音效卡輸出音質測試計畫

JamesT · 文章由 **JamesT** » 2002-01-05 14:05

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首先我必須說一下, 你的實驗確實不夠嚴謹, 你沒有先假設, 沒有先推論, 然後以觀察實驗結果來取得答案, 這是錯誤的實驗方法。

接下來要對你的實驗的缺點加以說明。

首先, 用接近 1/2 fs ( sample frequency ) 的訊號來做這些實驗是不明智的。任何這方面的數位運算, 若 complexity 在 O(n), 則到 0.45 fs 的時候都已經快不行了。23/48~0.48, 這樣做出來是不具代表性的。

第二, 48-96-48 是不能代表 SRC 的。試問 96 如何轉 44.1。基本上 SRC 概略的運作方法是用 O(n) 的做法來做很高倍的插補 ( ex: 128倍 ) 而後重取。概念上 O(n) 的插補可以想見其效果必然是滿不理想的, 因為 FFT 的 complexity 是 n 的二點多次方, 不過藉由種種 trick, 結果總是還不錯。像 CoolEdit 這樣一個音效編輯軟體, 實在無法模擬 SRC。因為用 CoolEdit 跑 48-96-48 的過程其實是 48-SRC-96-SRC-48。而且 SRC 演算法太多種, 尤其是 O(n) 的, 更不知道它用了什麼 trick。

硬體 SRC 當遇到同頻輸入輸出時, 會不會做 resample, 不一定, 看它設計。也許你覺得不 resample 才合理, 但是有時候這要增加成本。因為它還要多一道 feedback 來控制, 然後還要多一些 comparator 之類的 ( 簡而言之它要「看懂」你的來源頻率 )。然後它還要多一條路讓你 bypass ( 否則它的 SRC 又要設計得更加複雜 )。

如果你用 CoolEdit 來想像 SRC, 那就很難體會了。CoolEdit 如果你要它同頻轉同頻, 它只消幾行 if 的程式便看懂你在做無意義的事, 但硬體的 SRC 不是這樣。

TMNEXT · 文章由 **TMNEXT** » 2002-01-05 21:31

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首先我必須說一下, 你的實驗確實不夠嚴謹, 你沒有先假設, 沒有先推論, 然後以觀察實驗結果來取得答案, 這是錯誤的實驗方法。

[b05]

我在想的時候，確實不是很嚴謹，有很多只是猜測...

接下來要對你的實驗的缺點加以說明。

首先, 用接近 1/2 fs ( sample frequency ) 的訊號來做這些實驗是不明智的。任何這方面的數位運算, 若 complexity 在 O(n), 則到 0.45 fs 的時候都已經快不行了。23/48~0.48, 這樣做出來是不具代表性的。

是因為會失真嗎？
其實我原來是用 1khz 作的實驗，後來才想到試試看 23khz，本來是希望 SRC 會因此發生嚴重的失真，藉此凸顯、確認，的確是有經過 SRC，要不看圖形我真的分辨不出來那是不是音量差異所造成的結果。
不過我失望了，23khz 和 1khz 作出來的圖形"巨觀"看起來差不多，還是無法分辨是否經過 SRC 的作用。

第二, 48-96-48 是不能代表 SRC 的。試問 96 如何轉 44.1。基本上 SRC 概略的運作方法是用 O(n) 的做法來做很高倍的插補 ( ex: 128倍 ) 而後重取。概念上 O(n) 的插補可以想見其效果必然是滿不理想的, 因為 FFT 的 complexity 是 n 的二點多次方, 不過藉由種種 trick, 結果總是還不錯。像 CoolEdit 這樣一個音效編輯軟體, 實在無法模擬 SRC。因為用 CoolEdit 跑 48-96-48 的過程其實是 48-SRC-96-SRC-48。而且 SRC 演算法太多種, 尤其是 O(n) 的, 更不知道它用了什麼 trick。

努力看了好久，好像看懂了一點點

感謝您說明 SRC 的運作方式。
會想到用 48-96-48 來模擬，是因為以前看過的 Codec 說明文件，提到 48k 輸入時，SRC 會作這樣的動作。不過我看的只是表面的文字說明，實際上是不清楚 SRC 到底真正作了什麼。至於 Cool Edit SRC 的運算法，我也無從得知，不過看起來品質還不錯

軟體的算法和硬體的作法大概還是有一段差距，您說得不錯，用 Cool Edit 模擬，恐怕沒法近似真正的硬體 SRC 的表現。
另外我想再請問一下，Cool Edit 作的 48(upsampling)--> 96(downsampling)-->48 的動作，和高倍插補-->重取是完全不同的兩種計算方式？還是類似？

