TP4 im Einsatz

[HBt 0]

Im CD-Player mit MASH (3 1/2 Bit) -Wandler eingeklebt:

http://www.audiomap.de/forum/user_files/1964.jpg

http://www.audiomap.de/forum/user_files/1965.jpg

http://www.audiomap.de/forum/user_files/1966.jpg

 

Helge

 

[dww90 1]

Hallo Helge,

bei solchem Einsatz muss die HW-Basis stimmen. In welchem Player

verbaust du deine Elektronik ?

 

Über welche Lautsprecher hörst du und mit welcher Musik ?

Ich finde solche Angaben nicht uninteressant denn häufig verwendete Beschreibungen über Klangergebnisse sind selten nachvollziehbar.

[HBt 0]

wird mit ...

Hallo Dieter,

ich höre mit div. Hardware und unterschiedlichen Musiktiteln/materialien, von Jazz! bis Klassic!, ... der Zeit, über einen NAD 320BEE mit RF15 Klipsch, es befindet sich allerdings keine HW mehr

im Originalzustand und "der Raum" noch ganz außer Acht gelassen.

 

Allerdings bestätigt sich der Klangeindruck auch über KH, hier einen Elektor Klasse A-Amp mit Sennheiser HD xyz (schon etwas älter, deshalb ? Referenz oder so...), eigenartig -> beeindruckend irgendwie.

 

Gruß

Helge

[HBt 0]

Der Einsatz lohnt sich fast immer; für sehr wenige Euros:

 

- Materialwert <20,-€ (mit Standardbauteilen)

- Gleichspannungsfreier Ausgang, ohne Koppelkondensatoren!!!

- Kanalgetrennter Aufbau, doppel Mono, also echtes Stereo

- Eigene, getrennte Netzteile für das Filter, hier entsteht der Klang

- HF-Reste, Artefakte werden ausreichend gedämpft

- Grenzfrequenz auf fs/2, symmetrischer Eingang, nur die Differenz wird

verarbeitet

- jeder handelsübliche OP-Amp ist einsetzbar, auch ein 741ger

- Sprungantwort entspricht in etwa dem eines Butterworth PT2

- Leichtes Überschwingen zwar, aber theoretisch- wird mit dem CD-Format nicht angeregt, außer die Dinger sind absichtlich übersteuert, clippen also wie Sau (leider ist das mittlerweile bei jeder aktuellen POP-CD der Fall, Null Dynamik! Klingt auf jedem CDP mistig)

- Gute Aufnahmen sind auch als solche zu erkennen/genießen

- Kein innervierendes Zischen

- Sehr gute Kanaltrennung, die Ortung entsprechend

 

Ob das Filter noch etwas retten kann, wenn schon ein SCF-LF on chip ist,

ist fraglich, deshalb habe ich es spasseshalber für die PWM-mutistagenoiseshaper-Fraktion ausgelegt, die 'keine echten 1-Bitler' sind.

 

Ein nächster Schritt wäre der Einsatz mit externer Uhr und dem D-FF-Integrator (wo ist jetzt Bruno und sein paper?), was noch zu testen ist.

 

Im Grunde ist beim MN647xx der Einsatz nicht unbedingt nötig, da die interne Uhr eine eigene Spannungsversorgung haben könnte, "eigener Pin", auftrennen und mit LC an digitalVCC, jetzt noch ein TCXO an X1, fertig. So einfach kann Tennis sein, warum die Industrie das nicht macht? i'dont know, jeder Pfennig zählt.

 

Tschüß

Helge

 

 

PS: Ein HDAM als OP ist auch 'ne gute Spielwiese, da er im A-Betrieb geht (nicht rennt), den zweiten OP könnte man sogar durch eine SE-Eintransistor-Lösung ersetzen.

 

 

 

[HBt 0]

...eigenartig, hier tut sich ja nix mehr: "Ich mach mal weiter, vielleicht wacht doch noch ein Maulwurf auf."

 

 

Warum das CD-Format doof ist und es trotzdem geht.

