Finns en artikel om digitalisering av ljud här: Sincen, nyckeln till CD-systemets ekvation (PDF-fil).
En rätt intressant intervju med Bob Ludwig (känd mastringskille). Han diskuterar bland annat "analogt" kontra "digitalt" ljud.
Digitalt vs Analogt.
Moderator: Moderatorgruppen
Almen skrev:Finns en artikel om digitalisering av ljud här: Sincen, nyckeln till CD-systemets ekvation (PDF-fil).
Ja, där gavs väl en ganska bra sammanfattning av hur tekniken fungerar. Dessutom fick jag en påminnelse om det där med dithering, vilket jag inte har funderat så mycket på tidigare. Jag roade mig med att göra ett test. Tonade ut ett musikstycke från ungefär -60 dB till -108 dB, först utan dithering, sedan med. Här är resulatet (flac-format, 44.1 kHz, 16 bitar):
Utan dithering
Med dithering
(Högerklicka och välj "spara länk som..." .)
Eftersom signalnivån är mycket låg kan det vara svårt att jämföra filerna ovan på en vanlig stereo eller datorns högtalare. Här har jag höjt nivån igen med 60 dB så att man lättare kan höra skillnaden:
Utan dithering
Med dithering
Man hör tydligt att med dithering minskar distorsionen för svaga signaler, samtidigt som dynamiken och detaljrikedomen ökar, men till priset av mer bakgrundsbrus. I slutet av inspelningen kan man fortfarande höra musiken genom bruset, trots att signalnivån egentligen är betydligt lägre än en bit peak-to-peak.
(Edit: Ändrade till en bättre dithering-algoritm. Filerna är uppdaterade.)
Igenligen så är digitalt och analogt endast begrepp som människan använder sig av för att beskriva olika sammanhang exempelvis i ljudsammanhang så är det bara några av raden moduleringsmetoder, alltså olika sätt att lagra och beskriva en ljudvåg som en gång befann sig i tiden, man kan givetvis också säga att allt är analogt bara att det finns tids och amplitud diskreta analoga värden att beskriva information med. En dator kan inte hantera eller lagra information kontinuerligt.
Den enda teoretiska skillnaden mellan lägre och högre samplingsfrekvenser med puls code modulerings tekniken är transient återgivningen och frekvensåtergivningen, i de flesta fall så är det mikrofoner, kablar, för/slutsteg, högtalare, övriga faktorer med uppspelningsmediet ex mekanik och kretskort m.m. som sätter begränsningarna.
Anledningen till att vinyl låter bra kan vara fasfel, långsammare transienter, riaa-korigeringen som dämpar diskanten (pga hög distortion) men stärker upp basen ordentligt (pga att man har sparat platts på att rista basen lågt), vilket bidrar till att basen kan kännas rundare, fastare och snabbare, man kan även lyssna länge pga att vinylutgåvorna har en dämpad diskant, vinylutgåvorna är oftast mycket mindre komprimerade en många av dagens nya cd-utgårvor (på den gamla musiken)
(dagens mastrare tycker okså att det är roligt att höja upp diskanten till max vilket kan bidra till att ljudet låter skränigt och hårt. Desutom så är både svajjet, rundgången och knastret härligt att ha i bakgrunden. Finns mer information på vinyl i form av störningar ex: högfrekvent harmonisk distortion och brus, även rundgång m.m.
45rpm skivorna har en mycket bättre ljudkvalite en 33,3rpm skivorna, då med samma modulationsbredd (spårbredd 0,055mm). 45rpm skivorna har en mycket bättre transient, högre frekvensomfång (med mindre distortion i diskanten) och även en bättre dynamik pga en snabbare och exaktare återgivning som flyttar ned brusgolvet ordentligt jämfört med 33,3rpm då fortås.
1: 8mm metallband typ IV snurrar ca 76cm/s.
2: PCM med 24bitars kvantisering och 192KHz avläsningar.
Dessa är de system som jag har uppfattat vara bäst av lagring och beskrivning av ljudinformation.
Modulering är när information ska överföras i ett annat medium än den ursprungliga (t.ex. till en signal) då krävs det ofta att man modulerar om den för att bättre (lättare) kunna överföra denna till ett annat medium. Omvandlingen kallas för modulering.
