dekkersj Posted 9 mei 2006 Report Share Posted 9 mei 2006 Beste allemaal, Een hele tijd terug een discussie gehad met iemand die het maar niks vond, al die rinkelende blokken. Laatst die discussie weer gehad met een collega. Ik begrijp ze ergens wel. Kijk maar eens naar de volgende 2 blokgolven. Het zijn blokgolven in het digitale domein (dus gefilterd) enze hebben een frequentie van 44.1 Hz. Plaatje 1: Plaatje 2: Welke zou jij kiezen als "de beste"? Onwillekeurig gaat de voorkeur uit naar plaatje 2. Maar schijn bedriegt! Dat wordt duidelijk als er gekeken wordt naar de overdracht: Even schrikken, het blijkt dat het niet-rinkelend "filter" een hogetoon versterking heeft. Amplitudevervorming dus. Ik zeg niet dat alle niet-rinkelende filters deze overdracht hebben, maar het zal er niet ver vanaf liggen. Mocht ik een fout hebben gemaakt, ergens, hoor ik die graag. Groet, Jacco Link to comment Share on other sites More sharing options...
cgm Posted 9 mei 2006 Report Share Posted 9 mei 2006 Ik begrijp er eerlijk gezegd geen snars van. Wat voor filter, hoezo rinkelen.. Ik weet niet voor wie je dit neerpent, als het voor een select gezelschap is best hoor. Link to comment Share on other sites More sharing options...
UltrAnalog Posted 9 mei 2006 Report Share Posted 9 mei 2006 Mij is ie ook kwijt Link to comment Share on other sites More sharing options...
dekkersj Posted 9 mei 2006 Author Report Share Posted 9 mei 2006 Gelukkig, ik dacht dat ik alweer afgefakkeld zou worden oid. Nou, een korte uitleg. Te beginnen bij Shannon en dus de basis van de digitale techniek. Shannon heeft bewezen dat je tot de helft van de samplefrequentie alle informatie kunt terugwinnen door te bemonsteren met die samplefrequentie. Bij interpolatie heb je een laagdoorlaatfilter nodig om die losse tijddomein samples te reconstrueren. Volgens de theorie heb je daar niets aan, want je hebt een brickwall filter nodig in het frequentiedomein met als implicatie dat je oneindig lang moet wachten. Je kunt zo'n filter dus als parameter zien waaraan je kunt draaien, omdat je het ideale geval toch niet kunt maken. In audioland zijn er vele ontwerpers die naar tijddomeinplaatjes kijken en daarop hun conclusies baseren. Ik heb begrepen dat er zelfs gerenommeerde bedrijven beweren dat dat rinkelen niet goed is. Kan zijn, maar het introduceert een amplitudefout als je dat rinkelen gaat weghalen. Om dat te demonstreren heb ik een blokgolf gekozen waarbij ik tot fs/2 alle harmonischen meeneem volgens de Fourierreeks die een blokgolf representeert. Dat is plaatje 1. Je ziet duidelijk rinkelen of ringing. Dat zien analoge ogen niet graag en veroordelen dit signaal al gauw en wordt het afgewezen. Onterecht, zo blijkt. Je kunt ook zo lang prutsen aan je filter totdat er een nette blok uitkomt, dat is plaatje 2. Voor het oog een lust, maar in het frequentiedomein een vervorming. Plaatje 2 hoort bij een filter dat, wanneer geimplementeerd in een DAC, vaak geprezen wordt met het argument "meer detail" en "beter uitsterfgedrag". Ja, dat vind ik niet gek: je zit de hoge tonen te boosten! Maar dat mag ik natuurlijk niet zeggen... Gesnopen? Groet, Jacco Link to comment Share on other sites More sharing options...
UltrAnalog Posted 9 mei 2006 Report Share Posted 9 mei 2006 Gesnopen? Nee. - Sinds wanneer heeft Shannon Nyquist's theorie overgenomen? - Wat heb je in godsnaam voor filter bedacht om plot 2 te genereren? Het lijkt er meer op dat je de blokgolf op een hogere fs hebt gegenereerd en simpelweg gedownsampled hebt zonder te filteren. Dan boost je niets, je vouwt frequenties rond fs/2. Kortom, je geeft de uitkomsten van een procedure die je niet beschrijft en dat maakt ze ontzettend moeilijk te interpreteren. - hoeveel ontwerpers ken jij in audioland die slechts naar tijddomein plaatjes kijken? - waarom scheer je pre- en postringing over een kam? Link to comment Share on other sites More sharing options...