 

Ein bandbegrenztes u. mit 44,1kHz abgetastetes Signal kann nichts anregen. Warum? Weil der Abtastwert (dem zum Zeitpunkt X entsprechende Spannungswert), die Folge, in einem zeitlichen Abstand von <23µs liegt, das entspricht leider nur einer maximalen Steigung von <0.1µs/V bei 2Vpp Aussteuerung. Definitionsgemäß folgt daraus eine

maximale Anstiegszeit von 18µs, diese wiederum spiegelt eine Bandbegrenzung von <20kHz wider. Ein Sprung oder ein Impuls hat allerdings eine Anstiegszeit von Null s, bzw einen unendlich steilen Anstieg! Ok, eine Sample & Hold-Schaltung wäre natürlich in der Lage ...

bei 1-Bit-Wandlern entfällt diese allerdings. Zurück zur These, soll der Wandler sich in einem Schritt von -1V auf +1V bewegen, so entsteht eine

Dreiecksfunktion mit T=46µs, das entspricht einer Frequenz von 22,01kHz! fs/2 lässt grüßen, die ist aber verboten -aliasing-, angenommen es ginge, müßte nach Fourier das System auch die Harmonischen unbeeinflusst übertragen, 3fo,5fo,7fo und min. noch 9fo

--> es wird also eine Bandbreite von >200kHz benötigt und eine Abtastfrequenz von 10*fmax=2MHz.

 

Bei einem dermaßen begrenztem Horizont muß man sich nicht mit highspeed-OP's oder Impulsoptimierung schlaflose Nächte bereiten.

 

Es geht ja, warum, weiß nur keiner ...

 

 

 

 

 

[h_reith 3]

Hi Helge,

 

ich glaube, du hast da eine Milchmädchenrechnung abgeliefert.

Eine Begrenzung der Bandbreite und eine Begrenzung der Anstiegsflanke ist etwas ganz anderes.

Du hast in deinem Beispiel wohl die Flanke eines reinen ca 20kHz ausgerechnet. Soll dieser aber z.B zusammen mit einem 20/3 kHz übertragen werden, dann ist die Bandbreite die gleiche - die Flanke ist aber steiler !

Um das Abtasttheorem zu erfüllen, muss man die Bandbreite beachten. Die Flankensteilheit ist dann ein "rein analoges" Problem.

[HBt 0]

Hallo Hubert,

schön das Du da bist. Ich mag Dir Recht geben: es sind analoge Probleme, ich höre noch nicht digital sondern analog!

 

Zwischen der Antiegszeit und der Bandbreite besteht vereinfacht folgender Zusammenhang: tr=xxz/(2*PI*fog) oder fog=xyz/(2*PI*tr)

oder etwa nicht?

Gerade um das Abtasttheorem zu erfüllen, muß das zu digitalisierende

Signal (die Musik) in seiner Bandbreite, also maximal vorkommende Frequenzkomponente (natürlich sinusförmig) auf kleiner fs/2 begrenzt werden, d.h. auf der CompactDisk kann sich maximal ein Sinus mit 20kHz befinden, das war meine Aussage! Dieser kann theoretisch übrigens nicht in Echtzeit zur Verfügung gestellt werden, der CDP schwingt ein, lt. OMTEC "glaube ich".

Meine provozierende Behauptung: 1)"Ein CDP kann ein Filter höherer Ordnung nicht zum Überschwingen veranlassen, deshalb ist die Suche nach "Impulsoptimierung Blödsinn". Selbstverständlich ist das die "Sichtweise des Milchmädchens", schließlich wollen wir keine Gruppenlaufzeitverzerrungen. 2) Er ist langsam, es muß also kein OPA134 sein, es darf ein besserer LM741 sein oder auch nur ein Transistor. 3) Hat der DSP alle Zeit der Welt, reichen mathematisch mehr als zwei Proben zur vollständigen Rekonstruktion aus.

 

Gruß

Helge

 

[HBt 0]

könnte man 'mal testen'

http://www.audiomap.de/forum/user_files/1967.gif

 

 

[h_reith 3]

Hi Helge,

 

Deine Formel ist ok, solange du nur eine einzige Frequenz betrachtest !

Male dir mal ein Bild und du wirst sehen, was ich meine.

