找回密碼
 新用戶註冊
搜索
熱搜: hifi av 音樂
查看: 7099|回復: 16

[解碼器] AMR DP-777 (五) Digital Filters 鬼故篇 (更新喺#7,17)

[複製鏈接]
發表於 2012-2-7 02:16:15 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
本帖最後由 DigitalMana 於 2012-2-10 00:43 編輯

各位HiEndy兄弟好

近排有少少忙,同埋部AMR DP-777真喺有太多Digital Filters玩,所以冇寫report添。先講少少digital filter嘅簡單背景啦,我會嘗試用最簡單直接嘅方法講,希望唔好悶到大家嘔 。我亦都希望儘量簡單,一般人都睇得明(用講鬼故方法?),唔系凈喺Engineer先睇得明

Digital Filter

"Digital Filter is a computation which takes one sequence of numbers (the input signal) and produces a new sequence of numbers (the filtered output signal)."


一般Audio(95% DAC同CD機)用嘅傳統Digital Filter都喺:
1. Linear Phase;及
2. Sharp Roll-off.

Digital Filter都喺靠Time Delay黎工作嘅。而以上傳統Digital Filters都有以下幾大特點(對音響有影響嘅):
1.        一定唔系Bit-Perfect
2.        有較大概Time Delay (analogue filter就細好多)
3.        一定有”Ringing” (有Pre-Ringing同埋Post-Ringing,下面再講)

1 同 2 喺95%嘅DAC上都基本上喺無可避免嘅,所以呢個post講 3,亦喺現在Digital Filter裏面最hot嘅topic。

現時"新”Digital Filter嘅技術就有:
A. Minimum Phase;
B. Apodising;
C. Soft Roll-Off; (其實呢個都唔算新啦)

每個技術嘅details我就唔講啦(大家有興趣可以Google),我直接講下對我哋呢班發燒友有咩影響啦。其實大部份“新”嘅Digital Filter技術都喺想消除Digital Filter裏面嘅“Pre-Ringing”。

鬼故開始。。。

“鬼敲琴”
“Pre-Ringing” 簡單講就喺一般樂器如鋼琴,喺要手指彈到鋼琴,鋼琴先至出聲。但“Pre-Ringing”就喺手指都未彈到鋼琴,鋼琴就出聲啦,你話恐唔恐怖?我就叫呢d做“鬼敲琴。 啲聲當然就唔自然啦,因為喺大自然裏面都冇呢樣東東,完全喺人造嘅,好似味精咁。呢个亦都可能喺Digital Audio啲声唔够自然嘅一个大原因。

呢個“Pre-Ringing 鬼敲琴”喺 Digital Filter獨有嘅,所有傳統嘅Digital Filter都有。而95%嘅DAC(同埋錄音時用嘅ADC)都喺用傳統嘅Digital Filter,所以95%嘅DAC(同ADC)都有呢個“Pre-Ringing 鬼敲琴”嘅問題。

換句話說,digital錄音時(ADC)已經已經有一隻鬼喺度“Pre-Ringing 鬼敲琴”,用DAC播時,就再加多隻鬼喺度“Pre-Ringing 鬼敲琴”,到我哋聽到時,已經有兩隻鬼喺度“Pre-Ringing 鬼敲琴”,好恐怖啊!

(其實Digital Filter仲有一個現象叫“Post-Ringing”, 顧名思義就系尾音比一般自然嘅長,好似加咗少少Echo咁,死唔斷氣。但呢個“Post-Ringing 死唔斷氣”就冇咁恐怖,我哋唱K都一定落Echo啦;但喺會影響一部DAC玲瓏浮突,抑揚頓挫嘅感覺。)

當然冇“Pre-Ringing 鬼敲琴”又冇“Post-Ringing 死唔斷氣”喺最好;但因為 “Post-Ringing 死唔斷氣”冇咁恐怖,所以Audio界就專注于趕鬼,唔俾佢敲琴。

