Topping D50 Problematik mit Übertragungsauflösung

Michael123456 · 20. Januar 2019

Hallo,
mein Topping D50 ist per USB 3.1 Gen2 mit meinen PC verbunden und ich habe das Problem, dass ich Musik nur mit PCM 384 KHz/s 32Bit übertragen kann und nicht mit 768KHz/s, wie es laut Hersteller möglich sein soll. Das Betriebssystem ist Win 10 Pro 64 Bit (aktuellste Version) und der Topping Treiber ist auch installiert, woran könnte das liegen?

Ich bedanke mich im Voraus

ghecko · 20. Januar 2019

...hast du denn Musik in 768KHz, so unsinnig das auch ist?

Eigentlich sollte Windows 10 das ohne den extra Treiber bewerkstelligen (ab April 2017 war UAC 2.0 dabei):
https://docs.microsoft.com/en-us/windows-hardware/drivers/audio/usb-2-0-audio-drivers
Vllt hilft es wenn du den Treiber von Topping deinstallierst?

Btw: mit 768Khz kannst du Musik bis in einen Frequenzbereich von 384.000Hz darstellen, von denen du alles über 30.000Hz an den Lowpass der Outputstage deines DACs verfütterst, was aber nicht schlimm ist weil deine Ohren im mittleren Alter eh ab 16.000Hz nichts mehr wahrnehmen.

Michael123456 · 20. Januar 2019

Eine beuinstalation des Treibers hat bichts gebracht, soll ich es so lassen oder noch etwas ausprobieren? Ich habe keine 768kHz Dateien.

ghecko · 20. Januar 2019

Du hast in keinem Fall Nachteile dadurch, dass du 768Khz nicht nutzen kannst. Selbst 384Khz sind sinnfrei

auch wenn man über die passenden Audiodateien verfügt.
16bit/44,1Khz decken das Menschliche Hörspektrum zu mehr als 100% ab. Alles darüber ist nur zum Mastern interessant oder Marketing-BS.

Michael123456 · 20. Januar 2019

Da muss ich vehement widersprechen, da ich den Unterschied zwischen 16bit/44.1 KHz und 24 Bit/192 kHz deutlich hören kann. Bei einer Wellendarstellung durch ein Blockdiagramm, was die Analog-Digital-Wandlung ist, spielt nicht nur das korrekte Darstellen der max. und min. Amplitudenauslenkung eine Rolle, sonder auch eine möglichst flüssige Darstellung der Übergänge zwischen diesen, wofür mehr als 40 kHz Abtastrate bei einer maximalen Schwingungsfrequenz von 20kHz nötig sind, daher sind hohe Audioauflösungen (bei guten Lautsprechern) durchaus sinnvoll.

ghecko · 20. Januar 2019

Dann habe ich hervorragende Lektüre für dich: https://people.xiph.org/~xiphmont/demo/neil-young.html
Besonders Aufschlussreich für deine Auffassung ist die Sektion "Sampling fallacies and misconceptions"

Sampling theory is often unintuitive without a signal processing background. It's not surprising most people, even brilliant PhDs in other fields, routinely misunderstand it. It's also not surprising many people don't even realize they have it wrong (.....) All signals with content entirely below the Nyquist frequency (half the sampling rate) are captured perfectly and completely by sampling; an infinite sampling rate is not required. Sampling doesn't affect frequency response or phase. The analog signal can be reconstructed losslessly, smoothly, and with the exact timing of the original analog signal.

Kann durchaus sein dass du nen Unterschied hören kannst. Nur ist die Frage, ob der Unterschied den du hörst da tatsächlich hingehört. Denn wie gesagt, 192Khz ist hauptsächlich Futter für den Lowpassfilter und erzeugt im schlimmsten Fall eine Menge Noise durch harmonische Schwingungen im hörbaren Bereich, welches da ganz sicher nichts zu suchen hat.

S6_ · 20. Januar 2019

Wenn ihr schon beim Thema seid, kann ich folgenden Artikel auch empfehlen:

https://www.digital-audio-systems.com/technischer-hintergrund/sinn-und-unsinn-von-hohen-sampleraten/

Michael123456 · 20. Januar 2019

Angenommen du hast recht, wieso kann ich dann bei Videospielen und Netflix einen deutlichen Klangunterschied, zwischen 16bit/44.1 kHz und 24 Bit/192 kHz hören?

