Płyta CD ma przyszłość!

[fozzie]

 

Przykład z linią prostą miał pokazać, że czasami wystarczą dwa punkty aby matematycznie dokładnie opisać przebieg funkcji która przez te punkty przechodzi.

Podobnie jest z falą sinusoidalną. Prawo Nyquista-Shannona mówi, że aby dokładnie odtworzyć falę sinusoidalną wytarczą dwie próbki na okres tej fali. Inaczej mówiąc jest tylko jedna sinusoida o określonej częstotliwości która przechodzi przez dwie próbki.

 

Dlatego w twoim przykładzie zwiększanie częstotliwości próbkowania do np. 96kHz nie wpłynie na dokładność odtworzenia fali o częstotliwości 5 kHz.

 

W klasycznych układach przetworników cyfrowo analogowych operacje obliczenia przebiegu fali na podstawie próbek wykonuje filtr dolnoprzepustowy który z matematycznego punktu widzenia wykonuje operacje całkowania.

 

pozdrawiam

Arkadix

 

Dzieki serdeczne za wytłumaczenie.

Myślałem, że faktycznie nie rozumiem, ale akurat to, co piszesz, to rozumiem, ale natychmiast pojawiają się w mojej głowie dwa następne pytania.

 

Prawo Nyquista-Shannona mówi, że aby dokładnie odtworzyć falę sinusoidalną wytarczą dwie próbki na okres tej fali. Inaczej mówiąc jest tylko jedna sinusoida o określonej częstotliwości która przechodzi przez dwie próbki.

1. Co z przebiegami innymi niż sinusoidalne?

 

Dlatego w twoim przykładzie zwiększanie częstotliwości próbkowania do np. 96kHz nie wpłynie na dokładność odtworzenia fali o częstotliwości 5 kHz.

2. Jak często w muzyce występuje samodzielnie częstotliwość 5 kHz?

 

Ja jestem niewykształconym amatorem praktykiem. Wszystko opieram na własnych doświadczeniach.

Od kilkunastu lat bawię się w zgrywanie płyt analogowych. Ja to robię dla siebie i traktuję jak świetną zabawę. Czasami, przy tej okazji, coś, jakieś zjawiska dają się zauważyć. Sprzęt mam niskiej jakości, ale dla moich potrzeb w zupełności wystarczy. Kiedyś mogłem zgrywać maksymalnie w 48/24 bo takie parametry zapewniały karty w rozsądnych cenach. Używałem i tak tylko 44,1/16. Kiedy pojawiła się możliwość nagrywania (również w rozsądnych cenach :) ) z parametrami 96/24 i 192/24 natychmiast z tego skorzystałem, żeby sprawdzić. Lubie przy tym pobawić się w "odszumianie", "odtrzeszczanie" i inne efekty specjalne. To, co dało się usłyszeć, a nawet zauważyć, to to, że w nagraniach 96/24 dużo łatwiej, lepiej, skuteczniej, dokładniej można było usunąć, naprawić trzaski i szumy niż w nagraniach 44,1/16, a w nagraniach 192/24 jeszcze dokładniej. Wysnułem z tego taki wniosek, że przy wyższej częstotliwości próbkowania jest po prostu dokładniej opisany taki analogowy przebieg, który niezwykle rzadko składa się z pojedynczych dźwięków, pojedynczych częstotliwości (np. wspominane wcześniej 5 kHz :) ). Jak na razie nie widzę innego, lepszego wytłumaczenia tego zjawiska. Chyba, że ktoś zaproponuje lepsze wytłumaczenie i napisze jak to sprawdzić.

 

We wpisie powyżej (ostatni akapit) podałem możliwe źródło ultradźwięków na tym obrazku - i wcale nie jest to oryginalny przebieg na mikrofonie.

Masz na myśli to:

W przypadku tych wszystkich wznowień i remasterów "hi-res" (nagrań oryginalnie analogowych bądź 44.1kHz) bardzo często zresztą okazuje się (strona DR database) że robiono w nich kompresję dynamiki, coby głośno i radośnie było. A to jest operacja nieliniowa, i może "zasiać" harmonicznymi oraz intermodulacją po zakresie ponad-akustycznym.

Dla mnie to trochę mocno naciągana teoria, bo samo loudness war nie wprowadza takich cudownych, dodatkowych częstotliwości ponad 20 kHz. Poza tym kiedyś się bawiłem w różne efekty specjalne, ale one bardzo mocno zniekształcają pozostałą część pasma, czyli to, co leży poniżej 20 kHz.

