Názor k článku Analogový záznam analogového signálu na digitálním počítači od František Ryšánek - Nejlepší normálně dostupné analogové zesilovače a ADC v...

  • Článek je starý, nové názory již nelze přidávat.
  • 22. 8. 2017 9:49

    František Ryšánek

    Nejlepší normálně dostupné analogové zesilovače a ADC v audio pásmu mají vlastní šum a zkreslení okolo -120 dB pod limitací, to je asi 20 bitů informace. Takže 24b ADC má jmenovitý kvantizační šum (zkreslení) hluboko pod těmito analogovými jevy, ergo nepodstatný. Lidský sluch sahá cca do 20 kHz, a pokud se ve zpracování signálu chcete vyhnout "zježení" filtru těsně pod Nyquistovým prahem (což stejně nemáte šanci slyšet), tak v dnešní době není problém vzorkovat v taktu třeba až 192 kHz (v amatérských podmínkách). Řešit s touhle výbavou v dnešní době dithering je správné řešení neexistujícího problému.

    Jako reálné problémy při digitalizaci gramodesek bych viděl:
    - přesnost otáček gramodesky
    - hukot pohonu (otáčky motoru, vibrace převodů a ložisek)
    - případné vibrace z okolí
    - frekvenční charakteristika snímače (přenosky) a také mechaniky raménka
    - nepříliš dokonalé oddělení stereo kanálů, dané mechanickým principem záznamu
    - reálné analogové nectnosti samplujícího zařízení = je rozdíl mezi audio vstupem
    v notebooku, USB gramcem a poloprofi audio kartou / externím boxem,
    přestože všechna tři zařízení mají jmenovitě 24b/192kHz. Modulo rozvod zemí,
    rušení od napájecích zdrojů apod.

    Ohledně digitalizace pásků: kvalitní pásek studiového kotoučáku ještě prosím.
    Nebo i slušného home hifi kotoučáku, pokud je kvalitní materiál pásku a přístroj
    (což v té době u nás moc nebývalo, to je dáno tehdejší součástkovou základnou.)
    Pokud se týče konzumních audiokazet: na těch Vám ještě zbyl nějaký použitelný záznam?

    Zašumět analogově na úrovni kvantizačního "šumu" nebo lehce nad, navzorkovat násobně vyšší frekvencí, pak prohnat ostrou dolní propustí v digitální doméně... s tím jsem si jednou hrál na nějaké 16b kartě pro analogový vstup v průmyslu. Zákazník potřeboval přesně a relativně rychle měřit teplotu taveniny v metalurgii nebo co (a servosmyčkou podle toho něco řídit). Vlastně jsem nemusel do signálu záměrně šumět, protože vstup měl horší analogový šum než digitální rozlišení. Požadovaná užitečná šířka pásma měřené informace byla asi do 10 Hz, ale zákazník vyžadoval lepší než 12b přesnost (optimálně 16 a více bitů informace). K dispozici byla vzorkovací frekvence asi 1 kHz (teoreticky víc, ale pak se zas nestíhal ustálit S&H za vstupním multiplexerem, což jsem si předem obenchmarkoval). Bylo hezky znát, jak následná filtrace zvýší počet bitů užitečné informace klidně nad hranici jmenovitého rozlišení ADC :-) A to jsem se ani nepokusil o filtraci "výstřelového šumu" (outlier rejection) což zákazník původně taky zmiňoval. Nakonec ta práce šla tuším do outu, ale bylo to zajímavé a poučné i jako cvičení ohledně reálných vlastností průmyslové ADC karty.