Ja, de forskellige mærker reklamere jo med D/A op til 24 bit.

Men så så jeg en sony cd-spille med 1 bit D/A. Hvordan foregår det? En cd er vel 16 bit, ikke?

Med en 24 bit D/A må det jo være noget med at den gætter / udregner nogle ekstra punkter, eller?

Men hvad med 1 bit?

Det er bare en "lommeregner" som er sindsyg hurtig, så den kan regne 16 bit i sek. Hvis jeg husker rigtig???

Jeg vil mene at de 16 eller 24 bit siger noget om opløsningen på det signal D/A'en leverer. Jo flere bit, jo højere opløsning.

Må håbe at Mr. Kurt Kubik snart kigger forbi - han har vist rimeligt styr på det, hvis jeg husker ret!

__________________
Watching "Full House" with the Olsen-twins feels like having a heart attack in slow motion!!

Well!
Så kom han forbi!

Hvis du gerne vil kende forskellen på multibit og One bit konvertering, så vil jeg prøve at beskrive den med et eksempel.

Hvis man kigger på et rum, hvor der er f.eks. 5 lamper (5bit).
Lamperne er forskellige idet de har forskellig styrke. Når alle er tændte, har vi fuld lysstyrke, nu slukker vi så den kraftigste og så har vi kun 1/2 lysstyrke tilbage, slukker vi nu den næst kraftigste, så har vi kun det halve af det halve o.s.v.
Lad os så antage, at vi gerne vil variere lysstyrken i rummet.
Multibit svarer til, at der f.eks. kan være 1 tændt lampe og 4 slukkede, Der kan også være 2 tændte og 3 slukkede, i det hele taget kan alle lamper være tændte eller slukkede. Lad os så sige, at vi foretager denne belysningstilpasning 10 gange pr. sekund (samplingfrekvens). Lyset kan således ændres fra helt slukket til helt tændt i trin 2^5 trin helt præcist, det er 32 trin.
Det var et multibit system det her.

Der findes 2 forskellige one bit systemer, det du har set er et PDM system =Pulse Density Modulation.
Det virker i praksis ved, at der nu kun er 1 fælles kontakt til alle 5 lamper.
Kontakten kan switches mellem on og off men med forskellig hastighed (afstand mellem on/of - on/of) lad os så sige at du blinker med kontakten, således at der er tændt i 1/2 af tiden. Så svarer det til , at alle lamperne var tændt på nær den kraftigste i det foregående eksempel.

Dvs. Multibit (Pulse Code Modulation) indeholder en eksakt instruktion om en given strøms størrelse.
PDM One Bit kan kun switche on of, men kan variere on tiden, således at resultatet i sidste ende bliver det samme.

I skal vide, at teknologien bag One Bit er ekstremt komplex, der anendes Delta/sigma modulation, Noise Shaping i 1. 2. 4. orden, og meget mere.
Tilmed findes der også MASH (Multiple stAge noise SHaping), som er udviklet af Panasonic.
PDM er opfundet af Phillips og er det enkleste og eneste ægte onebit system til CD.
SACD er også OneBit, men formatet på discen er et andet end CD.
Hele idéen med onebit er at få samplingfrekvensen meget højt op, for at undgå støj nær audioområdet. Niveauliniaritet er en anden parameter.

Men det var såmænd princippet i One Bit. Beklager jeg ikke kan forklare det enklere.
Håber det hjalp

Jeg kan tilføje at på trods af at en 1bit dac med delta-sigma modulator osv. er et mere komplekst kredsløb end en multibit dac, så er 1bit dac'en meget billigere at producere.

En 1 bit dac har som Dr. Kubik skrev kun "en lampe" så der er enten fuld skrald eller slukket -- det er ikke så vanskeligt. En multibit dac har mange "lamper", og det er _meget_ vigtigt at lysstyrken for hver lampe er helt korrekt. I praksis betyder det, at der skal være nogle meget præcise modstande i dac'en for at give hver lampe den helt nøjagtige spænding.

Jeg talte med nogen tid siden med en ingeniør fra en virksomhed, der beskæftiger sig med den slags. Han siger, at produktionstiden for en chip med disse præcise laser-trimmede modstande er ca. 30 gange længere end en "normal" chip, så prisen er selvf. også meget højere.

Teoretisk kan man med 1bit metoderne lave mere præcise kredsløb fordi man flytter problemet fra spændingsdomænet til tidsdomænet som er lettere at kontrollere (en tilstrækkelig præcis clock er åbenbart lettere at fremstille end et antal tilstrækkelig præcise modstande), men i praksis tilføjer 1bit metoderne en del højfrekvent støj og kan opføre sig ulineært når de vekselvirker med andre kredsløb.

