Цифра в звуке - ЦАП, звуковые интерфейсы и их влияние на звук

[Tralfamadorin 441]

@Sergafan, первым возможным влияющим компонентом является плейер, если у него включен хотя бы один из режимов преобразования или какой-либо фильтр-"улучшатель", второй компонент - доступность ресурсов, в первую очередь ЦП. Если, к примеру, активируется активный монитор антивируса - для звука будет печально. Если накопитель "заснет" - тоже. Если соединительный кабель не соответствует минимальным нормам. И подобных прозаичных причин много. Но это совсем другая плоскость, совсем не электроны под микроскопом...

Это всё программные изменения до передачи. Мне интересна сама суть изменения информации при прохождении. Могу вообразить что микросхема цап плохо дешеврует принимающий сигнал если он под сильным джиттером. Но опять же есть нормативы.

Упрощенно-

При прохождении цифровой информации возможны ошибки передачи-приема при неидеальности ( что в той или иной степени всегда есть) линии связи. Для борьбы применяют различные виды кодирования ( коды исправляющие ошибки и т п) . Например , на CD информация пишется в коде . исправляющем 999 ошибок из 1000. Как подходят к этому вопросу разработчики ЦАПов, честно говоря не знаю - хотел бы узнать - поделитесь , кто в теме.

Цифровые фильтры перед ЦАПами - понятно корежат информацию, каждый по разному.

Но основной источник искажений это сама микросхема ЦАПа. Допустим возьмем гипотетический мультибит 16 бит с токовым выходом. Пусть младшему разряду УСЛОВНО соответствует ток 1 пА, тогда старшему будет соответствовать ток 32 млА. При этом шумы у старшего разряда должны быть хотя бы не больше половины младшего (0.5 пА). При переключениях ЦАПа помехи тоже не должны быть хотя бы больше половины младшего разряда.Влияние на питание переключений тоже должнго быть ниже этого уровня. Скорость нарастания суммы разрядов разрядов должна быть условно значительно выше стробируемой частоты ( пусть 44 кГц) , что бы длина фронтов и спадов были значительно короче такта этой частоты. Микросхема ЦАПа должна так же практически идеально тактироваться ( погрешность длины такта значительно меньше длины такта). И тогда , при условии , что сигнал был ИДЕАЛЬНО оцифрован можно получить что-то похожее на оригинал ( при идеальном последующем тракте). На практике ничего это нет. У каждой микросхемы ЦАП свой набор ошибок + свои методы их исправления ( читай - маскировки). Странно , что при все этом они еще относительно похоже звучат. Ну , естественно у других видов ЦАПов свои проблемы.

Изменено 26 апреля, 2017 пользователем Tralfamadorin

[firewheel 1 618 4 Тракты]

@PleaseHelp, CRC максимум могут позволить нам определить факт ошибки (а как кстати быть если сам CRC окажется битый). Восстановить на 100% мы его не сможем. ВАМ же уже написали, ключевое слово INTERPOLATION

[PleaseHelp 977]

Вы тут приведите какие сетапы использовались ( должен быть ОДИН) и меняться ЦАПы

и напишите какие именно ЦАПы использовались.

Ну и какая была регистрирующая, записывающая аппаратура.

 

В теме "тест из прошлого" всё описано.

 

имея контроль ошибок мы получим на выходе совсем иной временной ряд чем на входе

 

? Несжатый поток 192/24 укладывается в 10Мбит... Организовать буферную память и сверить crc запредельная задача?

 

@PleaseHelp, CRC максимум могут позволить нам определить факт ошибки (а как кстати быть если сам CRC окажется битый). Восстановить на 100% мы его не сможем. ВАМ же уже написали, ключевое слово INTERPOLATION

 

Вот именно - нет запроса повтора в протоколе ввиду отсутствия КРИТИЧНОСТИ. Ничего не развалится, если вдруг за ......минут/часов пролезет неправильный бит. Восстановить не не можем, а не хотим.

И я еще раз повторю, все споры в теории очень легко заканчиваются ОДНИМ практическим скрином отработавшего день интерфейса с логом ошибок. О чем я уже упоминал.

Про интерполяцию вполне здраво, вопрос насколько часто она используется и слышит ли ее эффект обычный слушатель. Опять возвращаемся к необходимости банально один раз увидеть лог.

Изменено 26 апреля, 2017 пользователем PleaseHelp

[Surgut2006 907]

http://stereo.ru/to/...diteley-perevod

https://keddr.com/20...f-vs-usb-audio/

 

о чем вам и писали

Цифровые сигналы, на самом деле, — прямоугольные импуьсы, которые распознаются при достижении определенного уровня напряжения. Любые отклонения от прямоугольной формы в сигнале легко приведут к ошибкам.