只有以下啲機冇“Pre-Ringing 鬼敲琴”:
1. 用“新法術”嘅DAC
2. 冇Digital Filter 嘅DAC (亦稱Bit-Perfect, NOS等,呢嘅連“Post-Ringing 死唔斷氣”都冇)
3. LP(都唔系Digital,當然亦喺連“Post-Ringing 死唔斷氣”都冇)

以上1,2,3都有其它優點,缺點,我就唔系呢度講啦,因為已經超出呢嘅post嘅範圍。

“新法術“(digital filter)有咩用啊?
呢個post最值錢喺呢part,因為好多Engineer都搞錯,當年連Ayre嘅designer Charles Hansen 都搞錯(佢以為Minimum Phase = Apodising),最後都喺由外國forum一班兄弟矯正佢。

簡單黎講:
A. Minimum Phase: DAC播歌時冇”Pre-Ringing 鬼敲琴”。趕走隻DAC鬼,等佢冇得敲琴。

B. Apodising:濾走ADC錄音時加嘅 ”Pre-Ringing 鬼敲琴”。濾走隻ADC鬼,因為已經錄咗落CD度,冇得趕,唯有濾咗佢。濾咗佢效果冇趕走好,但都好過冇。記住,呢個鬼喺ADC(錄音裏面),唔系DAC。

C. Soft Roll-Off: 減弱DAC播歌時 ”Pre-Ringing 鬼敲琴”及 ”Post-Ringing 死唔斷氣” 嘅幅度/強度。令到隻鬼法力冇咁勁,害音(人)少啲。


注:呢3個”新法術“(digital filters)喺完全獨立嘅,好似茶餐廳叫常餐咁可以自由配搭,互不幹擾。所以有啲DAC有A+B,有啲有B+C,有啲就凈食C等等。

咁有咩DAC用呢啲”新法術“?
我用咗啲時間睇咗Stereophile嘅測試數據,呢度少少summary(Stereophile 冇test嘅我就唔知啦,唔好問我啊):
table.JPG
DigitalFilter只要法術相同,參數可以有一定不同,但聽感一般都大致一樣。因為部DP-777差唔不多有全部嘅Digital Filters,而我下次就寫寫各Digital Filter趕鬼嘅情況,不同嘅聽感,邊d好聲啲,邊d適合咩音樂等等。

如果大家覺得我篇嘢唔系太悶嘅話,俾個”Like”鼓勵下我啦(做個表好花時間咖)

評分

22

查看全部評分

發表於 2012-2-7 03:58:39 | 顯示全部樓層
本帖最後由 CeLicA 於 2012-2-7 03:59 編輯

睇完先Like你一野.
1. Minimum Phase
2. Apodising
3. Soft Roll-Off

3種不同o既filter,"睇"落好似係filter強弱o既分別wor.
回復

使用道具 舉報

發表於 2012-2-7 04:49:15 | 顯示全部樓層
加咗你分啦!
回復

使用道具 舉報

發表於 2012-2-7 09:32:48 | 顯示全部樓層
同 Bricasti 這一部的 filter 係吾係同一類呢?
回復

使用道具 舉報

發表於 2012-2-7 10:29:36 | 顯示全部樓層


努力呀師兄!

回復

使用道具 舉報

發表於 2012-2-7 11:46:55 | 顯示全部樓層
獲益良多
回復

使用道具 舉報

 樓主| 發表於 2012-2-7 14:16:08 | 顯示全部樓層
本帖最後由 DigitalMana 於 2012-2-7 17:21 編輯

多謝大家支持!我會繼續努力

一出呢篇野,我就知道會有多問題,我盡我能力答啦,唔識答我都冇辦法,望大家原諒

宜家Audio界認為除咗Jitter以外(已經講咗10年啦),令到digital有數碼聲嘅另一個原因就喺“Pre-Ringing 鬼敲琴”,所以啲新嘅digital filter都向呢個方向發展。首先講講大部份野都有利有弊,每個新法術(digital filter)都有佢嘅缺點,就好似西藥咁,咩藥都有啲副作用。呢个世界喺冇免费午餐嘅,但最后如果利大于弊,咁都喺好事。