PDM, (Puls Density Modulation) modulerar tätheten på bärvågen som sedan kan beskrivas med 1or och 0or med en DSD –teknik (Direkt Stream Digital) använder sig av en 1bits streaming med en mycket hög samplingsfrekvens, den streamar helt enkelt av bärvågen för att kunna tolka denna digitalt.
PWM, (Puls With Modulation) modulerar bredden på bärvågen som sedan kan beskrivas med 1or och 0or med en DSD –teknik (Direkt Stream Digital) en 1bits streaming med en mycket hög samplingsfrekvens, den streamar också av bärvågen för att kunna tolka denna digitalt.
PCM, (Pulse Code Modulation), beskriver ett ljud med olika koder och är bra på amplitud information vilket bidrar till lågt brus, distorsion och bra dynamik.
PCM – moduleringen är en ren digital kod och beskriver ljudet med bitar på varje sampling vilket gör att det är en mer krävande process med en större dataström detta är orsaken till att det är mycket lägre samplingsfrekvenser vilket bidrar till något sämre transienter på PCM – tekniken jämfört med DSD – tekniken som dessutom har mindre dataströmmar och är mindre krävande.
AM (Amplitudmodulering), Tonfrekvensen färdas till ett ställe där det har bildats en bärvåg. En kvartskristall får sedan denna vågen att vibbrera vid en viss frekvens, tonfrekvensen och bärvågen sammanförs sedan och blir till en bärvåg som varierar när tonfrekvensen varierar.
FM (Frekvensmodulering), Frekvensen hos bärvågen förändras när tonfrekvensen förändras.
Förtätningar och förtunningar i luften omvandlas till mekaniska rörelser i ett membran (till en MC) som i sin tur påverkar en magnet så att det bildas en elektrisk spänning (tonfrekvens) som i sin tur påverkar en elekromagnet som påverkar metallämnets poler på ett band olika mycket. (spänningen kan evetuellt gå i andra led som att exempelvis påverka en magnet och spole i högtalarna(hörlurarna)(eller en elektrostatisk laddning i ett par elektrostatiska högtalare eller en nål som graverar i en plast skiva m.m.
Givetvis kan man hävda att 8mm metallband typ IV som snurrar ca 76cm/s kan återge snabbare transienter en PCM med exempelvis 192KHz saplingsfrekvens, dock så har PCM alla andra fördelar som obegrensad kopiering utan extremt informationsbortfall av orginalljudinformationen, inget svaj, hantering av ljud i lätthanterliga datorprogram som ger alla möjligheter, mer ergonomiskt vs ekonomiskt och lättare att sprida, ingen större kvalitetsförsämring i tiden, mindre störningar (brumm och brus).
Jag betvivlar starkt att en varelse överhuvustaget kan uppfatta att transienterna med en saplingsfrekvens på 192KHz slakar efter på PCM-systemet, inte ens med en ljudfrekvens på 96KHz borde detta uppfattas.
Dessutom kommer det dröja innan vi får en sådan bra övrig utrustning i kedjan att den kan återge snabbare transienter en vad t.ex. PCM-tekniken kan med en samplingsfrekvens på 96KHz.
Den enda teoretiska skillnaden mellan lägre och högre samplingsfrekvenser med puls code modulerings tekniken är transient återgivningen och frekvensåtergivningen, i de flesta fall så är det mikrofoner, kablar, för/slutsteg, högtalare, övriga faktorer med uppspelningsmediet ex mekanik och kretskort m.m. som sätter begränsningarna.
Anledningen till att vinyl låter bra kan vara fasfel, långsammare transienter, riaa-korigeringen som dämpar diskanten (pga hög distortion) men stärker upp basen ordentligt (pga att man har sparat platts på att rista basen lågt), vilket bidrar till att basen kan kännas rundare, fastare och snabbare, man kan även lyssna länge pga att vinylutgåvorna har en dämpad diskant, vinylutgåvorna är oftast mycket mindre komprimerade en många av dagens nya cd-utgårvor (på den gamla musiken)
(dagens mastrare tycker okså att det är roligt att höja upp diskanten till max vilket kan bidra till att ljudet låter skränigt och hårt. Desutom så är både svajjet, rundgången och knastret härligt att ha i bakgrunden. Finns mer information på vinyl i form av störningar ex: högfrekvent harmonisk distortion och brus, även rundgång m.m.