 

Ja, auf der cd können nur Frequenzen unter 20kHz abgespeichert werden - aber die können auch zusammen (also gleichzeitig) mit anderen Frequenzen drauf sein.

Echtzeit ist für cd prinzipiell kein Thema, weil es ja um die Wiedergabe eines gespeicherten Datenträgers geht. Die Aufnahme wurde also zu einem beliebigen Zweitpunkt >0 vor dem Drücken der Play-Taste gemacht. Jeder weitere "Zeitverzug" im Player hat also nur den gleichen Effekt, als hätte man die Play-Taste eben 0.x Sek. später gedrückt.

 

Das Überschwingen eines Filters ist eine systembedingte Eigenheit des Filters.

Zur theoretisch vollständigen Signalrekonstruktion benötigt man theoretisch unendlich viele Abtastwerte vor und ebensoviele nach dem gerade betrachteten Abtastwert. Jede Einschränkung dieses Zeitfensters führt zu theoretischen Abweichungen - Fehlern. In der Praxis sind die bei einigen 10 Stützstellen aber so gering, dass sie keine wirkliche Bedeutung mehr haben.

Die Sache mit dem Impuls ist ja so, dass der ansich mit all den sichtbaren vor und Nachschwingern so schon ok ist - es fehlen nur die Oberwellen oberhalb der 20kHz!

Nimmt mal also das Spektrum eines idealen Impulses, lässt alle Anteile über 20kHz weg (macht also bis 20kHz keine Fehler) dann sieht der Impuls genau so aus, wie so oft gesehen und gescholten. Erst mit Frequenz- oder Phasenfehlern im Bereich bis 20kHz oder bei Erzeugung zusätzlicher Oberwellen und Spiegelfrequenzen (die so im Eingangssignal nicht vorhanden waren) wird der Impuls optisch schön - aber im HiFi-Sinne falsch.

Zur Darstellung der Impulse bei CD werden in der Regel spezielle Test-CDs genommen. Darauf sind künstlich erzeugte Signale, welche die Bandbreitenbedingung des Systems missachten!

Im HiFi-Sinne müsste man eher einen bandbreitenbegrenzten Impuls einspeisen und diesen dann mit dem des cdPlayers vergleichen. Der Vergleich ist aber langweilig, weil er bei den üblichen Playern keine Abweichung zeigen würde

Die "HighEnd-Player" mit ihren "Impulsorientierten Filtern" hätten dann deutlich das nachsehen.

 

Wenn etwas besonders schön ist, dann ist es oft geschminkt - HiFi im eigentlichen Sinne sollte das Schminken aber eher der Aufnahmeseite überlassen.

[HBt 0]

Hallo Hubert,

ich kann Dir mit dem Bild gerade nicht folgen: sin(125.7Hz)+sin(18850Hz)?

 

Min. 10 Stützstellen, dass ist der entscheidene Punkt, der Rest eine Frage der Zwischenspeicher (Gigabytes) und der Vorlaufzeit, Rechenzeit des DSP, des Algorithmus, bevor der erste Ton den DAC verlässt, nur wer möchte erst nach 10min 'rödeln' seine Lieblings CD genießen? Hier liegt offenbar eine Grenze -->Kompromiss!

 

Den Impuls, den Du meinst ist eine sinc-Fkt, nehme ich an. Die SH folgt doch sinX/X, oder?

 

Hubert,

wenn ich mir einen Impuls (digital) generiere, wird dieser die minimale zeitliche Auflösung von 23µs nicht aushebeln können.

 

Kosmetik, unbedingt(wenn nötig), möglichst aber dem Tontechniker und Künstler überlassen.

 

Tschüß

Helge

 

 

[h_reith 3]

mit dem Impuls habe ich eigentlich einen Dirac gemeint. So ein Bildchen sieht man in manchen Zeitschriften.

Ich habe jetzt keinen zur Hand, darum einfach mal die Betrachtung der Flanke eines Rechteck. Ich habe dazu ein paar Bilder von hypex zusammengefasst.

