Opnemen met twee verschillende geluidskaarten tegelijk

[Infant]

Ik heb weer eens een heel interessant probleem, waar met geld uiteraard een makkelijke oplossing voor te vinden is. Het zit zo:

Ik heb voor 0 Euro een Creative Live 5.1 bemachtigd. Deze heb ik na veel driver problemen met de kX drivers aan de praat gekregen. (Waarom ze met de orginele drivers nooit fatsoenlijk werken..... het is me een raadsel.)

Anyhow, all went well. Ik neem fijn 4 sporen tegelijk op in cool edit, hij vertoonde ietsje meer latency dan de onboard geluidskaart dus dit shifte ik er gewoon uit.

Na dat het geluid na een eerste opname als een grote phaser klonk, heb ik een 500Hz signaal gesplit, en in iedere geluidskaart gepropt,dan krijg ik het volgende:



Behalve dat de twee om een of andere reden 180 graden in fase zijn verschoven... niks aan het handje, maar 5 seconden later als ik de 500Hz uit mieter, ziet het er zo uit:



Het hele zaakje is dus fijn aan het verschuiven ten opzichte van elkaar, en na een seconde of 20 is ie weer netjes in fase.

Tamelijk irritant dus, voornamelijk als je iets anders als 500Hz aan het opnemen gaat...

Is er behalve 1 geluidskaart met 4 kanalen kopen, ook een oplossing te verzinnen waar ik zo niet op kom?
Zou dit probleem er ook zijn als ik nog een identieke geluidskaart er bij prik...?

Alsvast bedankt voor uw ideeën.

[ Voor 0% gewijzigd door Infant op 05-12-2009 00:05 . Reden: spelfoutjes....ik niet goed nederlands doen ]

[remco_k]

Wat je hier beschrijft is een normaal probleem, vooral bij goedkope prut geluidskaarten.
De interne klok (neem even b.v. 44,1 kHz) is lang niet zo nauwkeurig als je zou willen.
Ze zullen allebei wat afwijken, en daardoor krijg je langzaam maar zeker een fase verschuiving.
Welkom in de digitale wereld, deze problemen hebben alle digitale apparaten de hele dag door.

Dit is op te lossen als je heel handig bent en de 2 interne klokken aan elkaar weet te synchroniseren. Maar ik zou je willen zeggen dat je maar moest beginnen met aannemen dat dat onmogelijk is.

De enige goed werkende oplossing is het gebruiken van een geluidskaart met genoeg ingangen en/of een geluidskaart die sync aansluitingen heeft, zodat hij als slave mee kan draaien aan de word clock.

Edit:
Een identieke geluidskaart (zelfde batch, bijna zelfde serienummer) zou kunnen helpen in het bijna 100% matchen van de interne clock, maar exact gelijk gaat je niet lukken. Helaas is het bij audio dan ook nog zo dat de kleinste afwijking meteen gehoord wordt.

[ Voor 20% gewijzigd door remco_k op 05-12-2009 00:24 ]

[Stoney3K]

Wat ik zo mogelijk kan bedenken is clock jitter, maar ik weet niet hoe dramatisch dat normaal is. Als je een 500Hz signaal opneemt en het gaat eerst _uit_ fase lopen en daarna weer _in_ fase, dan moet de frequentie van die 500Hz ergens niet kloppen.

Neem je beide kaarten met dezelfde sample-rate op?

[DukeBox]

never mind.. overheen gelezen.

[ Voor 75% gewijzigd door DukeBox op 05-12-2009 00:24 ]

[Infant]

Ik had inderdaad zo'n duister vermoeden dat het iets met de clock te maken ging hebben.
Maar jij zegt dat er ook kaarten zijn met een sync aansluiting? Die ga ik zeker nooit van mijn leven op sub 20 Euro kaartjes vinden?

Is er niet een handig software foefje om dit probleem na het opnemen op te lossen?

[Lethalis]

Wat probeer je ueberhaupt op te nemen?

Instrumenten, iets anders?

Ik heb bijv. voor het opnemen van gitaar een Line6 Pod UX1 gekocht nadat ik mijn onboard geluidskaart gesloopt heb door er een gitaarversterker aan te hangen

Althans, dat denk ik.. want ik heb geen onboard geluid meer aan de praat gekregen. Anyhoo, voor 20 euro krijg je echt helemaal niets.

