Lidt eller ingen "ringing" tak! Og husk lige bassen!

[Daf]

Valget faldt på en Audio-gd sa-1.32.
Den gode Claus havde som sædvanlig noget interessant oppe i ærmet, så det blev pludselig meget enkelt.
Nu har jeg så valget mellem NOS eller oversampling, sådan skal det bare være

[toppe]

Kører sa1.32 ikke med min 2x oversampling?

[Daf]

Man kan selv vælge mellem 1x(NOS), 4x og 8x oversampling. Det er dog kun aktuelt med 1x(NOS) og 8xoversampling for mit vedkommende. Jeg bruger kun 44.1 kHz filer, så for at signalet og dettes filtrering er inden for rammerne af master clock, skal jeg op på 8x oversampling, ellers producerer jeg jitter i dac'n.

[toppe]

Ok, så må jeg have misforstået og/eller glemt noget - jeg mente bare at have læst det med de min 2x oversampling.
Men tillykke med dac'en, det er en meget fin sag

[Daf]

Tak skal du have, jeg er også meget glad for den

[SNI]

Hejsa

Jeg har lige fået læst tråden igennem, og kan godt se, at den gik i stå for ½ år siden, men det er vel bedre sent end aldrig
Det var specielt trådens overskrift, som fangede min interesse, det med lidt eller ingen "Ringning" tak.
Og nu kommer så bomben "Et digitalt filter ringer slet ikke"
Det er en udbredt misforståelse, at et digitalt FIIR filter tilfører ringning af betydning. Det er hovedsageligt HIFI pressen, der gennem tiderne har vist så mange fotos af impulsgengivelsen fra et digitalt medie, at det er blevet forstået som et ringnings fænomen, som relaterer til nyttesignalet.
For at forstå dette, så er det vigtigt, at forstå samplingsteoremet først.

Jeg kender ingen bedre og hurtigere forklaring end det man får her af Christoffer Monty http://xiph.org/video/vid2.shtml

[Daf]

Interessant. Jeg kan dog ikke se videoen på min ipad. Må lige få set den på et tidspunkt et andet sted.
Hvis ikke aktuelle problematiske "uklarhed" eller "digitale skær" i lyden kan tilskrives ringing, så ved jeg ikke hvad det er, der får de digitale filtre til at lyde forskelligt, men forskelligt lyder de altså.
Uanset hvad, så sidder jeg lige nu og nyder en dac med en fantastisk klar, ren og glat diskant (...og mellemtone og bas, for den sags skyld). Jeg har aldrig hørt noget lignende. Denne dac er teknisk set uden ringing, uden roll-off i bassen og er i mine ører det bedste jeg har hørt. (Ja, ok... ikke lige så imponerende som sa1.32, men lige på det aktuelle område bliver sa1.32 dog slået i alle frekvenser, særligt med hurtigere bas og dermed mere tekstur og detalje, på bekostning af "fylde" selvfølgelig, "rum" og dynamik og alt det andet der gør sa1.32 til noget særligt.)
Men jeg vil selvfølgelig gerne vide hvad den tekniske forklaring på kvalitetsforskellen i lyden på de forskellige filtre så er?

[SNI]

Digitale filtre lyder forskelligt, så langt er jeg enig.
Men for at gøre ringningen færdig, så det man ser, når der sendes en impuls af meget kort varighed eller en firkant igennem en DAC, så er det stopband ringning man ser.
Passband ringning, som er den der interesserer os allesammen, er så forsvindende lille, at det kun har akademisk interesse.
F.eks. er den på en BB PCM 1794 forsvindende 0,00001 dB ved alle frekevenser under ½ Nyquist.
Det man kan bruge impulsmålingen til, er alene at se om faseliniaritet i filtret er tilstede. Er impulsen symmetrisk, så er filtret faseliniært og vise versa.
Når man betragter et oversampling filter, så er der et par enkelte ting, som det er væsentligt, at bide mærke i.
En af de vigtigste ting er, at nyttesignalet overhovedet ikke ændres, hvilket vil sige, at input data ikke ændres på nogen måde, og derved kan genfindes i outputtet.
Det der sker er, at der interpoleres f.eks. 7 nye samples imellem 2 af de oprindelige samples. Iflg Nyquist kan der ikke ske andet imellem 2 samples, såfremt sampling teoremet overholdes, end at det kan forbindes med en ret linie. Det betyder at der kan beregnes nye samples ind mellem de oprindelige med meget stor nøjagtighed.
Resultatet af det er mindre støj, som meget belejligt også ligger ved højere frekvenser. Det gør det meget nemmere, at filtrere støjen fra i det analoge domæne.
Anyways så er det basic knowledge om digital filtrering, men lige for at slå det helt fast "Nyttesignalet er det samme før og efter filtrering, det er kun de interpolerede samples der udgør forskellen" Og de interpolerede samples er der alene for, at gøre kurveformen mere smooth, hvilket er det samme som at fjerne støj.