 

Oben jeweils in Blau ein Rechteck ohne und in rot dann mit Bandbreitenbegrenzung. Die schwarzen Punkte sind die sich daraus ergebenden Abtastwerte, die auf der cd gespeichert werden müssten. In der linken und rechten Bildhälfte ist der Rechteck jeweils um ca 1/2 Abtastwert zeitverschoben.

Entsprechend würde es bei jedem Zwischenwert der zeitlichen Verschiebung aussehen. Das gefilterte Signal wandert dann einfach nur nach rechts, die "Zeitauflösung" ist aber unbegrenzt. Die CD ist also trotz ihrer eher geringen Taktrate durchaus in der Lage, eine unendliche Zeitauflösung zu erfassen!

 

http://nacl.de/audiomap/cdplayer_flanke.gif

 

Unten das gleiche nochmal aber ohne Filter im cdPlayer. Links sieht man einen sehr schön aussehende Flanke - aber wehe, wenn die Werte leicht versetzt sind. Dann sieht das Signal (und folglich sein Spektrum) plötzlich ganz anders aus!

Der Filter sorgt also dafür, dass die Pegel- und Phasenverhältnisse sehr stabil bleiben, egal wo das Eingangssignal abgetastet wurde. Ohne Filter im Player schwanken diese entsprechend stark, was durchaus einen "sehr lebendigen" Klang erzeugen könnte.

Wenn man so geneigt ist, könnte man also begründet behaupten, dass NOS-Systeme nicht in der Lage sind, zeitliche Zusammenhänge richtig wiederzugeben; normale, gefilterte Player schaffen das.

[cane2828 0]

Hallo,

darf ich dem Zusammenhang mal Eure Meinungen zu zwei Fragen hören:

Die ersten CD-Player waren alle Nulloversampler, da dieser Kniff erst erfunden werden mußte. Die filterten dann stärker analog, was technisch etwas mehr Aufwand war, klar.

Aber die spielten auch schon sehr gut, wie man hörte.

Wie ist die Entwicklung zum OS denn einzuschätzen ?

Eine echte Verbesserung oder auch eine Kostenersparnis im Analogteil ?

Dann habe ich bis jetzt keine klare Antwort auf die in dem Bild des OS Players vohandenen Vorschwinger. Das sind ja Dinge, die es in der

Natur so nicht gibt, Verzerrungen die auftreten, bevor ein Erreignis eintritt. Oder wie sind diese Dinge, die ja aus der Mathematik des OS-Filters kommen, zu erklären und einzuschätzen, was das Musikhören mit unseren Ohren, die ja immer noch auf Geräusche in der Natur geeicht sind, einzuschätzen ?

Dann bis dann,

viele Grüße, Manfred.

[h_reith 3]

Hi Manfred,

 

wenn ich mich recht erinnere, dann hatten auch die ersten Philips-Player schon mit 176kHz gearbeitet (4fach OS und dafür nur 14bit). Und wenn ich das richtig in Erinnerung habe, wurden die damals besonders gelobt.

 

Solange man den Filter digital machen kann, ist er in der Regel nicht nur preiswerter sondern auch genauer, hat keine Serienstreuungen und läuft weder mit der Temperatur noch dem Alter weg.

 

Das mit den Vorschwingern ist in den meisten Fällen nur eine "optische Täuschung". Der blaue Rechteck in meinem Bildchen hat im Bereich bis 20kHz exakt den gleichen Verlauf wie die rote Linie. Um aus der roten die blaue zu machen, müsste man einfach nur die Oberwellen > 20kHz noch dazugeben.

 

Wirkliche, selbst erzeugte Vorschringer treten erst mit künstlich, mitten ins System eingespeisten Testsignalen auf, die den Filter im Bereich um die 22kHz anregen. Dort haben die steilen Filter einen entsprechenden Anstieg der Gruppenlaufzeit. Aber genau dieser Bereich wird ja in der "realen Anwendung" schon auf der Aufnahmeseite ausgefiltert - kommt also gar nicht mehr in das System hinein.

 

Die Festlegung der Hörgrenze auf 20kHz ist ja keine harte Grenze und sie ist individuell. Bei den meisten Menschen dürfte bei ca 12-15kHz schon Schluß sein. Ein irgendwie gearteter Effekt um die 22kHz könnte aber in Verbindung mit dem Intermodulationsverhalten der üblichen Lautsprecher Effekte im hörbaren Bereich erzeugen. Es ist durchaus möglich, dass wir eher die Intermodulation der Hochtöner als "Vorschwinger" er digitalen Filter hören.