Aus physikalischer Sicht spricht folgendes Dagegen:

Zwar lässt sich bei elektromagnetischen Wellen ausgehend von dem Kennen der max. und min. Amplitudenauslenkung der Wellenverlauf exakt bestimmen, da sie eine ungedämpfte Schwingung (Sinuskurve) bestimmen. Aber bei allen Druckwellen und damit auch bei Schallwellen legt immer eine gedämpfte Schwingung vor, da ein Teil der transportierten kinetischen Energie in thermische Energie umgewandelt wird, wodurch es zu einem Energieverlust der Welle kommt, und bei einer gedämpften Schwingung ist der Amplitudenverlauf eine Sinnuskurve mit konstant sinkender Auslenkung. Demzufolge sind einzelne Schallwellen Sinuskurven mit sinkender Auslenkung, aber die Überlagerung von Schallwellen, nämlich der aufgenommene Ton, muss keine Sinuskurve darstellen, daher ist sein Graph auch durch die lokalen Maxima und Minima nicht eindeutig bestimmbar, wodurch mehr Punktangaben erforderlich sind, also eine höhere Abtastrate.

https://de.wikipedia.org/wiki/Schall#/media/File:Schalldarstellung_static.png

Siehe Abbildung 1 und 3.

ghecko · 20. Januar 2019

S6_ schrieb:
https://www.digital-audio-systems.com/technischer-hintergrund/sinn-und-unsinn-von-hohen-sampleraten/

Ich wäre Vorsichtig mit solchen Informationen von einer Firma, die mir genau solche Geräte verkaufen will. Besonders in den unteren Absätzen wird beiläufig wieder eingeworfen, welche Vorteile eine höhere Samplingrate und ein höherer Dynamikumfang gegenüber der CD-Qualität doch hat, obwohl das in meinem Artikel und sogar in ihrem eigenen Hörtest widerlegt wurde.

DAS:

Das Nyquist-Shannon-Theorem setzt ideale Antialias- und Rekonstruktionsfilter voraus, die es in der Realität nicht gibt. Bei einer Abtastrate von 44,1kHz verbleiben nur etwa 2kHz Bandbreite zwischen 20kHz und 22,05kHz für die Anwendung der Filter, die entsprechend steilflankig und dadurch invasiv für das obere Ende des Hörspektrums ausgelegt werden müssen. Sie verursachen, je nach Topologie, Phasenverzerrungen, Pre-Ringing, Höhenabfall oder unharmonische Alisingverzerrungen im oberen Frequenzbereich. Höhere Abtastraten ermöglichen aufgrund des breiteren verfügbaren Frequenzspektrums den Einsatz deutlich sanfterer Rekonstruktions-Filter, die die Nachteile der Filter bei niedrigeren Sampleraten vermeiden. Dadurch verbessert eine höhere Abtastrate den reproduzierten Klang, nicht weil man das erweiterte Frequenzspektrum hören könnte, sondern weil es eine Anwendung wenig invasiver Antialiasing- und Rekonstruktionsfilter ermöglicht.

xiph hingegen:

Because digital filters have few of the practical limitations of an analog filter, we can complete the anti-aliasing process with greater efficiency and precision digitally. The very high rate raw digital signal passes through a digital anti-aliasing filter, which has no trouble fitting a transition band into a tight space. After this further digital anti-aliasing, the extra padding samples are simply thrown away. Oversampled playback approximately works in reverse.
This means we can use low rate 44.1kHz or 48kHz audio with all the fidelity benefits of 192kHz or higher sampling (smooth frequency response, low aliasing) and none of the drawbacks (ultrasonics that cause intermodulation distortion, wasted space). Nearly all of today's analog-to-digital converters (ADCs) and digital-to-analog converters (DACs) oversample at very high rates. Few people realize this is happening because it's completely automatic and hidden.

Oder hier, DAS:

Mit dem Red-Book-Standard kommt neben der Abtastrate von 44,1kHz auch eine Wortbreite von 16Bit, die über den gesamten Dynamikumfang von 96dB lediglich 65.530 Lautstärkeabstufungen ermöglicht. Das menschliche Gehör löst allerdings deutlich feiner auf. Die psychoakustische Forschung legt Auflösungen im Bereich von über 1 Mio. Lautstärkeabstufungen nahe, was einer vergleichbaren digitalen Auflösung von 20-22Bit entsprechen würde.

