AK4493 - Чудеса?....

[Long]

Наповал....
Каким это образом цифровой фильтр цифрового же потока - да имеет полосу пропускания больше, чем
половина частоты дискретизации?

 

[Удалённый пользователь 2234]

Почему вас это удивляет? Вы первый раз в жизни видите график АЧХ антиалиасингового фильтра?

 

[mrf]

сначала задайте вопрос, зачем в цапе фильтры.
я так понял что это суть интерполяционный алгоритм, т.к. чем "проще" интерполирование, тем больше гармоник получается. интерполяция же нужна затем что фактическая работа цапа идет на 128/256/512x Fs и на каждый такт этих 24,576 МГц на выходе нужно отрисовать плавное изменение значения между сэмплами входных 48кГц. соответственно да, оно превышает половину ЧД входного сигнала.

 

[Long]

Почему вас это удивляет?

-- Потому, что это ЦАП.

 

[wolfire]

а что этот цифровой фильтр фильтрует?

 

[Удалённый пользователь 2234]

- Потому, что это ЦАП

И в чем проблема?

 

[mrf]

а что этот цифровой фильтр фильтрует?

wiki: Передискретизация#Передискретизация_с_помощью_цифровых_фильтров

 

[Long]

-- NickCrow, если Вы не понимаете и и только стебётесь - то, как здесь часто и многие пишут - "отойдите в сторонку" (с)

-- wolfire, вот именно с этим и непонятка. Потому как на это фильтр подаётся входной сигнал ЦАП-а.
Цифровой. В котором в принципе не может быть частот, превышающих половину частоты дискретизации.

 

[Удалённый пользователь 2234]

NickCrow, если Вы не понимаете и и только стебётесь

Никакого стеба. Я реально не понимаю что вас удивило в этом графике. Все там стандартно, примерно так же как и на других аналогичных графиках.

 

[Удалённый пользователь 2234]

Потому как на это фильтр подаётся входной сигнал ЦАП-а.
Цифровой. В котором в принципе не может быть частот, превышающих половину частоты дискретизации.

Вот тут вы ошибаетесь, сигналы с частотами превышающими половину частоты дискретизации могут присутствовать и для удаления их из спектра как раз и применяются фильтры графики которых вы тут привели.

 

[basЫl]

вроде же делается апскейлинг в х раз, заполняем нулями пустые семплы, фильтруем - разве не так?

 

[Rst7]

Потому как на это фильтр подаётся входной сигнал ЦАП-а.

Нет, не входной. Сначала апсемплинг, потом - фильтрация, чтобы убрать зеркальные и прямые повторения спектра. Да, фильтр не идеальный, но мощности сигналов в области 22/24кГц крайне малы, потому небольшое оставшееся отражение спектра ни на что не влияет.

 

[Rst7]

Цифровой. В котором в принципе не может быть частот, превышающих половину частоты дискретизации.

Цифровой сигнал с частотой дискретизации f имеет бесконечный спектр, состоящий из прямых и зеркальных повторений спектра 0...f|2. Финитные спектры имеют только сигналы, бесконечные во времени. А таких сигналов в природе не существует, так что любые сигналы имеют бесконечный спектр.

 

[Rst7]

Есть очень хороший разбор полетов по поводу конечных/бесконечных спектров/сигналов в старой книге:

Финк Л.М. Сигналы, помехи, ошибки... Заметки о некоторых неожиданностях, парадоксах и заблуждениях в теории связи.

http://publ.lib.ru/ARCHIVES/F/FINK_Lev_Matveevich/Fink_L.M._Signaly,_pomehi,_oshibki...(1984).[djv-fax].zip

Возникающие парадоксы из-за пренебрежения этими фактами там отлично разобраны.

 

[Long]

>Цифровой сигнал с частотой дискретизации f имеет бесконечный спектр, состоящий из прямых и зеркальных повторений спектра

-- Это только если смотреть на саму двоичную последовательность прямоугольных импульсов...

>Нет, не входной. Сначала апсемплинг, потом - фильтрация

-- ОК, пусть будет так. Но апсемплинг (например, 4-х кратный) - что , к исходному с полосой (для простоты)
20 кГц добавит что-то в полосе 20кГц-24 кГц? И полученный сигнал на частоте 192 кГц фильтруется
до 100 кГц?