Hvad kan så være forklaringen på forskellen mellem forskellige filterkarakteristikker?
En årsag kan være faselinearitet. De filtre der præsenterer en symmetrisk impuls er faselineære, de andre er ikke.
Der er så nogle der foretrækker NOS DACs, hvor der så ingen digital filtrering foretages, og derved sendes der et "Mirror" af nyttesignalet videre til de analoge kredsløb, hvilket i øvrigt kaldes "imaging", som er en spejling omkring ½ Nyquist og med kun få dB dæmpning af niveauet over ½ Nyquist.
Det kræver et meget stejlt analogt filter, at slippe af med den støj, som er både kompliceret, og medfører langt mere ringning end et digitalt oversamplingsfilter gør. Undlader man desuden at filtrere analogt, hvilket ses i ny og næ, så kan det sætte selv de mest velkonstruerede forstærkere på pinebænken, og iøvrigt ødelægge diskantenheden i selv robuste højttalere.
Midlet mod det sidste er, at konstruere et analogt trin efter konverteren med begrænsede overføringsegenskaber. Sommetider et rørtrin med begrænset båndbredde, andre gange et udgangstrin baseret på f.eks. transformere, men den slags er altså også filtre.
Undlader man også det, så skal man være varsom med hvilket udstyr, man sætter sin DAC sammen med. Man kan ikke ustraffet sende et "mirror" af sit audiosignal med et frekvensområde fra 22.050 Hz til 44.100 Hz med kun få dB dæmpning videre i en bredbåndet signalkæde.
Dine forstærkere vil på den måde bakse med næsten det dobbelte af det du hører.

Andre årsager til forskellen mellem filtre kan være mange, jeg prøver at remse op hvad jeg kan finde på.

• Nedsat aktivitet i filterchip/DACchip pga. filtrering og derved mindre strømtræk
• Opskruet aktivitet i filterchip/DACchip pga. filtrering og derved øget strømtræk
• Ændret frekvens - og/eller energiindhold i output signalet fra DAC chippen som følge af filtrering/ingen filtrering, hvorpÃ¥ de analoge kredsløb reagerer
• Evt. klipning ved ikke hørbare frekvenser i de analoge kredsløb
• Evt. differenstoneforvrængning opstÃ¥et ved ikke hørbare frekvenser (Eks. 30KHz + 31 KHz genererer forvrængning ved 1KHz)

Find selv på noget mere

Når vi så er nået så langt, så er det IMHO værd at tænke lidt over at det med, at man gerne vil kunne gengive firkanter fra en digital kilde korrekt, hvor firkanten i øvrigt slet ikke findes i musik, er det samme som at sende meget store mængder støj direkte ind i næste trin i forstærkerkæden.
Firkant signaler er i bund og grund et måleteknisk fænomen, som man kan bruge til, at afsløre f.eks. ustabilitet i forskellige belastninger.
Det er faktisk således, at en firkant indeholder et uendeligt antal harmoniske, hvilket vil sige, at en fuldstændig perfekt firkant indeholder alle frekvenser. Vi har slet ikke interesse i, at kunne gengive alle frekvenser, nærmest tværtimod. I vores analoge kæde vil vi gerne have dækket vort hørbare område + det der kræves for ikke, at tilføreføre fasedrej i audiobåndet. Dvs. at DC til omkring 60 KHz er meget fint. Mange vil sikkert påpege, at 60KHz er overkill, men når man nu nemt kan gøre det, så hvorfor ikke?

[Claus-DK]

hold da op, jeg blev helt rundtosset...

TAK..

[Daf]

Udmærket!
Der kan åbenbart være mange faktorer der spiller ind her. Jeg synes dog stadig der gennemgående er et eller andet galt med lyden i single bit dacs, men nu har jeg ikke længere nogen forklaring på det
Er det her det samme som "digital dithering": "Nyttesignalet er det samme før og efter filtrering, det er kun de interpolerede samples der udgør forskellen" Og de interpolerede samples er der alene for, at gøre kurveformen mere smooth, hvilket er det samme som at fjerne støj"

[SNI]

Nej Dither er en anden ting.
Dither anvendes typisk under optagelser og under redigering, for at undgå kvantiseringsstøj.