Völliger Schwachsinn. Xiph dazu:

The answer: Our -96dB noise floor figure is effectively wrong; we're using an inappropriate definition of dynamic range. (6*bits)dB gives us the RMS noise of the entire broadband signal, but each hair cell in the ear is sensitive to only a narrow fraction of the total bandwidth. As each hair cell hears only a fraction of the total noise floor energy, the noise floor at that hair cell will be much lower than the broadband figure of -96dB.

Thus, 16 bit audio can go considerably deeper than 96dB. With use of shaped dither, which moves quantization noise energy into frequencies where it's harder to hear, the effective dynamic range of 16 bit audio reaches 120dB in practice [13], more than fifteen times deeper than the 96dB claim.

120dB is greater than the difference between a mosquito somewhere in the same room and a jackhammer a foot away.... or the difference between a deserted 'soundproof' room and a sound loud enough to cause hearing damage in seconds.
16 bits is enough to store all we can hear, and will be enough forever.

Michael123456 · 20. Januar 2019

Hier ein Beispiel für zwei Graphen f1 und f2 mit gleichen Extrema, aber unterschiedlichen Verläufen

ghecko · 20. Januar 2019

Michael123456 schrieb:
muss keine Sinuskurve darstellen, daher ist sein Graph auch durch die lokalen Maxima und Minima nicht eindeutig bestimmbar, wodurch mehr Punktangaben erforderlich sind, also eine höhere Abtastrate.

Ich weiß durchaus wie komplex ein Druckverlauf innerhalb eines Schallsignals aussehen kann. Oben sieht man sehr gut, wie die mp3-Kompression durch mathematische Annäherung an das verlustfreie flac-file Störungen auf das Signal moduliert, als folge dieser Annäherung.
Genau das meinst du doch, dass durch die Geringe Auflösung eine Originalgetreue Interpolarisierung des Signals nicht mehr möglich ist, weil es keinem Idealen Sinus entspricht und so die mathematischen Modelle versagen, nicht wahr?

Das da oben sind beides 16-Bit, 44.1Khz files von einer CD, das mp3-File wurde direkt aus der geripten Wave-Datei erzeugt. Nun kann man zwischen dem mp3-file und dem Flac keinen Unterschied hören. Akso ich als Mensch zumindest nicht, obwohl ein Beyerdynamic T1 an einem Lehmann Linear und einem ziemlich guten PCM1794-DAC das eigentlich zulassen solle.
Dieses Interpolarisationsrauschen, welches aufgrund der fehlenden Auflösung der mp3-Datei entstanden ist, liegt oberhalb des menschlichen Wahrnehmungsvermögens aus Sicht der Frequenz und unterhalb der Wahrnehmungsschwelle was die Dynamik betrifft, besonders in modellierter Form auf ein Signal, welches eine viel höhere Dynamik aufweist. Das sieht nicht schön aus, aber man_hört_es_nicht. Warum du Unterschiede zu hören vermagst kann viele Ursachen haben, aber nicht die, dass 16Bit/44,1Khz für deine Ohren nicht gereicht hätten. Die Leute wollen schließlich Geld verdienen mit the next big thing you absolutely need. Und es hat funktioniert, denn du sitzt hier mit deinem 768Khz Gerät.

Ich empfehle euch, meinen Link oben -in Ruhe- durchzulesen. Keiner der hier Anwesenden kann mir erzählen dass er das bereits getan hat, denn dann wäre diese Diskussion hier Überflüssig oder eben Glaubens und nicht Faktenbasiert. Hinter Xiph stecken die Leute, die vorbis, opus und flac erfunden haben. Die wissen wovon sie sprechen.

Michael123456 · 20. Januar 2019

Du behauptest nun, dass zwar ein Qualitätsunterschied besteht, wegen der verlustbehafteten Digital-Analog-Wandlung, aber dieser nicht wahrnehmbar ist. Ich habe das gerade auf meinen Teufel L getestet mit einem YouTube Video 192kHz/24Bit und dar war zwischen 192kHz und 44.1 kHz ein deutlicher Qualitätsuntrerschied zu höheren, obwohl ich nur die Windows-Soundeinstellungen geändert habe. Wie kann das sein?