Non-os (NOS) Dac.... Vad? Hur? Och Varför?

[Rydberg]

Nej, det kan ju eventuellt bero på att jag inte argumenterar.

Har märkt det

Jag avfärdar helt enkelt dina förklaringar, med anledning av att de är för grova.

Vad har du för argument att de är för grova då?

Jag medger att du korrekt pekar på risker med tekniken - vilka säkert är i effekt på vissa apparater - men knappast på samtliga förekommande.

Det har jag väl inte påstått heller

[lennartj]

matereo, jag hör inte ens 15kHz längre, men jag har en känsla av att jag ibland kan detektera närvaro eller frånvaro av signaler en bit över 15kHz i musikåtergivning. Om det beror på intermodulation i mina öron eller i uppspelningsutrustningen vet jag inte.
Det jag skrev om bredbandiga förstärkare och NOS-DAC syftade på risken för intermodulation där skillnadstonerna mycket väl kan vara hörbara.
Såvitt jag vet redovisas sällan intermodulationsmätningar på förstärkare med frekvenser över 20 kHz. Vad som händer om man får in 44,1 kHz och/eller speglingseffekter runt denna frekvens på hög nivå blandat med andra signaler i olika bredbandiga förstärkare kan vara intressant att veta. Det är inte givet att alla klarar den testen lika bra som den vanliga mätningen med 19 + 20 kHz.

[Svante]

Man kan tillägga att det är mycket svårt att få en störnivå motsvarande 16 bitars upplösning utan översampling. På tiden då det var enda alternativet var 16-bitars omvandlare dyra saker, de kunde kosta 10000-tals kronor, krävde trimning och en del hade tom en liten ugn för att komponenterna skulle hållas vid en stabil temperatur.

Kanske är man duktigare på att göra komponenter med amplitudpresision idag, men det verkar fortfarande osunt att inte använda översampling när det är såpass enkelt.

[Tore]

Jamen i länken jag hänvisade till här innan såtycker jag att argumentationen för och emot är rätt god på bägge hållen...

Berätta gärna vad det är du uppfattar som goda argument för NOS. (Har inte läst länken du hänvisar till.)

[matereo]

Jamen i länken jag hänvisade till här innan såtycker jag att argumentationen för och emot är rätt god på bägge hållen...

Berätta gärna vad det är du uppfattar som goda argument för NOS. (Har inte läst länken du hänvisar till.)

Bland annat diskuteras varför olika hifi magazins referens DACar, och somliga enklare varianter låter så pass bra som dom gör... dom diskuterar bla om det är för att de är mera fas-linjära... men även om sk virtuell översampling.

"But why does a NOS-DAC / D-I DAC sound more natural than a CD player with oversampling and digital interpolation filters?

Personally I think it has to do with both, a clean spectrum (to bring out detail) and phase linearity (to make it sound more natural, realistic just as real live sounds). Small tolerances in phase linearity can make a big difference. By avoiding filters that have non linear phase response, sound quality should improve".

[rylandes]

Jag har väldigt svårt att förstå hela den här NOS trenden om den nu inte bara är en ny sälj gimmik.

Historiskt sätt hade de första CD spelarna NOS DACar följt av ett brant sk "brickwall" filter vid 20 kHz. Vilket var en av orsakerna till att CD ljudet tidigt fick mycket kritik.

Sen kom då i rask takt en bit, MASH, bitstream o andra typer av oversampling för att lösa problemen med brickwall filter mm.

Nu 20-25 år senare plockas NOS upp som en kanin ur hatten som en lösning på ett (obefintligt?) problem. Utan att säga vari lösningen består. Hur har man nu fixat problemen med brickwall filter?

Nu är jag dålig på rör tekniken. Men möjligen kanske ett rör i sig begränsar så mycket att det kan fungera som ett snällare brickwall filter?

NOS isig är absolut ingen lösning, det är ett steg tillbaka.

Sten R

[Piotr]

Nu är jag dålig på rör tekniken. Men möjligen kanske ett rör i sig begränsar så mycket att det kan fungera som ett snällare brickwall filter?

De trafos som ofta sitter i rörkonstruktioner fungerar som lågpasssfilter. Rören i sig är oftast mycket snabba/bredbandiga.


/Peter

[Svante]

Sen kom då i rask takt en bit, MASH, bitstream o andra typer av oversampling för att lösa problemen med brickwall filter mm.

