Oversampling wann macht es Sinn ?

[psinnovation]

Ganz ehrlich: ich glaube wir machen uns gerade Sorgen, um sehr mikroskopische Themen. Ich bin bei Livingsounds im Bezug auf dass es dem Audiomaterial sicherlich nicht gut tut, 100 mal hoch und runter gerechnet zu werden. Mit 96 kHz kann man aber schon gut arbeiten. "Vernünftige" Plugins (Kompressoren und Sättige und einen Limiter) bieten in der Regel schon gute Oversampling Algorithmen und im Zweifelsfall muss man halt hören...

 

[pwrusr]

um sehr mikroskopische Themen.

Ist das nicht fast jeder Bearbeitungsschritt?

Ich denke eher darüber nach nun doch wieder alles so umzubauen, dass ich auf min. 88,2 khz arbeiten kann und wenn es sein muss nur moderates oversampling, 2x sollte dann reichen, einzusetzen.

 

[Schlumpfpeter]

Ist das nicht fast jeder Bearbeitungsschritt?

Ich denke eher darüber nach nun doch wieder alles so umzubauen, dass ich auf min. 88,2 khz arbeiten kann und wenn es sein muss nur moderates oversampling, 2x sollte dann reichen, einzusetzen.

So wie ich das bis jetzt verstehe, ist es egal ob du 2x oder 16x oversampelst, der Fehler verursachende Faktor ist das Lowpass Filter vor dem down sampling und das ist unabhängig vom Faktor des oversamplings.

 

[livingsounds]

So wie ich das bis jetzt verstehe, ist es egal ob du 2x oder 16x oversampelst, der Fehler verursachende Faktor ist das Lowpass Filter vor dem down sampling und das ist unabhängig vom Faktor des oversamplings.

Es ist schon schlimmer, wenn es näher am Audiobereich ist. Aber es betrifft eben grundsätzlich den gesamten Frequenzbereich.

 

[synthpark]

Aliasing ist ein Problem, aber Echtzeit-Oversampling leider auch. Für meine Ohren ist das nie klangneutral und vermatscht das Signal.

Ich hab jetzt ein Oversampling Framework programmiert.

Bei 1.1% CPU bekomme ich folgende Ergebnisse für 4x Oversampling:

Was da jetzt im Fall von Echtzeit-SRC noch matschen soll ...
Der Signalrauschabstand liegt bei 20 kHz bei -46dB - -132dB = 86 dB. Darunter wirds schnell komplett vernachlässigbar. Wenn ich wollte, könnte ich das Filter noch aufwendiger machen, nur eine Parameteränderung.

 

[livingsounds]

Wie viel CPU braucht 128x oder 256x OS, wie es üblicherweise in DACs eingesetzt wird?

 

[TheEar]

Als Entwickler habe ich natürlich immer die Frage nach "Vorteile des Oversampling" gegen "geringe CPU Last".
Es ist oft eine Kosten-Nutzen-Frage.
Sobald das Plugin etwas mit 'saturation', 'distortion' o.ä. kann oversampling helfen aliasing zu minimieren. Wenn es um subtile 'saturation' geht, sind die Aliase allerdings unter der Wahrnehmungsschwelle bzw. unter der Dither-Schwelle. Dann kann man es ohne Bedenken lassen.

Vor ca. einem halben Jahr habe ich gelernt, dass EQs 'decamped' werden können, wenn sie einfaches oversampling erfahren. (4x macht hier keinen Sinn mehr, weil das 'decamping' mit 2x schon stattfindet)

 

[TheEar]

Andere Effekte zu oversampling schluckt nur viel CPU, ohne dass es was bringt.
(Hall, Echo, chorus, flanger...)
Weil: Die höhere Präzision wird am Ende nicht verwendet und man fängt sich nur Seiteneffekte durch Filter-Phasenverschiebung durch den Downsampling-Filter ein.

Details dazu im Short von meinem Freund Leandro:
View: https://youtu.be/EkXfojKlU1U

 

[LM18]

Im Spuren/Mixbereich probiere ich Oversampling (wenn verfügbar) immer aus und wenn ich tatsächlich einen Unterschied höre, der mich interessiert, mache ich dass auch so.
Ich habe aber auch traditionell kein Problem damit, Spuren zu rendern und dann die Originale zu archivieren, wenn die CPU-Last mich weiters ausbremsen sollte.

Aber im "Mastering" Bereich, wird mit allen Plugins das jeweilige, höchstmögliche, angebotene Oversampling verwendet.
Das hat sich noch nie negativ ausgewirkt und da fummel ich auch nicht rum

Hagebuddne...

