Динамички распон свих дигиталних формата, укључујући ДСД - митове и стварност (Корисне информације (информације)) | Савети за избор најбољих производа и услуга.

Размотрите такве карактеристике као што су: реални динамички распон за ДСД формате, фазни шум и грешке у узорковању за све дигиталне формате уопште.

Карактеристике опреме за репродукцију звука често укључују такве карактеристике као што су:

Динамички и фреквенцијски распон
Однос сигнала и шума
Итд.

Али много тога недостаје.

Цене квалитетних слушалица за музику (у 2019. години):

Садржај:

Шта је дискретизација;
ЦД формат и сродни формати Флац - прави динамички распон;
Резултат чистоће снимања у ЦД формату;

Дискретизација у Флачу;
ВАВЕ формати, са ултра високом брзином узорковања;

Дискретизација ДСД формата;
ДСД са вишим стопама узорковања;

Резиме, 3 важна закључка и суштина чланка;

Шта је дискреција

Узорковање дискретује сигнал током времена (за разлику од квантизације, која дискретује амплитуде сигнала). Сви знају која је битна дубина аудио и ДАЦ-а (АДЦ). Што је већа дубина аудио података и ДАЦ (АДЦ), то је већи: квалитет, бољи динамички домет и однос сигнал-шум..

Википедиа - дискреција;

Мало људи мисли да квантизација на временској оси, или тачније речено - дискретизација, такође доприноси динамичком распону и доноси дигитални шум (о овоме се мало пише у мрежи).

Погрешка узорковања у том је смислу слична грешци квантизације - што је већа фреквенција узорковања, а тиме и више информација за дигиталну репрезентацију сигнала, бољи је квалитет. Љубитељи музике су најчешће ограничени само на информације о (теоријском) фреквенцијском опсегу, али узалуд! =)

ЦД формат и сродни Флац формати - динамички распон

Прво, погледајмо ваш омиљени формат ЦД-а и његове сродне формате Флац.. Динамички опсег израчунава се веома једноставно - износи 6 дБ по 1 битном информацијом, уз модулацију пулсног кода која се користи у овим форматима. За компактни диск динамички распон је тако 16бит к 6дБ = 96дБ. Сходно томе, величина грешке квантизације једнака је вредности најмање значајног бита, а за 16-битни динамички распон дигитални (теоријски) квантизацијски шум бит ће -96дБ. Испитали смо квантизацију амплитуде и то нису све карактеристике дигиталног звука.

У својим претходним рецензијама већ сам говорио о проблемима повезаним са дискретизацијом звука на ЦД-у и његовом стварном фреквенцијском опсегу. Да подсетим. Распон ЦД-а (теоријски) је 20Хз-20,000Хз.

Са нижим фреквенцијама је све у реду. До проблема долази приликом дигитализације високих фреквенција. Чињеница је да ће период максималне (према теореми Котелников-Сханнон или познат као "Никуист-ова фреквенција") фреквенције 22050 Хз бити забележен са само две цифре. Ово је фреквенција узорковања која је једнака ЦД-у од 44100Хз. Ако упоредимо количину доступних информација за снимање максималне фреквенције 22050 Хз и минималне фреквенције за ЦД од 20 Хз, долази у обзир врло важан и једноставан закључак - бележе се различите фреквенције различитог квалитета.

Такође је јасно да ако су ниже фреквенције снимљене са високим квалитетом, тада ће се и веће фреквенције, сасвим логично, бележити лошег квалитета. Једино је питање колико је овај квалитет лош..

Да бисте израчунали количину узорковања буке, погодна је формула из процене квантификације буке. Прво морате знати вредност периода (цели број) жељене фреквенције и израчунати потребан број битова који кодирају фазу фреквенције. У доњој табели приказане су фреквенције са смањењем октаве, плус најнижа фреквенција (кодирана, како се сећамо са вишком квалитета), тада је вредност периода минимална, минимално 2п, у даљем тексту број информационих јединица које кодирају један фреквенцијски период и потребна дубина бита за кодирање једног периода на овој фреквенцији узорковања (ограничење броја бита по фази је само фреквенција узорковања). На крају је дато оно што нам треба - вредност (теоријска) фазног шума (грешка узорковања) за одређену фреквенцију:

ЦД 44100 Хз 16бит

22050 Хз 2п (1б) -6дБ
11025 Хз 4п (2б) -12дБ
5512 Хз 8п (3б) -18дБ
2756 Хз 16п (4б) -24дБ
20 Хз 2205п (11б) -66дБ

Дакле, вредности узорковања буке искрено обесхрабрујуће =). Произвођачи опреме нису без разлога ове карактеристике уопште не назначили..

