Upsamplig, una opinione interessante "Andare a 768"

[newton]

Riporto questo intervento interessante letta su un gruppo di audiofili.

Mi pare un'opinione intelligente di cui ringrazio l'autore (che citerei volentieri se conoscessi il nome, magari ci legge anche qua).

 

Andare a 768.

Approfitto di una scheda che mi hanno prestato per riprendere il discorso sull’upsampling e la reale necessità di utilizzarlo. Questa scheda, direi molto famosa (foto 1), apre un canale USB con possibilità di trasmettere streaming audio stereo PCM a 768 Khz di frequenza di campionamento. Spacciugando sul firmware può andare anche più forte ma di default prevede 768 Khz di WCLK (foto 2) ed è il target sulle prove che mi hanno chiesto di fare sul mio DAC R2R. Assumiamo che la scheda a livello digitale sia completamente trasparente. I bit che trasmettiamo sono quelli che arrivano al DAC. Bene, vi mostro le due facce della stessa medaglia. Prima la faccia bella. Mandiamo al DAC un segnale sinusoidale a 20 Khz a 0db con frequenza di campionamento di 192 Khz, tipica del mondo HI-RES (foto 3). All’uscita delle R2R, prima del filtro analogico, vediamo la classica sinusoide "a gradini" tipica di un DAC R2R discreto che lavora senza filtri digitali di interpolazione a monte. Con una frequenza fondamentale di 20 Khz e una frequenza di campionamento a 192 Khz, abbiamo esattamente 9,6 campioni per ciclo. Se contiamo i gradini per ogni periodo sull'oscilloscopio, se ne trovano proprio tra i 9 e i 10. Questo segnale porta con sé tutte le immagini di specchio di Nyquist non filtrate, che è esattamente il motivo per cui la traccia ha angoli così netti a 90° negli scalini. Il segnale arriva da un Raspberry con software Volumio. Volumio si basa principalmente su MPD, il Music Player Daemon, come motore di riproduzione audio sottostante. Di conseguenza, la gestione dell'upsampling e del ricampionamento digitale dipende direttamente dagli algoritmi integrati e configurati in MPD. Nello specifico, Volumio utilizza la libreria SoX, Sound eXchange Resampler, comunemente nota come libsoxr. Nel panorama dell'audio digitale, libsoxr è considerato uno degli algoritmi di ricampionamento software a virgola mobile più precisi e performanti. Lo vediamo in funziona nella quarta foto. Portando la frequenza di campionamento dello stesso file a 768 Khz, i campioni per singolo ciclo di una sinusoide a 20 kHz diventano ben 38,4. I gradini ci sono ancora perché la rete R2R è e rimane NOS nel suo modo di convertire l'ultimo dato utile, ma sono diventati quattro volte più fitti e quattro volte più piccoli in ampiezza. La sinusoide è visivamente quasi perfetta. Avendo quadruplicato la frequenza di campionamento, abbiamo spostato la prima immagine speculare di Nyquist molto più in alto nello spettro analogico; la prima frequenza fantasma ora si trova a 768 – 20 = 748 Khz. Guardiamo ora il lato oscuro della medaglia. Valutiamo lo stesso discorso ma con un segnale triangolare ad 1 Khz con frequenza di campionamento di 44.1 Khz (Foto 5). La rampa di salita è una scalinata perfetta, pulita e geometrica, priva di qualsiasi oscillazione. Un dente di sega a 1 kHz campionato a 44.1 kHz ha esattamente 44,1 campioni per ogni ciclo. Se guardiamo la rampa nella foto e proviamo a contare i micro-gradini che compongono la salita da fondo a cima, ce ne sono esattamente una quarantina ! Prendiamo ora lo stesso segnale con upsampling a 768 Khz (foto 6). Se guardiamo la rampa di salita, non ci sono i gradini netti del NOS, ma c'è quella vistosa oscillazione, il ringing, all'inizio e alla fine della rampa. Quando il filtro matematico di oversampling incontra il fronte di discesa verticale del dente di sega (che è una discontinuità netta), genera una forte oscillazione simmetrica prima e dopo l'evento che si chiamano appunto pre-ringing e post-ringing. Quindi, alla fine, è meglio avere o non avere l’oversampling ? Io sono per il NO OVERSAMPLING, semplicemente perché nei transienti impulsivi (la percussione di un tamburo, l'attacco della corda della chitarra o di un pianoforte, il pizzicato di un violino), il NOS offre una coerenza temporale perfetta. Non essendoci filtri digitali, il cervello umano percepisce un suono estremamente "analogico", materico e con un palcoscenico tridimensionale molto a fuoco, perché il nostro sistema uditivo è sensibilissimo ai micro-ritardi temporali, che sono quelli che creano la rappresentazione tridimensionale della scena. Chiaramente l’oversampling ha dei vantaggi, pertanto è continuamente studiato e migliorato. La risposta in frequenza è perfettamente piatta fino a 20 kHz. Le immagini speculari ultrasoniche vengono spazzate via digitalmente dall'algoritmo prima ancora che arrivino al DAC. Questo permette al DAC stesso di lavorare in modo linearissimo e "rilassa" lo stadio analogico d'uscita, restituendo spesso un suono più levigato e satinato, esteso sulle alte frequenze e con un tappeto di rumore bassissimo quindi assoluto silenzio e bassissima distorsione. Con file Red Book standard (16-bit / 44.1 kHz) l'upsampling software spesso aiuta; potrei quasi azzardare a dire che un upsampling a 96 o 192 Khz siano il male minore. A 44.1 kHz i gradini del NOS sono macroscopici e il filtro analogico in uscita dovrebbe tagliare in modo troppo violento, come era infatti nei primissimi lettori CD della Sony. Con file High-Res nativi (96 kHz o 192 kHz) il NOS puro è quasi sempre imbattibile. Come dimostra la foto 3 della sinusoide a 192 kHz, abbiamo già 9.6 campioni per ciclo a 20 kHz. I gradini sono già piccolissimi e le immagini di Nyquist sono talmente lontane dalla banda udibile che possiamo goderci la perfezione temporale del NOS senza i fastidi dei filtri digitali.

