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[数字播放机] 如果 抖动 jitter 影响数码音频丢失一个数据听得出来吗?

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发表于 2022-5-28 13:45 | 显示全部楼层 |阅读模式

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一位烧友提出个很有趣的问题,数码音频的时钟抖动长时间叠加会导致丢失一个数据吗?听得出什么吗?明白数码音频原理的朋友都会给出一个否定的答案。

另一位朋友作了一个很有智慧的实验尝试证明:

样板是 16/44100 数码音频文件

文本编辑器删除 16bit 数码音频文件 pcm 数据中间的一个两位 16 进数,这样相当于删除了 16bit pcm 音频中的 8 个位元,然后文件的末尾加回一个 16 进数 0x00。播放此音频从删除字节开始全是噪音。

文本编辑器删除 16bit 数码音频文件 pcm 数据中间的 2 个两位 16 进数,这样相当于删除了 16bit pcm 音频中的 16 个位元,然后文件的末尾加回一个 16 进数 0x0000。播放此音频从删除字节开始右声道反转。

构想值得赞赏,但这是数据挪移,和丢失一个数据很有区别。这样看看,文本编辑器加载后移到 pcm 数据中间的一个位置,调整视窗见到下图红线左侧的数据。



12.jpg



有必要解析一下,左起第二列是 pcm 数据,每行 2 个 2 位 16 进数,一行代表一个 16 个位元的 2 进数,两行组成一个取样点。每行 2 个 16 进数中右边那个是最高位,音乐文件通常那个最高位,蓝框内,很少大幅跳变的。左起第一列是每行 1 个 7 位 16 进数,前 6 位不需理会,最后一位 0、4、8、c 是声道甲,2、6、a、e 是声道乙。

现在删除第一个 16 进数 e4,pcm 数据变成红线右侧,可以看见最高位无规则跳跃,不是音乐了。
















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 楼主| 发表于 2022-5-28 13:49 | 显示全部楼层





14.jpg



删除两个 16 进数,第二行开始 pcm 数据是一样的,两个声道却对换了。

和那位烧友的实际测试结果一致。









北昌影音
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 楼主| 发表于 2022-5-28 13:52 | 显示全部楼层
本帖最后由 eslei 于 2022-5-28 13:58 编辑






有没有办法人为制造一个丢失一个数据?答案是肯定的。强调一点,现实 jitter 很难,基本是不可能,影响数码音频丢失一个数据的,下面是假设丢失一个数据的状况。

以第三行的 6f 13 为例,摆正位置 0x136f,转换成 2 进数是 0001 0011 0110 1111,里头有 9 个 1,选更改最高位的 1、最低位的 1 和中间位的 1 列表如下,


       2 进数            10 进数          换算成电平 DBFS      16 进数        编辑器显示
******************************************************************************************
0001 0011 0110 1111      4975      -0.6857378576      0x136f      6f 13
————————————————————————————————————————
0001 0011 0110 1110      4974      -0.685594435       0x136E      6E 13                                
0001 0011 0010 1111      4911      -0.6765635803      0x132F      2F 13
0000 0011 0110 1111      879       -0.1172876115      0x036F      6F 03

丢失一个 1 还好说,丢失一个 0 变成 1 可就有如中六合彩了,极端一点看看怎样?再加极端最高的 4 个位都搞成 1 怎样?

1001 0011 0110 1111      37743     -7.450890064       0x936F      6F 93        
1111 0011 0110 1111      62319     -26.1805773944     0xF36F      6F F3

以上证明,误差出现在低数位导致音频改变微少,就是最极端的高位也只是一个取样的一边声道最多有 1/44100 秒的失真,有可能听到吗?
