硬體 SRC 當遇到同頻輸入輸出時, 會不會做 resample, 不一定, 看它設計。也許你覺得不 resample 才合理, 但是有時候這要增加成本。因為它還要多一道 feedback 來控制, 然後還要多一些 comparator 之類的 ( 簡而言之它要「看懂」你的來源頻率 )。然後它還要多一條路讓你 bypass ( 否則它的 SRC 又要設計得更加複雜 )。

如果你用 CoolEdit 來想像 SRC, 那就很難體會了。CoolEdit 如果你要它同頻轉同頻, 它只消幾行 if 的程式便看懂你在做無意義的事, 但硬體的 SRC 不是這樣。

瞭解了。
EMU10K1 我猜他應該有 bypass 的設計，不然我們就無法輸出正確的 Dolby Digital 的音訊給外部的解碼器了。不過播放 48khz 時會不會去用，以我現有的設備，還是實驗不出來... [XD]

JamesT · 文章由 **JamesT** » 2002-01-05 23:26

是因為會失真嗎？

大概很多人都知道取樣理論最基本的就是 1/2 fs 有效。若講精確一點, 應該是 1/2 fs 以上無效。問題是, 這個基本理論, 是假設你擁有無限的計算力和解析度, 而實際上是不可能的。實際上, 離散的計算, 愈接近 1/2 fs 愈不準。當然, 前人們已經發展出許多良好的演算法, 可以做到很逼近 1/2 fs 都還很有效。不過總而言之, 用極為接近 1/2 fs 的頻率來做實驗, 通常是用來「考驗、測試」一個新開發的演算法 ( 看它能撐到哪裡 ), 而不是用來「驗證是否存在」。

另外我想再請問一下，Cool Edit 作的 48(upsampling)--> 96(downsampling)-->48 的動作，和高倍插補-->重取是完全不同的兩種計算方式？還是類似？

關於軟體 SRC 我沒有研究, 不曉得軟體是怎麼做的。不過基本上你還是可以大概確定它是用 O(n) 的演算法 ( 用 complexity 超過 n 一次方的演算法應該是沒人能接受的, 遇到大檔案會死 ), 也就是說仍然不是最好的解。

EMU10K1 我猜他應該有 bypass 的設計，不然我們就無法輸出正確的 Dolby Digital 的音訊給外部的解碼器了。不過播放 48khz 時會不會去用，以我現有的設備，還是實驗不出來... [XD]

能夠數位輸出 DD/DTS 的音效晶片當然都有所謂 bypass mode ( 應該稱為 native mode 比較正確, 因為此時數位輸出的每一個 bit 都要由程式決定的 ), 這是沒錯的。很久以前我也曾異想天開地希望 WINDVD 能在播放 CD 的時候以 native mode 數位輸出不經 SRC 的原始數位訊號, 不過我想 InterVideo 大概對這不會有興趣的, 因為還要用到 CD-ROM RAW READ ( 要讀 sub-channel )......有點麻煩。

至於 48K 數位輸出, 這必定是有過 SRC, 不可能為了 48K 的 PCM 還要隨時偵測並且切換到 native mode ( 最重要的是 native mode 不會幫你建立 SPDIF frame data! 這是重點...... )。其實 DearHoney 早就驗證過了。我記得他以前曾經製做過 48K DTS 訊號的「假 wave 檔」然後輸出, 結果爆掉, 這個實驗確實證明了 48-48 還是會過 SRC。

LukeLo · 文章由 **LukeLo** » 2002-01-06 01:40

至於 Cool Edit SRC 的運算法，我也無從得知，不過看起來品質還不錯

軟體的算法和硬體的作法大概還是有一段差距，您說得不錯，用 Cool Edit 模擬，恐怕沒法近似真正的硬體 SRC 的表現。

這裡有一些軟體與硬體SRC評比。
http://www.ne.jp/asahi/fa/efu/fsconv/fsconv_2.html

文章由 **DearHoney** » 2002-01-06 21:54

在剛裝好driver而還沒安裝Diamond的相關軟體與A3D調整程式前，測試數據非常差勁，頻響抖來抖去相當有趣，放在下面讓大家作為警惕，裝driver不要只裝一半。不知道SB Live!系列和Audigy如果只裝driver不安裝肥大的AudioHQ是否也會發生同樣的慘況。

<a href="http://mp3.dearhoney.idv.tw/MX300/Monst ... 搞笑的Output1 44100Hz</a>
<a href="http://mp3.dearhoney.idv.tw/MX300/Monst ... 搞笑的Output1 48000Hz</a>

我現在也用 Diamond 1.02 版來測試 MX300，但是即使我把驅動程式安裝好了，不論開機幾次怎麼測，都是你現在這種搞笑的數據，而且，可以視為一樣的成績，成績太接近了。為此我也重新 ghost 系統，還是一樣。

怎麼會這樣？

這讓我想到 AU8810 的成績，大家都是出在頻率響應圖上，起起伏伏的有如萬重山巒般的美麗，真怪.....