[SNI]

Single bit DACS er der ikke mange af på markedet, hvis der overhovedet er nogen.
Måske de sidder i noget Panasonic eller Sony udstyr stadigvæk.
Til gengæld er der heller ingen R2R DACs mere, den sidste var PCM1704, som nu er NRND for 2. gang.
SÃ¥ mon ikke det er slut nu.
Dem der i sin tid producerede single bit DACs var svjh. de fleste Japanske producenter af lydudstyr og så Philips fra Europa.
Philips solgte sidenhen sine DAC patenter og teknologier til Crystal Semiconductors, som sidenhen, som alle andre, har forladt princippet til fordel for det, som der er nogen der kalder multibit SigmaDelta.
Det er den teknologi der lever i dag, og har gjort det de seneste 10 år.
Lige præcist hvordan den virker i de enkelte chips, er meget svært at finde hoved og hale i, fordi producenterne holder kortene meget tæt ind til kroppen. Allerhøjest får man et blokdiagram, der viser hvilke funktionsområder og principper der arbejdes med.

Men hvis det har interesse, så kan man begynde med, at inddele chipsene i 2 grupper, nemlig I out (strøm output) og U out (spænding output)

I out:
Burr Brown (TI)
Analog Devices
ESS

U out
AKM
Analog Devices
Crystal Semi
Wolfson Micro

I out chipsene har ofte den fordel, at de på datasiden er lidt bedre end U out typerne, f.eks kan de have lidt lavere THD+N.
Vi er dog ned under - 100 dB THD+N for begge typer, men helt oppe på -120 dB THD+N for f.eks. ESS 9018.
Hertil kan man så selv bestemme, hvorledes man vil konvertere fra strøm til spænding, idet dette skal foretages eksternt.
Typisk kan man gøre det med et transistortrin, en op-amp eller passivt vha. en modstand og sikkert også en transformer.

U out chipsene har den fordel, at der ikke skal konverteres fra strøm til spænding, hvilket gør dem mere simple at implementere.
Kigger man nærmere på U out chipsene, så er der nogle væsentlige forskelle på dem, f.eks. er Analog Devices U out typer blot en udgave af deres I out chip, som er forsynet med en op-amp i udgangen, som foretager I/V konverteringen.
De andre U out typer er typisk af Switched Capacitor typen (Crystal, AKM), som ikke kræver forstærkning af audio signalet, men som kan tages direkte ud til filtrering og buffering.
Det gør implementering af disse chips nemmere og mere simpel.

Alle DAC chips af nutiden indeholder digitale oversamplingsfiltre, og de fleste har alternative filtre, som der skal vælges aktivt imellem.
Ens for alle er, at standardfilteret er et faseliniært sharp roll off filter.
Betragter man disse filtre, så har man den store fordel, at man kan sammenligne outputtet fra en DAC chip med inputtet til en ADC chip.
Og det afgør sagen meget nemt, de faseliniære standardfiltre er de mest nøjagtige, hvilket i øvrigt stemmer fint overens med mine egne oplevelser. Men filterpolemikken blev altså skudt i gang i 1998 af Sony, der med sin CDP XA50ES indførte begrebet "Variable Coefficient Digital Filter". Man skal bare huske, at intet er gratis her i verden, de alternative filtre er nemlig ikke faseliniære.

Virkemåden internt i chipsene kan være, og er ofte meget forskellig. Nogle chips arbejder med PCM i alle faser, hvilket f.eks. indbærer, at evt. DSD skal konverteres til PCM før konvertering til et analogt signal (Wolfson), andre chips anvender DeltaSigma modulation, hvilket i store træk vil sige, at al PCM konverteres til PDM, som ligner DSD temmeligt meget. Det sidste betyder så, at DSD kan konverteres meget simpelt og direkte i disse chips (Crystal).

Men for at korte det hele lidt ned, så kan man i dag konstatere, at chipsene i sig selv er blevet sindsygt nøjagtige og troværdige. Der sker ikke mange fejl i chipsene mere, når de får lov at fungere under optimale omstændigheder.
Til gengæld stiller chipsene forskellige krav til deres omgivelser, ligesom de ikke er lige følsomme overfor de samme omgivelser.
DeltaSigma princippet har f.eks. gjort, at jitter ikke er lige så ødelæggende, som det var overfor R2R ladders.
Nogle chips kan nøjes med én enkelt 5V forsyning, for nemmere implementering (AKM). Det betyder noget i prof gear, hvor der måske sidder 50 DAC chips i en konsol.
Der er chips med et meget kraftigt strømoutput (BB, ESS) som næsten uanset hvad kræver en op-amp til I/V konvertering, for at bevare deres fine data. Der er andre chips, som ikke kræver ret meget efterfølgende kredsløb. IMHO er det i meget højt omfang disse forhold, som gør, at enten den ene eller anden foretrækkes lydmæssigt.
Min erfaring siger, at man kan nå ganske udmærkede resultater med alle chipsene, de vil ikke være ens, men med snilde og stædighed tror jeg på, at de alle kan komme op og synge.
Mine erfaringer bygger på de apparater 2 gæve gutter og jeg selv har konstrueret og lavet som DIY projekt med mange andre deltagere under navnet eLABS.
Projekterne er lukket, men hvis man er nysgerrig, så er der en lukket eLABS gruppe på Facebook, hvor man kan snuse lidt. Man skal først anmode om adgang, så lukker vi op.

