Хабр Курсы для всех
РЕКЛАМА
Большая витрина: от крупнейших школ до частных авторов. Сравнивайте по цене, длительности, формату и выбирайте самый подходящий курс!
Поток Научпоп доступен 24/7 благодаря поддержке друзей Хабра
Комментарии 50
Спасибо, еще один секрет раскрыт.
Срыв покровов)))))
А есть еще такого?
Покровы старые, но пыль с них стряхнула))
Зачем по чти во всех современных видеохостингах и стандартных рипах видео аудиодорожки почти всегда 48000 Гц? По логики нафиг это не надо даже 44100 много, хватило бы 44000 даже с запасом на златоухих которые до 19кГц слышат ;)
п.с. Ой, сори дочитал, та же проблема с делением на частоту кадров.
... хотя самый популярный формат ютуба и в целом цифрового видео это 30 и 60 fps, а самые популярные форматы кино это 24 fps, и тогда с 48000 опять возникают вопросы.
Интересно почему сейчас на стримингах уже не выпускать бы 48 кГц для новых записей. И ещё интересно, насколько этот ресемплинг 147 к 160 влияет на качество звука, особенно насколько он влиял на ранних схемах. На фото, например, очень заметны такие преобразования разрешения.
насколько этот ресемплинг 147 к 160 влияет на качество звука
Ресэмплинг можно делать с разным качеством - и так, что будут слышны искажения, и так, что их не будет слышно. Вопрос не совсем корректно поставлен.
Многие и выпускают в 48 кГц. Но по-хорошему надо, чтобы стриминги умели выдавать всю музыку хоть в 44100, хоть в 48000 в зависимости от того, на какой частоте работает ЦАП устройства.
Если ресемплинг делать с высоким качеством, то влияние на звучание ничтожно, но при этом есть ощутимая нагрузка на процессор. Обычно в реальном времени используется компромиссный вариант, из-за которого качество заметно портится.
С фото другая ситуация. Если глаз различает отдельные пиксели, то сами границы между пикселями добавляют типа чёткости, если детали изображения привязаны к пиксельной сетке. А вот если пиксели неразличимы, то дробное масштабирование на чёткость никак не повлияет.
но при этом есть ощутимая нагрузка на процессор. Обычно в реальном времени используется компромиссный вариант, из-за которого качество заметно портится.
Это общие слова. Качественный ресэмплинг можно реализовать так, что он даже на процессоре Pentium с частотой 100 МГц будет работать в реальном времени без слышимых артефактов - например, с помощью полифазных фильтров. Я такими задачами ещё лет 25 назад занимался.
Проще переключить ЦАП на нужную частоту (что доступно в большинстве ЦАПов еще с нулевых, если не раньше). Благо что переключаться между двумя тактовыми генераторами научились многие десятилетия назад.
И в итоге единственная реальная причина для ресемплинга - это адаптация CD-звука для зомбоящиков (например, чтоб подложить фоновую музыку в паузах "говорящих голов"). И вычислительная мощь для этого будет стоить на порядки больше, чем второй тактовый генератор.
И пусть даже переключение займет пару секунд (на ребут DSP) или даже потребует от пользователя щелкнуть физическим переключателем - двух- и более кратная разница в цене сделает выбор подавляющего большинства покупателей очевидным :)
Браво! Это настолько многогранная история -- как из разных областей науки, так и ситуативных решений бизнеса(и шоубизнеса в том числе), что читается просто как детектив!
Вместо инженерной байки про корреляцию дюз и крупа лошади всегда теперь буду рассказывать эту историю! Тем более, что в отличии от ракетной истории ни разу ни байка!
Осталось ещё развеять миф о связи нашего скрепного вершка и юнита в серверной стойке.
Пфф. Хотите узнать, как параметры вашего айфона привязаны к урожайности зерновых в Древнем Риме?
Хотим!
Я сделяль: https://habr.com/ru/articles/1089200/
Теперь всем комментаторам выше по моей ветке:
Дабы развеять миф об искусственности комментария сразу доложу: Вас в интернет не ходило, когда на “Удаве”(*) взрослые люди оттачивали лексику. На дваче и на фочане возможно тренировали ваши реплики. *Ресурс, запрещенный к посещению людьми с хрупкой организацией психики
БАШ вообще читали? Комментарий про вершка и юнита в стойке был бы забавен в абсурдном контексте, но тут-то он зачем, как и все остальные комментарии?
