Transmisja audio poprzez USB do DAC

Witam

Być może temat jest samograjem i wszyscy wszystko wiedzą, ale chciałbym parę rzeczy uporządkować, także dla potomnych ;-)

Wobec rosnącej roli komputerowego audio i odtwarzania plików zamiast płyt CD chcę uzyskać parę odpowiedzi, by wyznaczyć sobie, a także innym drogę dogodnego przejścia na tą technikę.

Istnieją różnego rodzaju karty muzyczne zewnętrzne, przetworniki DAC podłączane przez USB. Jaki jest standardowy sposób przesyłanie danych/dźwięku poprzez USB.?

Czy dane są przesyłane w formie pierwotnej, czyli "dźwięk" mp3 to mp3, wav to wav, flac to flac, PCM to PCM itd?

A może na wyjściu USB te różnego rodzaju formaty są transformowane przez procesor do jakiegoś ogólnego "języka"?

Chodzi mi o to że różnego rodzaju przetworniki DAC maja swoje parametry i swoje możliwości. Znamy to doskonale z amplitunerów i odtwarzaczy DVD, których procesory przyjmują dźwięk PCM, Dolby Digital, DTS, MPEG2 layer 3 (mp3). Same parametry PCM to podstawowy 16 bit 44,1kHz i pochodna 32 i 48kHz. Do tego dochodzi format SACD z transmisją DSD. Z nowości mamy teraz internetowe pliki muzyczne HD, fonię z Blue Ray i będzie przybywać.

.

USB to rodzaj interfejsu, polecam poczytać:

Czy dane są przesyłane w formie pierwotnej, czyli "dźwięk" mp3 to mp3, wav to wav, flac to flac, PCM to PCM itd?

Wyłącznie PCM o różnych częstotliwościach próbkowania i rozdzielczości, zależnych od typu DAC-a (nawet do 384kHz/32bity). Poza tym możliwa jest transmisja synchroniczna lub asynchroniczna.

No nareszcie jakiś konkret, dzięki Remlik ;-)

Czyli mówiąc w uproszczeniu, dźwięk z formatów skompresowanych (mp3) i zakodowanych (Flac) jest obrobiony wstępnie przez procesor, i z komputera poprzez USB wychodzi jako PCM w typowej formie o zdefiniowanej długości słowa (ilość bitów) i częstotliwości próbkowania?

A co by było w przypadku muzyki z SACD, to trochę akademickie pytanie, ale DSD ma postać sygnału o częstotliwości próbkowania 2.8224 MHz oraz jednobitowy zapis?

A czym się różni transmisja synchroniczna, od asynchronicznej?

Ponoć asynchroniczna jest lepsza?

Czy te transmisją istnieją równolegle, możemy je jakoś wybrać sami, bądź wybór jest dokonywany automatycznie w zależności od typu odbiornika (DAC) sygnału?

Nie jest to akademickie pytanie bo pliki SACD są dostępne. Za pomocą odpowiednik wtyczek w foobar zamieniane są na PCM 192/24.

Transmisja synchroniczna to taka, że z komputera z określonym taktem jest to wysyłane. DAC to odbiera i wrzuca do C/A.

Asynchroniczna z kolei to taka, że odbiornik obiera dane i wrzuca do przetwornika, ale już ze swoim taktem, niezależnym od tego w komputerze. Układ asynchronicznego odbiornika w DAC jest bardziej skomplikowany i droższy.

No całkiem możliwe z tym DSD, ale de facto przesył nie ma już jego charakteru, a PCM-owy.

Co do transmisji asynchronicznej, to taka gdzie odbiorca (np DAC) wrzuca dane do swojego bufora i je potem retaktuje swoim zegarem, dzięki czemu nie mam zniekształceń jitter, bądź je możliwie redukujemy.

Aha, gdzieś wyczytałem że USB ma ograniczenie przesyłu do 24bitów 96kHz?

O jakie USB chodzi, 1, czy 2.0?

Podejrzewam że standard USB3.0 będzie miał wyższe parametry?

Są nawet USB do 32/384 to jest kwestia użytej kości (chipu) i nadal najpopularniejsze są 24/96, bo tanie. Na forum jak poszukasz to znajdziesz opinie że wiele starszych układów 16-bitowych grało lepiej niż grono dzisiejszych 24, więc nie tylko użyty przetwornik jest ważny, ale i reszta układu ma decydujący wpływ na dźwięk.

Na implementację USB 3.0 jeszcze sobie poczekamy, bo nikt nie będzie na siłę zmieniał, przeprojektowywał chipu który dobrze się sprawuje i jest znany wśród kupujących.

Ale USB 3.0 i tak nie ma sensu, bowiem transmisja danych 96/24, czy ta która nas interesuje jest na poziomie USB 1.0 czyli 10x mniejsza od USB 2.0

Trochę się powtórzę.

Wyczytałem że układy współpracujące z wyjściem USB1 mają graniczne parametry dla strumienia 16 bitowego i częstotliwości próbkowania 32, 44,1 i 48kHz

Natomiast USB2.0 to przesył 24 bitowy i graniczne 96kHz.