Nuskavise... Det här kräver ett förtydligande. Det eliminerar behovet av ett analogt brant filter. Det man gör är att man flyttar filtret till den digitala sidan, där det är mycket lättare att ha koll på egenskaperna. Man eliminerar alltså inte filtret, men en hel del av problemen som har att göra med att det ursprungliga filtret var analogt försvinner, som du skriver.

[rylandes]

Precis. Man använder kanske 8 ggr översamplat digitalt filter som driver DACen och sen ett mjukt och okomplicerat analogt filter.

Ett NOS kan ju göra minst ett av två saker:
Strunta i att filtrera och då har man ju ingen som helst kontrol över vad som händer efter DACen med kanske bredbandiga förstärkare mm.

Eller också att filtrera. Då blir det nog ett brant Brickwall filter med de inneboende problemen.

Finnd det ytterligare någon ny smart lösning så vore det bra att presentera denna.

Sten R

[matereo]

Saxat från TNT audio.

"One of the most advanced positions is expressed by Ryohei Kusunoki in a three-parts article published by MJ, an important Japanese audio electronic design magazine, and also available on the Web.

Kusunoki says that oversampling is far worse than no oversampling. His point of view is as follows. Oversampling has been introduces in order to reduce the constraint which the DAC and the following analogue filter were subject to, as we explained in the first part of this article.

But no one has considered jitter, he says. From this point of view, taking into account that the average error (which can also be seen as the noise floor which limits the available dynamic range) is half the LSB, least significant bit, you could decide that this is also the maximum acceptable level for the jitter-induced error.

In this case the maximum acceptable jitter is 173ps at basic sample rate and precision (44.1ksps and 16bit), computed as 1 / 44100 / 2exp16 / 2. But if you take into account for example an 8X oversampling with 20 bit word, then to achieve the same precision jitter should be as low as 1.35psec, which is absolutely impossible to achieve. From this Kusunoki derives that an oversampling unit is not able to offer the same precision as a non oversampling unit.

With regards to the digital anti-aliasing filters which normally come after the DAC in case of oversampling, Kusunoki just thinks that they are no use at all as the human auditory sense is a powerful low pass filter, and filters out any component over 20kHz.
Even the effect of these digital filters on following equipment is very limited, as they filter out all components up to the oversampling frequency, but not the ones over it.

By the way Kusunoki critics hit any digital filter. He says that any digital filter is just a sequence of delay blocks with some elaboration of the delayed samples.
The basic delay block at 44.1KHz is anyway 0.022usec, but delays are cumulated so that the total delay gets often over 2msec, which is the delay detection threshold for the human being. So, he says, the delay can be detected and causes big damage to sound. The best known consequence of this fact, he says, is the typical frequency response of a CD player to a pulse, which results indeed far from the ideal one.

Well, I must admit I only read a translated excerpt of his articles, but I really cannot agree with several points expressed above. Anyway, as Kusunoki seems to be a well known and respected purist, I think it is important to know even this, so different, point of view.
Note that even though some of the technical points seem not to be completely correct from the technical point of view this shows that no assessed knowledge should be accepted without a good, safe deal of scepticism.

Actually, there is at least one thing Kusunoki says that cannot be denied by (almost) anyone: the pulse response of a normal CD player is really poor; any other HiFi component with the same pulse response, apart perhaps speakers, would probably be considered not acceptable.
What's worse, the pulse response of a digital filter, and hence of a normal CD player, has a deeply non-natural behaviour, that is it has a ripple that begins before the real pulse, which is really hard to find in any real word musical instrument behaviour."

Det som är mest nedslående när man följer diskussioner kring CD teknik, är ju hur bedrövligt begränsad och problembehäftad den är med tanke på vad vi skulle kunna åstadkomma nu på 2000 talet.

[KarlXII]

Bra jobbat, Matereo.
Själv tyar jag inte plöja fakta för tillfället.

Men ovanstående kanske det finns något i?
Jitter är sannolikt mer störande än man kan tro.
Paradisean lät faktiskt betydligt bättre när man körde usb direkt från datorn via ASIO - vilket ska ge väldigt lågt jitter - än när man matade den digitalt via RCA. Samma sak med DAX - den lyfte när den blev matad med ASL jämfört med vanlig koax.

[matereo]

Bra jobbat, Matereo.
Själv tyar jag inte plöja fakta för tillfället.