dekkersj Posted 9 mei 2006 Author Report Share Posted 9 mei 2006 (edited) Gesnopen? Nee. - Sinds wanneer heeft Shannon Nyquist's theorie overgenomen? - Wat heb je in godsnaam voor filter bedacht om plot 2 te genereren? Het lijkt er meer op dat je de blokgolf op een hogere fs hebt gegenereerd en simpelweg gedownsampled hebt zonder te filteren. Dan boost je niets, je vouwt frequenties rond fs/2. Kortom, je geeft de uitkomsten van een procedure die je niet beschrijft en dat maakt ze ontzettend moeilijk te interpreteren. - hoeveel ontwerpers ken jij in audioland die slechts naar tijddomein plaatjes kijken? - waarom scheer je pre- en postringing over een kam? Shannon heeft als eerste een bewijs geleverd voor het theorema van Nyquist. Is verder niet relevant. Je tweede vraag is een interessante. Daar zou je een raised cosine Nyquist filter voor kunnen gebruiken. Heb ik niet gedaan. Ik heb een audiopakket een blok laten genereren. En die ziet er in het tijddomein prachtig uit. Daar de Fouriercoefficienten van bepaald en die vergeleken met wat ze zouden moeten zijn. Resultaat: verschil. Als ik de Fouriercoefficienten van de echte blok tot fs/2 als norm neem, kan ik spreken van een transfer. Er is nergens overgesampled oid. Er zullen waarschijnlijk oneindig veel manieren om zo'n filter te maken, maar erg veel zullen ze niet afwijken. Overigens is het zo dat het tijdssignaal dat de blok benadert door alle harmonische voorstelt tot fs/2 te nemen, dat dit gezien kan worden als een signaal waarbij gebruik is gemaakt van het ideale anti-aliasing filter en bij reconstructie het ideale reconstructiefilter. Beetje abstract, maar het is wel zo. Ik heb verder niets met pre- en/of postringing te maken. Ik bepaal de fout als functie van frequentie. Zoals ik dat bij mijn signaaltheorie lessen heb geleerd. Groet, Jacco Edited 9 mei 2006 by dekkersj Link to comment Share on other sites More sharing options...
UltrAnalog Posted 9 mei 2006 Report Share Posted 9 mei 2006 Mij ontgaat het nut van de hele oefening. Je hebt een signaal opgedeeld in harmonischen, alle boven een bepaalde frequentie weggelaten, en nu lijkt het op een brickwall gefilterd signaal. Wiedes, dat is exact wat je doet. Vervolgens ga je er net zo lang aan punniken totdat je precies de amplitudes in elkaar gefizzled hebt die een aliasing zou veroorzaken. Die had je ook in 3 us door matlab kunnen laten uitrekenen. Houden ze je wel aan het werk daar? Link to comment Share on other sites More sharing options...
ravon Posted 9 mei 2006 Report Share Posted 9 mei 2006 Gelukkig, ik dacht dat ik alweer afgefakkeld zou worden oid. Nou, een korte uitleg. Te beginnen bij Shannon en dus de basis van de digitale techniek. Shannon heeft bewezen dat je tot de helft van de samplefrequentie alle informatie kunt terugwinnen door te bemonsteren met die samplefrequentie. Bij interpolatie heb je een laagdoorlaatfilter nodig om die losse tijddomein samples te reconstrueren. Volgens de theorie heb je daar niets aan, want je hebt een brickwall filter nodig in het frequentiedomein met als implicatie dat je oneindig lang moet wachten. Je kunt zo'n filter dus als parameter zien waaraan je kunt draaien, omdat je het ideale geval toch niet kunt maken. In audioland zijn er vele ontwerpers die naar tijddomeinplaatjes kijken en daarop hun conclusies baseren. Ik heb begrepen dat er zelfs gerenommeerde bedrijven beweren dat dat rinkelen niet goed is. Kan zijn, maar het introduceert een amplitudefout als je dat rinkelen gaat weghalen. Om dat te demonstreren heb ik een blokgolf gekozen waarbij ik tot fs/2 alle harmonischen meeneem volgens de Fourierreeks die een blokgolf representeert. Dat is plaatje 1. Je ziet duidelijk rinkelen of ringing. Dat zien analoge ogen niet graag en veroordelen dit signaal al gauw en wordt het afgewezen. Onterecht, zo blijkt. Je kunt ook zo lang prutsen aan je filter totdat er een nette blok uitkomt, dat is plaatje 2. Voor het oog een lust, maar in het frequentiedomein een vervorming. Plaatje 2 hoort bij een filter dat, wanneer geimplementeerd in een DAC, vaak geprezen wordt met het argument "meer detail" en "beter uitsterfgedrag". Ja, dat vind ik niet gek: je zit de hoge tonen te boosten! Maar dat mag ik natuurlijk niet zeggen... Gesnopen? Groet, Jacco Bij mijn door Spido zo geliefde blokgolfexperimentjes produceerde ik een blokgolf door een opamp te laten schakelen tussen twee DC waarden van een paar Volt. De resulterende blokgolf bleek in zijn pure vorm prima bruikbaar om er luidsprekers blokgolven mee te laten uitspugen, het signaal bleek voor mij lastig meetbaar. Mijn digitale frequentieanalyzer, die maximale spanning van +/- 20 Volt aankan, begon namelijk heftig te piepen, de amplitude van het blokgolfsignaal overschreed het maximum. Ik stopte maar een paar volt in de opamp en als ik eraan ging meten kwam een veel hogere spanning uit die mijn analyzer overbelast. Rara hoe kan dat? Kennelijk waren de flanken van de blokgolf z Link to comment Share on other sites More sharing options...