傳統digital filter嘅優點:
對于Digital死硬派來說,呢個喺最“準確”嘅,所有“新法術”都唔夠呢個準確。就好似CD比LP“準確”咁多,無理由LP都會好聲嘅;又或者石機比膽機“準確”咁多,無理由膽機都會好聲嘅  。

A. Minimum Phase 嘅缺點:
雖然DAC播歌時冇“Pre-Ringing 鬼敲琴”,但“Post-Ringing 死唔斷氣”就長咗一倍。雖然趕走隻DAC鬼,等佢冇得敲琴;但死唔斷氣就由原來嘅5秒變咗10秒都唔斷氣。但因為 “Post-Ringing 死唔斷氣”冇“Pre-Ringing 鬼敲琴”咁恐怖,所以呢個改變一般都認為喺正面嘅。

B. Apodising嘅缺點:
因為要濾走ADC錄音時加嘅 “Pre-Ringing 鬼敲琴”,所以個Filter就要早啲工作,所以喺好高音嘅地方(例18kHz)會弱d。但又因為喺好高音嘅地方(例18kHz)會弱d呢件事對大部份人都影響不大,濾走隻“Pre-Ringing 鬼敲琴”有用啲,所以呢個改變一般亦都認為喺正面嘅。

C. Soft Roll-Off嘅缺點:
雖然減弱咗DAC播歌時 “Pre-Ringing 鬼敲琴”及 “Post-Ringing 死唔斷氣” 嘅強度,但overall嘅Digital Noise會多咗啲(more digital images are being folded back into the audio band)。但又因為俾貓仔咬100口好過俾老虎咬一口,所以呢個改變一般亦都可以認為喺正面嘅。

同 Bricasti 這一部的 filter 係吾係同一類呢?

mr1010兄,Stereophile 好似冇test過,但M1嘅Manual 裏面咁講:

• Filter0 - A basic halfband filter with 6dB attenuation at Nyquist frequency.
• Filter1 - 20kHz bandwidth, Stop-band at Nyquist frequency with low ripple and high attenuation.
• Filter2 - Similar to 1 with a slightly gentler slope filter
• Filter3 - Steepest slope, highest bandwidth.
• Filter4 - Low delay filter with full attenuation at Nyquist Frequency.
• Filter5 - Second version of a halfband type filter with 6dB attenuation at Nyquist frequency.
• Filter6 - Low delay filter starting at 18khz and full attenuation at the at Nyquist frequency.

照咁睇(加埋佢Manual裏面嘅filter table info):Filter 6 喺 Apodising,Filter 0喺傳統嘅, 其他Filter 喺不同程度嘅Soft Roll-Off, 最soft喺Filter 4.

CKKeung問我點解外國好似冇呢啲info?
其實外國好多呢啲個別Digital filter 嘅info,而每一個都比我講得詳細百倍。本人只不過將啲野整合喺一起,用一個大家容易明白嘅方法講返出來。個Table就喺我做嘅,我有Copyright咖,唔知大陸幾時會有翻版?

CKKeung仲問我可不可以講下Minimum Phase點解可以趕走 “Pre-Ringing 鬼敲琴”?
呢個喺好問題,答案我真喺想唔到用咩簡單嘅方法講出來 ,所以請參考呢度:
http://www.dsprelated.com/dspbooks/filters/Linear_Phase_Really_Ideal.html
回復

使用道具 舉報

發表於 2012-2-7 14:44:37 | 顯示全部樓層
唔關小弟事, 因為小第既 monitor 器材都唔用呢D filters
就算錄音, 好多時都係 analog effecters (用 insert 線), digital 既多數都係用 software plugin effecters, 都係 64bit precision (的確係成班大食鬼), 咁我就唔知有無你所講既 ringing, 但咁高 precision 有既都唔會好多
做 master effects 都係 software, 做埋 dithering + noise shaping 基本上都 filter 得大部份 ringing (最終剩幾多就要睇下 producer 既功力啦)

路過
回復

使用道具 舉報

 樓主| 發表於 2012-2-7 15:31:33 | 顯示全部樓層
本帖最後由 DigitalMana 於 2012-2-7 15:46 編輯
parco 發表於 2012-2-7 14:44
唔關小弟事, 因為小第既 monitor 器材都唔用呢D filters
就算錄音, 好多時都係 analog effecters ...


