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Oversampling

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Re: Oversampling

Messaggio  Menestrello il Mar 6 Dic 2011 - 16:49

@donluca ha scritto:Con l'upsampling non viene modificato. Viene semplicemente infilato in un "contenitore" più grosso.

Con l'oversampling viene spalmato nel contentirore più grosso.
Ecco.
Questa è una buona definizione.
Ma è sbagliata Laughing
No, scherzo.
Però wikipedia, gli articoli che tra l'altro tu hai linkato, non dicono così.
Le definizioni le ho riportate sopra.

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Re: Oversampling

Messaggio  donluca il Mar 6 Dic 2011 - 16:49

@flovato ha scritto:Secondo me si... poi però per i diritti DIY sul forum su fa 50% 50% Very Happy

Certo, e che c'ho scritto "giocondo" sulla fronte? Laughing

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Re: Oversampling

Messaggio  donluca il Mar 6 Dic 2011 - 16:56

@Menestrello ha scritto:Però wikipedia, gli articoli che tra l'altro tu hai linkato, non dicono così.
Le definizioni le ho riportate sopra.

Menestrello, io ti devo ringraziare pubblicamente, perchè grazie a te ho capito che non intraprenderò mai la carriera di docente. Laughing (più che altro per la mia evidente incapacità di esprimermi propriamente)

Wikipedia ha detto esattamente le stesse cose che sto spiegando io dall'inizio.
Penso che tu abbia frainteso cosa si intende con "campionare" un segnale.

Nel caso di upsampling non è altro che prendere una bottiglietta di birra da 33cl e versarne il contenuto in una da 66.

Nel caso di oversampling non è altro che prendere una bottiglietta di birra da 33cl, allungarla con 33cl di acqua e poi mettere il tutto in una bottiglia da 66cl.

Se ancora il concetto non è chiaro, non me ne vogliate, io ci rinuncio Lol eyes shut
Vi voglio bene a tutti. Crying or Very sad

donluca
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Re: Oversampling

Messaggio  grunter il Mar 6 Dic 2011 - 17:30

@donluca ha scritto:@flovato, ho finito di leggere l'articolo, veramente illuminante. Il fatto che il TDA1543 tira fuori abbastanza tensione da non rendere necessario l'uso di operazionali in effetti è una bella svolta. Mi chiedo se ci siano altri DAC chip in grado di fare altrettanto.

A quanto mi risulta il pcm5102 usato nel mio pseudodefunto jkdac32 non necessità di nulla per uscire a 2v, tant'è che credo che dal chip dac si passi direttamente all'rca.
Qui il link al datasheet http://www.ti.com/lit/ds/slas764/slas764.pdf

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DAC: Merging Hapi
PRE: Audio Research LS 27
AMPLI: Krell fpb 400cx
CASSE: Vienna Acoustics Beethoven Concert Grand
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Re: Oversampling

Messaggio  grunter il Mar 6 Dic 2011 - 17:45

Per capire l'oversampling mi sembra interessante queste dispense http://www.di.unipi.it/~romani/DIDATTICA/IAD/IAD2.pdf in cui a partire da pagina 18 si parla di conversione d/a con vari esempi pratici di convertitori reali (primi cd philips e altro).