UltrAnalog Posted 9 mei 2006 Report Share Posted 9 mei 2006 En de fout die Ravon hier maakt is de crux van het ringing debat. Digitale ringing is geen analoge overshoot. Ringing is niets meer of minder dan de staprespons van een brickwall linear phase filter. Als het signaal ook maar iets langzamer zou stijgen zou het teveel filteren. Jouw analyser steigerde waarschijnlijk omdat je een breedband signaal in een A/D converter steekt die niet of slecht anti-aliasing filtert en door het terugvouwen van componenten boven fs/2 verzadigt. Link to comment Share on other sites More sharing options...
dekkersj Posted 9 mei 2006 Author Report Share Posted 9 mei 2006 Mij ontgaat het nut van de hele oefening. Je hebt een signaal opgedeeld in harmonischen, alle boven een bepaalde frequentie weggelaten, en nu lijkt het op een brickwall gefilterd signaal. Wiedes, dat is exact wat je doet. Vervolgens ga je er net zo lang aan punniken totdat je precies de amplitudes in elkaar gefizzled hebt die een aliasing zou veroorzaken. Die had je ook in 3 us door matlab kunnen laten uitrekenen. Houden ze je wel aan het werk daar? Het nut van de oefening is dat je gaat oppassen bij het zien van nette blokgolven in digitale systemen. En zeker als er een leverancier/verkoper/pseudetechneut naar je toe komt en zegt alle problemen met cd geluid te kunnen oplossen doordat hij een apparaat heeft dat veel beter is. Immers, een blokgolf komt er net zo uit als ie er in gaat... Misschien is het voor jou niet relevant, maar voor andere wel. Het gaat erom dat er een besef is dat bij digitale systemen die rinkeling nu juist goed is. Vandaag had ik niet veel te doen. Het haakt eigenlijk ook in op een felle discussie met een collega vorige week. Hij is dag in dag uit bezig met digitale systemen en hij stelde botweg dat ie die rinkels niet wil zien. Ok, zei ik, maar dan introduceer je vervorming. Dat was volgens hem niet zo, etc, etc. Het lijkt wel een forum. Groet, Jacco Link to comment Share on other sites More sharing options...
UltrAnalog Posted 9 mei 2006 Report Share Posted 9 mei 2006 Als je collega dag in dag uit bezig is met digitale systemen dan kan ie vast wel de fourier transformatie van een boxfunctie uitrekenen en op een sinc uitkomen. Dat is eerstejaars werk. Waarschijnlijk heeft Gerzon & Craven gelezen en ik mag hopen dat ie het over multirate of oversampled systems heeft. Link to comment Share on other sites More sharing options...
dekkersj Posted 9 mei 2006 Author Report Share Posted 9 mei 2006 Als je collega dag in dag uit bezig is met digitale systemen dan kan ie vast wel de fourier transformatie van een boxfunctie uitrekenen en op een sinc uitkomen. Dat is eerstejaars werk.[...] Jazeker, en hij heeft er zijn buik vol van. Net zoals de meeste digitale systeem ontwerpers. Die willen helemaal niet zoveel taps meenemen voor die Sinc. Die willen een veel effectievere methode. En ze komen dan bij de raised cosine nyquist filtering uit. Deze geeft net als de "gewone" Nyquist filtering (brickwall dus) geen intersymbool interferentie en dat is dan het uitgangspunt. Dat heeft dus met centen te maken. Groet, Jacco Link to comment Share on other sites More sharing options...