[joopv]

Infant schreef op zaterdag 05 december 2009 @ 01:55:
Ik had inderdaad zo'n duister vermoeden dat het iets met de clock te maken ging hebben.

Een geluidskaart moet sampelen en a/d conversie doen. Dat sampelen (meestal 44,1 of 48 kHz) moet met een bepaalde klokfrekwentie. Die wordt afgeleid van een kristaloscillator op de geluidskaart, of dat gedeelte op je mainboard.

Jij hebt 2 verschillende kaartjes, dus 2 verschillende kloksignalen, dus 2 verschillende samplerates. Miniem verschil weliswaar, maar die verschillen werken cumulatief zoals je nu ziet. En het effect wat je krijgt als je die verschillend gesampelde signalen mixt en tegelijk afspeelt heb je nu ondervonden. De applicatie neemt aan dat de signalen gesampeld worden met 44100 samples/sec, maar de ene kaart doet het bv met 44095 en de andere met 44115 samples/sec.

Een ervaren hobbyist zou het wel voor elkaar krijgen om 2 dezelfde geluidskaartjes met 1 oscillator te 'voeden', door de oscillator van 1 kaartje uit te schakelen en dan het kloksignaal aanbieden van het andere kaartje.

Maar jij zegt dat er ook kaarten zijn met een sync aansluiting? Die ga ik zeker nooit van mijn leven op sub 20 Euro kaartjes vinden?

Is er niet een handig software foefje om dit probleem na het opnemen op te lossen?

Vast wel, dan zou je een soort calibratie moeten kunnen doen in software, en vervolgens een resampling er achteraan. Maar die 2 oscillatoren waar ik het hierboven over heb zullen niet altijd exact hetzelfde verschil vertonen, dat is afhankelijk van b.v. de temperatuur. Zinloze excercitie dus.

[ Voor 25% gewijzigd door joopv op 05-12-2009 08:01 ]

[remco_k]

Infant schreef op zaterdag 05 december 2009 @ 01:55:
Ik had inderdaad zo'n duister vermoeden dat het iets met de clock te maken ging hebben.
Maar jij zegt dat er ook kaarten zijn met een sync aansluiting? Die ga ik zeker nooit van mijn leven op sub 20 Euro kaartjes vinden?

De eerste kaart met een (optionele) externe sync source van onder de (pak 'm beet) 100,- moet ik nog tegen komen. Dus nee, voor 20,- red je het niet.

Is er niet een handig software foefje om dit probleem na het opnemen op te lossen?

Als de afwijking voorspelbaar is wel, dan zou je kunnen resamplen (wat overigens ten koste gaat van de kwaliteit). Echter, de afwijking is niet voorspelbaar en ook nog eens niet stabiel. In het meest ideale geval is de afwijking die jij hebt constant en zou je kunnen voldoen door te resamplen. Maar in de praktijk loopt ook dat niet echt goed af.

[Infant]

joopv schreef op zaterdag 05 december 2009 @ 07:57:

Een ervaren hobbyist zou het wel voor elkaar krijgen om 2 dezelfde geluidskaartjes met 1 oscillator te 'voeden', door de oscillator van 1 kaartje uit te schakelen en dan het kloksignaal aanbieden van het andere kaartje.

Gelukkig ben ik een redelijk ervaren hobbyist. Ik vrees dat dit topic nu ook meer onder Electronika dan Audio/HiFi gaat vallen.

Als ik in de datasheet van het AC97 chippie spiek (deze doet alle AD conversies) zie ik op pin 2 en 3 resp. Crystal in en Crystal out. Dit bied mogelijkheden.

Het fijne aan deze kaartjes is gewoon dat ze voor de 5 euro die ze op markplaats kosten, helemaal niet zo slecht zijn. Er is ook enorm veel documentatie over te vinden.

Als ik er dus nog een bij ritsel, zou ik dan de clock van de ene kaart aan de andere kunnen hangen?

[bestaudio]

in princiepe ja

Even in de data scheet gekeken en lijkt erop dat als je van de "slave" kaart pen 2 losmaakt en er een draadje aan soldeert deze aan pen 2 van de "master" erbij hangt het in theorie zou moeten werken.

Ik weet alleen niet zeker of dit helemaal goed gaat gezien ik niet weet hoe sterk het signaal is en of er niet te veel storing op het draadje slaat. Dit 2de is eventueel wel op te lossen met een shielded cable maar voor de rest probeer het zou ik zeggen.