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Re: Oversampling

Messaggio  iperv il Mar 6 Dic 2011 - 19:26

Io penso che senza una buona base di teoria del campionamento non si possano capire appieno le sfumature dell'over/upsampling, e che quindi qualche concetto vada preso per buono.
Ho letto tutto e non mi pare si sia parlato di aliasing (ho letto di fretta).
Comunque, gli alias sono dei duplicati esatti di tutto il segnale campionato, centrati a frequenze multiple della fs (frequenza di sampling), che esistono perchè nel dominio digitale la banda del segnale è collocata all'interno di una circonferenza, che va da 0 a 2pigreco. Ad ogni giro completo corrisponde, in potenza, un intero spettro del segnale campionato; il problema è che non ci si può fermare a un solo giro.
Ora, nel digitale non è un problema avere delle repliche in potenza, ma per passare all'analogico si deve necessariamente eliminare tutto ciò che è in più, da cui l'utilizzo del filtro ricostruttore, cioè un fpb che taglia tutto ciò che sta dopo la frequenza più alta del segnale campionato.
L'oversampling era nato in origine per fare...l'upsampling, cioè per far sì che i duplicati in frequenza (alias) si presentassero a frequenze più alte, in modo tale da poter utilizzare filtri ricostruttori passa basso di grado inferiore, e quindi più economici.
Incidentalmente si scoprì che facendo oversampling la distribuzione in frequenza del rumore di quantizzazione (che è un rumore bianco, cioè a stessa ampiezza per tutte le frequenze) si spalma per tutto lo spettro.
Quindi la potenza di rumore rimane uguale, ma nella banda interessata dal segnale è molto più piccola in ampiezza.
Questo fa sì che il rapporto segnale rumore aumenti sensibilmente.
Il problema di up/over/non sampling sta tutto nei filtri ricostruttori, che, se fatti in analogico, non possono garantire fase costante. Il che implica che alcune frequenze siano ritardate o anticipate, producendo comunque distorsione.
Kusunoki, in buona sostanza, dice: io non applico oversampling, e non applico il filtro ricostruttore.
Quindi in teoria fa tutto sbagliato. Il filtro serve a tagliare gli alias, che stanno a frequenze non udibili. Kusunoki dice: se non si sentono che me ne frega a me?
Il problema è che questo crea scompensi in potenza, e può rendere instabili le elettroniche a valle e distruggere i tweeter, che non sopportano certe potenze.
C'è poi il sigma-delta, che ridistribuisce lo spettro della potenza di rumore effettuando un noise shaping, in pratica sposta il rumore al di fuori della banda audio (secondo sin^2(x) - cioè tipo un'onda).
La cosa veramente triste di tutti i dac sigma delta è che per funzionare adottano degli adc interni, che mandano in feedback il segnale ricostruito all'ingresso per minimizzare l'errore. Triste dal punto di vista dei puristi, in realtà garantiscono prestazioni e risoluzioni sbalorditive.
Eccetera eccetera.

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Re: Oversampling

Messaggio  sonic63 il Mar 6 Dic 2011 - 19:27

@donluca ha scritto:Con l'upsampling non viene modificato. Viene semplicemente infilato in un "contenitore" più grosso.

Vuoi precisare che cos'è che viene infilato in un contenitore più grosso.
Visto che si parlava di topa.
Quindi se non ho capito male : più grossa è la topa più alto è l'upsampling?

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Re: Oversampling

Messaggio  sonic63 il Mar 6 Dic 2011 - 19:56

@donluca ha scritto:
Nel caso di oversampling non è altro che prendere una bottiglietta di birra da 33cl, allungarla con 33cl di acqua e poi mettere il tutto in una bottiglia da 66cl.
Vi voglio bene a tutti. Crying or Very sad
Fammi capire : bevi birra annacquata?

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Re: Oversampling

Messaggio  donluca il Mar 6 Dic 2011 - 19:58

@sonic63 ha scritto:Vuoi precisare che cos'è che viene infilato in un contenitore più grosso.
Visto che si parlava di topa.
Quindi se non ho capito male : più grossa è la topa più alto è l'upsampling?

Chiedo perdono, tenterò di ovviare al volo.

Ovviamente il contenitore di cui parliamo è la topa e l'upsampling/oversampling sono quei prodotti pubblicizzati attraverso le email spam dove promettono di farcelo diventare più grosso (il suono).
La verità è che applicando solo uno dei due non abbiamo alcun effetto, pertanto il suono rimarrà uguale nonostante la topa sia più grande.
Certo, ci si entra più comodi, ma la tipa si addormenta dopo 2 minuti.

Hehe Hehe Hehe

@sonic63 ha scritto:fammi capire : bevi birra annacquata?

Non più, ormai mi sono convertito al NOS. Hehe

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Re: Oversampling

Messaggio  sonic63 il Mar 6 Dic 2011 - 19:59

@Menestrello ha scritto:
@Vella ha scritto:

Mi sembrate Totò e Peppino!!!!

E' arrivato il fuorilegge Laughing

giusto per citare uno dei tanti film meravigliosi Smile

Comunque, questa è la definizione di oversampling:

"In signal processing, oversampling is the process of sampling a signal with a sampling frequency significantly higher than twice the bandwidth or highest frequency of the signal being sampled. Oversampling helps avoid aliasing, improves resolution and reduces noise."
Il grassetto è mio, ad evidenziare il fatto che si parla di campionare un segnale, non trasformare uno stream di campionamenti.
Infatti:
"Upsampling is the process of increasing the sampling rate of a signal. For instance, upsampling raster images such as photographs means increasing the resolution of the image."
è la definizione di UPsampling.
L' oversampling si fà all'interno dell'apparecchio con cui suoni i CD, per cui non dipende da come è registrato il disco.
Detto in Italiano.