丹拿新意境
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 楼主| 发表于 2022-5-28 15:31 | 显示全部楼层





有没有办法人为制造一个丢失一个数据?答案是肯定的。强调一点,现实 jitter 很难,基本是不可能,影响数码音频丢失一个数据的,下面是假设丢失一个数据的状况。

以第三行的 6f 13 为例,摆正位置 0x136f,转换成 2 进数是 0001 0011 0110 1111,里头有 9 个 1,选更改最高位的 1、最低位的 1 和中间位的 1 列表如下,


       2 进数            10 进数          换算成电平 DBFS      16 进数        编辑器显示
******************************************************************************************
0001 0011 0110 1111      4975      -0.6857378576      0x136f      6f 13
——————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————
0001 0011 0110 1110      4974      -0.685594435       0x136E      6E 13                               
0001 0011 0010 1111      4911      -0.6765635803      0x132F      2F 13
0000 0011 0110 1111      879       -0.1172876115      0x036F      6F 03

丢失一个 1 还好说,丢失一个 0 变成 1 可就有如中六合彩了,极端一点看看怎样?再加极端最高的 4 个位都搞成 1 怎样?

1001 0011 0110 1111      37743     -7.450890064       0x936F      6F 93       
1111 0011 0110 1111      62319     -26.1805773944     0xF36F      6F F3

以上证明,误差出现在低数位导致音频改变微少,就是最极端的高位也只是一个取样的一边声道最多有 1/44100 秒的失真,有可能听到吗?


音联邦
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发表于 2022-5-28 15:50 来自家电论坛网手机触屏版 | 显示全部楼层
耳朵有极限,超过极限你就听不出了。
哈发比比爱思点耐特。
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发表于 2022-5-28 16:01 来自家电论坛网手机触屏版 | 显示全部楼层
第一种我是亲自试测试了的,丢一个字节(8位2进制),从丢失处开始声音全乱套,是最大音量下的粉红噪声(亲自用耳机听了),波形图也看了,振幅最大,上下左右全填满。

点评

是呀,只是由另一角度证实您的实验。但不是全填满,拉开到最大再看看。 XX XX,中的 XX 不是一个字节,是一个 2 字节,或可叫 2 位,16 进数。16 进一个位转换成 2 进是 4个位,8 字节 2 进数是无错。  详情 回复 发表于 2022-5-28 16:27
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 楼主| 发表于 2022-5-28 16:07 | 显示全部楼层






有没有办法人为制造一个丢失一个数据?答案是肯定的。强调一点,现实 jitter 很难,基本是不可能,影响数码音频丢失一个数据的,下面是假设丢失一个数据的状况。

以第三行的 6f 13 为例,摆正位置 0x136f,转换成 2 进数是 0001 0011 0110 1111,里头有 9 个 1,选更改最高位的 1、最低位的 1 和中间位的 1 列表如下,



txt.jpg


以上证明,误差出现在低数位导致音频改变微少,就是最极端的高位也只是一个取样的一边声道最多有 1/44100 秒的失真,有可能听到吗?













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发表于 2022-5-28 16:08 | 显示全部楼层
视频累积抖动产生的延迟会产生画面丢帧,音频是不是也跟视频算法一样的?

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不介意你经常不太礼貌,赠你一个 i2s 全家福图,慢慢体会。 [attachimg]10256799[/attachimg]  详情 回复 发表于 2022-5-28 16:31
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 楼主| 发表于 2022-5-28 16:27 | 显示全部楼层
gaoqicai 发表于 2022-5-28 16:01
第一种我是亲自试测试了的,丢一个字节(8位2进制),从丢失处开始声音全乱套,是最大音量下的粉红噪声(亲 ...



是呀,只是由另一角度证实您的实验。但不是全填满,拉开到最大再看看。


XX XX,中的 XX 不是一个字节,是一个 2 字节,或可叫 2 位,16 进数。16 进一个位转换成 2 进是 4个位,8 字节 2 进数是无错。


hex.jpg

















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 楼主| 发表于 2022-5-28 16:31 | 显示全部楼层
本帖最后由 eslei 于 2022-5-28 16:34 编辑
取个名字好难 发表于 2022-5-28 16:08
视频累积抖动产生的延迟会产生画面丢帧,音频是不是也跟视频算法一样的?