Стандартные потери в кабеле несколько скруглят форму сигнала и сдвинут его, что приведет к ошибкам и потере данных, изменениям в окраске звука и искажениям. Ущерб легко распознать при сравнении стандартных USB-кабелей и специальных референсных адаптеров, в которых разъемы припаяны непосредственно друг к другу. Создание кабеля, который минимизирует эти потери и отклонения от оригинальной формы сигнала — единственное, что может уменьшить число ошибок.

Звук [асинхронный USB] — это потоковая передача данных, от постоянных запросов на повтор случится задержка. Поэтому вместо повторного запроса пакета работает системы коррекции ошибок сигнала, но она может поправить его неверно.

Изменено 26 апреля, 2017 пользователем Surgut2006

[Tralfamadorin 441]

Разве проблема сделать коррекцию ошибок и сделать нормальный провод. Передаются же терабайты через интернет без потерь на сотни км. Вообщем я чешу репу.

А как же оптика и коаксил? Проход этими путями тоже вызывает ошибки?

Скажу страшную вещь - цифровых микросхем нет вообще - есть только аналоговые. Аналоговые , работающие с определенными договоренностями . называют цифровыми. С передачей сигналов точно также - реально есть только аналоговая передача. С договоренностями , какой аналоговый сигнал считать нулем. какой единицей. Пока допуски большие , передача устойчивая, правильно организованная - условно можно считать , что передается цифровой сигнал. На практике все это с теми или иными ограничениями.

Терабайты передаются на сотни км . Для это надо правильно все организовать ( помехоуст кодирование, помехоустойчивые линии).

Для звука тоже можно все это разработать и сделать - но цена - ведь все должно быть очень хорошим, и начинать надо с материалов, технологии изготовления микросхем - лазерная подгонка разрядов и т п. ДОРОГО!

[PleaseHelp 977]

Разве проблема сделать коррекцию ошибок и сделать нормальный провод. Передаются же терабайты через интернет без потерь на сотни км. Вообщем я чешу репу.

А как же оптика и коаксил? Проход этими путями тоже вызывает ошибки?

 

Поскольку файловая информация критична, там повтор пакетов. Было бы малейшее желание, точно такая же схема была бы и в ЦАП. Но всем это "очень важно"

[firewheel 1 618 4 Тракты]

Восстановить не не можем, а не хотим.

 

Вы знаете что такое CRC32 / CRC64?

Это проверочный код, который позволяет получать факт ошибки в произвольной последовательности данных. Но не восстановить.

[PleaseHelp 977]

@firewheel, а я то не знал, ух ты! Лишний раз убеждаюсь, что каждый понимает написанное по-своему...

[PleaseHelp 977]

Походу ОлегСА дал неверный перевод. В оригинале звучит немного подругому.

Since USB receivers have no error correction (this was news to me) a dropped bit gets interpolated at the DAC, and distortion increases.

 

Кстати, тут важный момент - каким образом определяется этот самый потерянный бит. Есть конкретнее информация?

Если определение логически, на цифровом уровне, как фильтр, то мой пример с измененным битом может проверить наличие/отсутствие интерполяции внешнего ЦАП.

[pollar 8 808]

Тогда сомнение распространяется на весь ЦАП как устройство целиком. Хорошо что есть полная ясность.

Конечно на устройство целиком! Но это совершенно не отменяет Вашего "тезиса" о безусловном влиянии на звучание усилительной части ЦАПа. Лично я с ним абсолютно согласен. Аппараты на одной и той же микросхеме могут достаточно заметно отличаться по звуку. Причем ОЧЕНЬ близкие изначально. У меня в наличии есть самые "близкие родственники": Филипсы 104 и 204: один и тот же транспортный механизм(CDM1), одна и таже микуха ЦАПа(TDA1540), а звучат они по-разному (хотя общие черты безусловно есть). Ещё, по отзывам владельцев(мне самому не довелось пока услышать), очень заметно отличается сток винтажных Филипсов от них же, но доработанных хорошим Мастером(к примеру Демографом).

Так что, да, безусловно оконечный каскад играет огромную роль, и слушать да оценивать можно только законченное изделие, а оценить (на слух) работу только одной цифровой части ЦАПа в реальных бытовых условиях мне лично представляется очень затруднительным, да и к чему это? Какие выводы можно сделать? Ведь всё равно будет приобретаться именно законченное устройство. Я, конечно, не имею ввиду людей, которые самостоятельно делают хорошие ЦАПы, тут дела обстоят диаметрально противоположным образом, но вот только и от них (мне во всяком случае) никогда не доводилось слышать, что любые ЦАПы звучат одинаково (...может не договаривают чего )

 

ЗЫ. вообще тема, конечно, холиварная, но мне, как абсолютному чайнику в части цифро-компового вывода звука, кое что было полезным узнать. Так что не могу с чистой совестью сказать, что тема хоть и холиварная, но бесполезная

...как не верти, а поблагодарить Вас, @PleaseHelp, за эту тему всё равно хочется

Изменено 26 апреля, 2017 пользователем pollar

[PleaseHelp 977]

@pollar, спасибо, я тоже тут узнаю что-то интересное. У меня с цифрой всегда было нормально, вот понимание аналога прихрамывает Но туда я и стараюсь не лезть....