EDIT:

zonet is even verder gekeken dat mijn neus lang is, dit gaat werken zolang de chip in de juiste staat verkeerd.
Pen 45 en 46 regelen die staat en daarmee kun je bepalen of de interne clock gebruikt word of dat er een externe moet worden gebruikt en zoja welke freq. die kan verwachten

Reference table 44:

Table 44. Codec ID and External Clock Selection
ID1 ID0 Codec ID Codec Clocking Source
1 1 (00) Primary 24.576 MHz Local crystal or external into XTL_IN.
1 0 (01) Secondary 12.288 MHz External into BIT_CLK.
0 1 (00) Primary 48.000 MHz External into XTL_IN.
0 0 (00) Primary 14.31818 MHz External into XTL_IN.

Waarbij pen 45 ID0 doet en 46 ID1
Met een beetje geluk moet het gewoon werken als je een clock aanbied ik denk namelijk dat ie op 1 1 staat te draaien
￿￿￿

[ Voor 84% gewijzigd door bestaudio op 05-12-2009 17:57 ]

[remco_k]

Infant schreef op zaterdag 05 december 2009 @ 15:57:
[...]
Gelukkig ben ik een redelijk ervaren hobbyist. Ik vrees dat dit topic nu ook meer onder Electronika dan Audio/HiFi gaat vallen.
...
Als ik er dus nog een bij ritsel, zou ik dan de clock van de ene kaart aan de andere kunnen hangen?

Leuk, nou wordt het pas echt interessant. Het klinkt bijna frapant: Iemand die 2 ultra-laag-budget kaarten gaat syncen.
Wie weet kan Infant de komende dagen even flink blinken, want misschien lukt 't hem om z'n geluidskaarten te linken.
Sint gaat eronder gebukt en is oprecht benieuwd of het Infant lukt of dat het uitloopt in een fuckt.
Syncpiet ziet het wel zitten en hoopt dat het straks lukt zonder jitten.

/5 december modus

[bestaudio]

Toch maar is even een schopje, ben wel benieuwd of TS zich al wat meer verdiept heeft in dit idee

[Infant]

bestaudio schreef op zondag 06 december 2009 @ 14:18:
Toch maar is even een schopje, ben wel benieuwd of TS zich al wat meer verdiept heeft in dit idee

Ik heb gisteren 3 stuks besteld, 20 Euro inc. verzendkosten. Lijkt me netjes, kan ik er ook nog eentje verkloten. (Iemand zij dat je voor 20 euro helemaal niks krijgt?)
Dus zodra die binnen zijn gaan onder het mes, en dan wordt dat hier uiteraard gerapporteerd.....:)

bestaudio schreef op zaterdag 05 december 2009 @ 16:04:

Waarbij pen 45 ID0 doet en 46 ID1
Met een beetje geluk moet het gewoon werken als je een clock aanbied ik denk namelijk dat ie op 1 1 staat te draaien
￿￿￿

Er zit een 24.576 MHz kristalletje op de kaart gepropt, dus so far so good.

[ Voor 3% gewijzigd door Infant op 07-12-2009 00:21 ]

[Wolfboy]

Infant schreef op maandag 07 december 2009 @ 00:12:
Er zit een 24.576 MHz kristalletje op de kaart gepropt, dus so far so good.

In dat geval moet je wel @ 48kHz opnemen eigenlijk
24.576.000 / 44.100 = 557,278912
24.576.000 / 4.800 = 512

Dan weet je iig zeker dat je (kwa klokfrequentie) geen vreemde dingen krijgt.

[Infant]

Wolfboy schreef op maandag 07 december 2009 @ 00:20:
[...]
In dat geval moet je wel @ 48kHz opnemen eigenlijk
24.576.000 / 44.100 = 557,278912
24.576.000 / 4.800 = 512

Dan weet je iig zeker dat je (kwa klokfrequentie) geen vreemde dingen krijgt.

Het 500Hz voorbeeldje was in 48kHz opgenomen. Ik neem eigenlijk alles daarin op.

[remco_k]

Infant schreef op maandag 07 december 2009 @ 00:12:
[...]
Iemand zij dat je voor 20 euro helemaal niks krijgt?

Wat nou? Gaan we ranten?
Dat was ik:

De eerste kaart met een (optionele) externe sync source van onder de (pak 'm beet) 100,- moet ik nog tegen komen. Dus nee, voor 20,- red je het niet.

