enklare slag (?).

Windowsmixerns dåliga rykte härrör nog från Win XP (K mixer). De senare är av annan klass.

--

[RogerGustavsson]

Med tanke på frågeställarens lyssning vid dator på jobbet, tycker jag det blir lite överkurs att jaga små skillnader. Svanes förslag om "sist i kedjan" verkar helt okej. Så gör jag själv när jag lyssnar i lurar på jobbet. Med mina lurar står volymen högt, ofta på fullt blås.

[rylandes]

Ja det är ju personliga preferenser.

Själv tycker jag det är naturligt att välja i Foobar2000. Utgående mixer - drivrutin - DSP - Ditherbrus osv. Allt kan du välja här.
Varför då blanda in något annat?

--

[Svante]

Jag tror inte det spelar så stor roll i praktiken.
Själv så brukar jag använda volymkontrollen i uppspelningsprogrammet.

Många efterföljande analoga volymkontroller är ju av enklare slag (?).

Windowsmixerns dåliga rykte härrör nog från Win XP (K mixer). De senare är av annan klass.

--

Då kan jag meddela att sämre omsamplingsalgoritm än den som är i mixern i Win7 får man leta efter. Tydligaste demon får man nog om man kör ett sinussvep med annan samplingsfrekvens än den som är inställd i control panel. Klarar man inte att göra omsampling bättre än så, så är man nog inte medveten om dither heller.

[Piotr]

Ja att det finns dåliga implementeringar råder inget tvivel om. Kliade mig i huvudet för ett gäng år sedan när musik jag vet var välklingande helt plötsligt lät helt platt och grått dvs. väldigt o-hifi. Det visade sig att jag hade windows nivåreglage en bra bit ner (wmp?). Upp på 100% och hantera volymen externt (analogt) löste problemet. Likaså att styra via vettig programvara med ASIO (Foobar) eller direkt i ett externt ljudkorts mixer.

Men som sagt, med vettig DSP-motor med dither så är digital nivåjustering helt klanderfri.

Det enda "straffet" man får med digital justering är ett extremt svagt tillskott av brus. Detta är dock ohörbart och sannolikt lägre än det brus som adderas om man kastar in en analog förförstärkare som nivåjustering.


Det går i princip så här:

1) Ditt ursprungliga 16bit material (från din CD) uppkonverteras till en ordlängd av 32bit.

2) Varje enskilt sample räknas om till ett nytt värde motsvarande den önskade nivåsänkningen. Ordlängden är fortfarande 32bit.

3) Ett speciellt brus - dither - adderas till signalen. Detta brus ligger i storleksordningen -90dBFS om sludestinationen är 16bit (vilket inte är fallet) eller ca -140dBFS med en modern 24bit DA. Bruset är helt enkelt en extremt svag mer eller mindre random ändring av varje sample motsvarande en bit eller så.

4) Varje sample trunkeras - dvs. klipps av - till 24bit ordlängd och skickas till DAC vars analoga brus alltid dominerar över det dither-brus som adderats.

Det enda man behöver bry sig om är huruvida systemet man spelar på har hörbart brus eller inte. Har den inte det har man inget problem förutsatt att allting har hanterats på rätt sätt med "modern" teknik och processing.

En tankeställare till de som oroar sig för att man "försämrar bitdjup" är att alla svaga ljud i en inspelning/produktion (även i ett 24bit system) har "dåligt bitdjup". SNR på reverbsvansar och svaga ljud kanske ligger på 20dB eller 40dB dvs. långt "sämre" än en fullt utstyrd signal i ett 16bit system. Alla system har ett brusgolv men är det inte hörbart är det heller inte ett problem.

Mikrofonbruset (och även övriga analoga apparaters brus) ligger i de allra flesta fall (extremt) långt över det brus som adderas vid en digital nivåjustering.


/Peter

[rylandes]

Då kan jag meddela att sämre omsamplingsalgoritm än den som är i mixern i Win7 får man leta efter. Tydligaste demon får man nog om man kör ett sinussvep med annan samplingsfrekvens än den som är inställd i control panel. Klarar man inte att göra omsampling bättre än så, så är man nog inte medveten om dither heller.

Jag har inte gjort samma erfarenhet som du. Men vi har förmodligen inte samma inställningar, samma applikationer mm.

När man skrev om ljuddelen i Vista så skapades det flera nya APIer bla DirectSound. Vilken oftast (?) används. Sedan skrev man om den gamla Multimedia Extensions (MME) Wave I/O API för bakåtkompabilitet. Tydligen lyckades man behålla/tillföra buggar i omsamplingsalgoritmen där ändå.
Det finns dock en hotfix för detta från Microsoft:
http://support.microsoft.com/kb/2653312

Berätta om detta löser dina problem. Om inte skulle det vara intressant att se en detaljerad beskrivning hur du gör.