Bawiłem się natomiast z innym nagraniem i to już nie jest teoria, i ja wiem co tam powyżej 20 kHz może być zapisane i zapewniam Ciebie i innych, że są to jak najbardziej normalne dźwięki z mikrofonów, instrumentów akustycznych.

[arczi87]

Kolego neofozzie nie chcę Cię martwić, ale brak Ci podstaw. Muzyka jest zbiorem sinusoid o różnych częstotliwościach....

Koledzy podają Ci bardzo banalne przykłady, które mają Ci pomóc a Ty zaczepnie pytasz...

[fozzie]

Kolego neofozzie nie chcę Cię martwić, ale brak Ci podstaw. Muzyka jest zbiorem sinusoid o różnych częstotliwościach....

Koledzy podają Ci bardzo banalne przykłady, które mają Ci pomóc a Ty zaczepnie pytasz...

I jestem bardzo wdzięczny za te podpowiedzi Arkadixa. Niestety, żadna z nich nie wytłumaczyła mi jeszcze tego przykładu z usuwaniem trzasków.

[Aconitum]

I got to work with some amazing sounding early digital recordings like Donald Fagen’s “The Nightfly”, Rush’s “Moving Pictures”, The Police’s “Synchronicity”.

 

Nie wiem czy można wierzyć temu Panu, bo jeśli w przypadku "The Nightfly" Fagena wiadomo, że płyta była nagrywana od początku cyfrowo (o czym świadczy opis "Recorded and mixed entirely on 3M digital 32 track and 4 track machines..."), to już w przypadku "Synchonicity" nie jest to prawdą (na płycie jest opis AAD). "Moving Pictures" nie mam:) Natomiast dźwiękowo jest ciekawie, bo Fagen brzmi świetnie, zaryzykowałbym nawet określenie analogowo, a The Police jedzie plastikiem i ma przesuniętą równowagę tonalną w kierunku wysokich tonów.

[misiomor]

Niestety, żadna z nich nie wytłumaczyła mi jeszcze tego przykładu z usuwaniem trzasków.

Twierdzenie Nyquista - Shannona owszem, mówi o możliwości dokładnego odtworzenia przebiegu na podstawie próbek pod warunkiem że sygnał będzie ograniczony pasmowo do Fs/2. Słuch ludzki jest ograniczony pasmowo do tych 20kHz albo nawet bardziej, dlatego płyta CD przeniesie trzask vinyla wiernie z punktu widzenia słuchu. Tym niemniej jeżeli anti-alias wytnie składowe ultradźwiękowe trzasku, "rozmyje" się on czasowo do tego stopnia że software wykrywający trzaski i usuwający je (operujący przecież w dziedzinie czasu) się kompletnie wyłoży.

 

Tym niemniej jeżeli mamy analog wysokiej jakości (mikrofon, preamp gitarowy czy syntezator) i nagrywamy go na cyfrę bez konieczności takich topornych (i niezgodnych z ideą hi-fi) obróbek jak usuwanie trzasków, format CD jest wystarczający. W studio zresztą można usunąć trzaski np. w 176.4kHz, a po usunięciu zrobić downsampling do CD i też nikt nie powinien usłyszeć różnicy. Tyle że w studio nagrywa się raczej z oryginalnych taśm a nie robi vinyl-rip'y.

[majkeljot]

Lubie przy tym pobawić się w "odszumianie", "odtrzeszczanie" i inne efekty specjalne. To, co dało się usłyszeć, a nawet zauważyć, to to, że w nagraniach 96/24 dużo łatwiej, lepiej, skuteczniej, dokładniej można było usunąć, naprawić trzaski i szumy niż w nagraniach 44,1/16, a w nagraniach 192/24 jeszcze dokładniej. Wysnułem z tego taki wniosek, że przy wyższej częstotliwości próbkowania jest po prostu dokładniej opisany taki analogowy przebieg, który niezwykle rzadko składa się z pojedynczych dźwięków, pojedynczych częstotliwości (np. wspominane wcześniej 5 kHz :) ). Jak na razie nie widzę innego, lepszego wytłumaczenia tego zjawiska.

 

Zapewne w niezamierzony sposób, ale jednak, nakreśliłeś najważniejsze zastosowanie wysokiej rozdzielczości, czyli obróbki sygnału. To właśnie w tej dziedzinie ważna jest bardzo ilość danych jakie zostają zmieniane, gdyż dzięki temu można zachować resztę w jak najbardziej niezmienionej postaci. Najczęstsze z takich zadań to banalna regulacja głośności, gdzie 16 bitów to trochę mało. Dlatego dzisiejsze urządzenia (jak również programy) robią to na większej rozdzielczości.