Je hebt voor €20,- geen kaartjes met externe sync aansluitingen (ja indirect dus wel, maar daarvoor moet je dus eerst een paar uur rommelen, wat ook "geld" kost. )

[joopv]

bestaudio schreef op zaterdag 05 december 2009 @ 16:04:
in princiepe ja

Even in de data scheet gekeken en lijkt erop dat als je van de "slave" kaart pen 2 losmaakt en er een draadje aan soldeert deze aan pen 2 van de "master" erbij hangt het in theorie zou moeten werken.

Ik weet alleen niet zeker of dit helemaal goed gaat gezien ik niet weet hoe sterk het signaal is en of er niet te veel storing op het draadje slaat. Dit 2de is eventueel wel op te lossen met een shielded cable maar voor de rest probeer het zou ik zeggen.

Wat ik zou doen:

- het schema opnemen van het kaartje rond de xtal oscillator, en dat vergelijken met de datasheet van de chip;
- Een verbinding maken van de master naar de slave, niet direct maar via een koppelcondensator van b.v. 1nF aan de kant van de master

Afscherming lijkt me niet nodig gezien de te overbruggen afstand van nog geen 20cm. Draadje zo kort mogelijk houden, en voorzien van een stekker verbinding (voor dit soort dingen gebruik ik de pennetjes en busjes van gesloopte DB25 male en female stekkers, en afwerken met dunne krimpkous).

Oja, als het allemaal mislukt heb ik nog wel een ongebruikte Terratec EWS88MT kaart voor je

[bestaudio]

joopv schreef op maandag 07 december 2009 @ 14:10:
[...]

Wat ik zou doen:

- het schema opnemen van het kaartje rond de xtal oscillator, en dat vergelijken met de datasheet van de chip;
- Een verbinding maken van de master naar de slave, niet direct maar via een koppelcondensator van b.v. 1nF aan de kant van de master

Afscherming lijkt me niet nodig gezien de te overbruggen afstand van nog geen 20cm. Draadje zo kort mogelijk houden, en voorzien van een stekker verbinding (voor dit soort dingen gebruik ik de pennetjes en busjes van gesloopte DB25 male en female stekkers, en afwerken met dunne krimpkous).

Oja, als het allemaal mislukt heb ik nog wel een ongebruikte Terratec EWS88MT kaart voor je

Touche ik had even niet aan de koppelcondensator gedacht maar je hebt gelijk dit is zeker wel aan te raden.
Waarom ik zei dat je hem direct bij de chip wegpakt, dan heb je niets van doen om eerst de print te doorgronden, wat waarchijnelijk onbegonnen zaak is als het een multilayer is.

In theorie word het juiste signaal aangeboden op bijde chips ik zie niet in waarom je dit niet kunt splitsen en op bijde aan kan leveren.

[voodooless]

Vreemd verhaal dit. Gezien de omvang van het probleem zou je zeggen dat dit niet echt een jitter probleem zou mogen zijn. Jitter zie je normaal niet terug in dit soort gigantische faseverschuivingen. Ik gok dus dat een van de twee kaarten een serieus probleem heeft. De TS zegt dat het resultaat als een phaser klinkt. Dat zou erop kunnen duiden dat de fase verschuiving op enig moment ook de andere kant op zou kunnen zijn gegaan (heen en weer dus?).

Uiteindelijk is het belangrijk om vast te stellen welke van de twee kaartjes nu fout zit (of misschien beide). Misschien kun je een FFT doen van de opgenomen wav'jes om te kijken wat de afwijking is t.o.v de 500 Hz. Ook spreiding is belangrijk. Misschien kun je de wav'jes hier posten, dan kunnen wat users ernaar kijken?

Straks zit je wel met twee gesynchroniseerde kaarten, maar dan zit je nog steeds met een faseverschuivingen waar je niet vrolijk van wordt.

[bestaudio]

voodooless schreef op maandag 07 december 2009 @ 17:43:
Vreemd verhaal dit. Gezien de omvang van het probleem zou je zeggen dat dit niet echt een jitter probleem zou mogen zijn. Jitter zie je normaal niet terug in dit soort gigantische faseverschuivingen. Ik gok dus dat een van de twee kaarten een serieus probleem heeft. De TS zegt dat het resultaat als een phaser klinkt. Dat zou erop kunnen duiden dat de fase verschuiving op enig moment ook de andere kant op zou kunnen zijn gegaan (heen en weer dus?).