45rpm skivorna har en mycket bättre ljudkvalite en 33,3rpm skivorna, då med samma modulationsbredd (spårbredd 0,055mm). 45rpm skivorna har en mycket bättre transient, högre frekvensomfång (med mindre distortion i diskanten) och även en bättre dynamik pga en snabbare och exaktare återgivning som flyttar ned brusgolvet ordentligt jämfört med 33,3rpm då fortås.
1: 8mm metallband typ IV snurrar ca 76cm/s.
2: PCM med 24bitars kvantisering och 192KHz avläsningar.
Dessa är de system som jag har uppfattat vara bäst av lagring och beskrivning av ljudinformation.
Modulering är när information ska överföras i ett annat medium än den ursprungliga (t.ex. till en signal) då krävs det ofta att man modulerar om den för att bättre (lättare) kunna överföra denna till ett annat medium. Omvandlingen kallas för modulering.
PDM, (Puls Density Modulation) modulerar tätheten på bärvågen som sedan kan beskrivas med 1or och 0or med en DSD –teknik (Direkt Stream Digital) använder sig av en 1bits streaming med en mycket hög samplingsfrekvens, den streamar helt enkelt av bärvågen för att kunna tolka denna digitalt.
PWM, (Puls With Modulation) modulerar bredden på bärvågen som sedan kan beskrivas med 1or och 0or med en DSD –teknik (Direkt Stream Digital) en 1bits streaming med en mycket hög samplingsfrekvens, den streamar också av bärvågen för att kunna tolka denna digitalt.
PCM, (Pulse Code Modulation), beskriver ett ljud med olika koder och är bra på amplitud information vilket bidrar till lågt brus, distorsion och bra dynamik.
PCM – moduleringen är en ren digital kod och beskriver ljudet med bitar på varje sampling vilket gör att det är en mer krävande process med en större dataström detta är orsaken till att det är mycket lägre samplingsfrekvenser vilket bidrar till något sämre transienter på PCM – tekniken jämfört med DSD – tekniken som dessutom har mindre dataströmmar och är mindre krävande.
AM (Amplitudmodulering), Tonfrekvensen färdas till ett ställe där det har bildats en bärvåg. En kvartskristall får sedan denna vågen att vibbrera vid en viss frekvens, tonfrekvensen och bärvågen sammanförs sedan och blir till en bärvåg som varierar när tonfrekvensen varierar.
FM (Frekvensmodulering), Frekvensen hos bärvågen förändras när tonfrekvensen förändras.
Förtätningar och förtunningar i luften omvandlas till mekaniska rörelser i ett membran (till en MC) som i sin tur påverkar en magnet så att det bildas en elektrisk spänning (tonfrekvens) som i sin tur påverkar en elekromagnet som påverkar metallämnets poler på ett band olika mycket. (spänningen kan evetuellt gå i andra led som att exempelvis påverka en magnet och spole i högtalarna(hörlurarna)(eller en elektrostatisk laddning i ett par elektrostatiska högtalare eller en nål som graverar i en plast skiva m.m.
Givetvis kan man hävda att 8mm metallband typ IV som snurrar ca 76cm/s kan återge snabbare transienter en PCM med exempelvis 192KHz saplingsfrekvens, dock så har PCM alla andra fördelar som obegrensad kopiering utan extremt informationsbortfall av orginalljudinformationen, inget svaj, hantering av ljud i lätthanterliga datorprogram som ger alla möjligheter, mer ergonomiskt vs ekonomiskt och lättare att sprida, ingen större kvalitetsförsämring i tiden, mindre störningar (brumm och brus).
Jag betvivlar starkt att en varelse överhuvustaget kan uppfatta att transienterna med en saplingsfrekvens på 192KHz slakar efter på PCM-systemet, inte ens med en ljudfrekvens på 96KHz borde detta uppfattas.