емнип, исторически частота шла от 8кгц, дальше 16,24,32 и т.д.
48 получается из них более простым преобразованием. Это важно для работы со старыми записями. Ну и 48 лучше в плане борьбы с шумами квантования (ещё лучше 96)
Хабр - торт. Когда-то искал ответ на этот вопрос, но при отсутствии источников подумал, что это инженерный компромисс. Теперь жалею что так рано сдался. Такое приятное знание. Спасибо!
Хабр - торт, но Вы пробовали поиск? Там выдается и готовый краткий ответ от ИИ, и куча ссылок на статьи, в которых примерно то же самое написано. Но я ничуть не умаляю достоинств этой статьи.
первые CD плеера, чаще всего, работали без передискретизации и цифрового фильтра, просто выдавали звук на 44100 и потом аналоговый пост-фильтр высоких порядков.
Да, это убивало (и по сей день так) детальность на высоких и (в мЕньшей степени) средних частотах, но в те времена так было дешевле. Сейчас, кстати, NOS (без передискретизации и ЦФ) ЦАП-ы тоже делают, для ценителей "чего-то такого, чтобы звук был не как у всех" .
А самые недорогие (не забываем, что в первые годы CD-эры даже недорогие модели были дороже относительно аналоговой техники того же класса) ещё и имели 1 1-канальный ЦАП на 2 канала, который попеременно выдавал отсчёты то в 1й канал, то во 2й.
это убивало (и по сей день так) детальность на высоких и (в мЕньшей степени) средних частотах
А можно подробнее - почему такой подход "убивает детальность" на высоких и средних частотах? Казалось бы - просто восстановление аналога из цифры, зачем здесь передискретизация? Может, где-то подробнее про это прочитать можно?
Эта тема и кратко, и подробно, и очень подробно освещена в сотнях (если не тысячах) статей.
наверно, Вам лучше прочитать парочку из них полностью, а не чтобы я вам их пересказывал.
гуглом находятся на раз-два.
но очень-очень кратко всё ж скажу, раз сразу не нашли.
" Казалось бы - просто восстановление аналога из цифры, зачем здесь передискретизация? "
Потому что критерий Котельникова-Шеннона говорит об критичном требовании в идеальных условиях, для восстановления синусоидального сигнала с частотой Х, а на практике у нас никогда не было, нет и не будет идеальных фильтров, ни аналоговых, ни цифровых, для такого восстановления. Далее читайте про особенности различных аналоговых и цифровых фильтров.
освещена в сотнях (если не тысячах) статей
Можете ссылку хоть на один материал дать? Что именно искать надо?
Я ж написал, " Далее читайте про особенности различных аналоговых и цифровых фильтров".
Материалов - валом. В основном на английском, но есть и на русском.
https://www.analog.com/media/en/training-seminars/tutorials/mt-017.pdf
Oversampling Interpolating DACs by Walt Kester
https://www.ti.com/lit/an/spra461/spra461.pdf?ts=1790850065008
Oversampling Techniques using the TMS320C24x Family
https://classes.engineering.wustl.edu/ese488/Lectures/DeltaSigmaHandout.PDF
Principles of Oversampling A/D conversion
https://www.analog.com/media/en/training-seminars/design-handbooks/basic-linear-design/chapter8.pdf
ANALOG FILTERS
обратить внимание на главы про
PHASE RESPONSE , TIME DOMAIN RESPONSE , IMPULSE RESPONSE , STEP RESPONSE
Вот это имеется ввиду?
Это всё хорошо, но реальные искажения от всех этих нюансов намного ниже, чем может различить человек. Тем более, что большинство "аудиофилов", втирающих про "воздушные высокие частоты" даже частоту в 16 кГц толком не слышат.
Вообще, заблуждение про 20 кГц очень забавно: все слышат его, кивают головой, и ищут идеальную АЧХ на высоких частотах. В реальности эти 20 кГц слышат в основном дети. А у большинства взрослых верхняя граница чувствительности уха лежит в районе 16-18 кГц, а к глубокой старости снижается килогерц до 10 и даже ниже.
Речь не только про 18-20 кГц, там ещё возникают нелинейные, фазовые, временные искажения сигналов.
Искажения те хорошо слышны в любом возрасте, если слух тренирован, кроме, возможно, глубокой старости.
Не было бы проблемы, так и не занимались бы теорией и практикой фильтров все эти 40 с лишним лет.
Несколько ссылок на статьи я привёл выше.