 

[synthpark]

Wie viel CPU braucht 128x oder 256x OS, wie es üblicherweise in DACs eingesetzt wird?

Die nehmen das nur wegen der Ein-Bit Sigma-Delta Technik. Ausserdem werden die Filter irgendwann simpler, CIC.
Einen Compressor bei 256x rechnen lassen bedeutet einen Aufwand für die DSP von Faktor 256.

 

[Schlumpfpeter]

Ich hab jetzt ein Oversampling Framework programmiert.

Bei 1.1% CPU bekomme ich folgende Ergebnisse für 4x Oversampling:

Anhang anzeigen 127226Anhang anzeigen 127227

Was da jetzt im Fall von Echtzeit-SRC noch matschen soll ...
Der Signalrauschabstand liegt bei 20 kHz bei -46dB - -132dB = 86 dB. Darunter wirds schnell komplett vernachlässigbar. Wenn ich wollte, könnte ich das Filter noch aufwendiger machen, nur eine Parameteränderung.

Evtl. bist ja einfach besser im programmieren als z.B. die Jungs und Mädels von Toneboosters. Dort kann man nämlich den negativen Effekt des Oversampling bzw. des Low Pass Filters auf den gesamten Frequenzbereich definitiv hören (wenn man mehrere Plugins hintereinander legt auf die gleiche Spur wird es überdeutlich) und auch locker per Nulltest nachweisen. Das spielt sich alles defintiv oberhalb der Hörschwelle ab und ist nicht zu vernachlässigen.

Zieh dir mal den MB Comp, lad den zehn mal in ne Spur, alle im HQ Modus. Musik auf der Spur. dann gruppieren und alle mal zusammen an/aus schalten. Natürlich ohne das er irgendwas anderes macht, also keine Bänder einstellen oder so. Alles neutral, bis auf den HQ Modus.

Dann hörst was ich meine. Dazu kannst dann damit natürlich einmal gucken was der Nulltest ergibt. Das Ergebnis zieht sich über den gesamten Frequenzbereich.

Gut, man könnte jetzt argumentieren das das nur verschobene Phase sei, aber wie du im Test dann ja selber hörst, ist es das nicht.

 

[synthpark]

Evtl. bist ja einfach besser im programmieren als z.B. die Jungs und Mädels von Toneboosters. Dort kann man nämlich den negativen Effekt des Oversampling bzw. des Low Pass Filters auf den gesamten Frequenzbereich definitiv hören (wenn man mehrere Plugins hintereinander legt auf die gleiche Spur wird es überdeutlich) und auch locker per Nulltest nachweisen. Das spielt sich alles defintiv oberhalb der Hörschwelle ab und ist nicht zu vernachlässigen.

Zieh dir mal den MB Comp, lad den zehn mal in ne Spur, alle im HQ Modus. Musik auf der Spur. dann gruppieren und alle mal zusammen an/aus schalten. Natürlich ohne das er irgendwas anderes macht, also keine Bänder einstellen oder so. Alles neutral, bis auf den HQ Modus.

Dann hörst was ich meine. Dazu kannst dann damit natürlich einmal gucken was der Nulltest ergibt. Das Ergebnis zieht sich über den gesamten Frequenzbereich.

Gut, man könnte jetzt argumentieren das das nur verschobene Phase sei, aber wie du im Test dann ja selber hörst, ist es das nicht.

Hängt davon ab, was sie für Fensterfunktionen nehmen, Aufwand, usw.

Nehmen wir mal an, das Filter hat einen Durchlassbereich von plusminus 0.1 dB. Bei mir ist es deutlich besser, aber 0.1 dB ist erstmal nicht hörbar. Wenn du aber 10x das Plugin einfügst, hast du schon 1 dB, weil der Fehler immer gleich ist, keine Varianz. Auch der Nulltest sieht relativ schlecht aus, sogar für 0.1 dB, obwohl du es nicht hörst.

Ein entsprechender analoger Compressor mit plusminus 0.1 dB würde wahrscheinlich als "superpräzise" vermarktet werden.

Rechnung:

>> 20*log10((10^(0.1/20)-1))

ans =

-38.7262381688205

Der Fehler für 0.1 dB im Nulltest liegt schon bei -38 dB in Bezug zum Nutzsignal.

 

[Schlumpfpeter]

Hängt davon ab, was sie für Fensterfunktionen nehmen, Aufwand, usw.

