Diferencias con Upsampling

Tras muchas pruebas, y leyendo en otros foros, he ajustado el upsampling de iZotope del Audirvana con los siguientes valores:

Steepness: 24
Filter max length: 1,500,000
Cutoff freq: 1.03
Pre-ringing: 0.7

Re-muestreando siempre en x4 para 44,1khz y 48khz, y en x2 para 88,2khz y 96khz.

La verdad... ahora ya me va gustando más.

No sé, aún estoy dudando, y escuchando tranquilamente toda mi música para notar las diferencias, pero tiene buena pinta.

He probado el upsampling de una pista chunga en PCM 44,1kHz hasta DSD128 con Korg Audiogate, luego enviada por Audirvana al Mytek...   
Decepción. No suena nada mejor. Peor, suena mas plana. Pensaba que al prescindir del filtrado PCM, iba a sonar mejor, pero no. Debe de ser que la distorsión de fase inducida por el filtrado añade algo placentero que no proporciona el DSD.

Punkylex escribió:

DrFunk escribió:

Torrecillas escribió:Perdonad mi ignorancia.
Que es el Upsampling?.

En una señal digital, es el proceso de aumentar la cantidad de muestras por segundos que se utiliza para representar una señal analógica. Dicho en palabras llanas, en un CD, la señal sonora se codifica tomando 44100 muestras por segundo, el proceso de upsampling lo que hace es inventarse, mediante un proceso de "interpolación" o el algoritmo que sea, más muestras entre cada par de muestras originales. En realidad la señal analógica tras el proceso no se mejora ya que según el teorema de nyquist con 40000 muestras por segundo es suficiente para restablecer total y absolutamente cualquier señal en el plano audible. ¿El sonido puede cambiar? dependerá del algoritmo que se utilice para el upsampling y la "mierda" que meta a la señal original. ¿Esto puede gustar más o menos? Por supuesto ... para gustos los colores.

Saludos

Tu afirmación: «según el teorema de nyquist con 40000 muestras por segundo es suficiente para restablecer total y absolutamente cualquier señal en el plano audible» no es cierta. ¿Porque? Pues porque el teorema de Nyquist «sólo» es un teorema, es decir una verdad matemática imposible a realizar en el mundo físico real. Para que sea realizable en el mundo físico este teorema necesitaría un filtro ideal de reconstrucción de la señal análogica que no provoque ni aliasing (la superposición de los espectros simétricos, > 22050 Hz, del espectro original) ni ringing (las oscilaciones causadas por el filtraje de un impulso) ni distorsión de fase (determinante para conseguir una escena sonora coherente). Sin embargo la realidad es distinta. Ya que los filtros sólo pueden ser imperfectos y que la frecuencia de Nyquist (22,050 kHz) de un CD clásico es muy cercana al límite superior de la franja audible (20 kHz), se produce un aliasing audible (la famosa digitalitis que tanto se notaba al principio). Un método para limitar el aliasing es el upsampling ya que al aumentar la frecuencia de Nyquist aparecerá el aliasing a frecuencias mas alejadas del límite audible. Así que la ventaja del upsampling no es añadir definición con muestras interpoladas: de hecho algunos procesos de upsampling sólo se conforman con añadir zeros entre las muestras PCM 44kHz. En realidad la finalidad del upsampling es evitar que los efectos de un filtrado imperfecto (el aliasing, el ringing…) se cuelen en la franja sonora audible. Cómo bien has dicho, en teoría, un ancho de banda de 20-20.000 Hz es suficiente. No necesitamos señales inaudibles > 20 kHz (esta afirmación es también otro asunto de discusión). De allí a menudo esta sensación de mayor fluidez, de sonido mas analógico, después de activar el upsampling, no porque la señal incluye sonidos de frecuencias > 20 kHz, sino porque la señal analógica reconstruida es mas limpia. Los ingenieros que fijaron la frecuencia de muestreo del CD a 44,1kHz y el tamaño de las muestras a 16 bits metieron la pata al olvidarse que en el mundo real las cosas no son tan faciles cómo en el papel. Por eso luego intentaron corregirlo con el DVD-Audio, el SACD, el DSD y los actuales sitios de descarga de música HD.

Saludos!