不介意你经常不太礼貌,赠你一个现抓 i2s 全家福图,慢慢体会。


i2sS.jpg








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看图片对于16bit,44.1khz音频。 1:最上面是串行音频数据信号,既wav文件中相邻的4个字节,且第一个为4n+1,4n+2,4n+3,n=4n+4。n=自然数。 2:中间波型为串行时钟sclk(bclk)频率为2*16*44.1=1411.2khz 3:最  详情 回复 发表于 2022-5-28 20:10
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发表于 2022-5-28 16:53 | 显示全部楼层
讨论要认真的,不是凭空想象的。你的朋友和你都很能,开出天大的脑洞。
这样好吧。
你随便选择一款机型,能如你所说的,因晶振问题,丢掉文件中的一个或几个字节,听出如述效果。然后换上你认为足够好的晶振,问题解决了!
不要杞人忧天地虚构出问题并强加于世,又提出掩耳盗铃式的解决办法。这不成了发烧版的皇帝新衣了,只有你们自己能看见,有什么意义吗?
问你个问题,什么是文件格式?什么是校验和,什么是小字节优先。
你选机型,我与你赌80万。论坛所有坛友见证!

点评

相信时遇到高人了,真的看不明白,怎么晶振有问题了?没有晶振哦。没有真的丢字节了,不是说了假设么?澳门人不参与赌博的,欢迎游客来娱乐。  详情 回复 发表于 2022-5-28 17:23
方法对,找个文件,去掉一个数据……听!  详情 回复 发表于 2022-5-28 17:03
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发表于 2022-5-28 16:57 | 显示全部楼层
锁相环会起作用
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发表于 2022-5-28 17:03 | 显示全部楼层
走两步 发表于 2022-5-28 16:53
讨论要认真的,不是凭空想象的。你的朋友和你都很能,开出天大的脑洞。
这样好吧。
你随便选择一款机型, ...

方法对,找个文件,去掉一个数据……听!

点评

要让他们认为晶振不合格的机器自己丢字节,大家心不烦听。我看他怎么做到!然后换上好晶振又不丢了? 说句实在话,本人是能设计出这样的机器的,但成熟厂家的机型,一台也选不出!?可以说:目前天底下没有能丢掉几  详情 回复 发表于 2022-5-28 17:24
投票统计数据表明,每7个发烧友中。2人会以声音为准,认为好听的更好。另5人会以价格为准,认为贵就是好。
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 楼主| 发表于 2022-5-28 17:23 | 显示全部楼层
走两步 发表于 2022-5-28 16:53
讨论要认真的,不是凭空想象的。你的朋友和你都很能,开出天大的脑洞。
这样好吧。
你随便选择一款机型, ...




相信时遇到高人了,真的看不明白,怎么晶振有问题了?没有晶振哦。没有真的丢字节了,不是说了假设么?澳门人不参与赌博的,欢迎游客来娱乐。












点评

我想说的,想证明的:你这个设问句的前提是错的! 天底下根本没有能丢失一个数据的数播。你认为呢?可不要因自己的无知而误导广大烧友。澳门人也不能不负责任的胡思乱想,胡作非为,胡言乱语,胡说八道,无事生非呀  详情 回复 发表于 2022-5-28 17:39
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发表于 2022-5-28 17:24 | 显示全部楼层
本帖最后由 走两步 于 2022-5-28 17:27 编辑
光芒四射 发表于 2022-5-28 17:03
方法对,找个文件,去掉一个数据……听!

要让他们认为晶振不合格的机器自己丢字节,大家听。我看他怎么做到!然后换上好晶振又不丢了?
说句实在话,本人是能设计出这样的机器的,但成熟厂家的机型,一台也选不出!?可以说:目前天底下没有能丢掉几个字节的成品机。

点评

这个问题从两方面来看。 一,是实听。普兰做过实验,近十万的南瓜CD机vs几千元的日本CD机,同样把数字信号输出到同一台解码器,在场4人都没有听出区别。 二,是理论。 当转盘到解码器的传输过程中丢失一个数  详情 回复 发表于 2022-5-28 17:38
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