Mr-T skrev:
pedal skrev:
44kHz er muligens nok til å gjenngi sinustonene innenfor det hørbare området. Men ikke firkantpuls toner, her inntreffer det en forringelse allerede i mellomtoneområdet og oppover.
-Firkantpulser er det flust av i oppstartstransientene på feks blåsere, gitar, trommer og andre slaginstrumenter.
Tullball. Bølgeformen fra disse instrumentene ser ikke slik ut i det hele tatt, meget langt derifra. Kan legge ut grafer om ønskelig.
Hmmm, virker som om skolebøkene på Løten ikke er helt oppdatert? Eller er det alle årene med klasse D som har fått deg til å glemme firkantpulser?
Fra spøk til alvor, her er en kort innføring i tematikken:
INNLEDNING
TEORI
PRAKSIS
INNLEDNING
Leif Ernstsen gav meg i sin tid en innføring i dette med firkantpulser. Et viktig parameter når han konstruerte DP forsterkere og DA konvertere. Jo større båndbredde, jo hurtigere ble elektronikken (kortere stigetid) og dess bedre ble firkantpulsgjengivelsen. Ernstsen er en habil gitarist, har vært rådgiver i flere studioinstallasjoner, rådde over en bra måleutstyrspark og er nok den mest kunnskapsrike allrounderen i dette faget som jeg har møtt. Alltid interessant å høre hans betraktninger).
Senere, da jeg skrev en artikkelserie herom i Fidelity i fjor gikk jeg noen e-post runder med 2 engelskmenn, Tony Faulkner og Keith Howard.
Tony er blant Europas mest anerkjente innspillingsteknikere av klassisk musikk. Han står bak studioet
Green Room Productions. Ta en titt på hans utstyr og referanseliste.
Keith Howard har vært redaktør og skribent i flere engelske Hi-Fi tidsskrifter. Han har også publisert en del tunge teoretiske artikler om digital teknikk i Stereophile m.fl. (Han bad meg dog om ikke å bli direkte sitert av hensyn til sin egen skribentrolle).
TEORI
Musikk er full av firkantpulser. Du finner dem helt i oppstarten på transienten. Ikke på alle instrumenter, men på de som går fra stillstand til plutselig bevegelse. Stikkordet er ”støt”.
Tenk på en gitarstreng. Når den er i ro, så genererer den ingenting. Ved første anslag går den bare en vei. Et slags støt. Da skapes det firkantpulstoner. De varer bare et øyeblikk, selvsagt. Hele den etterfølgende utklingningsperioden består av sinustoner.
Samme gjelder triangel eller cymbal. I det øyeblikket pinnen treffer metallet (støtet) så gnistrer det av firkantpulstoner, mens utklingningen (selve tonene) er alminnelige sinustoner.
Den råeste kilden til firkantpulser er trompet. Når man blåser hardt og lenge, så støter den ut firkantpulser i rikt monn. For en mutet trompet ligger disse høyt opp i frekvens.
Også disse forskjellige effektboksene til el-gitarer kan generere firkantpulser. Samt synthesizere, selvsagt. Mye musikk er innspilt med synthesizergenererte ”trompeter”, fulle av firkantpulstoner.
En firkantpuls går i teorien fra 0 Hz (DC) til uendelig høyt. Det med 0 Hz er lett å forstå. Det første støtet får mikrofonen til å gå fra stilstand til utslag i én retning. Er det et langt støt, så vil mikrofonmembranen ”stå stille” et kort øyeblikk, før den beveger seg tilbake igjen. Hadde man kjørt dette i sakte film, så ser det ut som når du kobler batterispenning (DC) på en høyttaler.
Oppover i frekvens, inneholder en firkantpuls uendelig mange ulike ordens frekvenskomponenter av.grunntonen. Det er de som utgjør firkantpulsens skuldre.
Denne illustrasjonen viser en sinustone på 1kHz. Se hvordan den tar form og etter hvert ligner en firkantpuls, ved tilføring av hhv 3kHz, 5kHz, 7kHz, 9kHz, 11kHz osv.
Les mer om firkantpulser på Wikipedia..
PRAKSIS
”Perfekte” firkantpulser er en matematisk teori. I praksis har de
litt stigetid. De trenger heller ikke uendelig båndbredde. Som dere ser av ovennevnte kurve, så begynner det å ligne en firkantpuls allerede etter 4-5 ordner, altså holder det med en båndbredde som er cirka 10 ganger firkantpulsens grunntone. Man trenger heller ikke full amplitude, da nivået synker for stigende (og fallende) frekvens.
Dette betyr i praksis at firkantpulstoner opp til ca 2,000Hz klarer seg bra på CD, som har en effektiv båndbredde på ca 20,000Hz. Det skulle holde til nylonstrenget gitar, vil jeg tro. Men til trompet, triangel og symbaler er det for lite. Slike instrumenter vil bli skamfert ved overføring fra mastertape til CD, grunnet sistnevntes brutale filtrering av alt over ca 20kHz.