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Re: Oversampling

Messaggio  sonic63 il Mar 6 Dic 2011 - 20:02

@donluca ha scritto:
@sonic63 ha scritto:Vuoi precisare che cos'è che viene infilato in un contenitore più grosso.
Visto che si parlava di topa.
Quindi se non ho capito male : più grossa è la topa più alto è l'upsampling?

Chiedo perdono, tenterò di ovviare al volo.

Ovviamente il contenitore di cui parliamo è la topa e l'upsampling/oversampling sono quei prodotti pubblicizzati attraverso le email spam dove promettono di farcelo diventare più grosso (il suono).
La verità è che applicando solo uno dei due non abbiamo alcun effetto, pertanto il suono rimarrà uguale nonostante la topa sia più grande.
Certo, ci si entra più comodi, ma la tipa si addormenta dopo 2 minuti.

Hehe Hehe Hehe

@sonic63 ha scritto:fammi capire : bevi birra annacquata?

Non più, ormai mi sono convertito al NOS. Hehe
Mi metteresti qualche link di quelle spam che dicevi, sai come : non è mai abbastanza!!
Parli della TIPA padrona della TOPA ?
Che Tipo di Topa ha la Tipa ? Topica?

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Re: Oversampling

Messaggio  donluca il Mar 6 Dic 2011 - 20:08

@iperv ha scritto:Il problema di up/over/non sampling sta tutto nei filtri ricostruttori, che, se fatti in analogico, non possono garantire fase costante. Il che implica che alcune frequenze siano ritardate o anticipate, producendo comunque distorsione.

Parzialmente corretto, il processo di up/over sampling (che ci sia o meno un reclocking) crea jitter e i famosi alias di cui sopra si parla.

Kusunoki, in buona sostanza, dice: io non applico oversampling, e non applico il filtro ricostruttore.
Quindi in teoria fa tutto sbagliato. [...]

No, è corretto perchè gli alias vengono creati dal processo di up/over sampling.
Se non fai alcun processo ma semplicemente fai la decodifica del segnale e lo mandi allo stadio d'uscita, il segnale non avrà alias.
Se poi ci arrivano degli alias, vuol dire che qualcosa è andato PROFONDAMENTE storto nel processo di trasporto e/o di conversione, e non dovrebbe accadere.
Inoltre (ma qua potrei sbagliarmi, mi servirebbe una persona preparata come wasky) se non erro pure che passino frequenze altissime i tweeter non possono venir danneggiati perchè hanno comunque un limite di risposta in frequenza.
Quindi male che va, non si sentono, nessun danno.

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Re: Oversampling

Messaggio  donluca il Mar 6 Dic 2011 - 20:13

@sonic63 ha scritto:Mi metteresti qualche link di quelle spam che dicevi, sai come : non è mai abbastanza!!

Le dimensioni contano fino a un certo punto, poi entrano in gioco anche altri fattori come la "qualità di registrazione" Hehe

Parli della TIPA padrona della TOPA ?

Ovviamente Hehe

Che Tipo di Topa ha la Tipa ? Topica?

Tipicamente.

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Re: Oversampling

Messaggio  iperv il Mar 6 Dic 2011 - 21:00

@donluca ha scritto:
@iperv ha scritto:Il problema di up/over/non sampling sta tutto nei filtri ricostruttori, che, se fatti in analogico, non possono garantire fase costante. Il che implica che alcune frequenze siano ritardate o anticipate, producendo comunque distorsione.

Parzialmente corretto, il processo di up/over sampling (che ci sia o meno un reclocking) crea jitter e i famosi alias di cui sopra si parla.


Il jitter è legato esclusivamente al clock, per cui l'up/oversampling non crea jitter. A parte che il jitter c'è sempre, puoi al massimo minimizzarlo, quindi non 'crei' jitter. Tutt'al più puoi peggiorare le cose, a livello di jitter, con un reclocking non all'altezza.

@donluca ha scritto:
@iperv ha scritto:Kusunoki, in buona sostanza, dice: io non applico oversampling, e non applico il filtro ricostruttore.
Quindi in teoria fa tutto sbagliato. [...]

No, è corretto perchè gli alias vengono creati dal processo di up/over sampling.
Se non fai alcun processo ma semplicemente fai la decodifica del segnale e lo mandi allo stadio d'uscita, il segnale non avrà alias.
Se poi ci arrivano degli alias, vuol dire che qualcosa è andato PROFONDAMENTE storto nel processo di trasporto e/o di conversione, e non dovrebbe accadere.