Men ovanstående kanske det finns något i?
Jitter är sannolikt mer störande än man kan tro.
Paradisean lät faktiskt betydligt bättre när man körde usb direkt från datorn via ASIO - vilket ska ge väldigt lågt jitter - än när man matade den digitalt via RCA. Samma sak med DAX - den lyfte när den blev matad med ASL jämfört med vanlig koax.

Ja de som jämfört själva och pillar med DACar verkar tycka att klangen blir mörkare(svartare? kan ha med avsaknad av fasproblem att göra) och känns renare. Nu har ju ingen vettig människa pengar eller prioritet att köpa en Audionote Dac5, men många som testat säger att den låter bättre än nästan något annat.

Så här beskriver en kille som bygger Dac'ar om sin variant av NOS tillämpning.

"1) It runs at 44.1 KHz (NON-oversampling)

2) It uses NO (digital) brickwall filtering at all.

3) It causes NO "ringing" as a digital chebychev filter does.

4) The output signal is "clean" enoug to leave out the "external filter" that IS necessary with a standard NON-oversampling DAC (check your NOS-DAC diagram).

5) The phase response is LINEAR

6) It uses NO decimation (no addittional noise)

7) Amount of samples is increased (smoother signal, mirror image is moved upwards to a higher frequency region, ultrasonic interference is greatly reduced)

Analog resolution increases (smoother steps as there are intermediate steps now, theoretically 19 bit resolution with an octal D-I DAC version)

>The aim of this tread is to build an ultimate NON-oversampling DAC (improve the concept to the max) I think the D-I DAC is a good start . I am not claiming this DI-DAC is perfect but what is?

If you look at the oscillograms I posted, it's difficult to admit there is no improvement made (consider that the oscillograms show the quad DI-DAC so resolution can go even Higher).

Drawbacks:

As poobah already indicated, (linear) interpolation has it's drawbacks. You try to theoretically reconstruct something based on 16 bit samples. I agree, you never achieve the original high resolution studio quality. But you can try to come close.

A reply to the 18 KHz "issue":

A 18 KHz (20KHz) "sinewave" looks as a squarewave in the standard NOS-dac as there are only about 2 samples. And squarewaves don't sound nice.
The D-I dac outputs a triangle wave using linear interpolation and a sinewave with non-linear interpolation. You must admit that a triangle wave or sinewave sound better.

By using binary coded non linear steps (different output gain at each I/V stage) the very high frequencies could be shaped like perfect sinewaves. As the audio signal consists of numerous sinewaves (fourier theorema) 20KHz being about the highest recorded with 44.1 KHz samplerate. Using non linear amplitude steps seems logical and worth investigating.

But here is an important question to you all: Who can hear the difference between a 20 KHz sinewave and a 20KHz triangle wave as they sound almost the same.

"

[Almen]

Men alltså, allt det här har väl tragglats till leda? Är det inte exakt samma sak som avhandlas i den här gamla tråden?

[matereo]

Vissa saker som tragglats till leda, tragglas fortfarande här på faktiskt, där vissa uppfattningar och mantran ständigt upprepas, precis som i andra foum och diskussioner. Det intressanta är ju att all diskussion till trots så har NOS bara blivit än mer utbrett och en hel del topp DAC'ar använder principen. Då tycker iaf fall jag inte att diskussinen är klar. Vi diskuterar ju fortfarande grundläggande principer för högtalare.

[KarlXII]

Men alltså, allt det här har väl tragglats till leda? Är det inte exakt samma sak som avhandlas i den här gamla tråden?

Uj. Du vill alltså inte ha några nya trådar?
Då blir det nog inte mycket skrivet här öht mer är jag rädd för.

[Almen]

Det intressanta är ju att all diskussion till trots så har NOS bara blivit än mer utbrett och en hel del topp DAC'ar använder principen.

Liksom rör, men det är väl inget argument för eventuell teknisk överlägsenhet? Fortfarande är det ingen annan argumentation än att "jag tycker det låter bättre", och det kan man naturligtvis inte säga något om.

Det du citerar från TNT Audio sammanfattas ju som

...I really cannot agree with several points expressed above.
---
...some of the technical points seem not to be completely correct from the technical point of view...

'nuff said.

Jitter är ju inget problem i moderna DAC:ar och spelare, det är väl mätt och utrett.

Och pulssvaren är naturligtvis mycket bra, om man inte är så dum så att man skickar in en icke bandbreddsbegränsad puls (vilket somliga verkar göra).