Parco兄,又系你啊。。。做好心放過我啦

其實monitor 器材同HiFi Audio 都喺用個幾個 ADC/DAC ICs。 你部Echo Audiofire 4好似喺用AKM 4620:

http://www.asahi-kasei.co.jp/akm ... 0b/ak4620b_f00e.pdf

按AKM 4620 datasheet(p.30)所講,AKM 4620就有兩個Digital Filters,一個喺傳統嘅(Sharp Roll-off),一個喺Soft Roll-Off; AKM 4620嘅Default Setting喺傳統Digital Filter。

唔知部Echo Audiofire 4有無制俾你選?如果冇,咁就應該喺行Default Setting,就喺傳統Digital Filter。Parco兄,隨便你信唔信我,唔信就當我冇講過啦。
回復

使用道具 舉報

發表於 2012-2-7 15:56:46 | 顯示全部樓層
本帖最後由 m40 於 2012-2-7 16:00 編輯
照咁睇(加埋佢Manual裏面嘅filter table info):Filter 6 喺 Apodising,Filter 0喺傳統嘅, 其他Filter 喺不同程度嘅Soft Roll-Off, 最soft喺Filter 4.

DigitalMana Hing,

As a user of Bricasti, I can provide further information.
Bricasti provide choices of sharp and various steepness soft roll-off filters.   All are Linear Phase filters.   

And according to the “apodising filter” definition proposed by Peter Craven in his original AES paper (which I don’t have access to), he suggested:
” The key to designing an apodising filter is to ensure that the response of the apodising filter is zero in the
transition bands of the other filters that it is compensating for.”

By this definition, Bricasti’s filter 6 is not an apodising filter for 44khz material.  Its is fully attenuated at 22khz (not beginning of transition band).
apodising.JPG

p.s. Bricasti's review is on Feb issue of Stereophile, not on their web yet.

評分

1

查看全部評分

回復

使用道具 舉報

 樓主| 發表於 2012-2-7 16:13:07 | 顯示全部樓層
本帖最後由 DigitalMana 於 2012-2-7 18:35 編輯

m40兄, thanks for the info! As filter 6 does start to roll off quite early (much less than Fs/2), may be a "soft" Apodising?

But strictly speaking I agree that Filter 6 can't really be called Apodising, although it has some effects which are similar to Apodising.
回復

使用道具 舉報

發表於 2012-2-7 17:22:53 | 顯示全部樓層
DigitalMana 發表於 2012-2-7 15:31
Parco兄,又系你啊。。。做好心放過我啦

其實monitor 器材同HiFi Audio 都喺用個幾個 ADC/DAC ...

哦, 你係講緊呢個 roll-off, 我地叫 LP filter
不過呢個對我地無咩意義, 即使連 ADC 錄音都係, 對於你地堅持唔用 oversampling 或倍數低既人就好緊要既, 因為你地既 digital aliasing 都水浸眼眉 troll-face_smily.jpg
但係我係用緊  128x oversampling (唔只 echo 係, 我仲有一部 behringer 24/96 都係, 因為係同一粒 codec)
你自己計下 44100/2 * 128 =?
= 2822400Hz
即係 digital aliasing noise 連計你個 filter 之後既 ringing, 全部都高過晒 2MHz
我想問下地球上有邊D生命體既聽覺係可以聽到高過二百萬 Hz 既聲?
講起上來真係詭異 呢次就真係講鬼故
唔通真係俾鬼聽?
回復

使用道具 舉報

發表於 2012-2-7 23:34:31 | 顯示全部樓層
本帖最後由 長長影子 於 2012-2-7 23:35 編輯

128x 超取樣咁做其實因為可以大幅降底成本, IC 設計上可以慳左 sample & hold amp, voltage ref 同時連 alising image 推到遠超audio band, 又可以大大簡化 anti aliasing digital filter 嘰設計, 但 drawback 係最終嘰 S/N 會差左等問題, 所以咁嘰架構下內部都會行晒平衡輸出輸入...
回復

