(原创)音频模拟数字转换解析，也谈对奈奎斯特采样定理的疑问

没有理由不欢

原帖由 henry余 于 2010-10-18 10:43 发表



终于有人问实质的问题，证明james兄有看、有思考这个图 [s:20]:victory:

我真的感激零涕，真的，因为有感冒。。。。

1。这个是测试CD里面的信号

2。CD里面有7个轨是频率测试：20，50，100，1000， 10K， 15K， 20K（Hz）

3。其他频率都没有“包络”，只有15K一点，但是 20K 有明显的、严重的“包络”  --- 信号幅度是20dB到0dB



一般的说法，叫做测试信号一定是稳定的，这是常识、规定的稳定测试条件，本来就是无需怀疑的。

（题外话：44.1K 取样，是不可能有稳定幅度或强度的数码输出。）

henry余兄的实验说的很清楚了。佩服henry余兄的善意、无私、钻研、严谨、执着的真发烧精神。

[ 本帖最后由 没有理由不欢 于 2010-10-19 09:36 编辑 ]

jamesgjh

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不想再费口舌了。最后想冒昧地给余兄提几点意见：
1，您确实需要学习些数字信号处理方面的基本原理，不要总拿直观的东西取代严密的论证。感觉您熟悉传统模拟电路的理论，但数字信号方面不过硬。
2，您不能固有地排斥其它理论，您至少应该尝试理解别人的理论，看别人说得是否有道理。

anony

原帖由 jamesgjh 于 2010-10-19 11:09 发表
不想再费口舌了。最后想冒昧地给余兄提几点意见：
1，您确实需要学习些数字信号处理方面的基本原理，不要总拿直观的东西取代严密的论证。感觉您熟悉传统模拟电路的理论，但数字信号方面不过硬。
2，您不能固有地排 ...

一帮可怜的书生哦，你们不知道，Henry大侠是搞广告的，对他来说，对不对不重要，重要的是要吸引眼球，懂不懂？球！

jamesgjh

靠这个吸引眼球？靠把自己打扮成一个别人打杈的目标？不靠谱吧。

yulihua

原帖由 henry余 于 2010-10-9 14:28 发表
非常同意你的见解，我在8月份也发帖讨论过，有兴趣不妨看看
http://www.jd-bbs.com/viewthread ... ge=122#pid129047778

奈奎斯特的时代，对与失真的概念还是比较模糊，应该不能作为标准。

再说，世界上也没有 ...

同意5楼。
采样定理没有说10%不算失真。作为理论，当然讨论了各种失真。
如果对采样定理有疑问，就要学习，不要自以为比大师聪明。

yulihua

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原帖由 henry余 于 2010-10-9 23:43 发表


光芒兄说的不错。

我写这几个帖的原意是想说明：

1。取样越高，失真越少

2。44.1K的取样，在声称的20-2万周，对于高频是不足够“好”的。（但是，什么叫好？）

3。原帖的图表明，1万周以上，声音已经 ...

你的第三个图已经超出采样定理了，每周期只采一个点当然不对。
第二个图样你画的太少，用计算机多画一些就看出来了。后边的链接，二楼，我画了较多，并有分析，你看看。
我的意思，不要仅用我们那个直观的脑袋想问题。对信号，是要分析的，透过现象看本质，那个乱七八糟的波形，隐含着所需的信号，需要的，只是一个滤波器。这就是大师的脑袋与我们那个直观的脑袋的区别。

非常同意楼上所说：
您确实需要学习些数字信号处理方面的基本原理，不要总拿直观的东西取代严密的论证。感觉您熟悉传统模拟电路的理论，但数字信号方面不过硬。
音频信号也是信号当然在采样定理的作用范围之内，并无特殊。HIFI也不是什么神圣之物能够逃脱采样定理。

敝人有一小文，解析一下采样场景：
http://www.jd-bbs.com/thread-2126471-1-3.html

其中第4页，有很多波形及分析。

[ 本帖最后由 yulihua 于 2010-10-19 17:08 编辑 ]

henry余

原帖由 anony 于 2010-10-19 11:34 发表

一帮可怜的书生哦，你们不知道，Henry大侠是搞广告的，对他来说，对不对不重要，重要的是要吸引眼球，懂不懂？球！

谢谢anony兄


我觉得我是很努力脱光了衣服，竟然没有球 --- 眼球，只看见扔过来的，，，，还仍然不是球，


遗憾！！！


打从yxiao兄摆下了方程与理论的条件，我已经放弃把CD与理论比较，差距太远了。


倒是不想就此打住，希望往滤波、插值、升频取样说说，因为看来很多高手都很有兴趣谈。


我对于取样的态度也是很明确的：30张红色毛主席与300张绿色的分别。

分别？有的----- 是量的分别

质的分别，没有！ 很有可能音效更差（除了升频后滤波工作可以做的更“干净），因为可以有两个方向处理声频后的类比信号：

1。保持原波形：滤波前不做任何处理，原样直出。
优点：滤波干净

2。把升频后的样本，在滤波前，把每个取样点与前后点平均，获得更平顺的波形（取样点之间的过渡平滑化。)

所有多出来的部分都会加入新的失真，是否更好是未知数。

[ 本帖最后由 henry余 于 2010-12-4 10:55 编辑 ]

yulihua

原帖由 henry余 于 2010-10-19 16:59 发表


倒是不想就此打住，希望往滤波、插值、升频取样说说 ...