Czyli z tego by wynikało że jakość HD którą określilibyśmy na poziomie 24/192 nie "przechodzi" przez USB2.0?

Czy to zależy od strumienia danych, który już zapycha magistralę?

Jakie są parametry USB1, 2 i 3?

Podam za Wiki:

- USB1.1 - 12Mbit/s

- USB2.0 - 480Mbit/s

- USB3.0 - 5Gbit/s (640MB/s)

Natomiast sygnał 16/44,1 daje nam 705,6kBit/s

24/96 daje nam 2,3Mbit/s, a 24/192 4,6Mbit/s

chyba dobrze wyliczyłem?

Czyli dźwięk HD spokojnie by przeszedł nawet przez USB1.1.

Aha, należało by to jeszcze przemnożyć przez liczbę kanałów, czyli przynajmniej przez 2.

A nie lepiej sprawdzić to praktycznie?

Mam przed sobą gęsty plik PCM 16934kbps 352800 Hz 2Ch - najgęstszy jaki mam.

trwa 3:24 i zajmuje 422 MB

przepchniecie to przez interfejs USB 2.0 na dysk trwa 18s.

wniosek : nawet do takiego pliku USB 2.0 jest 10ciokrotnie nadmiarowy i teoretycznie USB 1.0 by wystarczył.

Próbowałem to też przepchnąć przez USB 3.0 trudno jest jednak zmierzyć czas, bo naciskam start i plik w sekundę już jest.

USB 3.0 nie ma wiec sensu, a jeśli ktoś zrobi taki układy to tylko w celu aby kolejnych audiofilów zrobić w bambuko.

Będą reklamować, że nasz DAC ma interfejs USB 3.0. Jest lepszy dźwięk.

Czy znajda się naiwni?

oczywiscie...

Natomiast USB2.0 to przesył 24 bitowy i graniczne 96kHz.

Czyli z tego by wynikało że jakość HD którą określilibyśmy na poziomie 24/192 nie "przechodzi" przez USB2.0?

Nic podobnego. Zauważ, ze mówimy o USB AUDIO, a nie wyłącznie o transmisji danych, do której odnoszą się parametry poszczególnych standardów USB 1-3. USB 2.0 może jak najbardziej działać z parametrami 24/192, ale może wymagać dedykowanych driverów.

Inna sprawa, że o ile poprawa jakości plików hi-res 24/96 w porównaniu do 16/44.1 (CD) jest dosyć konkretna, to już 192k niekoniecznie i ma bardziej znaczenie "marketingowe" + ewentualnie w urządzeniach z najwyższej półki (nie tylko sam DAC, ale cały tor audio)

Rozumiem praktykę, wiem ze cyferkami idzie konkretna dynamika i pasmo przenoszenia.

Wiem także że elementy końcowe czyli wzmacniacze sobie z nią nie bardzo radzą, a sama jakość zależy bardziej od dopasowania brzmienia poszczególnych elementów i pomieszczenia.

No ale dążymy prawdopodobnie do utworzenia nowych standardów, nazywanych HD i je po prostu trzeba przyjąć jako wytyczne do zapisu, przesyłu i dekodowanie dźwięku.

A jakie parametry ma zapis fonii w ramach standardu Blue-ray?

poprawa jakości plików hi-res 24/96 w porównaniu do 16/44.1 (CD) jest dosyć konkretna, to już 192k niekoniecznie i ma bardziej znaczenie "marketingowe" + ewentualnie w urządzeniach z najwyższej półki (nie tylko sam DAC, ale cały tor audio)

Poprawa jest tylko wtedy jeśli materiał ze studia, został "skompresowany" pod standard 16/44.1.

Materiał można nagrać dobrze na 16/44.1 i na 24/96 bedzie bardzo niewielka różnica.

24/192 dalej ma sens, ale jest w tym też sporo marketingu, i warto wziąć pod uwagę też dwa ostatnie jakże ważne elementy w całym torze jak nasze ucho i głośniki :)

A jakie parametry ma zapis fonii w ramach standardu Blue-ray?

16/48 lub 24/48 i mieści się tam w tym DTS PCM AC3

Poprawa jest tylko wtedy jeśli materiał ze studia, został "skompresowany" pod standard 16/44.1.

Materiał można nagrać dobrze na 16/44.1 i na 24/96 bedzie bardzo niewielka różnica.

Zgadza się - poprawa jest tylko wówczas, gdy ...w uproszczeniu -> materiał studyjny (źródłowy) został na nowo wydany w hi-res. Mam trochę takich wydań i porównanie CD - pliki 24/96 (takich jest najwięcej) wypada wyraźnie na korzyść plików.

16/48 lub 24/48 i mieści się tam w tym DTS PCM AC3

Nieee, w standardzie blu-ray mamy LPCM, Dolby TrueHD, DTS HD MA - wszystkie umożliwiają zapis nawet do 192/24. Umożliwiają, a to nie znaczy, że takie wydawnictwa są często spotykane w przyrodzie ;-)

w standardzie blu-ray mamy LPCM, Dolby TrueHD, DTS HD MA - wszystkie umożliwiają zapis nawet do 192/24

Jeszcze na taki nie trafiłem, ale dobrze wiedzieć, bedziemy szukac dalej :)