UltrAnalog Posted 9 mei 2006 Report Share Posted 9 mei 2006 Elk bedrijf gebruikt een vorm van raised cosine filtering en nog een heel gamma andere truuks. Verminderen van de benodigde berekeningen is daar de drijfveer, niet verfraaiien van de impulsrespons. Link to comment Share on other sites More sharing options...
ravon Posted 9 mei 2006 Report Share Posted 9 mei 2006 En de fout die Ravon hier maakt is de crux van het ringing debat. Digitale ringing is geen analoge overshoot. Ringing is niets meer of minder dan de staprespons van een brickwall linear phase filter. Als het signaal ook maar iets langzamer zou stijgen zou het teveel filteren. Jouw analyser steigerde waarschijnlijk omdat je een breedband signaal in een A/D converter steekt die niet of slecht anti-aliasing filtert en door het terugvouwen van componenten boven fs/2 verzadigt. Het ringing effect is ergens de staprespons van. Of dat van een analoog filter of van een digitaal filter is, dat maakt in principe niets uit, het blijft een staprespons en ik vermoed dat daar het probleem zit. Want mijn 16 bits analyzer sampelt met maximaal 100 kHz en gebruikt voor anti aliasing een combinatie van digitale filters (FIR) met een gespecificeerde verzwakking van meer dan 90 dB. Dat moet voldoende zijn om alle fs troep boven fs/2.56 (DFT) effectief kwijt te raken of in ieder geval zover te verzwakken dat het de ingang niet overbelast. Link to comment Share on other sites More sharing options...
dekkersj Posted 9 mei 2006 Author Report Share Posted 9 mei 2006 En de fout die Ravon hier maakt is de crux van het ringing debat. Digitale ringing is geen analoge overshoot. Ringing is niets meer of minder dan de staprespons van een brickwall linear phase filter. Als het signaal ook maar iets langzamer zou stijgen zou het teveel filteren. Jouw analyser steigerde waarschijnlijk omdat je een breedband signaal in een A/D converter steekt die niet of slecht anti-aliasing filtert en door het terugvouwen van componenten boven fs/2 verzadigt. Het ringing effect is ergens de staprespons van. Of dat van een analoog filter of van een digitaal filter is, dat maakt in principe niets uit, het blijft een staprespons en ik vermoed dat daar het probleem zit. Want mijn 16 bits analyzer sampelt met maximaal 100 kHz en gebruikt voor anti aliasing een combinatie van digitale filters (FIR) met een gespecificeerde verzwakking van meer dan 90 dB. Dat moet voldoende zijn om alle fs troep boven fs/2.56 (DFT) effectief kwijt te raken of in ieder geval zover te verzwakken dat het de ingang niet overbelast. Maar met een condensator over de ingang was het euvel verholpen. Dat is toch een filtering effect. Groet, Jacco Link to comment Share on other sites More sharing options...
dekkersj Posted 9 mei 2006 Author Report Share Posted 9 mei 2006 [...]het resultaat was een meetbare en strakke blokgolf. [...] Wat versta jij trouwens onder een strakke blokgolf? Groet, Jacco Link to comment Share on other sites More sharing options...
ravon Posted 9 mei 2006 Report Share Posted 9 mei 2006 En de fout die Ravon hier maakt is de crux van het ringing debat. Digitale ringing is geen analoge overshoot. Ringing is niets meer of minder dan de staprespons van een brickwall linear phase filter. Als het signaal ook maar iets langzamer zou stijgen zou het teveel filteren. Jouw analyser steigerde waarschijnlijk omdat je een breedband signaal in een A/D converter steekt die niet of slecht anti-aliasing filtert en door het terugvouwen van componenten boven fs/2 verzadigt. Het ringing effect is ergens de staprespons van. Of dat van een analoog filter of van een digitaal filter is, dat maakt in principe niets uit, het blijft een staprespons en ik vermoed dat daar het probleem zit. Want mijn 16 bits analyzer sampelt met maximaal 100 kHz en gebruikt voor anti aliasing een combinatie van digitale filters (FIR) met een gespecificeerde verzwakking van meer dan 90 dB. Dat moet voldoende zijn om alle fs troep boven fs/2.56 (DFT) effectief kwijt te raken of in ieder geval zover te verzwakken dat het de ingang niet overbelast. Maar met een condensator over de ingang was het euvel verholpen. Dat is toch een filtering effect. Groet, Jacco Ja. Waarmee ik uiteindelijk wil zeggen dat de blokgolf die door de ADC wordt gezien meer HF bevat als hij ringt. Link to comment Share on other sites More sharing options...