Uiteindelijk is het belangrijk om vast te stellen welke van de twee kaartjes nu fout zit (of misschien beide). Misschien kun je een FFT doen van de opgenomen wav'jes om te kijken wat de afwijking is t.o.v de 500 Hz. Ook spreiding is belangrijk. Misschien kun je de wav'jes hier posten, dan kunnen wat users ernaar kijken?

Straks zit je wel met twee gesynchroniseerde kaarten, maar dan zit je nog steeds met een faseverschuivingen waar je niet vrolijk van wordt.

Dit is nu het hele ding, het is simpel weg een sample fout 1 van de 2 kaarten sampled net iets sneller als de andere doordat de clock anders loopt.

(denk aan world clock situatie in profesionele recording)

Nu is het dus zaak om zo goedkoop mogelijk 2 kaarten te syncen.

Hou ook in gedachte dat dit budget kaarten zijn dus als de ene net wat sneller loopt en de andere wat langzamer kan ik me wel voorstellen dat de verschuiving zo groot word. En uiteindelijk zo groot dat het weer even in fase loopt

[ Voor 8% gewijzigd door bestaudio op 07-12-2009 18:30 ]

[voodooless]

bestaudio schreef op maandag 07 december 2009 @ 18:28:
Nu is het dus zaak om zo goedkoop mogelijk 2 kaarten te syncen.

Twee keer syncen met een dergelijke baggerklok levert nog steeds hoorbaare artefacten op, welliswaar op alle kanalen, maar toch. En ieder cheap ass crystal van een paar cent zou voldoende goed moeten zijn om dit soort dingen niet te veroorzaken eigenlijk...

Maar goed, hoeveel gezeur wil je voor een hand vol kaartjes voor een paar euro

[ Voor 8% gewijzigd door voodooless op 07-12-2009 19:13 ]

[bestaudio]

Volgens mij snap je niet helemaal wat we proberen te doen hier, men neme 2 cheap ass a'97 kaartjes en voeren daar een analoog signaal in, dus 4 channel record zeg maar.

Nu als je dus het xtal van 1 kaart alle 2 de kaarten aan laat sturen zullen ze dus gelijk moeten lopen om de fase verschuiving te voorkomen aldus de theorie.

(zoals ik zei denk aan world clock)

[voodooless]

Dat snap ik heel goed. Maar zoals ik al eerder zei: resultaat is dat je dan een drakke klok gebruikt voor twee kaarten i.p.v een. Dat geeft je wel een synchroon signaal, maar wil nog niet zeggen dat je van je gigantische jitter af bent. In het ergste geval is dat heel goed hoorbaar. Dat kan ik me in ieder geval bij het geval in de TS zeer goed voorstellen.

[bestaudio]

voodooless schreef op maandag 07 december 2009 @ 19:46:
Dat snap ik heel goed. Maar zoals ik al eerder zei: resultaat is dat je dan een drakke klok gebruikt voor twee kaarten i.p.v een. Dat geeft je wel een synchroon signaal, maar wil nog niet zeggen dat je van je gigantische jitter af bent. In het ergste geval is dat heel goed hoorbaar. Dat kan ik me in ieder geval bij het geval in de TS zeer goed voorstellen.

Hier ben ik het mee eens, maar het punt is of het goed werkt teminste het goed syncen de rest valt altijd naar te kijken, een brakke clock (in dit geval een simpel xtal) is ook nog rdelijk eenvoudig aan te pakken.

[remco_k]

voodooless schreef op maandag 07 december 2009 @ 19:46:
Dat snap ik heel goed. Maar zoals ik al eerder zei: resultaat is dat je dan een drakke klok gebruikt voor twee kaarten i.p.v een. Dat geeft je wel een synchroon signaal, maar wil nog niet zeggen dat je van je gigantische jitter af bent. In het ergste geval is dat heel goed hoorbaar. Dat kan ik me in ieder geval bij het geval in de TS zeer goed voorstellen.

Die kristalletjes op die kaarten zijn niet bepaald nauwkeuring. Onder andere dat maakt de kaart goedkoop. Zet 2 van die kaartjes naast elkaar en je merkt meteen dat er een verschilletje inzit. (Dat is wat we zien in de TS, tenminste, ik kan geen andere oorzaak bedenken, anyone?)
Koppel 2 van die kaarten (a la word clock synchronisatie) en ze lopen weer gelijk.
Nu heb je dus een stabiele clock en daarmee heb je een situatie gecreeerd waarmee je 4 channel kan recorden zonder een enkel onderling fase verschil.
Dat de clock niet exact 44,1 of 48 kHz is, dat is bekend. Maar ze hebben nu beide precies dezelfde afwijking en het onderlinge verschil is dus 0, ook na 100 dagen recording.
Het probleem van afwijkende frequenties hebben alle el cheapo kaartjes. Het wordt alleen vaak niet gemerkt.