 

[cane2828 0]

Hallo Hubert,

 

die ersten Philips Player, also CD100 z.b. und die anderen anderer Hersteller waren alles Player ohne Oversampling, mit einem 14-Bit Wandler, bei Philips dem TDA1540.

Hier waren aber dann die Analogen Filter anders bestückt als bei den 4xOS Teilen.

4-fach Oversampling kam erst ab z.B. dem Marantz CD-73.

Da dann erst immer noch mit 14-Bit Wandler und dann kam bald der 16-Bit TDA1541.

Wie erklären sich denn eigentlich die hörbaren Unterschiede von Digitalfiltern ?

Der Burr-Brown DF1704 ist hier ja klanglich klar anders und für mich angenehmer / ich vermeide das Wort besser immer wo es geht / als der orginal SM5803 z.B. im Marantz CD-10. Der steht intern auf SLOW.

Es ist wohl doch so, daß man hier mit geeigneter Wahl der Filterwirkung

schon Unterschiede erreicht.

 

Wie würdest Du denn solch einen DF auslegen ? Evtl. gar selber einen

programmieren mit Deiner Vorstellung der Filterchrakteristik ?

Du wirst Dich ja sicher mit dieser Thematik beschäftig haben, wo ja

mal ein Hifiakademie Player kommen soll.

 

Vielleicht melden sich ja doch noch andere zu Wort, die hier vielleicht auch Ihre Erfahrungen haben...

 

Schönen Sonntag !

Viele Grüße, Manfred.

 

 

[HBt 0]

Hallo Hubert,

 

als DiracImpuls bezeichnet man ein unendlich kurzes und unendlich hohes Ereignis, die sinx/x Interpolierte sieht so aus:

http://www.audiomap.de/forum/user_files/1968.gif

ein Rechteck:

http://www.audiomap.de/forum/user_files/1969.gif

und ein Sinus mit 20kHz:

http://www.audiomap.de/forum/user_files/1970.gif

alles natürlich vor dem Rekonstruktionsfilter, rein theoretisch,...

 

Konsens,

wenn der Tontechniker schön 10dB unter Vollaussteuerung

bleibt, ist das CD-Format gar nicht schlecht, doch wer möchte schon 2-Bit verschenken, also Kompresser, Limiter, supertruper Enhancer rein ...

 

 

[HBt 0]

Hallo Manfred,

das Oversampling ist ein Meilenstein, und unbedingt erforderlich, ein

8fach OS mit Multibitler, immer noch "state of the art", ... natürlich

auch viel preiswerter, als ein jetzt notwendiges sehr steiles Filter.

Naja, die 'batwings' kommen zwar nicht in der Natur vor und wir hören

sie ja auch nicht fs/2=22,05kHz, ... vielleicht wirds auch maskiert, ...

 

1) führen sie zu einem Störspektrum im Hörbereich, (Faltungen mit Nyquistfrequenz)

2) nehmen wir den Anstieg (Beschleunigung), zeitlich sehr kurzes (also Impuls) Ereignis, ohne Verzögerung war, Gefahrenortung, bevor es in unser Bewustsein eingeblendet wird, unser analoge Superrechner Gehirn, verarbeit diese Information und bewertet sie auf alle Fälle

-->unnötiger Stress

3) die üblen Intermodulationsverzerrungen können ansteigen.

 

Gruß

Helge

 

[HBt 0]

Hi Manfred,

ich nehme an, Hubert wird uns hier keine Details verraten.

 

Das NPC SM5842 wurde auch mehrfach gelobt, ebenso wie HDCD; ich bin skeptisch.

 

Bei dem Philips CD100 bin ich mir gar nicht mehr sicher, glaube aber, der hatte schon 4*fs und eine theoretische Auflösung von 16-Bit, da sie

dem TDA1540 noch ein Noiseshaping (digitale Dezimierung, oder wie mach ich aus 16 eine 14, so das es keiner merkt) verpasst haben.