使用道具 舉報

發表於 2012-2-8 00:10:41 | 顯示全部樓層
用高 bit 數運算只係因為要保留原始數據嘰動態範圍, 每加一個 effect, 入面只要每做一個運算都會食左原始數嘰動能範圍, 行 bit 數越高扣除去尾位之後嘰影響越少, 由其係做 Reverb.之類嘰 effect 或高難度嘰 EQ, 計果時行 convolution, 唔用高 bit 數做幾下運算就己經食晒動態.. 以下一個例子係一個 20-bit file做 5個 processes 加埋dithering, 其實已經到逹聽覺可以 detect 嘰臨介點...
Audible significance of noise level of 5 processes.GIF
回復

使用道具 舉報

發表於 2012-2-8 11:28:54 | 顯示全部樓層
本帖最後由 m40 於 2012-2-8 11:39 編輯

Let’s study the AK4620 architecture in details:
http://www.asahi-kasei.co.jp/akm ... 0b/ak4620b_f00e.pdf

AK4620 is a delta-sigma ADC / DAC, assume it is a high order delta-sigma type since it mentions dual-bit (adc) and multi-bit (dac) architecture, but still not a R2R multibit dac.

The ADC samples analog input at 128fs (p.36), while the DAC is a 8 times oversampling dac (p.1)

Since our interest on playback, let’s just focus on the DAC part.

The 8 times oversampling helps to push analog LPF (Low Pass Filter) requirement to >176khz.  (44khz x 8)/2  It is therefore recommended to use external LFP with cutoff at 182khz (p.39)

Between 20khz to 182khz, it relies on its internal simple half-band filter.

On its default sharp roll-off filter mode (p.10), for fs=44khz, its internal digital filter has stopband at 24khz.  On soft roll-off filter mode, stopband is even worse at 39.2khz.   

Both are far beyond Nyquist frequency (fs/2, or 22khz) for effectively removal of alias image. So AK4620 is expected having alias image folded back to audio band with distortion somewhere within audio band.

alias.JPG
non-alias.JPG


回復

使用道具 舉報

發表於 2012-2-8 18:36:16 | 顯示全部樓層
我想知到底AMR粒16bit dac chip係未NOS行法???見甘多filter用好似都係over sampling???我technical非常差,希望不要介意問題水平比較低。。。
回復

使用道具 舉報

 樓主| 發表於 2012-2-10 00:42:25 | 顯示全部樓層
本帖最後由 DigitalMana 於 2012-2-10 00:49 編輯
mahi 發表於 2012-2-8 18:36
我想知到底AMR粒16bit dac chip係未NOS行法???見甘多filter用好似都係over sampling???我technical非 ...


mahi兄呢個喺好問題。其實我講得唔清楚,部AMR DP-777 有兩個DACs, 一個Classic, 一個 HD, 兩個DACs有嘅Digital Filters 都唔一樣。

Classic DAC
1. Bit-Perfect I (no digital filter, no analogue filter)
2. Bit-Perfect II (no digital filter, special analogue filter)
3. Traditional (after oversampling/upsampling)

HD DAC
1. Organic
2. Apodising 808
3. MP Listen
4. Traditional

我喺呢個 post 講嘅其實凈喺HD DAC嘅 Digital Filters。如果用Classic DAC,就會有Bit-Perfect. 而聽16/44 嘅音源,最好聲喺我覺得Bit-Perfect II最好聲,可參考我呢個post:

AMR DP-777 (四) 試音篇 - 雙DAC
回復

使用道具 舉報

您需要登錄後才可以回帖 登錄 | 新用戶註冊

本版積分規則

Archiver|小黑屋|聯絡我們|刊登廣告|Hiendy.com 影音俱樂部 一個屬於音響愛好者的家

GMT+8, 2026-7-7 11:26 , Processed in 0.045808 second(s), 19 queries .

Powered by Discuz! X3.5

© 2001-2024 Discuz! Team.

快速回復 返回頂部 返回列表