Укупна чистоћа ЦД-а

У ЦД формату се чисто снимају само ниске фреквенције са односом сигнал-шум испод око -45дБ. Просјеци ће се биљежити већ уз високи ниво фазног шума. На високим фреквенцијама практично не преостаје ништа ... Подсетим вас да је квантизацијски шум од само -96дБ оно што произвођачи опреме наводе у опису формата.

Да видимо шта имамо са форматима високе резолуције, а кренимо од Флац-а:

Флац 96000 Хз 24 бит

24000 Хз 4п (2б) -12дБ
12000 Хз 8п (3б) -18дБ
6000 Хз 16п (4б) -24дБ
3000 Хз 32п (5б) -30дБ
48 Хз 4800п (13б) -78дБ

Флац 192000 Хз 24 бит

24000 Хз 8п (3б) -18дБ
12000 Хз 16п (4б) -24дБ
6000 Хз 32п (5б) -30дБ
3000 Хз 64п (6б) -36дБ
96 Хз 9600п (14б) -84дБ

Може се видети да са повећањем учесталости, квалитет постаје бољи, али не много.

Поред тога, размотрите неколико ВАВЕ формата са ултра високом брзином узорковања

ВАВЕ 384000 Хз 32 бит

24000 Хз 16п (4б) -24дБ
12000 Хз 32п (5б) -30дБ
6000 Хз 64п (6б) -36дБ
3000 Хз 128п (7б) -42дБ
20 Хз 19200п (15б) -90дБ

ВАВЕ 768000 Хз 32 бит

24000 Хз 32п (5б) -30дБ
12000 Хз 64п (6б) -36дБ
6000 Хз 128п (7б) -42дБ
3000 Хз 256п (8б) -48дБ
20 Хз 38400п (16б) -96дБ

Резултати су већ много бољи, али још увек нису савршени. =) Јасно је да формати са ултра-високим фреквенцијама још увек нису доступни готово свима.

ДСД формат

Сада ћемо обратити пажњу на најконтроверзнији и по питању квалитета ДСД формата који се користи у САЦД-у. Прво, овде се не користи импулзна модулација, већ густо-пулсна модулација. То значи да је цео сигнал у амплитуди и времену кодиран током једнобитних вредности..

Из овога произилази да је квантизација симетрична за дискретизацију и, самим тим, квантизацијски шум бит ће једнак буци узорковања. Занимљиво је и оно и друго (у овом случају то је једна величина).

Па кренимо ... ДСД

ДСД64

2.822.400 Хз 1 бит
22050 Хз 128п (7б) -42дБ
11025 Хз 256п (8б) -48дБ
5512 Хз 512п (9б) -54дБ
2756 Хз 1024п (10б) -60дБ
20 Хз 141120п (18б) -108дБ

Резултати израчуна су импресивни - ово је заиста квалитетан формат! Постоји релативно низак ниво буке на високим фреквенцијама, на средњим фреквенцијама овај индикатор је још бољи, а на ниским фреквенцијама је квалитет углавном изван сваке похвале. На високим фреквенцијама иницијални ДСД формат за собом оставља чак и ВАВЕ 768.000 Хз!.

Остаје размотрити ДСД формат са већим стопама узорковања

ДСД128

5.644.800 Хз 1 бит
22050 Хз 256п (8б) -48дБ
11025 Хз 512п (9б) -54дБ
5512 Хз 1024п (10б) -60дБ
2756 Хз 2048п (11б) -66дБ
20 Хз 282240п (19б) -114дБ

ДСД256

11.289.600 Хз 1 бит
22050 Хз 512п (9б) -54дБ
11025 Хз 1024п (10б) -60дБ
5512 Хз 2048п (11б) -66дБ
2756 Хз 4096п (12б) -72дБ
56 Хз 564480 (20б) -120дБ

ДСД512

22.579.200 Хз 1 бит
22050 Хз 1024п (10б) -60дБ
11025 Хз 2048п (11б) -66дБ
5512 Хз 4096п (12б) -72дБ
2756 Хз 8192п (13б) -78дБ
20 Хз 1128960п (21б) -126дБ

Табела показује да повећање фреквенције у ДСД формату има смисла за квалитет високих фреквенција (ниже се снимају са вишком квалитета).

Резултат:

Произвођачи опреме за репродукцију звука указују на динамички распон квантизације, односни однос сигнал-шум и не наводе величину фазног шума (грешка узорковања).
Други закључак. Наведени формати високих перформанси, са модулацијом пулсног кода, делимично су мит.
И последње - ДСД формати заиста имају предност у квалитету у односу на стандардне формате.

У будућности ће, вероватно с даљим развојем дигиталне електронике, бити доступни аудио формати са врло великом фреквенцијом узорковања и ниском фазном буком, али за сада избор није баш велик и требало би обратити пажњу на ДСД. Наравно, ово није реклама за ДСД и САЦД =), али избор је на вама.