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Titolo: Teorema di Shannon ed HIFI

Confesso che all'inizio anch'io ero scettico sul fatto che un mp3
a 320 fosse riconoscibile dall'originale ma dopo varie prove mi sono
ricreduto. Ho convertito una canzone dei dire straits a 320, l'ho importata
con Sound Forge e ho visualizzato il sonogramma: sorpresa, mancavano
tutti gli alti da 15 Khz, e in più c'era qualche buco nel mezzo della
canzone.
Ora arrivo alla domanda: qualcuno del NG afferma che dovrebbe esistere la
stessa
differenza (o perlomeno paragonabile) fra cd audio pcm 44khz e dvd audio
100khz.
Da quello che so, il teorema di Shannon afferma che per non introdurre
aliasing nelle
informazioni nella riconversione digitale analogico, bisogna campionare
almeno a
2.5 volte la frequenza massima del segnale analogico.
Nel caso audio, ammesso che si riescano a percepire i 20000 Hz (sfido
chiunque a
fare una prova audiometrica e dubito che andra oltre i 17000) bastano allora
i 44Khz
per ricostruire l'originale! Naturalmente c'è poi un errore di
quantizzaziione dovuto
alla codifica, quindi meglio se uso 24 bit invece di 16 e 64 invece di 24.
Ma cosa giustifica un campionamento a 100 khz?
Chi sa darmi una risposta?
enrico

 Chi sa darmi una risposta?
Shannon dice 2.5x ma non credo di doverti dimostrare che a 5x la
definizione migliora, pensa solo che nel convertitore D/A un onda da
11Khz a 44 viene interpolata da soli 4 punti mentre 100 sono 10..
capisci che viene fuori piu definita.
ingo

 Chi sa darmi una risposta?
dipende dai filtri che si usano. Per tagliare bruscamente a 22kHz i 
filtri introducono rotazioni di fase, rotazioni che i filtri che 
tagliano a 100kHz non introducono, il tutto in banda utile.
un saluto,
		jc.

 2.5 volte la frequenza massima del segnale analogico.
Il teorema di Shannon è vero che dice che per non avere aliasing basta
campionare a 2 volte la frequenza massima,
ma in pratica si dovrebbe camionare almeno a 10 volte per lo meno questo
dicono i testi che parlano di misure ed acquisizioni.
Per quel che riguarda gli mp3 essendo un formato compresso esegue un taglio
delle informazioni basato su un modello matematico discreto il che vuol dire
che le informazioni a bassa ed altissima frequenza vengono eliminate; e sarà
pur vero che esse non fanno parte del messaggio musicale ma è altrettanto
vero che sono quelle che servono a creare la scena e l'iimmagine della
riproduzione.

 100khz.
AARRGHH !
No, c'è un'enorme differenza! Non è paragonabile!
I 15Khz li sente anche mia nonna che è un po' sorda, e se mancano te ne
accorgi subito, anche se non hai dei SuperTweeter (almeno, diciamo, fino a
17-18Khz).
Se pensi che persino l'audio delle radio broadcast  in FM arriva a 19Khz...
La sottilissima differenza di sovracampionamento tra 44Kh e 100Khz invece
non è
così evidente!
Prova ad ascoltare un'onda quadra a 17Khz e una sinusoidale alla stessa
frequenza,
vedrai che  avrai difficoltà a distinguerle... Sicchè, sai che importanza
può avere se
l'interpolazione è ottenuta a 4 punti o a 12.... Ci vogliono strumenti di
riproduzione e
(soprattutto) orecchie sopraffine per apprezzarla...

ma siete tutti ingegneri?????? cmq era ore che qualcuno postasse un post di
un certo livello :))))

 
azz! come hai fatto a scoprirmi!?
ciao,
		jc.