Waar ik wel benieuwd naar ben dan, met bovenstaande in acht nemend, wat moet er dan hoorbaar/meetbaar zijn en geclassificeerd worden als jitter volgens jouw (met de toekomstig word clock gekoppelde el-cheapo kaartjes)?
Wat zou dat resultaat afwijken van zo'n zelfde kaartje die standalone word gebruikt waarvan de clock al "grof" afwijkt van 44,1 of 48 kHz?

[ Voor 12% gewijzigd door remco_k op 07-12-2009 20:46 ]

[voodooless]

Serieus, een kristalletje van een paar cent is vele malen nauwkeuriger dan wat we hierboven zien. Ik krijg dat ook eigenlijk het idee dat hier iets raars aan de hand is met brakke. Jitter heb je altijd, maar dat zijn enkel nanoseconden, en niet meerdere samples, zoals het hier het geval is. Een standaard klokje wijkt ook echt niet zoveel af. Ik kan me alleen voorstellen dat dit voort komt uit een of andere halfbakken klokdeler die de klok uit een andere, veel hogere maakt. Bij cheap ass spul kan ik moet goed voorstellen dat het dan niet op een paar Khz aankomt

De vraag is hier echter ook of de afwijking constant is, of heen en weer zwabbert. Dat kun je vaststellen door de sinusen te tellen over diverse vaste tijden, of gewoon een FFT doen. Als er geen zwabber is, is er inderdaad sprake van een klok die te snel of te langzaam is. Is die er wel, dan wordt het heel eng vrees ik Vandaar dat ik wel benieuwd ben naar de wavjes...

Het hoorbare resultaat is simpel: 't klinkt vals. Als de afwijking op 500 Hz al zo groot is, zal dat best goed hoorbaar moeten zijn

[ Voor 4% gewijzigd door voodooless op 07-12-2009 20:53 ]

[remco_k]

voodooless schreef op maandag 07 december 2009 @ 20:52:
Serieus, een kristalletje van een paar cent is vele malen nauwkeuriger dan wat we hierboven zien. Ik krijg dat ook eigenlijk het idee dat hier iets raars aan de hand is met brakke. Jitter heb je altijd, maar dat zijn enkel nanoseconden, en niet meerdere samples, zoals het hier het geval is. Een standaard klokje wijkt ook echt niet zoveel af. Ik kan me alleen voorstellen dat dit voort komt uit een of andere halfbakken klokdeler die de klok uit een andere, veel hogere maakt. Bij cheap ass spul kan ik moet goed voorstellen dat het dan niet op een paar Khz aankomt

Maar zo op het oog hebben we het niet over een afwijking van een paar kHz maar over een afwijking van een paar Hz.
Het is bij benadering, maar ik kom uit op een afwijking van 0,01% tussen beide X-tallen. Genoeg om een verschuiving te krijgen zoals je in de TS ziet. En die 0,01% is maar 4,41 Hz*.

De vraag is hier echter ook of de afwijking constant is, of heen en weer zwabbert.

Dat is inderdaad een vraag. Simpel te vergelijken door in Cool Edit even een 500 Hz sinus te genereren en even in tegenfase tegen elkaar weg laten rekenen.
Maar, er even vanuitgaand dat er niet (noemenswaardig) gezwabberd wordt (want immers, dat probleem kan je ook hebben met een geluidskaart met 2 of meer stereo ingangen als die een belabberd X-tal aangemeten heeft gekregen).