Multibit DAC'er har ikke disse problemer, så mon ikke meget at det her 1bit halløj er til for at presse produktionsomkostninger ned og ikke for at give bedre lyd?

Jeg synes for tiden at teknikker til digital lyd (DSD/PCM, over/up/re-sampling, D/A konvertering, ...) er ret spændende, så hvis der er nogen der har noget interessant at sige i den her tråd, så fat endelig tastauret :-)

Tak til Kurt for den lysende forklaring. Her følger mine mere overordnede bits.

Jeg ser en generel tendens i signalbehandling på at man går mod højere hastigheder i forhold til at sende, behandle og opbevare information parallelt. Det er vel dybest set procesteknologiens udvikling, der har ansvaret for dette. Vi er i dag bedre i stand til at håndtere høje frekvenser. Problemet flytter sig i dag derfor til forskellige jitterproblematikker (eksempelvis også stabiliteten på nogle Aopen bundkort hvor der anvendes vishay modstande for at kommer jitter til livs! :)

At der i dag stort set kun anvendes 1 bit, skyldes som det er påpeget ganske rigtigt produktionsomkostningerne. Og jeg mener at det har været godt for lydudviklingen, da det har frigivet penge til de steder i cdspillen som har større betydning for lyden, - specielt udgangstrinet.

Det har altid været godt salgsstof at snakke om da converteren, og bruge mange penge på den del. Hvis man skal tage Ken Isiwata (forkert stavet), chef ingeniør for Marantz, ord for gode varer, så har han sagt at der kun er meget lille forskel, hvis nogen, på lyden af selve da konverteringen (her ikke reciewer, filter etc. og jeg går ud fra at han implicit mener forskel på 1 bit typer ). Det er desværre kun forundt et fåtal af mennesker i denne verden, faktisk at lægge øre til denne forskel.

På trods af at en multibit converter som bb1704 i dag isoleret set måske kan give den bedste lyd (og også på mange punkter gør det målemæssigt) er multibit teknologien ikke blot produktionsmæssig tåbelig, det er også en ektrem uelegant løsning, når det ikke er en traktor der skal styres, men musik der skal afleveres

Jeg tror fremtiden, også for high-end, vil være for 1 bit:

A. For mig forekommer det problematisk at der er så indirekte kobling mellem strømforsyning og lyd i en multibit sag. I en ægte, simpel, 1 bit kan der skabes mere direkte forbindelse.

B. 1 bit converterne fungerer i dag med oversampling for at kunne nå den rette opløsning. Efter 20 år må vil jeg mene man ikke har fået styr på det. Der er i dag procesteknologi til at producere den ~2ghz ægte 1 bit sag, som er nødvendig for at få den rigtige løsning uden en masse krumspring og ugennemtænkte ingeniørmæssigt amatørløsninger. Problemet ligger i at levere et tilstrækkelig jitterfrit signal. Pt. er der ikke måleudstyr der pålideligt kan give den nødvendige information. (Michael Bladelius sagde i 2000 at målinger under 10ps var ren usikkerhed).

Hvad angår 24 bit så skal man køle sit udstyr ned til -273grader for at ydnytte det teoretiske dynamikområde. Det er ren salgsgas, 20-21 bit er max. Når det lyder bedre er det fordi der ganske enkelte er mere information at "svine med". Specielt i forløbet inden det havner på cdskiven er det et løft. En gennemlytning af de gamle Dorianplader før 1994 og efter med 24bit giver et indtryk af dette.

Hvad angår upsampling anser jeg også det for salgsmæssigt fup, som de fleste fabrikanter bliver nød til at følge fordi de har en svag rygrad. Ifølge Michael Bladelius skulle det godtnok give den fordel, at der kan anvendes enklere filtrering. Hvis det er tilfældes, skyldes det grundlæggende ubalance i resten af konstruktionen. Enhver digital manipulation vil uundgåeligt tilføre støj til signalet. At man evt. fjerner anden støj med upsampling, er ikke nok til at gøre mig tilfreds. Jeg vil mene at man bare flytter problemet derhen, hvor det ikke kan måles.

Det virker i det hele taget som en overordnet princip for konstruktionen af digitaludstyr at man fejer problemerne ind under gulvtæppet. For nogle kontruktioner virker det som om gulvtæppet er i ½ meters højde. Et eksempel er fokus på hvid jitter i kontruktionen. Så kan man producere en spille stort set uden målemæssig jitter - tra-traaa.