 I 15Khz li sente anche mia nonna che è un po' sorda,
non è per polemizzare...spero solo di essere utile.
prendi un prog e fatti due sinusoidi una a 1Khz e una a 15Khz entrambe
allo stesso "volume" tipo a -6db così eviti di saturare l'ampli
inutilmente, poi le metti in un cd e le senti in macchina (se hai un
impianto decente si intende, se hai un due vie coassiale lascia stare ti
rovini e basta), vedrai che col 1Khz che ti sega le orecchie quando
metti i 15 invece se li senti li senti così piano che qualsiasi suono
sopra di esso li cancellerebbe. (è questo uno dei criteri dell mp3 solo
che per bassi bitrate l'mp3 toglie troppo) Certo se alzi il volume prima
o poi li senti, dire che non sentiamo i 10K è sbagliato, ma se usiamo a
misurazione DIN vedrai che i 10K li senti per puzza, nel senso che a
100db li senti ma a 95 li devi intuire. certo se a tua nonna glieli
metti a 120db (una normale cuffia per wlkman ce la fa e va anche oltre)
forse li sente, comunque mio zio che ci sente normalmente non supera i
10 a volumi normali, ho provato. certo se alzo sente eccome.
Io stesso che ho solo 24anni già a 16k devo alzare un bel po per
sentirli al livello del 1khz ci sono vari db di differenza, fare le
prove ci vuole poco e ci si rende conto di come stanno le cose, magari
qualcuno potrebbe mettere su un sito un po di sinusoidi io ce le ho già
fatte alcune se le volete...però considerate di provalre in auto le
casse dei pc hanno picchi assurdi alle alte e le altissime degradano
subito dopo troppo velocemente.
così facendo potete farvi una curva isofonica personalizzata, cioè
create una curva che disegnate in base alla sensazione di pressione
sonora, puo essere utile per rilevare picchi e buchi anche nel nostro
apparato uditico, il mio impianto è ottimizzato sulle mie orecchie,
magari i microfoni dicono altro ma le mie orecchie dicono che il mio
impianto  si sente da paura! siccome immagino che un ceto egoismo c'è
sempre (chi di noi non ha i tw orientati verso di noi e l'allineamento
temporale settato per il guidatore? io ho anche incollato il mio sedile
per non dovermi alzare per far scendere e salire gli altri....scherzo!)
ingo

 prendi un prog e fatti due sinusoidi una a 1Khz e una a 15Khz ....
Beh, grazie... tra 1kHz e 15Khz mi pare ovvio che la sensibilità auditiva
sia diversa... ma qui parliamo di superacuti che l' MP3 elimina tra
15khz e 22khz !!! Lo dici tu stesso, fai già fatica a distinguere la
presenza
dei 15Khz, figurati distinguere la forma d'onda a una freq ancora maggiore!
Qui non c'entra il tuo discorso, peraltro più che ineccepibile..
Io dico solo che il taglio MP3 lo sente 'chiunque', mentre un
sovracampionamento da 100kHz no, solo qualche audiofilo ben allenato!
Tutto qui.
Ciao!

 sovracampionamento da 100kHz no, solo qualche audiofilo ben allenato!
non so il 100 perchè a 16 bit non l'ho mai sentito ma garantisco che un
100/24 è qualcosa che tutti sentono, tuttavia forse è il 24 a fare piu
del 100 chissà.
ingo

 ingo
Questo non e' vero..  o  meglio e' ovvio che aumentando la frequenza di
campionamento la definizione migliora ma a noi esseri umano non ce ne puo'
fregar di meno.
Interpolando con 10 punti anziche con 4 riesci a costruire anche le
componenti del messaggio originale che stanno sopra i 22 khz, ma noi non le
sentiamo!!
ciauz!
maz

 ingo
E' proprio questo punto. Il limite del cd sono i 16 bit di quantizzazione,
non i 44.1 khz di campionamento.
maz

 le sentiamo!!
ottieni 2 cose , ti aumenta la banda passante ( e oltre i 20khz non č 
essenziale ), ma ti migliora anche la definizione delle gamme inferiori .
e dopotutto il teorema serve essenzialmente a definire il campionamento 
necessario per riprodurre fino ad una tot freq , mica dice a che freq 
campionare per ottenere un souno hifi ;-)
ciao.