 

[Rst7]

Это только если смотреть на саму двоичную последовательность прямоугольных импульсов...

Во-первых, только так теория и рассматривает цифровые сигналы, иначе добро пожаловать в парадоксы.

ОК, пусть будет так. Но апсемплинг (например, 4-х кратный) - что , к исходному с полосой (для простоты)
20 кГц добавит что-то в полосе 20кГц-24 кГц? И полученный сигнал на частоте 192 кГц фильтруется
до 100 кГц?

После апсемплинга например в 4 раза у Вас спектр будет выглядеть так L...H H....L L....H H....L с последующим повторением (сначала зеркально, потом незеркально, и до бесконечности). А надо получить L...H 0.....0 0.....0 0......0 с последующими повторениями. Вот именно характеристику именно этого фильтра и приводят в даташите.

Ну и апсемплинг там не в 4 раза, а в 64-128-256, но это не принципиально с точки зрения общности.

 

[]Den[]

...сигналы, бесконечные во времени. А таких сигналов в природе не существует...

Попался мне тут один природный СИГНАЛьчик, бесконечный - https://ru.wikipedia.org/wiki/Реликтовое_излучение

 

[Rst7]

Попался мне тут один природный СИГНАЛьчик, бесконечный

Нет, конечно. T=13.8 миллиардов лет

Нет, пардон, не совсем так. Длительность этого сигнала - примерно 400000 лет. Просто случилось это 13.8 миллиардов лет назад.

 

[wolfire]

wiki: Передискретизация#Передискретизация_с_помощью_цифровых_фильтров

к сожалению там не написано для чего фильтр, написано что это компромисс между качеством и сложностью расчётов., а как он работает на пальцах не написано. Может современные кумпуктеры могут и напрямую считать звук в реальном времени с заданной точностью без фильтров?

 

[Vladimir74]

Как я понимаю, сигнал после ЦАП имеет ступенчатую форму, что и обуславливает наличие в нем гармоник превышающих частоту семплирования. С помощью фильтра эти части спектра удаляются, что приводит к сглаживанию ступенчатости сигнала. Конечно ступеньчастость очень мала, но она есть и фильтрация нужна. А частота среза фильтра конечно за пределами звукового диапазона.

 

[Удалённый пользователь 2234]

я так понял

Как я понимаю,

Граждане, пожалуйста, прежде чем писать - изучите вопрос хотя бы на базовом уровне. Зачем сбивать с толку других пользователей форума запутанными некорректными формулировками?

 

[mrf]

Зачем сбивать с толку других пользователей форума запутанными некорректными формулировками?

это пишет чел, который даже не пытался в этой теме что-либо объяснять..
@Vladimir74 корректно сформулировал. у себя я тоже не вижу ошибок, хотя согласен, что это далеко не самая лучшая формулировка. а вот напомню вам ваш ответ:

Почему вас это удивляет? Вы первый раз в жизни видите график АЧХ антиалиасингового фильтра?

еще и некорректно написано - это не антиалайзинговый фильтр, т.к. конвертация в аналоговый домен, и алайзингу там неоткуда взяться.
и в следующий раз если у вас будут претензии, то постарайтесь объяснить человеку в чем именно он не прав а не просто тыкать в это или удивленно хлопать глазами что не все такие суперпрофессионалы как вы.

к сожалению там не написано для чего фильтр, написано что это компромисс между качеством и сложностью расчётов., а как он работает на пальцах не написано. Может современные кумпуктеры могут и напрямую считать звук в реальном времени с заданной точностью без фильтров?

компы с достаточной точностью считают, тут проблемы что при выводе результат может содержать лишние "шумы преобразования" которые хоть и не слышны, но могут поднасрать. вот этот встроенный фильтр обеспечивает работу цапа "что на входе - то и на выходе".

 

[Rst7]

еще и некорректно написано - это не антиалайзинговый фильтр, т.к. конвертация в аналоговый домен, и алайзингу там неоткуда взяться.

Этот фильтр стоит еще в цифровом домене после передискретизации на частоту работы сигма-дельта. А уже потом только при помощи сигма-дельта преобразования все превращается в аналог. И именно этот фильтр убирает лишние отражения спектральных составляющих сигнала, а это в англоязычной терминологии и есть alias.

Другое дело, что конкретно этот фильтр так не называют, обычно это просто interpolation filter.