Siempre he defendido lo mismo Punkylex.    El audio es un mundo de compromisos y una aplicación concreta del teorema de Nyquist no iba a ser menos. ¡ Lo que lo habré repetido en el pasado en discusiones estériles !. La implementación del filtrado es la parte a la que nadie le presta atención excesiva. La teoría dirá que se puede reconstruir matemáticamente pero no parece decir como implementar esos algoritmos correctamente en una aplicación como la del CD 44,1 KHZ.  Una exposición RELATIVAMENTE SENCILLA del modo de funcionamiento del filtrado de reconstrucción de señal y los efectos del aliasing y ringing y sus problemas implicados sería genial para que los audiófilos entendamos de UNA VEZ POR TODAS todos los problemas a los que nos enfrentamos al usar lectores digitales que reconstruyen señales tras un proceso de conversión A/D-D/A. Por no hablar de la influencia de la mecánica de lectura en caso de que exista.

A ver si alguien más ducho que yo se aventura a explicarlo. Yo no tengo absolutamente todos los conceptos del filtrado claros,(no estudie teleco   ), pero estoy deseando leer un post que aclare un poco mejor estos conceptos básicos de teoría de señal que tenemos la mayoria. Ayudaría a entenderlo de una vez por todas.
Gracias por vuestras aportaciones. Siempre se aprende de ellas. 

Otra cosa es si luego tenemos capacidad para detectar estas distorsiones de fase y problemas de reconstrucción de señal a través de un sistema de amplificación y reproducción acústica de alta resolución y en el entorno de una acústica suficientemente competente para no enmascarar las mejoras supuestamente aportadas. El correcto equilibrio de TODO el sistema es básico a mi entender para disfrutar de ciertas mejoras del sistema de lectura, caso de que no queden muy por encima de nuestra capacidad de resolución auditiva. La selectividad frecuencial del oido humano no es infinita pero si es muy elevada y tenemos mucha resolución y capacidad de detección en muchos otros aspectos auditivos. Por lo general somos más sensibles a los aspectos temporales que a los frecuenciales. El jitter por ejemplo es otro olvidado que también podría incluirse en esas explicaciones básicas de conceptos digitales.

Interesante post.

El teorema de Nyquist vale bajo la condición de la aplicación de un filtro perfecto (brickwall) que por desgracia no existe en la realidad ya que para aplicarlo haría falta un conocimiento infinito del pasado y del futuro de la grabación y utilizar una función sinc() ideal. Ahora, con los medios modernos informáticos, se puede almacenar toda la señal digital en memoria, definir un filtro digital de tipo FIR con muchos puntos, y acercarse a este caso ideal. Pero nunca se podrá cumplir completamente.

Y aunque se pudiera cumplir no solucionaría el problema del ringing de la respuesta impulsiva debido al uso del filtrado paso-bajo de reconstrucción.

Además el problema no sólo surge con la conversión DA pero incluso nace antes de reproducir la señal : ya en la etapa de conversión AD el ingeniero de sonido tiene que lidiar con el aliasing y el ringing mediante el uso del filtro paso-bajo adecuado.

Dónde hay filtrado paso-bajo, hay problemas de ringing. Esto es una verdad matématica y física.

Para volver al tema del upsampling, ya que un dibujo vale mil palabras, en esta página se puede trastear con distintos tipos de filtros y ver sus consecuencias sobre la respuesta impulsiva, el espectro y la fase: http://src.infinitewave.ca/

Gracias Punkylex.  

Acerca del ringing, el escoger un filtro suave lo reduce pero no lo cancela. De allí tambien la ventaja de los archivos de alta definición (y no por el mayor número de samples/s) ya que, por ejemplo con los de 88kHz, queda mas espacio encima de los 20000 Hz (el límite audible) hasta los 44,1 kHz (el límite dónde aparecen los primeros artefactos) para filtrar suavemente. A comparar con el caso de un archivo de 44,1 kHz dónde la franja disponible para filtrar es muy reducida: va de 20 a 22,05 kHz. Lo que obliga a usar un filtro mas severo que creará mas ringing.

Incluso enemigos declarados de la codificación a 96 o 192/24 son partidarios de usar sobremuestreo (lo que por otra parte es algo que se hace internamente en casi todos los dacs actuales):

http://people.xiph.org/~xiphmont/demo/neil-young.html

Muchas gracias, Pablopi.