-- 
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ab...@newsland.it

 essenziale ), ma ti migliora anche la definizione delle gamme inferiori .
[CUT]
Mi spiegheresti  meglio perche dici che ti migliora la definizione anche
alle basse frequenze?
ciauz!
maz

maz wrote:

semplicemente perche' hai piu' campioni e quindi quando il dac riconverte il 
segnale in analogico ha piu' punti da mediare e quindi il risultato č piu' 
preciso.
ciao.

 e sto parlando di CD-AUDIO normalissimi, non DVD.
si vabbe' , acquisiti a quanti bit vuoi , ma sul cd riportati comunque a 16 
bit !
ciao.

 preciso.
Quindi secondo te se io prendo un segnale, ad esempio una sinusoide a 1 khz,
e la campiono prima a 2 khz e poi a 10000 khz, ottengo risultati diversi?!?
maz

maz wrote:

be' matematicamente si di sicuro , poi alla riconversione in analogico la 
sinusoide sara' piu' accurata , ma dubito che con una semplice sinusoide si 
senta acusticamente la differenza.
ciao.
 

 ciao.
invece guarda che ottieni (una volta riconvertita in analogico) proprio la
stessa cosa, il teo di shannon dice appunto questo..
ciauz!!
maz

 stessa cosa, il teo di shannon dice appunto questo..
senza voler fare discussioni inutili ,
stai citando pura teoria , e in audio la teoria serve , ma non è tutto , è 
verissimo quello che dimostra il teorema di shannon , ma lui ipotizza 
convertitori a/d e d/a ideali , oggetti che purtroppo NON ESISTONO , se 
oltre a studiare avessi ascoltato il suono di un sacd o di un dvd-audio 
confrontato con un cd sapresti la differenza tra teoria e pratica.
ciao.

 confrontato con un cd sapresti la differenza tra teoria e pratica.
beh, in quei formati certo non cambia solo la frequenza di campionamento..
cmq e' lo stesso.. per me la finiamo qui! :-)
ciauz!
maz

 non i 44.1 khz di campionamento.
ritorna il discorso sul migloramento della definizione sotto i 20Khz che
già di abbiamo spegato in 2 e tu ti ostini a non capire (l'esempio della
sinusoide non calza ci vuole un segnale imprevedibile vedrai la
differenza, semplicemente viene meno scalettato se aumenti il
campionamento e quando passi per il filtro interpolatore l'onda è
ricostruita meglio indipendentemente dalla frequenza propria, ammesso
che ne abbia una sola (sai cos'è lo sviluppo di fourier?)). io certezze
no ne ho (non so un orecchio umano fino a dove sente la differenza in
termini di campionamento e dinamica, nota bene che il campionamento è
una cosa, la frequenza udibile è un altra, guardati lo schema di un
convertitore e vedrai il rapporto che c'è tra clock e freq il teor di
shannon viene da li) soltanto so che in segnale digitale per quanto ben
riprodotto è identico all'originale solo per bit di dinamica infiniti e
bitrate infinito per cui piu alzo e meglio è, dove arrivino le orecchie
poi è un discorso anche soggettivo, le mie sono viziate sono abituato a
un suono buono per cui se il cd è mp3 da 320 te lo sgamo subito sul mio
impianto a casa ma magari non sul tuo, quando registrandomi campiono a
96Khz a 16bit anzichè a 44 o 48 io lo sento meglio il mio pianofore o
chitarra che sia, se poi tu vuoi convincermi del contrario puoi anche
provarci, ma non credo che crederò alle tue parole piuttosto che alle
mie orecchie.
Chiunque ha potuto sentire i 96Khz a 16 bit su un impinato decente puo
confermarti quello che ho detto.
Ti ho già spegato, e non solo io, per chè teoriacamente il camipnamento
influisce positivamente, ti ho anche detto che soggettivamente ho avuto
riscontri in merito, direi che piu di così non posso fare.
ingo

 cmq e' lo stesso.. per me la finiamo qui! :-)
si , direi che abbiamo gia' rotto abbastanza :-)
ciao.