Jag ser fortfarande inte problemet. Upplys mig!

[Almen]

Men alltså, allt det här har väl tragglats till leda? Är det inte exakt samma sak som avhandlas i den här gamla tråden?

Uj. Du vill alltså inte ha några nya trådar?
Då blir det nog inte mycket skrivet här öht mer är jag rädd för.

Hehe, den blev litet "heated", ja.

Vad jag menade var: Är det något som inte ventilerats i den gamla tråden? Jag kan inte se några nya argument, så jag tänkte att då kan man ju först läsa den gamla tråden.

[matereo]

Jag hade först tänkt att länka till Ryohei Kusunoki's paper i pdf. form men tyckte att TNT's sammanfattning var bra, och att jag gott kunde lägga till ders kommentar likaväl. Vad jag inte begriper Almen är hur något kan vara nuff said i och med att ett så grundligt resonemang som Ryohei lägger ut bemöts med ett par rader där man säger sig vara tveksam(alltså inte ens säker) utan att gå in i detalj. Jag vet inte vad som är rätt eller fel här, men begriper såpass mycket att om inte NOS var mera en "dead end" på det vis man en gång trodde, än vad vi håller på med i större utsräckning idag så är konservatism och motstånd begripligt. Bägge sidor verkar vara beredda att blunda för vad de anser vara smärre problen i sammanhanget och hävda att deras alternativ är bäst av två onda ting.

Diskussionen är klassisk, när man tänker på rör kontra solid state, olika högtalarprinciper mot varandra osv. Att en förhärskande teknik inte ofelbart alltid är den bästa rent tekniskt kan det utbredda användandet av pivotarmar över tangentialvarianter vittna om.

[Almen]

...tyckte att TNT's sammanfattning var bra, och att jag gott kunde lägga till ders kommentar likaväl. Vad jag inte begriper Almen är hur något kan vara nuff said i och med att ett så grundligt resonemang som Ryohei lägger ut bemöts med ett par rader där man säger sig vara tveksam(alltså inte ens säker) utan att gå in i detalj.

Nja, det var väl mer att jag inte förstod varför du citerade någon som inte höll med Ryohei (och dig).

Jag har sett en del tester där man lyssningstestat A/D-D/A-kombinationer, och där man funnit kombinationer som inte gått att höra. Detta har i och för sig (tror jag) varit med oversampling, men det indikerar i alla fall att ett system med oversampling går att göra mycket bra.

Jag skulle gärna ta del av tester där man lyckats detektera välkonstruerade (state of the art) oversamplings-A/D-D/A-system.

Det är väl ändå "ohörbarhet" vi framhåller som ett ideal, och inte "förändrar signalen så att det låter bättre"? Det är kanske här grundfrågan ligger (likt rör kontra transistor) - strävar man inte efter samma sak så är det ju inte så stor idé att käbbla.

[KarlXII]

Jag ser fortfarande inte problemet. Upplys mig!

Kan inte.
Sluta titta, och lyssna en gång.
Då förstår du att det är något på G.

[Kaffekoppen]

Vad är förändrat?

[KarlXII]

Vad är förändrat?

Vad menar du?

[Jax]

The basic delay block at 44.1KHz is anyway 0.022usec, but delays are cumulated so that the total delay gets often over 2msec, which is the delay detection threshold for the human being. So, he says, the delay can be detected and causes big damage to sound. The best known consequence of this fact, he says, is the typical frequency response of a CD player to a pulse, which results indeed far from the ideal one.

Jag valde att klippa ut just detta för att det är ren rappakalja vilket gör resten av artikeln mindre trovärdig.

[matereo]

.Nja, det var väl mer att jag inte förstod varför du citerade någon som inte höll med Ryohei (och dig).

Jag ser mig själv som icke vetande, det är allt. Jag vet inte om Ryohei har vare sig rätt, fel eller bägge delarna som det ibland verkar när man läser argumentation för OS eller för NOS.

[Kaffekoppen]

Vad är förändrat?

Vad menar du?

Vad är på G? Vad är förändrat? Jag har inte märkt något

Sluta titta, och lyssna en gång.
Då förstår du att det är något på G.

[Almen]

Jag tycker ändå att till exempel Dan Lavry har några poänger i sin sammanfattning:

1. The DA anti imaging filter required for elimination of aliased images for say a 44.1KHz CD format is very demanding!
Say you want to achieve only 60dB rejection at 20KHz, and you want to have a 3dB bandwidth at 20KHz (-3dB attenuation at 20KHz). A circuit designer can recognize that you need tons of filter poles, which would lead to about dozens of op amp stages all with precision parts (a lot of 1% caps and resistors and possible hand tweaking ...).

