wandlervergleich (messtechnisch/analytisch)

  • Ersteller karumba
  • Erstellt am
Karumba, hast du dir da mal eine seriöse Meinung zu dem von dir entwickelten Test eingeholt? Fände ich sinnvoll, um dem Ganzen eine gesichertere Basis zu geben. Ich hätte hier auch ein/ zwei nicht ganz weit verbreitete Geräte zum testen...
ich bin ingenieur & überlege mir lösungen für probleme. meine herangehensweise & meine beobachtung teile ich dann einfach. ich lege ja schon offen was ich wie gemacht habe & wie ich die ergebnisse interpretiere. ich verstehe daher nicht so ganz was du mit "seriöse meinung" meinst. meintest du so was in der art wie z.b. mal daniel weiss auf meine ergebnisse ansprechen?
 
meintest du so was in der art wie z.b. mal daniel weiss auf meine ergebnisse ansprechen?
Genau, z.B. den. Oder, wie angemerkt Herrn Jahne von Stagetec. Warum den nicht? Im besten Fall hast du doch eine Messmethode erfunden, die es so nicht nicht gab. Sollte da wirklich aussagekräftige Ergebnisse herauskommen, sehe ich kein Gegenargument so etwas den Leute zu zutragen, die sich tagtäglich mit solchen Arbeiten befassen und über den entsprechend fundierten Background verfügen, so etwas wissenschaftlich richtig einzuordnen.
Das hat überhaupt nix mit der Ernsthaftigkeit deiner Arbeit zu tun, aber dem ganzen einen wissenschaftlichen Background zu geben, wäre doch angemessen. Oder?
Hättest du damit endlich eine überzeugende Messmethode gefunden, die unterschiedlichen Wandlerqualitäten handfest zu dokumentieren, würden dir nicht wenige Leute, nicht nur LivingSound ;), auf ewig dankbar sein.
 
meintest du so was in der art wie z.b. mal daniel weiss auf meine ergebnisse ansprechen?
Genau, z.B. den. Oder, wie angemerkt Herrn Jahne von Stagetec. Warum den nicht? Im besten Fall hast du doch eine Messmethode erfunden, die es so nicht nicht gab. Sollte da wirklich aussagekräftige Ergebnisse herauskommen, sehe ich kein Gegenargument so etwas den Leute zu zutragen, die sich tagtäglich mit solchen Arbeiten befassen und über den entsprechend fundierten Background verfügen, so etwas wissenschaftlich richtig einzuordnen.
Das hat überhaupt nix mit der Ernsthaftigkeit deiner Arbeit zu tun, aber dem ganzen einen wissenschaftlichen Background zu geben, wäre doch angemessen. Oder?
Hättest du damit endlich eine überzeugende Messmethode gefunden, die unterschiedlichen Wandlerqualitäten handfest zu dokumentieren, würden dir nicht wenige Leute, nicht nur LivingSound ;), auf ewig dankbar sein.


Ich seh da nach wie vor das Problem nicht zu wissen, was man eigentlich genau misst. Mir ist das Prozedere zwar einigermassen klar, und bisher decken sich die Ergebnisse auch recht gut mit meinen Hörergebnissen, aber die Unterschiede dabei sind wesentlich vielschichtiger. Also Details, Räumlichkeit, (Nicht)vorhandensein von Artefakten, "Explosivität", Definition etc., die korrelieren zwar oft untereinander (dass heißt , meistens verbessern die sich alle recht linear vom schlechteren zum besseren wandler), aber eben nicht zwingend. Und dann ist immer die Frage, wie sehr die Negativqualitäten eines jeden Wandlers (keiner ist perfekt) am Ende aufs Ergebnis durchschlagen, darüber kann so ein Test auch keine Aussage treffen.