Het hoorbare resultaat is simpel: 't klinkt vals. Als de afwijking op 500 Hz al zo groot is, zal dat best goed hoorbaar moeten zijn

Als de frequentie constant heen en weer zwabbert geef ik je gelijk.
Maar als de frequentie constant 0,01% afwijkt, weinig mensen die dat horen. En dat blijkt omdat zo'n beetje de hele wereld crappy geluidskaarten gebruikt.
[semiserieus]
En daarbij er zijn ook genoeg mensen die de +2% pitch van Radio 538 niet horen.
[/semiserieus]

* Berekening:
Uit de TS: Het hele zaakje is dus fijn aan het verschuiven ten opzichte van elkaar, en na een seconde of 20 is ie weer netjes in fase
Uit de screenshots blijkt dat na c.a. 5 seconden er ongeveer een kwart sinus is verschoven, wat dus overeenkomt met 20 seconden een volledige sinus.
De sinus is 500 Hz. Bij 44100Hz sample rate omvat 1 volledige sinus 44100/500 = 88,2 samples.
Na 20 seconden is de sinus dus precies 88,2 samples verschoven en dan kan je de verschuiving per seconde uitrekenen: 88,2/20 = 4,41 samples verschuiving per seconde, wat betekend 4,41 Hz verschuiving per seconde. En dat is gelijk aan 0,01%.
Deze berekening is onnauwkeurig bij gebrek aan echte gegevens, maar laten we het dan maximaal allemaal x2 doen, dus de totale afwijking van de kristallen onderling 8,82 Hz. Ik denk dat ook bij zo'n afwijking (zonder en misschien zelfs met referentie(!)) er bar weinig mensen zijn die dat verschil oppikken. Maar als er gezwabberd wordt, dan ligt het helemaal anders natuurlijk.

[ Voor 28% gewijzigd door remco_k op 07-12-2009 21:56 ]

[joopv]

voodooless schreef op maandag 07 december 2009 @ 20:52:
Serieus, een kristalletje van een paar cent is vele malen nauwkeuriger dan wat we hierboven zien.

Even wat rekenen:
Zoals de TS in zijn openingspost vermeldt, in ca. 20 seconden is er een complete sinus verschil op 500Hz. 500Hz = 2ms periodetijd, dus er is in 20 sec tijd 2 ms verschil opgetreden tussen de 2 kaarten. Er is natuurlijk geen tijdsverschil tussen de kaarten, maar een sampling rate verschil, en de software neemt nu eenmaal gewoon aan dat de samplingrate 48000 samples/sec is. Dat dat in werkelijkheid niet zo is kan de software niet weten.

Anyway, 2 ms op 20 sec is zoals al vermeld 0,01% (100ppm oftewel 2,4kHz op 24MHz ). Dat is een te verwachten frekwentieverschil tussen 2 goedkope chinese computer grade kristalletjes.

[voodooless]

remco_k schreef op maandag 07 december 2009 @ 21:40:
Maar zo op het oog hebben we het niet over een afwijking van een paar kHz maar over een afwijking van een paar Hz.
Het is bij benadering, maar ik kom uit op een afwijking van 0,01% tussen beide X-tallen. Genoeg om een verschuiving te krijgen zoals je in de TS ziet. En die 0,01% is maar 4,41 Hz*.

Imho is 0,01% al erg veel

Dat is inderdaad een vraag. Simpel te vergelijken door in Cool Edit even een 500 Hz sinus te genereren en even in tegenfase tegen elkaar weg laten rekenen.

Dan weet je nog niet wat er aan de hand is. Een FFT (frequentie analyse) is veel effectiever. Die laat precies de afwijking zien t.o.v de 500 Hz (ervanuitgaande dat de input correct is)

[semiserieus]
En daarbij er zijn ook genoeg mensen die de +2% pitch van Radio 538 niet horen.
[/semiserieus]

Je kunt ook prima sneller afspelen zonder toon hoogte te beinvloeden

[remco_k]

voodooless schreef op maandag 07 december 2009 @ 22:19:
Imho is 0,01% al erg veel

Vindt ik ook, maar de vraag is of het opvalt en dat betwijfel ik omdat een mens zo'n kleine afwijking zonder referentie bron wat mij betreft niet kan waarnemen.

Dan weet je nog niet wat er aan de hand is. Een FFT (frequentie analyse) is veel effectiever. Die laat precies de afwijking zien t.o.v de 500 Hz (ervanuitgaande dat de input correct is)

Ik weet prima wat er aan de hand is, ik bedacht alleen ter plekke even 2e manier om even binnen 10 seconden te kijken of er wel of niet sprake is van een zwabberende afwijking. En dat kan prima door een gegenereerde 500Hz sinus even goed alignen met de opgenomen 500 Hz sinus en die dan van elkaar aftrekken. Geen afwijking: resultaat is een flatline. Wel afwijking: resultaat is geen flatline.