Der er masser af potentiale i 16 bit i mange år fremover. Tak til Sonys grundlægger for at insistere på det for over 20 år siden.

Venlig hilsen

Søren Kramer

Hej Hansen og Kramer!

I behøver ikke være i tvivl, jeg ved udmærket at OneBit ikke kom for kundernes skyld.
Det var selvfølgelig produktionsteknik dengang. Heldigvis har multibitkonverterne undergået den udvikling, at de er blevet mere præcise og samtidig har man fundet snedige tekniker, således at man ikke manuelt behøver at justere MSB på dem.
Kramer gider ikke upsampling  Det er fuldstændig korrekt set, det er en gimmick der gi´r penge i kassen - no more.
Jeg har selv haft mulighed for at høre 2 ens spiller med og uden upsampling. Den uden er at foretrække.
Ken Ishiwata siger der ikke er foorskel på konvertere, da har jeg lige en enkelt tilføjelse. Jeg har sammen med Asbjørn fra Århus hifi skiftet et par BB1702J ud med samme i K selection. Og der er godt nok forskel så det vil noget, men jeg har mistanke om, at det er specielt, når der sidder 2 stk i differential konfig pr. kanal.

Mht fremtiden, så ser det jo ud som om det er givet, at vi skal til at bruge DSD, men det ser jeg nu heller ikke som værende nogen trussel. DSD og hele SACD princippet, indeholder ekkstremt gode elementer i sig.
Tænk f.eks. på, at et SACD signal efter EFM+ demodulation, simpelthen ligner et analogt signal så meget, at det kan konverteres alene vha. et LPF. Det er da helt genialt og så vidt jeg kan se, bliver jitterindflydelsen mellem demodulation og konverteringen = 0 og en dut.

One bit teknologien skulle egentlig også have hjulpet os af med en masse støj, nær audioområdet og det gjorde den da sådan set også, men den ægte gevinst ved one bit kræver en meget højere hastighed end de ooversamplingsrater man kunne nå op på, derfor var man nødt til at reducere dynamikpotentialet i de frekvensafsnit, hvor behovet ikke er så stort. Ved de øverste frekvenser er der således overhovedet ikke den dynamik, som CD potentielt besidder. Det har kun multibit konverterne.

Hvad er det i har imod upsampling?

Up/over-sampling (som er synonymer) er vitale for at rekonstruere et lydsignal fra dataene på en CD. Jeg tror ikke man skal lade sig narre af den hype der er omkring non-oversampling DAC's for tiden (AudioNote og andre). Uden oversampling vil man få et signal, der er så forvrænget at det stort set ikke er muligt at genkende det originale signal for frekvenser over 3-4kHz.

Se f.eks. figur 12 på http://www.sakurasystems.com/articles/Kusunoki.html. Den viser et rekonstrueret 20kHz signal på en non-oversampling DAC. Der er _intet_ 20kHz signal tilbage -- kun 22kHz støj moduleret med en 4kHz sinus. Det eneste non-oversampling DACs kan gøre nydeligt er impulsresponsen (figur 14).

[QUOTE=Kurt Kubik]I behøver ikke være i tvivl, jeg ved udmærket at OneBit ikke kom for kundernes skyld. Nej, men jeg synes det er kommet dem til gode.
Det var selvfølgelig produktionsteknik dengang. Heldigvis har multibitkonverterne undergået den udvikling, at de er blevet mere præcise og samtidig har man fundet snedige tekniker, således at man ikke manuelt behøver at justere MSB på dem. Jeg ved nu ikke hvor meget bedre lyden er i en pcm1702 end i en pcm58k med god justering. Men de laserjusterede giver flere penge til resten af systemet, så i realiteten er lyden vel blevet bedre.
Kramer gider ikke upsampling  Det er fuldstændig korrekt set, det er en gimmick der gi´r penge i kassen - no more.
Jeg har selv haft mulighed for at høre 2 ens spiller med og uden upsampling. Den uden er at foretrække. Ja, så må man gå ud fra at spillen fra starten var godt konstrueret.
Ken Ishiwata siger der ikke er foorskel på konvertere, da har jeg lige en enkelt tilføjelse. Jeg har sammen med Asbjørn fra Århus hifi skiftet et par BB1702J ud med samme i K selection. Og der er godt nok forskel så det vil noget, men jeg har mistanke om, at det er specielt, når der sidder 2 stk i differential konfig pr. kanal. Jeg går ud fra at Ken I hentydede til forskel mellem forskellige typer af 1 bit - hvordan han så kan adskille filterdelen kan jeg ikke helt se. At der er forskel på de forskellige selektioner af 1702 er der jo god logik i. En multibit traktor trækker let til siden :)