Summa summarum ist es natürlich schön, dass Karumba sich die Mühe macht das Ganze näher an eine solide, überprüfbare, reproduzierbare usw. Basis zu bringen. :)
 
Summa summarum ist es natürlich schön, dass Karumba sich die Mühe macht das Ganze näher an eine solide, überprüfbare, reproduzierbare usw. Basis zu bringen. :)

Genau und unterm Strich kann nur das zählen. Und warum sollten dabei nicht, (andere) kompetente Menschen helfen...
 
ok, ich werde das ev. mal für später anpeilen.
 
Hallo Karumba,

ich hab den Thread nur halb verfolgt, aus Zeitgruenden. :)
Ich finde gut, dass du dir die Muehe machst, das Thema analytisch anzugehen.

Ich wuerde gerne nachvollziehen, wie gemessen wurde, um mir ein besseres Bild von den Ergebnissen zu machen. Du schreibst zwar, dass solch ein Test im Prinzip einfach ist, aber da wuerde ich nicht ganz zustimmen. Es koennten eine Reihe von Schwierigkeiten beim Matching auftreten. Deshalb ein paar Fragen:

1. Waren DA und AD Clock immer synchronisiert, oder war die AD Clock freilaufend?

2. Hast du immer den Roundtrip ueber den gleichen Wandler oder einen anderen
Wandler als AD oder DA genommen?

3. Hast du den Zeitversatz auf ein Sample kompensiert oder auf fractional-sample?

4. Wie lange dauern die Audiofiles ab dem Moment, wenn synchronisiert wird?

Man kann ne Menge Fehler machen und diese dann dem Wandler anlasten.

Beispiel: der Wandler kann eine Verzoegerung von einem halben Sample haben. Das kommt durch das Subsampling im Sigma-Delta Wandler zustande, nix ungewoehnliches. Eine solche Verzoegerung ist fuer das Differenzsignal fatal, fuer den HF Bereich. Auch eine von nur 1/4 Sample etc. muss ausgeschlossen werden, also von der Software kompensiert.

Anderer Fall: die Clock driftet langsam weg und der hintere Teil des Soundfiles matched nicht mehr gut im HF Bereich. Deswegen ist die Clock aber nicht gleich schlecht und immer noch viel besser als Band.

Bevor man also Schlussfolgerungen zieht, muss man seine Messmethode sehr kritisch bewerten. :) Uebrigens: Hast du immer noch das Problem mit dem weissen Rauschen als Quellsignal, oder hat sich das erledigt?

gruesse
 
1. Waren DA und AD Clock immer synchronisiert, oder war die AD Clock freilaufend?
jeder wandler hat seine eigene clock verwendet, sonst ist der vergleich mE nicht fair.

2. Hast du immer den Roundtrip ueber den gleichen Wandler oder einen anderen
Wandler als AD oder DA genommen?
gleicher "wandler", d.h. AD & DA hatten die gleiche clock.

3. Hast du den Zeitversatz auf ein Sample kompensiert oder auf fractional-sample?
auf ein sample. nach meinem verständnis braucht man bei einem loopback test nicht auf fractional samples zu kompensieren (& das wäre bei einem drift der clock mE auch nicht möglich) da das digitalsignal quasi über den DA "den takt vorgibt" bzw. der wandler "die samples weiterschaltet". der AD basiert ja dann auf der gleichen clock.

4. Wie lange dauern die Audiofiles ab dem Moment, wenn synchronisiert wird?
die einzel test-sequenzen haben jeweils zwischen 30s & 60s. die gesamte sequenzsequenz geht ca. 7 minuten. ich verstehe die frage aber nicht so ganz. was meinst du mit "wenn synchronisiert wird"? im prinzip ists ja immer in sync zur sequenz, siehe (3). es kann nur ein offset passieren, den der wandler einführt.

das problem mit dem weissen rauschen habe ich nicht weiter analysiert. die testsequenz hat aber auch rauschen dabei. ich schaus mir bei gelegenheit nochmal an.
 
ah Danke.