 

Вообще, камрады, хочется поменьше вайна, и просто обсуждение устроить. Всем

Изменено 26 апреля, 2017 пользователем PleaseHelp

[SAE 1 383]

@PleaseHelp, CRC максимум могут позволить нам определить факт ошибки (а как кстати быть если сам CRC окажется битый). Восстановить на 100% мы его не сможем. ВАМ же уже написали, ключевое слово INTERPOLATION

А что есть INTERPOLATION с Вашей точки зрения и как это работает? Плиз...

[PleaseHelp 977]

Камрады, в поисках аналогов контроля потока я решил обратиться к "старшему брату" звука - DVI/HDMI, так с их коррекции ошибок я просто прозрел....

 

Transition-minimized differential signaling

The method is a form of 8b/10b encoding but using a code-set that differs from the original IBM form. A two-stage process converts an input of 8 bits into a 10 bit code with particular desirable properties. In the first stage, the first bit is untransformed and each subsequent bit is either XOR or XNOR transformed against the previous bit. The encoder chooses between XOR and XNOR by determining which will result in the fewest transitions; the ninth bit encodes which operation was used. In the second stage, the first eight bits are optionally inverted to even out the balance of ones and zeros and therefore the sustained average DC level; the tenth bit encodes whether this inversion took place.

The 10-bit TMDS symbol can represent either an 8-bit data value during normal data transmission, or 2 bits of control signals during screen blanking. Of the 1,024 possible combinations of the 10 transmitted bits:

• 460 combinations are used to represent an 8-bit data value, as most of the 256 possible values have two encoded variants (some values have only one),
  
• 4 combinations are used to represent 2 bits of control signals (C0 and C1 in the table below); unlike the data symbols these have such properties that they can be reliably recognized even if sync is lost and are therefore also used for synchronizing the decoder,
  
• 2 combinations are used as a guard band before HDMI data,
  
• 558 remaining combinations are reserved and forbidden.
  

 

Стандарты видео на порядки жестче, чем звука, поэтому тут описан алгоритм, призванный распределить плотность единиц и нулей (кстати, этим подтверждается повышенная уязвимость передачи при массовом скоплении цифровых сигналов одного вида). А вот потом... 460 полученных реконвертацией комбинаций одобряется - а 558 просто .... выбрасывается... Вы себе представляете? Даже не интерполяция...

• 
   
  

[levap 2 729]

А вот потом... 460 полученных реконвертацией комбинаций одобряется - а 558 просто .... выбрасывается... Вы себе представляете? Даже не интерполяция...

Ничего там не одобряется и не выбрасывается, написано же "can represent either an 8-bit data value during normal data transmission". Для этих 8 бит зачем-то целых 460 значений используется. 558 просто не задействуются ни под успешно переданные данные ни под служебные комбинации.

Изменено 27 апреля, 2017 пользователем levap

[PleaseHelp 977]

@levap, вы по сути посмотрите - если в результате любого сбоя придет комбинация из тех 558, она не будет отработана.

[basketbolide 481]

А вот потом... 460 полученных реконвертацией комбинаций одобряется - а 558 просто .... выбрасывается... Вы себе представляете? Даже не интерполяция...

Простите, конечно. Но вы демонстрируете типичный пример "смотрю в книгу - вижу фигу". Не удивительно, что в обсуждаемой теме вы плаваете, и закономерно бросили якорь в гавани сектанта Сталкера.

А разбираться вы не хотите. Просто толкаете вздор в массы, и еще вам его опровергать должны.

[PleaseHelp 977]

Так я и думал...

 

Хотите - листайте страницы назад. Где-то я там в простейшей форме описывал весь процесс.

[levap 2 729]

Задача ветки, кстати, непонятна. Нет, если просто поболтать задача - то вполне решается. А вот если разобраться - то в чем собственно? Предположу, что в том достигает ли цифра успешно точки, где начинается ее преобразование в аналог. Если так, имеет смысл покопать в сторону того как проверить этот факт. Изыскания на тему "а что же может поломаться" и борьбы с этими проблемами скорее ведет в маркетинговые ловушки.