veramente vorrei parlare del criterio di nyquist.... ;-)
un saluto
		jc

 sinusoide non calza ci vuole un segnale imprevedibile vedrai la
[CUT]
Uffa, a me interessava solamente sapere a cosa serve aumentare la freq. di
campionamento oltre una certa soglia (prendiamo i 44khz). L'unica risposta
positiva che ho letto e' quella che si riferisce all'impossibilita di avere
un filtro teorico, filtro che quindi porta inevitabilmente sfasamenti.
Quindi con filtri che operano in un range di frequenze piu' ampio e' più
facile ottenere una risposta migliore nel range che ci interessa (diciamo
sotto i 20khz). Pero' questo e' un problema pratico. A livello teorico i 44
khz sono sufficenti.
La membrana basilare della coclea nel nostro orecchio opera nel dominio
delle frequenze, in pratica scompone il segnale come una trasformata di
Fourier, e le frequenze oltre i 16, facciamo 20 khz non le sente! Quindi se
prendiamo un segnale qualsiasi contenente frequenze qualsiasi e lo
ascoltiamo noi lo sentiamo in ogni caso diverso! insomma ci basta
ricostruire perfettamente solo le frequenze che sentiamo. E il ormai famoso
teo di shannon ci dice come cio' puo' essere fatto nel dominio digitale.
Quindi aumentare la freq. di capionamento serve solamente per un motivo
pratico o c'e' qualcosa di teorico che ignoro?!?
ciauz!
maz

ma guarda che l' audio ( soprattutto in hi-end ) non c' entra proprio nulla 
con la teoria .....
in teoria hai perfettamente ragione , ma dal punto di vista pratico cambia.
ciao.

 ha scritto nel messaggio
news:b2ag8q$23s$1...@fata.cs.interbusiness.it...

miiii.. finalmente ci siamo capiti!! :-))))
ciauz!
maz

dvd audio  100khz.
Come puoi notare dal quoting, il 'postante' (che ha rilevato perfettamente
il
TAGLIO a 15Khz) stava paragonando la resa del Bitrate di
compressione MP3 alla frequenza (io aggiungerei 'e ai bit di campionamento')
di un segnale audio non compresso.
E io ho tentato di spiegare le differenze 'pratiche', non teoriche...
dicendo che
tra un MP3 e un audio NON conpresso le differenze sono ENORMI,
mentre tra un 44khz sampled e in 100kHz sampled sono IMPERCETTIBILI
ai più.
Ma mi avete coinvolto... in spiegazioni tecniche....
Ciao a tutti.

 che ne abbia una sola (sai cos'è lo sviluppo di fourier?)).
Entrambi i parametri, Sample Freq e Bit contribuiscono al miglioramento
dell'accuratezza, anche se il numero di bit in maniera più pesante
(raddoppia il numero di campioni ogni bit aggiunto).
L'esempio della sinusoide / triamgolare calza benissimo, anche confrontata
con la forma d'onda che più ti pare. E più ti avvicini al limite di
udibilità degli
acuti e meno differenze sarai in grado di percepire tra una sinusoide e
una 'chissachè'...
Leggiti il mio post più avanti, in risposta a Claudio, e capirai...