Ok, also jeder Wandler wird bei jedem Test in einer Feedbackschleife betrieben.
Mit Synchronisation meinte ich das Rausrechnen / Kompensieren des Offfset.

Also das mit dem Offset als ganzzahlige Anzahl von Samples, eben da bin ich mir nicht
so sicher, dass das immer erfuellt ist.

Fuer die etablierten (einfachen) Standardwandlertests waere eine exakte Anpassung nicht
noetig, man misst ja nur Frequenzgang und THD (usw.). Fuer den Hoereindruck auch nicht.
Deswegen wuerde es nicht auffallen.

Worauf ich hinauswill: der Sigma-Delta Wandler hat dieselbe hoechste Clock fuer AD und DA.
Also wenn intern 64x oversampled wird, dann ist die hoechste Clock, die ja die Referenzclock
darstellt, die gleiche fuer beide Seiten. Aber das gilt nicht zwangslaeufig fuer die Nominalclock.
Der AD Wandler wird ja das Signal dezimieren. Dabei kann er eine von 64 Phasen verwenden
und es haengt von der Schaltung ab, welche das bequemerweise sein wird. Somit kann sich
ein Sampleversatz von unterhalb einer Sampledauer gegenueber DA ergeben, ohne dass
einer der Standardtests das nachher aufzeigen wuerde.
 
ich weiss zwar nicht was du beim SD-wandler mit den phasen meinst, aber warum sollte sich der wandler beliebig für einen der 64 werte entscheiden?

selbst wenn es in diesem fall eine verschiebung von weniger als 1 sample gäbe, ist es nicht ausgleichbar ohne das signal zu verändert (upsampling -> verschiebung -> downsampling).
 
ich weiss zwar nicht was du beim SD-wandler mit den phasen meinst, aber warum sollte sich der wandler beliebig für einen der 64 werte entscheiden?

Beim AD-Wandler durchlaeuft das Signal mehrere Stufen, wo es gefiltert und anschliessend unterabgetastet wird. Dadurch ergibt sich jedes mal eine gewisse Verzoegerungszeit auf einem feineren Zeitraster. Im Endeffekt resultiert daraus eine Gesamtverzoegerungszeit, die nicht umbedingt ein Vielfaches eines Samples bei der Endrate (44.1 kHz) sein muss, weil man den Anspruch normalerweise gar nicht hat. Aber die Datenblaetter hab ich nicht bis ins letzte Detail studiert.

selbst wenn es in diesem fall eine verschiebung von weniger als 1 sample gäbe, ist es nicht ausgleichbar ohne das signal zu verändert (upsampling -> verschiebung -> downsampling).

Geht schon, wenn man den noetigen Aufwand treibt. Ich hab hier ne Matlab Funktion fractional_delay, die kann beliebiege Verschiebungen mit beliebiger Praezision, die man einstellen kann.

Wenn du willst, kannst du ein Audioo-file posten und ich verschieb dir das File um irgendeinen Wert und dann kann man mal hoertechnisch vergleichen.
 
ich bin im übrigen vor einer weile drauf gekommen, warum white noise als testsignal nicht funktioniert. white noise ist extrem dynamisch, man könnte es vereinfacht gesprochen als eine ansammlung von impulsen ansehen. ein impuls wird aber nach dem AD/DA durch das rekonstruktionsfilter zu einem SI-signal. ein extrem kurzer impuls *kann* also garnicht von einem DA wandler "erfasst" werden. der effekt sollte sich durch höhere sampleraten vermindern, sofern sich das rekonstruktionsfilter mitverschiebt (wovon ich mal ausgehe).
 
Deswegen dachte ich daran, dass man das Signal frequenzmaessig beschneidet, zum Beispiel auf 20 kHz. Und auch DC weglaesst. Dann sollte es eigentlich gehen. Ich hab leider immer noch keine Zeit gefunden, mal das selbst auszuprobieren, aber kommt noch.
 
achso...du meinst bevor es den DA verlässt. klingt nach einer guten idee.
ich war nun auch am überlegen ob ich die wandler im frequenzbereich phasen-neutral linearisieren sollte & erst dann den zeitbereich evaluiere. kämen ja da nur FIR filter in frage?
 