Mht fremtiden, så ser det jo ud som om det er givet, at vi skal til at bruge DSD, men det ser jeg nu heller ikke som værende nogen trussel. DSD og hele SACD princippet, indeholder ekkstremt gode elementer i sig. Enig. For et år siden ville jeg nok have foretrukket dvdaudio, også pga. de lytteobservationer der var på det tidspunkt, men jeg tror potentialet i sacd er større.
Tænk f.eks. på, at et SACD signal efter EFM+ demodulation, simpelthen ligner et analogt signal så meget, at det kan konverteres alene vha. et LPF. Det er da helt genialt og så vidt jeg kan se, bliver jitterindflydelsen mellem demodulation og konverteringen = 0 og en dut. Jeg kan ikke forstå det nu, men det lyder jo kanon.

Så skal det lige siges at jeg for ½ år siden købte en 1bit converter. Og dengang det blev moderne med 1bit købte jeg en multibit. Jeg havde også det grimmeste tøj i min skoleklasse for 25 år siden.

Øv. Der er nogle der aldrig bliver moderne. Jeg føler mig fremmedgjort.

VH
Søren

 

Hej Hansen,

Det er upsampling fra 16 til såkaldt 24bit jeg er imod. Jeg synes det skriger af støjgenerering. Hvis det ikke er medtænkt i hele konstruktionen fra drev til stik fra starten, anser jeg det for blindfægteri. Audio Notes dac 1 og hvad der ellers er, uden oversampling giver jeg sgu lige så lidt for. For mig at se er det hele markedsførings gas. At der så laves gode afspillere efter begge principper er jeg resistent over for

Venlig hilsen

Søren 

kramer71 skrev: Hej Hansen, Det er upsampling fra 16 til såkaldt 24bit jeg er imod. Jeg synes det skriger af støjgenerering. Hvis det ikke er medtænkt i hele konstruktionen fra drev til stik fra starten, anser jeg det for blindfægteri. Audio Notes dac 1 og hvad der ellers er, uden oversampling giver jeg sgu lige så lidt for. For mig at se er det hele markedsførings gas. At der så laves gode afspillere efter begge principper er jeg resistent over for Venlig hilsen Søren

Nemlig!

Oversampling er noget ganske andet og meget nødvendigt.

En forlængelse af data-ordet fra 16 til 24bits burde være aldeles harmløs hvis man skifter bits'ene op på plads før filtrering og ikke gør andet.

Det i (kramer og kubik) taler om er nok at tilføje en form for støj i de "nye" laveste bits som f.eks. Wadia 270 løbeværket kan gøre når det er sat op til at outputte 24bit. Jeg har ikke selv hørt nogen afspiller der gør dette, så jeg skal ikke kunne sige om det er godt eller skidt; men det virker unægteligt som om der tilføjes noget støj der ikke burde være der.

Ud over det, så må det alt andet lige være en fordel at have så mange bits som muligt til rådighed under filtreringen så man får mindst mulig afrundingsfejl osv.

Hej Hansen,

Tak for linket, der er mange rigtigt interessante vinkler. Har du noteret, at sekura systems faktisk selv sælger non oversampling systemer ?

VH
Søren

kramer71 skrev: Hej Hansen, Tak for linket, der er mange rigtigt interessante vinkler. Har du noteret, at sekura systems faktisk selv sælger non oversampling systemer ? VH Søren

Jeg kan helle rikke ummidelbart se noget problem i at konvertere 16bit til 24 bit. Det kræver bare at man siger til D/A konverteren at det nu er 24bit ord der sendes. der skal ikke laves noget om i selve "signalet" til D/A'en

__________________
Mvh Lennart

Nyt DIY system under opbygning...