[davidsh]

Tak for det, det er et ret spændende emne.

Jeg gad egentaget godt vide hvad schiit har gang i med deres yggdrasil filter, det lyder også ret spændende.


Sent from my iPhone using Tapatalk

[SNI]

Jeg kan ikke se hvad Schiit har gang i mht. Ygdrasil, fordi de bevidst holder det skjult.
Men ud fra det der kan læses er det noget de selv laver eller får lavet, hvor det sidste er mest sandsynligt.
Og så kommer det gode spørgsmål, hvad tror man så et lille audiofirma kan udrette, som et hav af stjerne ingeniører hos AD, TI, Cirrus Logic, AKM, Wolfson eller ESS ikke kan?
Spørger du mig, så har de ingen muligheder for, at gøre hverken fra eller til.
Når man laver sådan noget "inhouse", så er det for det meste for, at spare penge, eller for at kunne sige, at man har noget ingen andre har eller begge dele.

For deres topmodeller ser jeg, at de bruger AKM 4399, og AKM 4396 i de billigere, hvilke er en ganske fremragende chips, rettet specielt imod det professionelle segment. De har ikke stellar data, men IMHO er det spændende chips, og Schiit ser jo ud til, at sælge deres produkter til enddog meget rimelige priser.
Det eneste jeg ser, som taler imod Schiit er efter min opfattelse, at de anvender J-FETs i stedet for bipolare transistorer.
Jeg gider ikke lyden af FETs generelt, men det kunne alligevel meget vel være et godt valg til f.eks. en DAC, der skal spille via hovedtelefoner.
FETs resulterer stort set altid i silkeblød lyd, som minder lidt om rør når de er bedst.
Så det er jo sådan set bare at prøve tingene af.

[Daf]

Hvor er det godt det du skriver, tak for det
Med "single bit" mente jeg sigma delta, men det er jo så ikke det samme. Jeg skal åbenbart være væsentlig mere kritisk overfor hvad folk skriver rundt omkring på nettet, meget af det er vist ikke helt korrekt

Der er lige noget omkring dithering. Det er også noget der anvendes i de forskellige dacs. Jeg kan huske jeg læste om det i datasheets for ess9018, pcm5102 og wm8741. Og i Audio gd's sa1.32 med pcm1704uk kan man aktivt selv vælge dithering til og fra. Det har ganske rigtigt noget med støj at gøre. Jeg synes selv det er en genial enkel løsning på støj. Det er vist noget med man tilsætter tilfældige data og simpelthen udligner de data, der ellers ville blive tolket som støj og forvrængning i konverteringen. Ved du hvad jeg taler om her?

[davidsh]

Den laveste forvrængning fås jo via bipolare transistorer hører jeg, men så er der til gengæld mange der mener det er for klinisk og sådan...

Jeg vil lige pointere en ting. Jeg er selv af den holdning at et godt oversampling filter er det bedste uden sådan at påstå at have for meget viden omkring det.. Men en DAC chip er antageligt lidt begrænset i processorkraft. Hvad end schiit har gang i er der vist tale ol at bruge en form for mikroprocessor for at kunne lave de nødvendige beregninger til hvad end det er de har kogt sammen.


Sent from my iPhone using Tapatalk

[Kolind]

Det var da fantastisk med sådan en specialist her..

[Daf]

Den laveste forvrængning fås jo via bipolare transistorer hører jeg, men så er der til gengæld mange der mener det er for klinisk og sådan...

Jeg vil lige pointere en ting. Jeg er selv af den holdning at et godt oversampling filter er det bedste uden sådan at påstå at have for meget viden omkring det.. Men en DAC chip er antageligt lidt begrænset i processorkraft. Hvad end schiit har gang i er der vist tale ol at bruge en form for mikroprocessor for at kunne lave de nødvendige beregninger til hvad end det er de har kogt sammen.


Sent from my iPhone using Tapatalk

Måske er det en dsp med kraftig processor, ligesom den i sa1.32, der er lige så kraftig som en pentium 2?

[Daf]

Det var da fantastisk med sådan en specialist her..

Ja, det er kanon

[Ostebaronen]

Måske er det en dsp med kraftig processor, ligesom den i sa1.32, der er lige så kraftig som en pentium 2?

Det er en FPGA, som er i SA1.32. Dog kan det ikke udelukkes at en processor er implementeret på den. Men man beskriver kredsløb på en FPGA via verilog eller VHDL. Fordelen ved en FPGA er at den kan processere mange signaler på samme tid. Så det bruges nok til at implementere filtre og DSP specifikke ting.