Nehmen wir mal an, das Filter hat einen Durchlassbereich von plusminus 0.1 dB. Bei mir ist es deutlich besser, aber 0.1 dB ist erstmal nicht hörbar. Wenn du aber 10x das Plugin einfügst, hast du schon 1 dB, weil der Fehler immer gleich ist, keine Varianz. Auch der Nulltest sieht relativ schlecht aus, sogar für 0.1 dB, obwohl du es nicht hörst.

Ein entsprechender analoger Compressor mit plusminus 0.1 dB würde wahrscheinlich als "superpräzise" vermarktet werden.

Rechnung:

>> 20*log10((10^(0.1/20)-1))

ans =

-38.7262381688205

Der Fehler für 0.1 dB im Nulltest liegt schon bei -38 dB in Bezug zum Nutzsignal.

Das ist sehr interessant. Wie könnte man überprüfen ob der Fehler in diesem Fall wirklich nur aufsummiert ist und deshalb über der Hörschwelle liegt?

 

[synthpark]

Das ist sehr interessant. Wie könnte man überprüfen ob der Fehler in diesem Fall wirklich nur aufsummiert ist und deshalb über der Hörschwelle liegt?

Naja, Plugin Analyzer zum Beispiel.

Was du machen kannst:

Weißen Rauschgenerator nehmen, dann Frequenzgang ermitteln durch Averaging in SPAN. Dabei muss die Auflösung hoch genug sein.

Dann könntest du mit einem EQ den Fehler ausgleichen und sehen, ob der Fehler im Nulltest runtergeht.

Vorraussetzung ist auch, dass die Latenz ein Vielfaches von Samples beträgt, und korrekt reported ist.

Problem ist, eine weiße Rauschquelle zu haben, die alle Frequenzen genau gleich erzeugt, also flat. Da reicht das Plugin in Reaper zum Beispiel nicht aus. Wenn es Analyzer gibt, die Sweeps erzeugen und an anderer Stelle auswerten, dann die.

Vorraussetzung ist ein linearphasiges Filter. Die könnten auch ein minimalphasiges nehmen. Dann geht eh nix mehr mit Nulltest, wie mir scheint.

 

[livingsounds]

Die nehmen das nur wegen der Ein-Bit Sigma-Delta Technik. Ausserdem werden die Filter irgendwann simpler, CIC.
Einen Compressor bei 256x rechnen lassen bedeutet einen Aufwand für die DSP von Faktor 256.

Das ist klar, aber mich interessiert es trotzdem. Wie viel CPU-Leistung würde das brauchen?

 

[livingsounds]

Für ein Kompressorplugin würde ich mal ein Filter probieren, das weniger steil arbeitet. Die Filter in meinen Wandlern haben am oberen Frequenzbereich schon deutliche Abschwächungen, die man allerdings kaum wahrnimmt. Für meine Ohren ist das defintitv das kleinere Übel.

Lautsprecher und Endverstärker sind ohnehin meist nicht so linear und analoge Studiotechnik, gerade Vintage-Sachen, auch nicht. D.h. wenn bei 17 khz 1 dB weniger ist, dafür aber das Oversamplingfilter das Signal nicht vermatscht, vergrisselt und dynamisch stumpf macht, ist das ein sehr guter Trade-Off.

 

[suboptional]

Das ist klar, aber mich interessiert es trotzdem. Wie viel CPU-Leistung würde das brauchen?

Kannst dir ja ausrechnen, denk ich.

Bei 1.1% CPU bekomme ich folgende Ergebnisse für 4x Oversampling:

Einen Compressor bei 256x rechnen lassen bedeutet einen Aufwand für die DSP von Faktor 256.

 

[Schlumpfpeter]

Ja, das wird irgendwann wirklich brutal. Ich hab den K-Clip 3 und der kann ziemlich hoch oversamplen, wenn man denn möchte. Das zwingt dann selbst meinen 12-Kerner irgendwann in die Knie. K-Clip im Multiband Modus und oversampling ist schon nicht mehr möglich, nur noch Gknackse.

 

[synthpark]

Kannst dir ja ausrechnen, denk ich.

Das da ist kein Comp. Hier wird nur eine Oberwelle hinzugefügt. Mich hat die CPU Performance für Oversampling interessiert.

 

[livingsounds]

Genau, wer lesen kann ist klar im Vorteil - Berechnung OS ist nicht gleich Berechnung Kompressor. Wie viel CPU würde denn nun überschlägig benötigt?