--

[Svante]

Det finns dock en hotfix för detta från Microsoft:
http://support.microsoft.com/kb/2653312

When you convert the sample rate of an audio file from one frequency to another frequency on a computer that is running Windows 7 or Windows Server 2008 R2, the new audio file sounds distorted during playback.

Den där verkar lösa (oklart hur) ett annat problem, nämligen när man konverterar SR på filer. Här är det ju vid uppspelning.

Hursomhelst, det är lätt att provocera fram felet, spela valfritt sinussvep med annan samplingsfrekvens än den som är inställd i Windows. Min är tex ställd till 44100 (eftersom majoriteten av filerna jag spelar har den samplingsfrekvensen). När jag spelar ett svep med samplingsfrekvensen 48000 Hz så hör man "spöktoner".

Enklast är nog att prova min tongenerator http://www.tolvan.com/tone/tone.exe

Det duger att spela en ton på 100 Hz också så hör man högfrekvensknitter. Det gäller både min laptop och stationära, och flera andra datorer jag har prövat på.

[rylandes]

Ja jag river mig i huvudet här, för jag har flera problem som jag uppenbarligen inte förstår.

1. Jag läser inte Microsofts text som du. Som jag förstår den så använder sig MME av linjär interpolation när den konverterar audiofiler vid uppspelning. Det är då hotfixen till för. Kan du inte prova?

2. Om jag gör som du gör så får jag inte det problemet. Nu vet jag att jag grottade ner mig i olika inställningar på ljudet för flera år sedan. De har fungerat bra sedan dess. Tyvärr måste jag erkänna att jag har inte en aning om vad jag gjorde då. Förmodligen kör jag WASAPI. Men jag får väl försöka se vad jag har för inställningar. Ljudkortet är väl ett X-Fi. Inget märkvärdigt men heller inget inbyggt på MBD.

--

[Svante]

Ja jag river mig i huvudet här, för jag har flera problem som jag uppenbarligen inte förstår.

1. Jag läser inte Microsofts text som du. Som jag förstår den så använder sig MME av linjär interpolation när den konverterar audiofiler vid uppspelning. Det är då hotfixen till för. Kan du inte prova?

2. Om jag gör som du gör så får jag inte det problemet. Nu vet jag att jag grottade ner mig i olika inställningar på ljudet för flera år sedan. De har fungerat bra sedan dess. Tyvärr måste jag erkänna att jag har inte en aning om vad jag gjorde då. Förmodligen kör jag WASAPI. Men jag får väl försöka se vad jag har för inställningar. Ljudkortet är väl ett X-Fi. Inget märkvärdigt men heller inget inbyggt på MBD.

--

MME står väl för multimedia extensions, och gissningsvis kan program använda sig av det för att sampla om filer. Texten jag citerade handlade ju just om att sampla om filer, eller hur?

Det är möjligt att även det andra ljudet fixas, men jag vill faktiskt inte fixa det. Jag utvecklar program och behöver veta hur en vanlig dator utan extra hotfixar beter sig.

Vad är inställningen i control panel, vilken samplingsfrekvens har du där?

[rylandes]

Jag använde mig av samma som du.

Det är väl så att man kan använda sig av olika APIer och dessutom på flera olika sätt. Det här problemet finns kvar när man använder sig av det gamla MME kan vi väl konstatera. Om man använder DirectSound så fungerar det tydligen.
Jag kan iof förstå att du inte vill använda dig av hotfixen. Men då kommer vi nog inte längre. Slutsatsen är väl då att Win7 i vissa lägen inte kan resampla på ett vettigt sätt utan hotfix och i andra lägen så fungerar det.

--

[roggaro]

Hursomhelst, det är lätt att provocera fram felet, spela valfritt sinussvep med annan samplingsfrekvens än den som är inställd i Windows. Min är tex ställd till 44100 (eftersom majoriteten av filerna jag spelar har den samplingsfrekvensen). När jag spelar ett svep med samplingsfrekvensen 48000 Hz så hör man "spöktoner".

det där du säger stämmer och har nojat mig hur länge som helst nu
i windows sätter jag det digitala till hälften... inga som helst filter i Foobar, men måste nog ha en driver emellan för SVT å sånt för och kunna EQ:a en del material

[Svante]

Jag använde mig av samma som du.

Det är väl så att man kan använda sig av olika APIer och dessutom på flera olika sätt. Det här problemet finns kvar när man använder sig av det gamla MME kan vi väl konstatera. Om man använder DirectSound så fungerar det tydligen.
Jag kan iof förstå att du inte vill använda dig av hotfixen. Men då kommer vi nog inte längre. Slutsatsen är väl då att Win7 i vissa lägen inte kan resampla på ett vettigt sätt utan hotfix och i andra lägen så fungerar det.