 

Und die klingen heute immer noch gut.

 

Tschüß

Helge

 

[mm2 0]

Hallo Manfred,

 

sicher haben DF viele Vorteile gegenüber der analogen Lösung

und sicher haben sie auch Einfluß auf den Klang.

 

Als Tweaker kommt man an die DF aber meist wesentlich schlecher heran,

daher dürfte es wenige Erfahrungen mit der Thematik geben.

 

Grüße

mm²

[h_reith 3]

Hi Helge,

 

genau.

Der Impuls sieht ohne die Oberwellen > 20kHz so aus und wenn der Player alles richtig macht, dann kommt auch genau das raus. Nur wenn er zusätzliche/falsche Töne erzeugt, wird der Impuls "optisch schön".

 

Ebenso beim Rechteck und beim Sinus.

 

Die Tontechniker haben wohl in der Regel 24bit zur Verfügung und da fallen 2 Bit nicht so stark auf wie bei 16. Erst wenn alles fertig ist, wird das Ergebnis auf 16 bit umgerechnet und dabei so skaliert, dass man diese auch optimal ausnutzt.

 

Digitale Filter rechnen intern ebenso mit mehr als 16 bit. Ein Teil der "Zusatzbits" wird als Übersteuerungsreserve, der andere Teil zur Vermeidung/Reduzuerung von Rundungsfehlern benutzt.

 

So gesehen hat man die 16bit nur auf dem Speichermedium und teilweise an den Schnittstellen. Wärend der Bearbeitung hat man mehr.

 

 

 

[HBt 0]

... nur wenn dt->0, also 1/dt=fs->unendlich.

 

[h_reith 3]

Das, was ich gemeint hatte, war sowas:

 

normaler Filter

http://www.taelektroakustik.de/eng/ta2/tes.../dvd_kurve1.jpg

 

"Impulsoptimierter Filter"

http://www.taelektroakustik.de/eng/ta2/tes.../dvd_kurve2.jpg

 

Quelle: www.taelektroakustik.de

 

Und was schreibt Bild (Entschuldigung audio) dazu:

"Die Bezier-Charakteristik von "4" führt zu einem leichten Hochtonabfall, der als solcher allerdings kaum hörbar wird. Gleichzeitig zeigt die Impulswiedergabe ein ideales Ein- und Ausschwingverhalten ohne die Vor- und Nachschwinger, die dem Impuls beim Standardfilter einen Teil seiner Energie rauben."

 

[HBt 0]

Hallo Hubert,

jetzt weiß ich was Du meintest; wie ist denn das hübsche Bildchen skaliert? So..etwas bastel ich Dir im Handumdrehen... kein Widerspruch

zu meinem Statement.

 

Ja, ja Audio, Stereo, image lowfi, -->bild dir meinen Glauben an den Mediamarkt;

bevor wir heilige Kühe schlachten: noch ein paar real generierte Bildchen, alles abgetastet mit 44,1kHz, zum Nachdenken.

http://www.audiomap.de/forum/user_files/1971.gif

"hier sehe ich kein Aushebeln der zeitlichen Auflösung"

http://www.audiomap.de/forum/user_files/1972.gif

"eine Flanke, die unendlich steil sein müßte"

http://www.audiomap.de/forum/user_files/1973.gif

"und ein Sägezahn, der eigentlich alles zu digitalAudio sagt"

 

Und nun zurück zum Postfilter, mein TP4

Gruß

Helge

 

[HBt 0]

Kleiner Zufallstest!

 

Ein alter Faden und ein alter CDP (mein modifizierter Technics SL-P333; MASH MN6471 mit symmetrischem TP4 fs/2) als digitale Quelle für den aktuellen Cambridge DacMagic Plus Upsampling-DAC. Ich höre allerdings keine offensichtlichen Unterschiede im Vergleich zum internen DAC + TP4 Rekonstruktionsfilter ... :Rolling Eyes:.

 

Interessantes Ergebnis - mein Fazit: Upsampling (und ebenso reclock'ing) heben keinen CDP (CD-Audio) in den "Siebenten Klanghimmel."