 ...orizzontalmente distano 4 quadretti (25 uS ciascuno). Con 8 quadretti
...

 del 100 chissà.
Da 44 a 100 c'è un incremento di circa 2 volte e mezza...
Da 16 a 24 Bit passi da 65.535 a 16.771.000 punti di campionamento....
Vedi un po' tu....

 pratico o c'e' qualcosa di teorico che ignoro?!?
un suono reale è una onda continua, e uno digitale prima di essere
interpolato (cioè si inventano tutti i valori tra un punto e un altro
con criteri selettivi logici) è fatto di punti, in un secondo a 44k hai
44.100 punti contro una curva continua, se invece campioni a 100k hai
100.000 punti, spero che avrai capito che avento piu punto la forma
dell'onda risulta tanto piu precisa quanto piu i punti sono vicini tra
loro cioè tanto piu è alta la freq di campionamento.
ingo

 L'esempio della sinusoide / triamgolare calza benissimo
non calza per niente per una sinusoide bastano ampiezza e periodo ed è
definita per l'eternità, cioè bastano due sole informazioni per
definirla in passato presente e futuro essendo un onda prevedibile
quindi è anche inutile campionarla o fare esperimenti su di essa visto
che il filtro che la interpola praticamente non sente differenza tra i
campionamenti superti quelli minimi essendo la derivata prima priva di
grossi sbalzi (l'interpolatore usa funziona sua derivata prima ed
eventualmente derivata seconda essendo poi uno stupido filtro). tra
l'altro ha una freq determinata per cui insorgi nel fatto che tutti
confondono la freq di campionamento con quella udibile o le vedono in un
rapporto che in realtà non è costante ma ha solo un minimo dato dal
teorema di shannon poi è libero.
ingo

 ha scritto nel messaggio
news:0Q32a.219325$AA2.8...@news2.tin.it...

Uhm....non avete capito per niente. non è questione di pratica, già dal
punto di vista teorico non puo aver capito senno non parlava di coclea e
frequenze udibili. il campionamento non ha niente a che vedere con la
freq udibile o meglio una volta superato il doppio della freq da
riprodurre il problema non si presenta (shannon, che però non parla di
qualità ma solo di limite inferiore), da quel punto in poi aumentare il
campionamento serve solo per aumentare la definizione ed ha un utilità
palese per chi ha capito come funziona un convertitoreD/A o A/D (sono
fresco di studi in merito, se avessi uno scanner vi manderei le pagine
del libro...ma non so come fare).
ingo

 Uhm....non avete capito per niente. 
lo so' , ma non ne potevo piu' ;-)

 lo so' , ma non ne potevo piu' ;-)
Ue'! ce l'avete con me? guardate che mi inca$$o!!  :-))))
Basta va, io rimango della mia idea voi della vostra... non aggiungo piu'
nulla.. anche perche' forse siamo andati un po' OT..
Mi dispiace solo un po' per voi perche' tanto ho ragione io! :-PPP
ciauz!
maz

 ha scritto nel messaggio
news:Arp2a.226498$AA2.8...@news2.tin.it...

eheh vabbč dai si puo vivere senza sapere a cosa serve un campionamento
a freq altissima.
Toglimi una curiositą hai fatto qualche corso di elettronica o simili?
ingo

On Tue, 11 Feb 2003 01:56:08 +0100, jc <confuci...@YYlibero.it>
wrote:

ROTFL!
http://www.scg.dees.unict.it/gnunnari/controlli/programmino/Nyquist.html
Scusa, ma le trasformate di Fourier le vuoi ignorare?? :-DD
http://alpha.science.unitn.it/~bassi/Appunti/lineari.pdf
Sandro Saccenti
Campi Bisenzio
Opel Frontera 2.2 DTi
Peugeot 206 Hdi XS
VW Polo GTi

 ingo
no, mi sono laureato in informatica e ho fatto una tesi nell' ambito
dell'elaborazione del suono..
tu?
ciauz!
maz

> Mi dispiace solo un po' per voi perche' tanto ho ragione io! :-PPP
maz , la ragione non esiste , esistono solo delle opinioni ;-)
ciao.

 maz , la ragione non esiste , esistono solo delle opinioni ;-)
ma si dai.. era una battuta.. l'importante e' volersi bene :-))
maz

 ha scritto nel messaggio
news:m9t2a.172047$0v.47...@news1.tin.it...

Faccio ing.
ingo

sinusoidali.
 e io mi auguro che tu non dicessi sul serio su tutto il resto perchè
sei da ricovero.
ingo