--

Jag visste inte att mina program kan använda directsound. Hur ställer du in det?

[Lazyworm]

32bitar DAC är mest ett spel för gallerierna. Det är knappt någon DAC som hanterar över 20 bitar.

Även om jag skulle använda en DAC till nivåjustering så skulle jag justera på analoga sidan. Det svider ju att veta hur mycket info man tagit bort när man spelar på -40dB eller svagare 50% av tiden (som mig) när man justerar på digitala sidan

Sen är det som Svante säger, Poten på bilden är en av få saker som skulle vara ännu värre :p

[Piotr]

Tjena Lazy!

Vet inte om du tänkte på mitt inlägg men själva processingen bör hanteras i 32 eller 64 bit float eller motsvarande fixed point. Håller annars med helt på att en faktisk 32bit DAC är trams.

Ingen info tas bort vid digital nivåjustering, enda negativa är ett adderat brus.. som inte hörs.

/Peter

[Svante]

Ja, även jag skulle nog använda en analog nivåjustering. Inte av kvalitetsskäl, utan bara för att en programstyrd volymkontroll väldigt lätt åker upp på full sprutt om vilket program som helst får flytta på den.

Funktionen med den analoga volymkontrollen är faktiskt inte att justera volymen, utan att justera den maximala volymen som man vill gå med på att programmen ska få ställa in. Just nu, kl 12 på natten när familjen ligger och sover.

[rikkitikkitavi]

Fast många hemmabioförstärkare som har någon form av multikanalsvolymkontroll-IC har problemet att mikrokontrollerna får fnatt ibland och skickar ut Max volym på kontollbussen. Jag har råkat ut för det. Programbuggar antagligen eftersom inget program är felfritt.

Volymkontroll IC är i grunden helt analog utom just avkodningen av den digitala styrbussen. Själva signalkontrollen sker med FET switchar och en motståndsstege. Funktionellt som om det satt revärer och motstånd, fast allting integrerat på ett chip. 99,99...% av alla volymkontroller arbetar med denna typen av krets.

[Svante]

Fast många hemmabioförstärkare som har någon form av multikanalsvolymkontroll-IC har problemet att mikrokontrollerna får fnatt ibland och skickar ut Max volym på kontollbussen. Jag har råkat ut för det. Programbuggar antagligen eftersom inget program är felfritt.

Mm, gränsen mellan digitalt och analogt blir alltmer otydlig, på gott och ont. Nu är det iofs en viss skillnad mellan den digitala styrningen i en hembioförstärkare och de i en dator. Antalet program som har möjlighet att påverka volymkontrollen i hembioförstärkaren är betydligt mindre, man brukar inte ladda ner fullt lika många appar till dem .

[rikkitikkitavi]

Drt är sant som du skriver, och därför blir man lite sur när man får kasta sig över rummet för att slå av stärkaren då ljudet skenar. Hur svårt kan det vara att koda rätt?

fast underskatta inte firmwareuppgraderingar , ibland blir det bara fel.

[enJohn]

Så att, eh... jaha. Vad ska jag dra för slutsatser? Utan att ens försöka tro att jag förstår vad ni pratar om så tror jag att jag har följande frågor:

- Topic. Var ska jag sänka volymen digitalt? Som jag läser så finns det ingen självklart lösning som alla är överens om?

- Vad är en "bra" implementering? Är Foobars volymkontroll en sådan?

- Om jag, som någon föreslog i trådens inledning, ställer den analoga kontrollen på FiiO:n på den volym jag vill ha som mest, med full kräm från datorn, och sedan justerar nedåt i Foobar (eller W7?), då borde det ju röra sig om topps 10-15 dB. Kanske att föredra, som säkerhetsåtgärd för att inte något Windows-default-ljud ska råka knäcka både lurar och hörsel?

/en john

[Piotr]

Din sista punkt där beskriver ett lämpligt förfarande i mitt tycke.


/Peter

[Svante]

Hur svårt kan det vara att koda rätt?

Det är jättelätt. Jag har nog aldrig kodat fel faktiskt. Hrrm.

[Lazyworm]

Hur svårt kan det vara att koda rätt?

Det är jättelätt. Jag har nog aldrig kodat fel faktiskt. Hrrm.

Hahaha, jag håller med Svante, det blir alltid bättre andra gången man gör det.. eller jag menar, jag har aldrig heller kodat fel.

[tvett]

Vad är att koda fel?

[Svante]

Vad är att koda fel?

var volume:byte;
if volumedownpress then volume=volume-1;

Detta kommer att leda till en överraskning när volymen är noll och man trycker på volymminskningsknappen.

[PerStromgren]

Vad är att koda fel?

var volume:byte;
if volumedownpress then volume=volume-1;

Detta kommer att leda till en överraskning när volymen är noll och man trycker på volymminskningsknappen.