 

[mrf]

И именно этот фильтр убирает лишние отражения спектральных составляющих сигнала, а это в англоязычной терминологии и есть alias.

...хотя нет, все таки не совсем понимаю.. отражения от чего? они же возникают когда мы загоняем гармоники выше чд/2 в чд. а тут?
практически, как вывод сигнала ступеньками может запороть НЧ?

 

[Rst7]

отражения от чего? они же возникают когда мы загоняем гармоники выше чд/2 в чд.

Еще раз. Спектр сигнала в цифровом домене всегда бесконечен. Он содержит копии спектра из диапазона 0...f/2. Сначала идет инвертированная копия, потом неинвертированная, и так далее. Когда делается апсемплинг, то те копии, которые укладываются в полосу 0...F/2 (я специально букву большую взял) - они непосредственно там появляются, в новом сигнале, уже, естественно, являясь не копиями, а, так сказать, полноценными областями спектра сигнала. Ну а то, что выше F/2 - там опять история с копиями спектра. Это для кратных f и F картина простая, а если сделать дробный апсемплинг - там все эти отражения и переотражения смешиваются в крайне причудливых комбинациях.

 

[Rst7]

практически, как вывод сигнала ступеньками может запороть НЧ?

Да забудьте Вы про ступеньки. Этот фильтр - это не про ступеньки.

Но если уж про "ступеньки", то всякие сильно ВЧ-частоты от ступенек в силу ухудшения линейности аналогового тракта именно на ультразвуковых частотах после собственно сигма-дельта могут крепко увеличить уровни шума, THD/IMD и так далее.

 

[Удалённый пользователь 2234]

@Vladimir74 корректно сформулировал.

Как я понимаю, сигнал после ЦАП имеет ступенчатую форму, что и обуславливает наличие в нем гармоник превышающих частоту семплирования. С помощью фильтра эти части спектра удаляются, что приводит к сглаживанию ступенчатости сигнала.

@mrf, @Vladimir74, еще раз - изучите вопрос хотя бы на базовом уровне.

Другое дело, что конкретно этот фильтр так не называют, обычно это просто interpolation filter.

Я предпочитаю термин антиалиасинговый фильтр, поскольку и interpolation filter и decimation filter являются антиалиасинговыми по задаче, которую они выполняют, к тому же часто на этапах интерполяции и децимации можно использовать абсолютно одинаковые фильтры.

 

[Long]

всякие сильно ВЧ-частоты от ступенек в силу ухудшения линейности аналогового тракта именно на ультразвуковых частотах после собственно сигма-дельта могут крепко увеличить уровни....

-- Это когда бьют себя пяткой в грудь, а I-V преобразователи делают на 5532 и тому подобных,
а не на скоростных ОУ, как оно дожно бы быть.....

 

[mrf]

Но если уж про "ступеньки", то всякие сильно ВЧ-частоты от ступенек в силу ухудшения линейности аналогового тракта именно на ультразвуковых частотах после собственно сигма-дельта могут крепко увеличить уровни шума, THD/IMD и так далее.

это понятно, но это не алайзинг. я именно поэтому и написал "практически", потому что теория про бесконечный спектр понятна, но мне кажется вы не учитываете, что апсэмплинг у нас кратный и копия сигнала будет повторять сам сигнал. и алайзингом я бы это не назвал, т.к. в моем понимании это все-таки изменения вызванные отражением а не отражения сами по себе.

@mrf, @Vladimir74, еще раз - изучите вопрос хотя бы на базовом уровне.

я вот сейчас задумался сделали ли это вы..? потрудитесь объяснить что именно вас не устраивает

к тому же часто на этапах интерполяции и децимации можно использовать абсолютно одинаковые фильтры.

давайте вспомним вообще все задачи где могут применяться фильтры и будем их все называть антиалайзинговыми. отличная логика.

 

[Rst7]

-- Это когда бьют себя пяткой в грудь, а I-V преобразователи делают на 5532 и тому подобных,
а не на скоростных ОУ, как оно дожно бы быть.....

Так с учетом того, что частота работы сигма-дельта преобразователя - несколько МГц, то можно на пальцах одной руки пересчитать операционники, которые и в звуковом диапазоне имеют вменяемые шумы, и в мегагерцовом диапазоне имеют хорошую линейность и достаточный запас по усилению, чтобы ООС эффективно работала.