Hvor mye og hvor høyt går disse firkantpulsene? Tja, jeg er ikke sikker. Det er klart at effekten er avtagende jo høyere man kommer. Lindberg Lyd sitt DXD innspillingssystem sampler på 352.8kHz. Det gir en båndbredde på 176.4 kHz, nok til at firkantpulstoner slipper helskinnet gjennom helt til høreterskelen oppunder 20kHz. 2L sitt innspillingsutstyr er forresten produsert av samme som har laget Mr-T sin DAC. (Det forundrer meg at du ikke har tatt dette innover deg, S-E).
Morten Lindberg hører så vidt degenereringen fra 352.8 til 192kHz samplingsfrekvens (når han konverterer fra mastertape til Blu-Ray, for eksempel). Og ytterligere ett hakk dårligere blir det når han går fra mastertape til 96kHz samplingsfrekvens.
Den legendariske innspillingslederen Doug Sax, (Mr Sheffield Lab/Direct Disc) sa nylig i et TAS intervju at hans nyutviklede 24/192 konverter er transparent mot live signalet han får fra sin miksepult.
ERGO: Ingen tvil om at økt båndbredde gir hørbare forbedringer, langt utover CD-mediets begrensninger.
Så kan man saktens si at mange gamle mastertaper uansett ikke inneholder firkantpulser i diskanten, fordi datidens mikrofoner og båndopptakere hadde dårlige data. Dette er selvsagt (isolert sett) riktig. Men man bygger vel ikke et high end anlegg med tanke på de dårligste innspillingene? Man vil vel ha et anlegg som vokser med oppgavene, som gir økt realisme i takt med bedre innspillinger?
Mr-T skrev:
Her er en FFT av det samme sporet som Marsboer viser til. Det er ikke rare greiene ved 40 kHz for å si det sånn. Mest støy antagelig.
Denne målingen er bortkastet i denne sammenhengen. Det blir som å si at man har det gjennomsnittlig bra med en fot i fryseboksen og en fot i komfyren. En slik summering av et langt spor vil alltid vise fallende nivå for økende frekvens. Den sier INGENTING om tilstedeværelsen av firkantpulser i oppstartstransienten.
Jeg har Adobe Audition. Med det programmet kan man zoome inn helt ned på bitnivå. Jeg har kikket på ymse hi-rez opptak, bl.a. fra Chesky, og der er plenty med oppstartstransienter lang opp i frekvens, spesielt på cymbaler, husker jeg.
(Kan poste en printscreen når jeg får ånden over meg).
Et annet moment er at feil i avspillingsskjeden akkumuleres. Høyere samplingsfrekvens gir ikke bare ”mer” diskant, det gir også en raskere/mer presis gjengivelse av pulser for
alle frekvenser.
44kHz har en rise time på 29.8 picosekunder
96kHz har en rise time på 14.7 picosekunder
192kHz har en rise time på 6.9 picosekunder
Transientene i en gammel mastertape vil altså bli mer nøyaktig reprodusert ved hi-rez, enn ved CD. Dette handler om å ta vare på det som er. Feil på feil er ikke bra. Forestillingen om at Red Book CD er ”bra nok” stemmer ikke.
LINK:
http://www.craigmandigital.com/education/PCM_vs_DSD.aspx
Diagram fra en DAD brosjyre. Best er DXD/DSD som er teknologien bak SACD. Dårligst er PCM 48kHz. Hadde de vist CD mediets 44,1kHz så hadde den sett enda verre ut. Grafene speiler egentlig bare båndbredde begrensningene.
Dette med ”feil på feil” gjør seg også gjeldene i avspillingskjeden. Forsterkere med begrenset båndbredde (ICE og Quad, for å nevne 2 eksempler) gjør bare vondt verre i denne (isolerte) sammenhengen. Man må ha optimalt utstyr i hele kjeden for å ta vare på det som er. Raske forsterkere og raske høyttalere med diskantenheter som går så høyt og forvrengningsfattig som mulig.
PARADOKS: Morten Lindberg monitorer på Eltek Exact med softdome diskanter, om jeg ikke husker feil. Han har ingen problemer med å lytte på hi-rez opptak. (Mulig han supplerer med noen fete hodetelefoner, for alt jeg vet).
PARADOKS2: Moderne op-amper har forsvinnende lav forvrengning, langt under S/N forhold til mange komponenter og lytterom, for ikke å snakke om menneskets høreterskel. Allikevel kan vi høre forskjell imellom forskjellige op-amper. ”Det som skjuler seg i dypet kommer allikevel til syne på overflaten”. –En liten påminnelse om at menneskets hørsel på flere områder overgår CD mediets begrensninger.
Dette som en rask innføring en søndag kveld. Mulig at ikke alt er formulert godt nok.