Какой, у вас, однако, тон надменный. Времени на пересказ нет, а на нравоучения есть.
del
Насчёт требования теоремы о частоте дискретизации, которая должна как минимум в 2 раза превышать частоту Найквиста я бы уточнил . Кратность - это минимум. На самом деле никакой нормальной синусоиды при такой частоте дискретизации(2x) не получить , что можно легко проверить самому генератором синуса нужной частоты и с двойной дискретизацией (получается довольно кривая , остроугольная форма сигнала ) . Видимо спасает лишь то , что на очень высоких частотах ближе к 12-16 кГц нет значимых звуков и эти частоты лишь дают детализацию , как некий фон . Да и слышимость на данных частотах с возрастом практически пропадает.
Статья интересная, и ещё раз говорит о том , что за красивыми или интересными цифрами в инженерии иногда стоит банальная практика и удобство , а не замысловатый расчет. Хотя про частоту 59.9 меня удивил факт . Я такую же частоту(вместо 60 Гц) видел при настройке проектора. Не знаю связано это или нет , мне показалось что это странно и какой-то баг в системе.
И ещё кое-что про числа . Я в свое время работал с измерительной лабораторной звуковой техникой . Так вот там частота опроса была пропорциональна 2 в степени n. То есть это либо 32768 Гц, либо 65536 Гц для диапазонов измерения шумов на частотах ниже примерно в 2.54 раза (такой множитель был выбран производителем оборудования ) . Думаю здесь кратность связана с преобразованием Фурье.
Я бы уточнил, что в теореме идёт речь о свёртке с функцией sinc, а не визуальной оценке отсчётов.
Беру Audacity, делаю синус 20 кГц на частоте дискретизации 44100. Подключаю осциллограф к звуковой карте, вижу нормальный синус. Что я делаю не так?
Я говорил про цифровой сигнал . Попробуйте не через программу , а сами сгенерировать сигнал с нужной дискретностью, и постройте синус заданной частоты через полученные отсчёты.
В цифровом PCM сигнале есть только значения в определённых точках, расположенных на расстоянии 1/ЧАСТОТА_ДИСКРЕТИЗАЦИИ друг от друга. Между этими точками значения в PCM не определены. А все угловатости в вашем случае - это результат линейной интерполяции. Интерполяция может быть разная. sinc-интерполяция, если в исходном аналоговом сигнале не было частот выше половины частоты дискретизации, позволяет восстановить именно то значение между точками, которое было в исходном аналоговом сигнале.
Я пробовал генерировать сигнал в sound forge ,чистой синусоиды не получается , получается искаженный сигнал .
Печально что что Вы не то что теорему не понимаете, а вообще как цифровой звук устроен и чем и как он собственно восстанавливается из цифровой формы в аналоговую что бы быть воспроизведенным динамиком.
На самом деле никакой нормальной синусоиды при такой частоте дискретизации(2x) не получить , что можно легко проверить самому генератором синуса нужной частоты и с двойной дискретизацией (получается довольно кривая , остроугольная форма сигнала )
2.а) выкинте софт который вам такое показывает
2.б) а ничего что по трём точкам можно восстановить плавную синусоиду, что собственно ЦАП и делает. И эта синусоида будет точно повторять тот аналоговый сигнал, который и был оцифрован, если частота дискретизации попадает в требования теоремы Найквиста, то есть 2х от частоты в аналоговом сигнале.
Теперь ждем ответа но вопрос "Почему 42?"
Хорошая статья.
переносили момент переключения видеоголовок в кадровый гасящий интервал, чтобы грязь от переключения не попадала на строки со звуком.
Тут не понял. Там было несколько головок внутри? Гасящий сигнал что гасил?
В видеомагнитофоне используется наклонно-строчная запись. Там вращающийся наклонный барабан с несколькими головками (минимум две, в Hi-Fi и профессиональных моделях шесть, восемь или даже больше). Гасящий интервал тут - это кадровый гасящий импульс, пауза между кадрами, во время которой магнитофон переключает головки (то есть за один проход головки по ленте отображается кадр, затем головка переключается, уже другая считывает следующий).
Добавлю еще немного рассуждений на эту тему от @mihail2501
Насколько оправдан был выбор частоты 44.1 кГц?
наша волна в двух числах дана:
частота дискретизации и её глубина.
эти два числа, подруга-друг,
дают этот тёплый транзисторный звук
Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий
Частоту Audio CD выбрала видеокассета: откуда взялись ровно 44 100 Гц