Weisses Rauschen das du ueber den DA ausgibst ist sowieso schon auf fs/2 bandbegrenzt. Da musst du nichts filtern.


gruss, Chris
 
achso...du meinst bevor es den DA verlässt. klingt nach einer guten idee.
ich war nun auch am überlegen ob ich die wandler im frequenzbereich phasen-neutral linearisieren sollte & erst dann den zeitbereich evaluiere. kämen ja da nur FIR filter in frage?

Ja, so meinte ich das. Das mit den linearphasigen FIR Filtern waere am einfachsten. Du musst nur die Latenz ausgleichen.

edit: Bloedsinn. da es ja das Quellsignal ist, musst du natuerlich keine Latenz ausgleichen. Und was man dann fuer ein Filter nimmt, ist ja auch egal.

@Chris: da bin ich mir nicht sicher, denn was Wandler mit dem Signal zwischen 20 kHz und FS/2 machen, haengt wohl auch von der Realisierung ab.
 
Weisses Rauschen das du ueber den DA ausgibst ist sowieso schon auf fs/2 bandbegrenzt. Da musst du nichts filtern.
ich bilde aber die differenz zum original. und das ist nicht gefiltert. das rauchen muss also schon bandbegrenzt erzeugt werden, damit es für meinen test verwertbar ist.
 
synthpark schrieb:
@Chris: da bin ich mir nicht sicher, denn was Wandler mit dem Signal zwischen 20 kHz und FS/2 machen, haengt wohl auch von der Realisierung ab.
Ist das nicht auch ein Qualitaetsmerkmal. Warum also aussen vor lassen?

karumba schrieb:
ich bilde aber die differenz zum original. und das ist nicht gefiltert. das rauchen muss also schon bandbegrenzt erzeugt werden, damit es für meinen test verwertbar ist.
Es wird bandbegrenzt erzeugt, da musst du nichts mehr machen.
Ein zeitdiskretes Signal ist immer mit fs/2 bandbegrenzt. Oder wie sollte ein 30 kHz Sinus bei 44 kHz Samplerate aussehen.


gruss, Chris
 
synthpark schrieb:
@Chris: da bin ich mir nicht sicher, denn was Wandler mit dem Signal zwischen 20 kHz und FS/2 machen, haengt wohl auch von der Realisierung ab.
Ist das nicht auch ein Qualitaetsmerkmal. Warum also aussen vor lassen?

weil kein normales Musikstueck bei 20 kHz und drueber solch hohe Signalanteile haette.
Dann waere der Test schon sehr gekuenstelt.

In dem Bereich greift das Rekonstruktionsfilter, denn der Wandler muss das Signal daemfen. Das Quellsignal ist aber jenseits 20 kHz ungedaempft, weisses Rauschen angenommen. Deshalb macht der anschliessende Nulltest keinen Sinn mehr.
 
oder mit anderen worten: das rauschen wird bis fs/2 also 22khz erzeugt. das rekonstruktionsfilter wird aber tiefer abgestimmt sein.
 
karumba schrieb:
oder mit anderen worten: das rauschen wird bis fs/2 also 22khz erzeugt. das rekonstruktionsfilter wird aber tiefer abgestimmt sein.
Es wird ja auch bei der D/A Wandlung gefiltert und im Allgemeinen sind die Filter recht nah an fs/2 und auch sehr steil. Ich verstehe nicht ganz warum das nicht mitgemessen werden soll. Sind die Filter bei einem Wandler (sogar wenn man altmodischen Messessungen wie Freqgang macht) nicht eines der wichtigeren Qualitaetskriterien?

Ich bin auch immer noch nicht ganz von der Aussagekraft der Messungen ueberzeugt.


gruss, Chris
 

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