О разрядности карт и хостов.

Аппаратная часть и драйверы, управление встроенными синтезаторами

О разрядности карт и хостов.

Сообщение Декс » Пт апр 09, 2010 20:39

То, что 16 битные проекты работают со звуком в 32 битах, после чего неизвестным способом возвращают звук на выходе проекта в исходные 16 бит, мы выяснили. Под вопросом только «совесть» производителей, которая должна отвечать за корректность возврата в 16 бит. Лично у меня нет того «чувства глубокого удовлетворения», которое, скорее всего, испытывает Роман Петелин, когда показывает нам ненужность 32 битных проектов из-за их избыточности, нашей тугоухости и прочая, прочая. Но что мы имеем работая в 32 битах? Что мы слышим, когда наши звуковые карты, что работают в 24 битах, воспроизводят наши 32 битные проекты? Хочу привести часть статьи «Математика микширования» Александра Федорова «Муз. Обозрение» ноябрь 2000:

Для начала давайте разберемся, как представить отсчет сигнала (семпл) числом с плавающей запятой. С целым числом все понятно: при разрешении 24 бита максимально возможная положительная амплитуда равна: 224-1 = +8.388.608, а отрицательная, соответственно, -8.388.608. Преобразование в формат с плавающей запятой происходит по формуле:
Изображение
В случае максимальной амплитуды отсчета (+/-8.388.608 при разрядности 24 бита) амплитуда в формате плавающей запятой будет равна +/-1,0. Из этого вытекают два важных следствия.

1. Числа с плавающей запятой могут представлять гораздо более мелкие изменения уровня, чем младший бит (LSB) 24-разрядного числа. Например, семпл со значением +4.000.000 преобразуется в “плавающий” формат со значением 0,47683716. А семпл +4.000.001 — в 0,47683728. Если при обработке сигнала получается число, скажем, 0,47683723, то для преобразования его в целое приходится производить округление и выбирать: +4.000.000 или +4.000.001. Хотя ясно, что реальное значение находится где-то между ними.

2. Числа с плавающей запятой могут представлять уровни, большие 0 дБ. Действительно, раз уровню 0 дБ соответствует значение +/- 1,0, то вполне допустимы (и реально получаются при вычислениях) значения больше этого, — например, +/-1,5 или +/-2,0. В последнем случае уровень поднимается до +6 дБ. Соответственно увеличивается и динамический диапазон.
Конечно, уровень больше 0 дБ допустим только на внутренних стадиях работы алгоритмов (или при передаче данных между программными модулями, соединенными в цепь). На выходе (при выводе 24-разрядных целых чисел) мы не можем получить уровни, большие 0 dBFS. Кстати, в программе WaveLab можно указать каталог для временных файлов, куда будут сбрасываться результаты внутренней работы алгоритмов мастер-секции в формате 32 бита с плавающей запятой, с уровнем, превышающим 0 дБ.
При использовании чисел с плавающей запятой можно не беспокоиться о перегрузках при увеличении уровня, применении эквалайзеров, суммировании каналов и т. д. благодаря большому динамическому запасу (headroom). А вот когда дело доходит до обратного преобразования в целочисленный 24-разрядный формат (максимальное разрешение протоколов передачи данных между цифровыми устройствами), могут возникнуть проблемы. Если не выполнить это преобразование корректно (что недешево), с соответствующим масштабированием и дизерингом, то качество звукового тракта всей системы остается под вопросом...

Вот нам фсем! Мало того, что «реальное значение находиться где-то между ними», так еще и весь звуковой тракт ставиться под сомнение. И хотя лично я уверен, что «необычные люди, умеющие читать и писать», смогли решить этот вопрос при создании своих звуковых карт, но как-то становится не по себе, от всех этих преобразований, что тяжким грузом ложатся на совесть всех этих разработчиков VST плагин, программ-хостов и производителей аудио карт. А ведь я еще не касался вопроса пересемплирования наших любимых 48000 герц в народные 44100…
Декс
Новичок
Новичок
 
Сообщения: 20
Зарегистрирован: Пн мар 29, 2010 0:08

Сообщение Роман Петелин » Пт апр 09, 2010 21:30

Более того, аналогичные преобразования происходят не только в программах, но и в студийном оборудовании! И, что самое страшное, последнее время набирают популярность алгоритмы изменения высоты тона/длительности сэмплов, которые совершенно бесконтрольно со стороны пользователя преобразовывают звуковые данные известным только производителям способами! Посмотрите, какие творятся ужасы: http://www.youtube.com/user/jimpavloff

Граждане! Завязывайте с техникой, играйте только на гуслях!
Аватара пользователя
Роман Петелин
Администратор
Администратор
 
Сообщения: 2128
Зарегистрирован: Сб янв 15, 2005 22:22
Откуда: Санкт-Петербург


Вернуться в Звуковые карты



@Mail.ru

x

#{title}

#{text}