看看我给你的链接，也可以在那边讨论。

实际上升频插值，都被称为数字滤波器，解决陡峭的滤波器设计制造太困难，而且边界相位不好的问题。

CD重放20K的信号是没有问题的。值得讨论的问题倒是20K够不够，如果你认为不够，那就有必要96K，192K采样了。

yulihua

原帖由 henry余 于 2010-10-12 04:00 发表



我现在每一天都在享受CD的乐趣，但不等于它是完美的，也不相信有完美的这回事，即使只局限在”取样“这个范围（就是不管其他音响环节的失真），数码取样本身还是不能是完美的、不可能完美的，因为只需要看2万周的、机器产生（generate）出来的2万周“正弦波”，已经不是完美：而且，波形是带调制的（右下角黄色的曲线）：

我那个帖子已经能够完全的解释那个“带调制”的波形，它恰恰是20K+24.1KHz，滤掉24.1KHz，就是20K了。
玩过无线模拟通信的，一眼就可以看出，那是双边带无载频的信号。就是两个频率的‘拍’。

[ 本帖最后由 yulihua 于 2010-10-19 17:32 编辑 ]

中庸无为

读书真累[s:18] [s:18] [s:18] [s:18] [s:18] [s:18]

学习了，没看懂，再学习。[s:197]

中庸无为

原帖由 henry余 于 2010-10-19 16:59 发表



谢谢anony兄


我觉得我是很努力脱光了衣服，竟然没有球 --- 眼球，只看见扔过来的，，，，还仍然不是球，


遗憾！！！


打从yxiao兄摆下了方程与理论的条件，我已经放弃把CD与理论比较，差距太远了。


倒是不想就此打住，希望往滤波、插值、升频取样说说，因为看来很多高手都很有兴趣谈。


我对于取样的态度也是很明确的：30张红色毛主席与300张绿色的分别。

分别？有的----- 是量的分别

质的分别，没有！ 很有可能音效更差（除了升频后滤波工作可以做的更“干净），因为可以有两个方向处理声频后的类比信号：

1。保持原波形：滤波前不做任何处理，原样直出。
优点：滤波干净

2。把升频后的样本，在滤波前，把每个取样点与前后点平均，获得更平顺的波形（取样点之间的过渡平滑化。...

很多机子升频以后声音就不对了，有“形”而无“神”，声音的形体平滑了、完整了，但是声音的质感和纹理不对了！！！



说个题外话。

我亲眼看见电脑程序修复一张残缺不堪的相片，最后的结果比婚纱相还漂亮！！！



插值，究竟是怎么插的？？？？？？



理论不懂，文不对题。。。。。。[s:18] [s:18] [s:18] [s:98] [s:98] [s:98]

yxiao

原帖由 中庸无为 于 2010-10-19 22:29 发表



很多机子升频以后声音就不对了，有“形”而无“神”，声音的形体平滑了、完整了，但是声音的质感和纹理不对了！！！



说个题外话。

我亲眼看见电脑程序修复一张残缺不堪的相片，最后的结果比婚纱相还 ...

升频不能增加信息量，算法不好还会导致额外的失真。所以不过是权宜之计。

根本的办法是提高原始数字信号的码率。

henry余

原帖由 yulihua 于 2010-10-19 16:46 发表

你的第三个图已经超出采样定理了，每周期只采一个点当然不对。
第二个图样你画的太少，用计算机多画一些就看出来了。后边的链接，二楼，我画了较多，并有分析，你看看。
我的意思，不要仅用我们那个直观的脑袋想 ...

你的第三个图已经超出采样定理了，每周期只采一个点当然不对。
第三个图在原帖发表后已经说明频率是错的。我转过来时一时不察，转错了图，但不想在这里再混乱，所以没有更换。



yulihua兄， 你是少数愿意在这里真正摆事实说理论的网友，与很多网友，只想指出人家的错作为打击别人，显示自己的超人位置---我觉得大部分不自觉地扮演上帝，享受这种廉价上帝的快感，没法严肃的讨论，更遑论有所提升----但永远不能提出什么实际的建议


毫无建设性、只为打击异己，呵呵。。。。。没有科学的态度。。。。



你那个帖当时我就看过，追看的！！！

另外，有关幼稚与否的价值判断，我自己有一套神经病的标准，不能分享，这个较为抱歉，嘻嘻。




我追看了全部，但是yu兄，那个连接，同样是在讨论滤波、升频采样，我会再花时间重复看一遍，然后再说话，以免一年多的记忆失灵。咳咳。当时没有插嘴，是因为对于滤波与相位的关系，在喇叭分音器已经有很多相移与一阶、二阶.......四阶等等的关系。

CD与喇叭分频在相位的问题，是相通的。



（因为没有我想要的CD采样出现幅度失真 的部分，所以没有说话？忘记了。）

容后再说，谢谢yulihua兄。

中庸无为

原帖由 yxiao 于 2010-10-19 22:46 发表


升频不能增加信息量，算法不好还会导致额外的失真。所以不过是权宜之计。

根本的办法是提高原始数字信号的码率。

[s:20] [s:20] [s:20] :victory: :victory: :victory:

中庸无为

耐克商标那个钩钩看似简单，冒牌的耐克那个钩钩怎么秀也不可能与正牌的一样，电脑绣花，外形可以一样，但是算法不同，结构就不同，纹理就不同，质感就不同，除非算法外泄。[s:97] [s:97] [s:97]

[ 本帖最后由 中庸无为 于 2010-10-19 22:54 编辑 ]