kramer71 skrev:   Jeg tror fremtiden, også for high-end, vil være for 1 bit: B. 1 bit converterne fungerer i dag med oversampling for at kunne nå den rette opløsning. Efter 20 år må vil jeg mene man ikke har fået styr på det. Der er i dag procesteknologi til at producere den ~2ghz ægte 1 bit sag, som er nødvendig for at få den rigtige løsning uden en masse krumspring og ugennemtænkte ingeniørmæssigt amatørløsninger. Problemet ligger i at levere et tilstrækkelig jitterfrit signal. Pt. er der ikke måleudstyr der pålideligt kan give den nødvendige information. (Michael Bladelius sagde i 2000 at målinger under 10ps var ren usikkerhed). Ja måske men vi skal højt op i frekvens få ikke at miste nogle data : 2,9Ghz(44,1Khz * 2^16bit) per kanal. Så man kan godt forstå at 1 bit konvertere som kun kører nogle få Mhz bliver nød til at skære noget af informationerne væk(Dynamik fjernes/støj i diskantområdet).   Venlig hilsen Søren Kramer

__________________
Mvh Lennart

Nyt DIY system under opbygning...

OK 2,9 ghz per kanal. Men det er ikke noget problem for en ægte 1 bit idag. Men hvad værre er, den jitter præcision som denne maskine skal fødes med vil være absurd hvis vi holder os til den rene vare uden noget oversampling etc. Det kan du vel regne ud, men er det ikke noget med at det bliver samples der ligger med 6ps tæthed ? Ved en ægte 1 bit vil variationer på amplituden jo også slå direkte igennem.

Men der er desværre heller ikke kunder til varen. De vil have en dvd med 24 bit.

Kunne man ikke teoretisk forestille sig en cdspille uden recieverkreds, buffer mm., men kun en enkelt pll brugt et sted i kæden (ingen synkronisering), og en ægte 2*2,9ghz converter, uden filter og med rør til at (filtrere og) forstærke. Så skal der bare kunne sættes godt med spænding til konverteren...Evt. kan den konstrueres så volumenkontrollen kan placeres inden rørene...SUK...

VH
Søren

LGrau skrev: [Jeg kan helle rikke ummidelbart se noget problem i at konvertere 16bit til 24 bit. Det kræver bare at man siger til D/A konverteren at det nu er 24bit ord der sendes. der skal ikke laves noget om i selve "signalet" til D/A'en

Michael Madsen fra HF skrev i en artikken om et Teac drev der regnede op til 24 bit at det kunne "fastfryse jitter". Han skrev også at han gerne så at man kunne koble muligheden ud. Jeg tror der er emner til jitter diskussionen her :)

VH

Kramer

Det lyder som om vi er der henne hvor vi skal til at lave vores egen konverter, Ideer er der nok af. Man kunne jo lave den modul opbygget, så man kunne prøve en masse forskellige ting. clock, input reciever, konverter osv.

 

mvh Hylle

kramer71 skrev: OK 2,9 ghz per kanal. Men det er ikke noget problem for en ægte 1 bit idag. Men hvad værre er, den jitter præcision som denne maskine skal fødes med vil være absurd hvis vi holder os til den rene vare uden noget oversampling etc. Det kan du vel regne ud, men er det ikke noget med at det bliver samples der ligger med 6ps tæthed ? Ved en ægte 1 bit vil variationer på amplituden jo også slå direkte igennem. Men der er desværre heller ikke kunder til varen. De vil have en dvd med 24 bit. Kunne man ikke teoretisk forestille sig en cdspille uden recieverkreds, buffer mm., men kun en enkelt pll brugt et sted i kæden (ingen synkronisering), og en ægte 2*2,9ghz converter, uden filter og med rør til at (filtrere og) forstærke. Så skal der bare kunne sættes godt med spænding til konverteren...Evt. kan den konstrueres så volumenkontrollen kan placeres inden rørene...SUK... VH Søren

Hej Kramer71
Den går ikke!
Recieverkredsen og filtret ændrer den rå datastrøm til brugbar 16 bit info.
Det der kommer til rcieveren er 2X14 Bit EFM + paritets bits m.m.
Det skal først demoduleres. EFM bitsene kommer slet ikke ind i den rækkefølge det skal bruges, det er smidt på skiven i en helt anden rækkefølge og orden (interleaving). Det gøres for at beskytte CDén mod fatale skader. Selv SACD EFM moduleres, her hedder det blot EFM+ (EFM=Eight to Fourteen Modulation).
16 bit infoen er altså gemt som 28bit (2X14)

Her ser du koderne:

Hvis du vil vide mere om, hvad der rent faktisk gemmer sig på disken, så finder du en hel og fuldstændig redegørelse her.

http://entertainment.howstuffworks.com/framed.htm?parent=cd.htm&url=http://www.ee.washington.edu/conselec/CE/kuhn/cdaudio2/95x7.htm

God fornøjelse.