2. Say you have done such a crazy filter (and 60dB is a pretty poor filter to start with), then you have an additional attenuation of about -.7dB due to the sineX/X effect (see my paper at bottom of page 3).

I am not an advocate of huge upsampling ratios, but clearly, some upsampling is in order. As soon as you go X2, much of the filter requirement is gone (roughly 12 times easier job, because the transition range went from about 2KHz to 24KHz). Also, most of the sinX/X problem is gone, or is at least "easily correctable".

Anyone that uses a non over sampling DA, and thinks it sounds good are saying 2 things:

1. They like the upper band to be attenuated significantly, and they like the associated phase shift that comes with it (all the way down to 10KHz...)
2. They can stomach aliasing, especially into the higher frequencies.

I do not intend to argue likes or dislikes. But if the intent od a DA is anywhere near converting digital to analog with minimum of distortions, the upsampling DA is inherently a better way to go. And let us no forget that aliasing distortions are not harmonic, thus very non musical.

Jag tror fortfarande att många pratar om olika saker här:
- att konstruera en D/A-omvandlare som i ett A/D-D/A-system fungerar som en icke hörbar (transparent!) länk.
- att konstruera en D/A-omvandlare som DIY.
- att konstruera en D/A-omvandlare som låter annorlunda än de flesta andra D/A-omvandlare.

Alla dessa är fullt acceptabla, men om man skall börja argumentera mot varandra så kanske man skall reda ut premisserna?

[matereo]

Det är möjligt att vi inte komunicerar allt rätt till varann, men diskussionen är ju samtidigt generell. Är NOS varianterna bara simpel diy teknik och inget att räkna med? Är Peter Qvortrup en ointelligent kvackare som fattat allt fel, och nästan alla hifimagasin som stormtrivts med hans DACar fallna som furor för inget annat än ormolja?

""Extensive research into the fundamental properties of the data stream itself have shown beyond doubt that regardless of the theoretical and measurable advantages of the signal manipulation employed in all currently available digital products, such as higher over sampling, noise shaping, re-clocking or jitter reduction. all these corrective measures greatly interfere with the critical time domain requirements of the signal, based as current theory is, on an assumption that music is similar to book keeping data which off course it is not.

Music is a time continuum from start to end, which when broken is irreparably damaged and no amount of clever manipulation can ever restore it to its original time-frequency-amplitude duration or relationship, regardless of what the theorists may tell you.

As a result we have developed a way of excluding or bypassing all of these corrective measures, to allow the conversion from digital to analogue to be done without any manipulation whatsoever. All we do is to reformat the data stream to allow the converter chip to be able to interpolate the in coming information properly.

In other words, Audio Note DACs have no over sampling, no jitter reduction, no noise shaping and no re-clocking, they use the highest grade Analogue Devices AD1865, 18Bit stereo converter chip because we found this chip to be the best sounding available (yes, even better than the 20Bit versions!!), the digital power supply is an exceptionally low noise, shunt-type. Having removed all the digital filtering that is part of the over sampling, all filtering in AN DACs is done in the analogue domain where it appears to be easier to retain good wide band phase-frequency and dynamically coherent behaviour than in the digital domain."

P.Qvortrup"

[matereo]

Dubbelpost... upptäckt för sent!

[Almen]

...alla hifimagasin som stormtrivts med hans DACar fallna som furor för inget annat än ormolja?

Det vore ju inte första gången i världshistorien, i och för sig. Men det är det jag menar, de kanske tycker att de är bra för att det låter annorlunda?

Finns ju bara ett sätt att kontrollera: A/D-D/A-uppkoppling och F/E-lyssning. Vore faktiskt väldigt intressant, tycker jag.

[KarlXII]

...alla hifimagasin som stormtrivts med hans DACar fallna som furor för inget annat än ormolja?

Det vore ju inte första gången i världshistorien, i och för sig. Men det är det jag menar, de kanske tycker att de är bra för att de låter annorlunda?

Finns ju bara ett sätt att kontrollera: A/D-D/A-uppkoppling och F/E-lyssning. Vore faktiskt väldigt intressant, tycker jag.

Absolut något för LTS att sätta tänderna i.