 

[newton]

Se l' @Admin ritiene inopportuno riportare un contenuto esterno di terzi può naturalmente cancellare la discussione. Grazie

[PippoAngel]

Della serie: scaricatevi PGGB e ricodificate tutti i vostri files a 24-176/192 (lo fa gratis, si paga solo per trasformare PCM in DSD) e vivete felici e contenti !!! 

PS: i 192 sono a portata anche per gli ingressi SPDIF ed AES/EBU, non servono USB / I2S ed altre sofisticherie ... vuoi vedere che non serve più sostituire streamer / dac, ma basta aumentare lo spazio di archiviazione ???

[stefano_mbp]

@newton alcune prime obiezioni:

• non sappiamo che dac sia in gioco, r2r significa poco e molti r2r sono … imperfetti … perché il dac conta non poco nell’upsampling
• Volumio … mio Dio … peggior sw non poteva trovare e usare … almeno per ciò che riguarda l’upsampling.
• infatti Volumio non permette nessuna gestione di filtri e modulatori e inoltre fa un upsampling “piatto” senza considerare le famiglie di risoluzione (44.1x e 48x) portando quindi tutto, nell’esempio, a 768 quindi a un multiplo non intero di 44.1 … dovrebbe essere 705 (16x). Daphile con il plugin C-3PO è decisamente più evoluto e performante soprattutto sul PCM … se proprio non si vuole usare HQPlayer che in un test del genere sarebbe stato bene usare
• mi pare che le premesse siano di una certa superficialità nel condurre il test … quasi si fosse già deciso in partenza dove andare a parare

[Admin]

44 minuti fa, newton ha scritto:

Se l' @Admin ritiene inopportuno riportare un contenuto esterno di terzi può naturalmente cancellare la discussione. Grazie

Non sembra esserci copyright su quei contenuti ma è buona regola citare l'autore. 

[Gustavino]

52 minutes ago, stefano_mbp said:

noltre fa un upsampling “piatto” senza considerare le famiglie di risoluzione (44.1x e 48x) portando quindi tutto, nell’esempio, a 768 quindi a un multiplo non intero di 44.1

questa e' la differenza tra upsampling ed oversempling , son concetti basilari che si dovrebberoi conoscere

[GianDi]

e magari lasciare tutto nel formato/risoluzione originale, perchè no?
con un dac decente AKM/ESS/R2R, con un player senza troppi patemi sw,  NOS tutta la vita. 

[Gustavino]

dipende dall implemetazione del dac... anche con il R2R preferisco in OS ad 8x filtro standard