Come scrivevo prima, è probabile che sia necessario conoscere bene il dominio digitale...
Ad esempio, sai cos'è l'OSR?
Scusa, ma se gli alias fossero prodotti dall'up/oversampling, per quale motivo sarebbe stato introdotto il sovracampionamento?
Il passagio da analogico a digitale crea alias.
Stop.
Alias centrati a multipli di fs (frequenza di campionamento o di sample).
Allora su cosa si baserebbe il teorema di Shannon o del campionamento?
Shannon dice che è necessario campionare almeno al doppio della massima frequenza di un segnale.
Perchè?
Per evitare che gli inevitabili alias vadano a sovrapporsi allo spettro del segnale originario.
E Shannon c'è da molto tempo prima delle varie teorie di sovracampionamento.
Questo perchè, in digitale, lo spettro è sia positivo che negativo, in frequenza, quindi in pratica ha una banda doppia, da cui Shannon.
Quindi Kusunoki 'sbaglia' (ma lo fa apposta, lui conosce la teoria).


@donluca ha scritto:Inoltre (ma qua potrei sbagliarmi, mi servirebbe una persona preparata come wasky) se non erro pure che passino frequenze altissime i tweeter non possono venir danneggiati perchè hanno comunque un limite di risposta in frequenza.
Quindi male che va, non si sentono, nessun danno.


Anche qui direi che non ci siamo: proprio per il fatto che se non fai oversampling il primo alias utile è centrato ad una fs molto vicina al segnale originale, c'è la possibilità che la prima parte dell'alias (quindi basse frequenze del segnale originale, che hanno contenuto in potenza molto elevato rispetto alle alte frequenze) si sovrapponga alle alte frequenze regolari del segnale originale.
Quindi dal tweeter passano sì alte frequenze, ma con contenuto in potenza delle basse frequenze!



Certo, se ritieni che senza oversampling non ci siano alias...probabilmente dovresti rivedere qualcosa nella teoria. Shocked

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Re: Oversampling

Messaggio  donluca il Mar 6 Dic 2011 - 21:49

Ti faccio notare che il teorema di shannon-nyquist riguarda la conversione A/D che non è di nostro interesse, visto che stiamo parlando degli effetti di over e upsampling in ambito D/A.

donluca
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Re: Oversampling

Messaggio  iperv il Mar 6 Dic 2011 - 21:54

@donluca ha scritto:Ti faccio notare che il teorema di shannon-nyquist riguarda la conversione A/D che non è di nostro interesse, visto che stiamo parlando degli effetti di over e upsampling in ambito D/A.

Ah, ok.
Quindi Shannon non c'entra.
Questa è bella... Laughing

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Re: Oversampling

Messaggio  iperv il Mar 6 Dic 2011 - 21:57

In ogni caso, nessuna polemica.
Io sono certo di non aver scritto minchiate, se tu pensi che lo siano...pazienza.
Però non scriviamo cose inesatte.

iperv
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Re: Oversampling

Messaggio  donluca il Mar 6 Dic 2011 - 21:59

iperv, il segnale che noi riproduciamo è già campionato.
Shannon entra in azione nel momento in cui il segnale viene sottoposto a un successivo ricampionamento, come ad esempio l'applicazione dell'up/oversample.

Per questo, dato un segnale già antialiased, non possono esserci introdotti alias dalla decodifica D/A.

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Re: Oversampling

Messaggio  donluca il Mar 6 Dic 2011 - 22:01

@iperv ha scritto:In ogni caso, nessuna polemica.
Io sono certo di non aver scritto minchiate, se tu pensi che lo siano...pazienza.
Però non scriviamo cose inesatte.

Mai detto che tu stai scrivendo minchiate.
Anzi, stai scrivendo cose corrette, ma che non riguardano l'argomento di questa discussione.
E se all'inizio ho scritto inesattezze è per via delle semplificazioni che ho dovuto fare per farmi capire.
Stiamo semplicemente confrontando le nostre conoscenze.

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Re: Oversampling

Messaggio  iperv il Mar 6 Dic 2011 - 22:35

@donluca ha scritto:
@iperv ha scritto:In ogni caso, nessuna polemica.
Io sono certo di non aver scritto minchiate, se tu pensi che lo siano...pazienza.
Però non scriviamo cose inesatte.

Mai detto che tu stai scrivendo minchiate.
Anzi, stai scrivendo cose corrette, ma che non riguardano l'argomento di questa discussione.
E se all'inizio ho scritto inesattezze è per via delle semplificazioni che ho dovuto fare per farmi capire.
Stiamo semplicemente confrontando le nostre conoscenze.