Dessutom kommer det dröja innan vi får en sådan bra övrig utrustning i kedjan att den kan återge snabbare transienter en vad t.ex. PCM-tekniken kan med en samplingsfrekvens på 96KHz.
När vi pratar om fotografier så är även vissa av de digitala kameror såpass snabba och högupplösta m.m. idag, att det även där är de övriga koponenterna som sätter begränsnigarna, sedan kan man ta t.ex ca24 bildrutor/sekund och vipps så har man en mycket högupplöst film, Den enda tekniken som kan lagra filmer kontinuerligt i tiden är band, dock så ger detta enligt min uppfattning en sämre bildkvalite dessutom att kvaliten blir sämre desto längre tiden går (och då försvinner ju meningen med själva lagringsprincipen).
Men givetvis så föredrar många filmbolag att spela in med analoga filmkameror men dessa är inte tidskontinuerliga utan tar många bildrutor/sekund, dock med maximal upplösning och snabbhet m.m., vilket man behöver för de kameror där de övriga komponenterna är såpass bra att inte den så som jag nu i min text kallar den digitala tekniken är riktigt koplett (upplösning, djup m.m.) eller tillräckligt snabb för ändamålet (dessutom så går bildfilmrullar att lagra mycket längre, då vi pratar om en mycket lång tidsperiod, under förutsättningen att man håller dom i ett bra förvar).
Men givetvis så föredrar många filmbolag att spela in med analoga filmkameror men dessa är inte tidskontinuerliga utan tar många bildrutor/sekund, dock med maximal upplösning och snabbhet m.m., vilket man behöver för de kameror där de övriga komponenterna är såpass bra att inte den så som jag nu i min text kallar den digitala tekniken är riktigt koplett (upplösning, djup m.m.) eller tillräckligt snabb för ändamålet (dessutom så går bildfilmrullar att lagra mycket längre, då vi pratar om en mycket lång tidsperiod, under förutsättningen att man håller dom i ett bra förvar).
Människan är tids kontinuerlig och kan när som helst på tidsaxeln ta in information (även om vi inte behandlar informationen så registreras den).
Givetvis finns det en gräns för vad en människa kan uppfatta i tids och rumsperspektiv (och summan av dessa) men vi får dock inte glömma att denna gräns kan reduceras när genmanipulationen tar fart i samhället.
Då kan man packas tätare med mer avancerade system, dock så kan vi ta ett oändligt antal former i rummet.
Men visst är vi rätt så diskreta av oss, när det gäller att uppfatta och lägga märket till saker och ting som händer runt omkring oss.
Givetvis finns det en gräns för vad en människa kan uppfatta i tids och rumsperspektiv (och summan av dessa) men vi får dock inte glömma att denna gräns kan reduceras när genmanipulationen tar fart i samhället.
Då kan man packas tätare med mer avancerade system, dock så kan vi ta ett oändligt antal former i rummet.
Men visst är vi rätt så diskreta av oss, när det gäller att uppfatta och lägga märket till saker och ting som händer runt omkring oss.
Tänkte bara påpeka (fast det vet ni nog redan) att det som Tore beskriver på första sidan med sina bilder inte är digital information, utan diskret. Varje nivå på kurvan är en analog höjd. För att få en bra återgivning av kurvan när den lagras digitalt måste man förutom att ha en samplingsfrekvens på dubbla ljudfrekvensen även ha rätt hög upplösning på nivåerna för att inte sampelnivåerna ska få så stort fel.
Och då skall jag påpeka (men det vet ni nog redan, eftersom jag har påpekat det tidigare) att Tores beskrivning är felaktig. Om man vill beskriva hur man digitaliserar ljud, alltså.
Angående amplitudfelet så får man inte glömma ditherbruset, som gör att man får högre upplösning än antal nivåer. Men det visste ni väl också, eftersom jag länkat till en artikel som beskriver det?
Angående amplitudfelet så får man inte glömma ditherbruset, som gör att man får högre upplösning än antal nivåer. Men det visste ni väl också, eftersom jag länkat till en artikel som beskriver det?
Återgå till "Kultur - konstarterna"
Vilka är online
Användare som besöker denna kategori: 9 och 0 gäster