"網友 LukeLo 的「漫談數位音樂」" 有些問題請教.

[spider]

1.首先在 "音樂如何數位化"這段裡面
最後一段裡面有提到說"實際上我們的電路沒有辦法紀錄瞬間的振幅大小，而是紀錄取樣時距內的振幅最大值"
這一句話是什麼意思,有點不太能理解.

2."為什麼要數位化？"
在這段裡面有提到說"輸出前還要通過一個低通濾波器，將高次諧波濾除，這樣聲音就會變得比較平滑"
為什麼階梯波輸出經過一個低通濾波器之後會比較平滑???

3."Supersampling(Oversampling)"
這一段裡面有提到"內插補點計算"
可以請問什麼是內插補點計算嗎..

4."Dynamic range"
一般來講的話,cd的標準規格是 16bit /44.1k
而我們有時會會看到一些超取樣的cd 24bit/192k
例如"Susan Wang"的 Close to you
Best Audiophile Voice 等等...
想請問的是,撥放這些cd需要不同的機器嗎??
因為cd的標準規格是16bit/44.1k
還是說當撥放這些cd時機器會自動辨識.

眾多問題還煩請各位解答,感謝感謝~~ :o

[emil]

1.首先在 "音樂如何數位化"這段裡面
最後一段裡面有提到說"實際上我們的電路沒有辦法紀錄瞬間的振幅大小，而是紀錄取樣時距內的振幅最大值"
這一句話是什麼意思,有點不太能理解.

指的是如果有一個聲音的變動週期再取樣時距內完成, 那你就會Loss掉這個訊息

2."為什麼要數位化？"
在這段裡面有提到說"輸出前還要通過一個低通濾波器，將高次諧波濾除，這樣聲音就會變得比較平滑"
為什麼階梯波輸出經過一個低通濾波器之後會比較平滑???

這....牽扯到訊號處理, 首先你要先了解何謂低通濾波,
不過說起來....有點麻煩.....這麼說吧, 你把一張圖用高斯模糊處理過後
是不是變的較模糊(平滑)了? 高斯模糊就是一種低通濾波~

3."Supersampling(Oversampling)"
這一段裡面有提到"內插補點計算"
可以請問什麼是內插補點計算嗎..

10, 11, 12, 13, 14, 15 這樣六個數字組成一條曲線(長度6),
如果你要把他放大一倍(長度變成12), 那, 中間的數字是不是變成空的?
如果你要維持原曲線的平滑度, 你就會內插補點, 變成如下的數列
10,10.5,11,11.5,12,12.5,13,13.5,14,14.5,15,15.5
此數列中有.5的值都是內插補點算出來的, (10+11)/2=10.5, 了解?

4."Dynamic range"
一般來講的話,cd的標準規格是 16bit /44.1k
而我們有時會會看到一些超取樣的cd 24bit/192k
例如"Susan Wang"的 Close to you
Best Audiophile Voice 等等...
想請問的是,撥放這些cd需要不同的機器嗎??
因為cd的標準規格是16bit/44.1k
還是說當撥放這些cd時機器會自動辨識.

超取樣並不代表CD也是超取樣, 所謂的超取樣指的是母帶的錄製使用
高於16bit/44.1k的規格, 他在壓製成CD時, 會經過一個降頻的動作,
將聲音轉換成16bit/44.1K, 這樣的降頻動作也是超取樣的技術之一,
如果降頻降的好, 那比你用16bit/44.1k的母帶的效果會來的佳~

[JCG]

超取樣並不代表CD也是超取樣, 所謂的超取樣指的是母帶的錄製使用高於16bit/44.1k的規格, 他在壓製成CD時, 會經過一個降頻的動作,將聲音轉換成16bit/44.1K, 這樣的降頻動作也是超取樣的技術之一,如果降頻降的好, 那比你用16bit/44.1k的母帶的效果會來的佳~

這個不是dither的概念嗎？跟超取樣有關係？
還是我知識不足……+_+a

[JamesT]

1. 這是早期的 A-to-D 以 sample and hold 的作法運作, 因為訊號處理需要時間, 電路無法在一瞬間完成取樣工作, 所以是利用開關控制, 讓類比訊號在每一個取樣區間分別對電容充電, 而後續轉換工作的處理電路可以取用這個存在電容中的電壓來用。

2. 為什麼階梯波經過低通濾波之後會變得平滑呢... 基本上就是因為「瞬間轉折」這種物理行為, 經由傅立葉轉換至頻域來描述時, 是由大量的高頻成分互相拉扯而得以完成的。請參考大學理工科的數學教材。

3. 在數位音訊播放 D-to-A 過程中所做的 oversampling ( 超取樣 ) 是一種數位式的低通濾波器 ( digital filter, 請參考大學"數位訊號處理"課程內容 )。想像在很粗很大格的階梯波之間插入許多小階梯, 那麼其粗糙的程度是不是就比較少了呢, 或者說平滑的程度就增加了呢... 所以它稱為內插補點 ( interpolation filter ), 又稱為反鋸齒 ( anti-alias filter )... 更高級一點的情況, 考慮 Nyquist 取樣理論的觀點, 以 fs = 2f 來還原 f 的內容時, 就有了訊號重建 ( reconstruction filter ) 如此富麗堂皇的名稱出現了。

4. 以高精度取樣資料經過"遞色"處理 ( dither ) 而得到的低精度取樣, 其最根本精神在於「欺騙」。由於人類的知覺感官特性, 因此遞色在數位視訊以及數位音訊上的作用是很明顯的能夠使人感覺到更自然的視覺以及聽覺效果。

[JamesT]

關於遞色處理可以參考置頂的"[簡介]foobar2000..."討論串的第三十頁中間有 adomu 兄所提供的示意圖, 即能很快體會到它的意思。

更深入的內容可以參考置頂的"Dither的影響"討論串...

[emil]

4. 以高精度取樣資料經過"遞色"處理 ( dither ) 而得到的低精度取樣

這, dither翻成遞色嗎?
小弟是學過遞色函數啦~ 不過, 跟這個dither好像不一樣~ [XD]

[emil]

2. 為什麼階梯波經過低通濾波之後會變得平滑呢... 基本上就是因為「瞬間轉折」這種物理行為, 經由傅立葉轉換至頻域來描述時, 是由大量的高頻成分互相拉扯而得以完成的。請參考大學理工科的數學教材。

這個用Matlab畫一張圖應該就很容易看出來了~

[JamesT]

我曾經在很久以前的 PHOTOSHOP 軟體, 忘了第幾版 ( 或者不是 PHOTOSHOP, 因我用過數種影像處理軟體, 記不太得 ), 看到它對 dither 的中文翻譯是遞色, 覺得這個翻譯很棒, 同時顧及意譯和音譯, 所以深刻的印象就留在腦中。雖然現在看到 PHOTOSHOP 中文版把 dither 翻譯成混色, 意譯上是較為明確, 不過我還是覺得以前那個翻譯比較神妙。

我想現在應該還是有很多人會使用「遞色」來稱呼電腦圖學上的 dither 吧, 因為這個翻譯我在許多年以前就認識了。

[spider]

感謝各位的解答~~
感謝..