Donluca,
confrontare stiamo confrontando.
Tuttavia continuo a ritenere che qualcosa ti sfugga.
Quello che ho scritto è giusto.
All'uscita del DAC c'è il filtro ricostruttore.
Per eliminare gli alias.
Il DAC converte tutto quello che gli dai in pasto.
Se dai banda + alias lui converte banda più alias.
E gli alias ci sono, introdotti dall'ADC.

Guarda qui:

http://www.tnt-audio.com/sorgenti/audionote11kit.html

In bianco c'è quello che ci interessa.
O anche qui parlano di adc?
La teoria del campionamento, quindi Shannon, si occupa della conversione dall'analogico al digitale e viceversa.

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Re: Oversampling

Messaggio  iperv il Mar 6 Dic 2011 - 22:36

Anche questa è interessante, anche se dispersiva:

http://www.computeraudiophile.com/content/Oversampling-DAC-vs-NON-Oversampling-DAC

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Re: Oversampling

Messaggio  iperv il Mar 6 Dic 2011 - 22:42

Lo stesso kusunoki dice:

"2) Oversampling and High-Bit
Originally, oversampling was developed to allow the use of an analog filter with gentler characteristics as a post-filter, and not to increase the amount of information. Many people still misunderstand this. "

http://www.sakurasystems.com/articles/Kusunoki.html

E' vero, parla anche del jitter.
Ma era un problema del 97, non di oggi.
Prendi un sabre e confronta il jitter con un tda1541 non oversampling...

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Re: Oversampling

Messaggio  icsnerdics il Mar 6 Dic 2011 - 22:43

tempo fa feci l'esempio di un panino, a qualcuno piacque.

oversampling vuol dire sbattersene del http://it.wikipedia.org/wiki/Teorema_del_campionamento_di_Nyquist-Shannon e esagerare perchè si ha voglia di fare gli sboroni.

upsampling vuol dire ricostruire un ipotetico valore del segnale di mezzo tra due campionamenti (due o più), per esempio l'interpolazione bilineare è un algoritmo di upsampling.

ciao mamma.

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Re: Oversampling

Messaggio  Menestrello il Mar 6 Dic 2011 - 23:00

Per ora me ne sto buono buono, non voglio che qualcuno mi rispieghi per l'ennesima volta le solite cose.
Prendiamo però questo estratto dalla pagina: http://www.tnt-audio.com/sorgenti/audionote11kit.html

"La Philips, al tempo non capace o non disposta a fare un DAC a 16 bit "veri", la pensava diversamente. Usando l'oversampling, il filtraggio digitale e il noise-shaping incrementò la risoluzione a scapito del tempo e quindi eliminò la necessità di un DAC a 16 bit e di un filtro analogico. Le macchine Philips - e quelle derivate, le prime Meridian e Mission - suonavano meglio e il resto è storia : rapidamente ogni costruttore adottò l'upsampling e il filtraggio digitale inserendo 1, 3, o 7 valori interpolati tra ogni coppia di campioni originali."

Mi pare che anche qui i termini oversampling e upsampling vengano usati come sinonimi.

Per spiegare meglio i miei messaggi di prima, che forse qualcuno non ha capito, la definizione di upsampling riportata anche da wikipedia qui http://en.wikipedia.org/wiki/Upsampling
corrisponde proprio al problema e alla soluzione descritte da tnt audio e menzionate una volta come oversampling e una come upsampling.


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Re: Oversampling

Messaggio  donluca il Mar 6 Dic 2011 - 23:07

L'avevo notato pure io... non so sinceramente cosa intenda in quel senso l'articolo (se si riferisce all'over o up), come vedi c'è molta confusione sull'argomento al punto che neanche io sono più certo al 100% delle mie conoscenze.
Quello del quale sono sicuro è che sono due cose diverse, se ti vai a vedere su wikipedia noti che le formule alla base dell'algoritmo sono diverse.

La cosa delle frequenze sporche sinceramente mi puzza parecchio (ovvio, sennò non sarebbero sporche).
Però prima di esprimermi in merito voglio fare ricerche più accurate, perchè sono sicuro che in una fase successiva alla registrazione, il campione audio venga ripulito.

Per ora iperv lascio la questione in sospeso, non perchè non mi fidi di ciò che dici, sono sicuro che ci siano degli studi dietro tutto ciò che hai detto, ma trovo anche dei punti in contrasto con le mie conoscenze.

Ci aggiorniamo presto, tanto mò col ponte dell'immacolata avrò tempo per approfondire Wink


Ultima modifica di donluca il Mar 6 Dic 2011 - 23:08, modificato 1 volta

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