Если на примере USB кабелей, вот такого довольно много и задача ясна - настроить на необходимость покупки кабеля минимум за жалкие $50-100, хотя бы "на всякий случай".

http://stereo.ru/to/h5hu1-vliyayut-li-usb-kabeli-na-zvuk-mnenie-proizvoditeley-perevod

А вот такого немного - тупо взять и проверить - а теряется ли вообще что-нибудь на самом деле по пути.

https://www.computeraudiophile.com/forums/topic/11687-the-usb-cable-myth/

[PleaseHelp 977]

Простите, конечно. Но вы демонстрируете типичный пример "смотрю в книгу - вижу фигу". Не удивительно, что в обсуждаемой теме вы плаваете, и закономерно бросили якорь в гавани сектанта Сталкера.

А разбираться вы не хотите. Просто толкаете вздор в массы, и еще вам его опровергать должны.

 

Хорошо, даю шанс подумать еще раз... Получилась по ошибке в итоге одна из reserved/forbidden комбинаций. Куда ее монитору? Про фигу потом сами додумаете.

[levap 2 729]

@levap, вы по сути посмотрите - если в результате любого сбоя придет комбинация из тех 558, она не будет отработана.

Свою цитату исходную почитайте внимательно. Эти 558 просто не используются при перекодировании из 8 бит в 10.

[PleaseHelp 977]

@levap, ну где ж вы были все это время? Пока тут :attack : , люди взяли и замерили. Жаль что только 5 минут, конечно... но 0 ошибок воодушевляет

 

Свою цитату исходную почитайте внимательно. Эти 558 просто не используются при перекодировании из 8 бит в 10.

 

Вот именно, они выбрасываются из обработки. Очень просто и понятно.

Из 1,024 возможных комбинаций 10 переданных бит: 558 не используются

Изменено 27 апреля, 2017 пользователем PleaseHelp

[basketbolide 481]

@PleaseHelp

А вы точно программист? Или это не вы? Я давно такой отборной ахинеи не встречал.

Вы палитесь на ровном месте.

8b/10b - это линейный код. Приводить его в пример некоей интерполяции в приложении некорректно совершенно.

[PleaseHelp 977]

Итого, резюме по кабелям USB, которые были в замерах (я только ссылку поправлю):

 

Testing

But, skeptics will say, in isochronous mode is no-crc correction. No, that's right. In theory, data loss is possible. To find out how much we did a test.

The following software tool shows the data over a USB connection: usblyzer.com And it shows if packets arrive, crc-checks are correct, etc.

U.S. 300 euro 5 euro

We purchased a AudioQuest Coffee USB cable, sized 1, 5 meters (ca. 300 euros). Yes: we too were convinced of the usefulness of a high-end USB cable. The AudioQuest entered the fight with a standard cable of 5 euros. This of course meets the USB 2.0 standard.

We played a complete song by Massive Attack, twice. Once over the AudioQuest Coffee and once over the budget cable.

In both cases, error free data is transferred. A song of more than 5 minutes, more than 300,000 milliseconds ... error free in both cases.

Изменено 27 апреля, 2017 пользователем PleaseHelp

[levap 2 729]

@PleaseHelp, воодушевляет, но глобально вопрос, к сожалению не снимает. Что начинает происходить со звуком, при потере данных к сожалению непрозрачно. Но мне нравится думать, что эта непрозрачность не злой умысел, а признак того, что проблема находится за гранью реальной значимости при применении исправных кабелей с корректными техническими характеристиками. Если бы проблема имела действительный вес для производителей проф/полупроф-оборудования имело бы смысл предлагать пользователю опцию - сигнализировать об этих потерях (как например модемы старые делали). Что-то не сталкивался с подобным. Хотя если честно не исследовал глубоко, возможно реализация проверки bitperfect может в каких-то железках подобную задачу решать.

[PleaseHelp 977]

@basketbolide, вы вообще не читали описание, ну да ладно. Позорьтесь дальше.

 

@PleaseHelp, воодушевляет, но глобально вопрос, к сожалению не снимает. Что начинает происходить со звуком, при потере данных к сожалению непрозрачно. Но мне нравится думать, что эта непрозрачность не злой умысел, а признак того, что проблема находится за гранью реальной значимости при применении исправных кабелей с корректными техническими характеристиками. Если бы проблема имела действительный вес для производителей проф/полупроф-оборудования имело бы смысл предлагать пользователю опцию - сигнализировать об этих потерях (как например модемы старые делали). Что-то не сталкивался с подобным. Хотя если честно не исследовал глубоко, возможно реализация проверки bitperfect может в каких-то железках подобную задачу решать.

 

Лично я уже уверен, что это и есть ключевая причина. Еще раз спасибо. Вы одним сообщением с той ссылкой аннигилировали все догадки

Изменено 27 апреля, 2017 пользователем PleaseHelp