[ 這篇文章在 2002-01-06 21:55 被 DearHoney 編輯過 ]

LukeLo · 文章由 **LukeLo** » 2002-01-06 22:41

這真奇怪了，請問您有沒有拿出原廠的Diamond MX300 Driver光碟讓程式安裝相關軟體呢？我這個數據是在開機的時候把目錄指向從老伯抓的1.02 Win9x版driver目錄後測得，執行該目錄內的STARTW9X.EXE並重開機就正常了。

kyo · 文章由 **kyo** » 2002-01-08 12:19

DIAMOND Monster Sound MX200!!!!!!
[b01]

TMNEXT · 文章由 **TMNEXT** » 2002-01-30 19:12

抱歉又把這篇挖出來，因為有一個很嚴重的錯誤必須更正 ^^;;
前面我說 SB Live! 的錄音音量可以調成相等，甚至是比較大聲，
這是錯的 ^^|||
事實上即使將錄音音量調到最大，SB Live! 錄進來的音量還是較原來小聲一點。
這一點，和 Bennet 兄所作的測試結果是相同的：
http://bennetng.uhome.net/AudigyDE/AudigyDE.htm
最下面的後記/感想

不過在 AC'97 Codec 裡面，可以打開一個 Rec Gain 的選項，
增益 Wave in 的音量，我沒試過，或許會有幫助。\r
這個選項可以用 CrosStudio 來打開
http://crosstudio0.tripod.com/SBliveTTT/

另外關於 Live! 錄數位靜音會有雜訊的問題（不管是 44KHz 或 48KHz），
最後終於證實...... 是 dithering ... Live! 加了 dithering ....

挖咧，不該錯信廣告，誤我一生...

這個 dithering 的選項可以關掉，不過我很奇怪為什麼 APSLive Driver
預設是叫人關掉 dithering，不是加了 dithering 會比較好嗎？....

TMNEXT · 文章由 **TMNEXT** » 2002-01-30 19:38

挖咧，實在是越想越不甘心，被 DAL 騙那麼多年，
說什麼是世界唯一硬體 dithering 的音效卡，
結果雖然 Live! 數位靜音的雜訊，看起來就像加了 noise shaping
的樣子（高頻的 noise 隆起），我還是不疑有它，結果....
嗚嗚嗚...被騙了....

現在想想也對，Live! 所有的 audio sources 都要經過 Effects Processor
Effects Processor 是以 32-bit 運作的，要有高品質的效果器輸出，
非得要用 dithering 不可....
我真是太傻了...

另外想請站長測試一下 Live! 後置輸出的聲音品質，
因為網路上有傳說 Live! 的後置輸出用的是 I2S 的 Codec，
輸出品質比前置用的 AC'97 Codec 好很多，我自己接的結果是
接上後置輸出之後喇叭低音全無

不過這個應該是我自己設備的問題，如果站長有空請幫忙試一下
網路上的傳言是否為真。

文章由 **DearHoney** » 2002-01-31 11:41

關於有 dithering 會比較好的前提是，你進來的資料是高密度的格式，想要降轉成低密度的，例如 24bit 96kHz 降成 16bit 48kHz 就可能會比直接錄成 16bit 48kHz 要來得佳。

但是 SB Live!/Audigy 進來的格式都是 16bit 48kHz，在這裡使用直接使用 dithering 的意義就不大了，所以這是我猜 APS Live! 預設要關閉的原因。但是以 SB Live!/Audigy 本身原本的遊戲需求規劃，先 upmix 成 32bit 格式做完運算後，再用 dithering 降回 16bit，是有其考量沒錯。

挖咧，實在是越想越不甘心，被 DAL 騙那麼多年，說什麼是世界唯一硬體 dithering 的音效卡

不太可能吧？世上的專業音效卡何其多，CardDeluxe 不可能是唯一的一張。

另外想請站長測試一下 Live! 後置輸出的聲音品質，因為網路上有傳說 Live! 的後置輸出用的是 I2S 的 Codec，輸出品質比前置用的 AC'97 Codec 好很多

這個不是傳言吧..... SB Live! 全系列總是在後置輸出用額外的 PHILIPS DAC 來做輸出..... 我們網站有講過啊.....

但是品質會因此比較好嗎？難講..... 真的是要測了才知道。

我自己接的結果是接上後置輸出之後喇叭低音全無

你遇上了阻抗匹配的問題..... 印象中那一顆 PHILIPS 的 DAC 在輸出推力上比一般 AC97 CODEC 來得大，但是忘記有沒有如前置輸出一樣再去搭配一個 OP，可能問題是出在這裡。