UltrAnalog Posted 9 mei 2006 Report Share Posted 9 mei 2006 Want mijn 16 bits analyzer sampelt met maximaal 100 kHz en gebruikt voor anti aliasing een combinatie van digitale filters (FIR) met een gespecificeerde verzwakking van meer dan 90 dB. Anti-aliasing is per definitie analoog. Het downsampling (anti-imaging) filter is digitaal. Zoek Werner's postings er op na, hij legt het veel beter uit dan ik Link to comment Share on other sites More sharing options...
ravon Posted 9 mei 2006 Report Share Posted 9 mei 2006 [...]het resultaat was een meetbare en strakke blokgolf. [...] Wat versta jij trouwens onder een strakke blokgolf? Groet, Jacco Jouw golfje 2. Link to comment Share on other sites More sharing options...
ravon Posted 9 mei 2006 Report Share Posted 9 mei 2006 Want mijn 16 bits analyzer sampelt met maximaal 100 kHz en gebruikt voor anti aliasing een combinatie van digitale filters (FIR) met een gespecificeerde verzwakking van meer dan 90 dB. Anti-aliasing is per definitie analoog. Het downsampling (anti-imaging) filter is digitaal. Zoek Werner's postings er op na, hij legt het veel beter uit dan ik Om precies te zijn staat in er documentatie van deze analyzer het volgende: Anti Aliasing: Combined digital anti-aliasing filter utilizing cone filter, FIR filter and digital filters to attenuate all alias components better than 90 dB. Link to comment Share on other sites More sharing options...
UltrAnalog Posted 9 mei 2006 Report Share Posted 9 mei 2006 Nou dan hebben we de reden te pakken waarom het ding clipte: er is geen analoge anti-aliasing toegepast (totdat je de condensator toevoegde). Gebeurt vaker bij goedkope oplossingen. Mijn analyzer heeft voor elk frequentiebereik een ander analoog filter. Dat is niet de goedkoopste oplossing maar wel de enige goede. Link to comment Share on other sites More sharing options...
dekkersj Posted 9 mei 2006 Author Report Share Posted 9 mei 2006 [...]het resultaat was een meetbare en strakke blokgolf. [...] Wat versta jij trouwens onder een strakke blokgolf? Groet, Jacco Jouw golfje 2. Dat is dan een foute blokgolf. In digitale begrippen. Groet, Jacco Link to comment Share on other sites More sharing options...
ravon Posted 9 mei 2006 Report Share Posted 9 mei 2006 Nou dan hebben we de reden te pakken waarom het ding clipte: er is geen analoge anti-aliasing toegepast (totdat je de condensator toevoegde). Gebeurt vaker bij goedkope oplossingen. Mijn analyzer heeft voor elk frequentiebereik een ander analoog filter. Dat is niet de goedkoopste oplossing maar wel de enige goede. Da's dan duidelijk, het moet ook allemaal in een klein draagbaar kastje passen, helaas is het dus een goedkope oplossing in een reteduur kastje. Link to comment Share on other sites More sharing options...
dekkersj Posted 9 mei 2006 Author Report Share Posted 9 mei 2006 By the by, hear de files die ik gegenereerd heb: hear dus. Kijk zelf maar naar de tijddomein responsies. Groet, Jacco Link to comment Share on other sites More sharing options...
UltrAnalog Posted 9 mei 2006 Report Share Posted 9 mei 2006 Da's dan duidelijk, het moet ook allemaal in een klein draagbaar kastje passen, helaas is het dus een goedkope oplossing in een reteduur kastje. Ach zo erg is het over het algemeen niet; welke gek gaat er nu ultrabreedbandige blokgolven genereren De signalen die jij voor je werk meet hebben niet zo'n hoge frequentieinhoud. Dus de waar is naar zijn geld. Mijn analyzer was nieuw $80,000 Link to comment Share on other sites More sharing options...
Recommended Posts
Create an account or sign in to comment
You need to be a member in order to leave a comment
Create an account
Sign up for a new account in our community. It's easy!
Register a new accountSign in
Already have an account? Sign in here.
Sign In Now