Je kunt ook prima sneller afspelen zonder toon hoogte te beinvloeden

Maar dat is niet wat ze bij 538 doen (en overigens nog een paar andere omroepen), daar is "normaal" gepitched. Alsof je je platenspeler dus 2% sneller laat draaien. Dus de toonhoogte en de snelheid gaat omhoog.

[voodooless]

remco_k schreef op maandag 07 december 2009 @ 22:30:
Ik weet prima wat er aan de hand is, ik bedacht alleen ter plekke even 2e manier om even binnen 10 seconden te kijken of er wel of niet sprake is van een zwabberende afwijking. En dat kan prima door een gegenereerde 500Hz sinus even goed alignen met de opgenomen 500 Hz sinus en die dan van elkaar aftrekken. Geen afwijking: resultaat is een flatline. Wel afwijking: resultaat is geen flatline.

Dat heeft de TS eigenlijk al gedaan. Resultaat was een soort phaser geluid, er is wel een afwijking (die natuurlijk goed zichtbaar is). Echter weet je niet of deze zwabbert, Dat kun je het makkelijkst met een frequentie analyse vaststellen.

[joopv]

voodooless schreef op maandag 07 december 2009 @ 22:19:
[...]Imho is 0,01% al erg veel

Zie link hierboven, +/- 100ppm is een normale afwijking in de laagste klasses kristallen

[...]Dan weet je nog niet wat er aan de hand is. Een FFT (frequentie analyse) is veel effectiever. Die laat precies de afwijking zien t.o.v de 500 Hz (ervanuitgaande dat de input correct is)[...]

Een FFT is een omrekenmethode van tijds naar frekwentiedomein en vice versa.
Afgezien daarvan - Als je van het resultaat van een FFT wat wilt kunnen zeggen over frekwentieafwijkingen moet dat apparaat wat die FFT doet wel gevoed worden met een enigzins stabiele en gecalibreerde timing bron. Dus geen PC met een FFT applicatie. (Ik heb althans nog geen pc gezien met een tcxo of ocxo als klokgenerator)

Een simpele (hardware) frekwentieteller is ook goed genoeg overigens.

[ Voor 5% gewijzigd door joopv op 07-12-2009 23:11 ]

[Infant]

Ik kijk even een dag niet, en het hele topic zit vol. Ik heb morgen waarschijnlijk een stel geluidskaartjes binnen, met dank aan hung187 voor het op voorraad hebben van 5 identieke geluidskaarten....

Ik vind een afwijking van 0.01% op zich niet slecht voor elektronica... maar hier is het toch wel een beetje irritant.

Omdat iedereen het met niks eens is, heb ik hetzelfde nog maar eens gedaan, d.w.z:

- Een 1 minuut 500Hz signaal genereren.
- 2 draadjes van de line-out naar 2 line-in's trekken. Eentje naar On-Board en eentje naar een Live 5.1.
- Vervolgens, het ganse zaakje opnemen in 48KHz.
- Vervolgens het begin van de audio gelijk zetten in zeer gedateerde, maar geweldige programma Cool Edit.
- De 2 tracks bij elkaar optellen, en in track 3 zetten.

En zie hieronder nogmaals een verrassend identiek resultaat als in de eerste post.



Ik heb dan ook maar voor de gein de bestandjes aan onderzoek ter beschikking gesteld. Geneer u niet, er is bandbreedte zat.

[voodooless]

joopv schreef op maandag 07 december 2009 @ 23:05:
Dus geen PC met een FFT applicatie. (Ik heb althans nog geen pc gezien met een tcxo of ocxo als klokgenerator)

Nergens voor nodig... Je hebt al spul opgenomen, daarmee kun je weliswaar niet bepalen of de frequenties kloppen (want je mist gewoon referentie), maar ervan uitgaande dat de aanboden 500Hz stabiel is, kun je wel verschillen meten ten opzichte van elkaar.

Als ik dus even kijk naar de files in het (7)zipje, zie je duidelijk dat de eerste net boven de 500Hz ligt, en de tweede er net onder (+0.1Hz en -0.2Hz ongeveer). Dat is ongeveer 0.08% afwijking ten opzichte van elkaar. Wat ook duidelijk is, is dat er hier geen sprake is van zwabberen. Het signaal blijft netjes strak op een frequentie hangen.

[remco_k]

voodooless schreef op donderdag 10 december 2009 @ 00:38:
[...]
Nergens voor nodig... Je hebt al spul opgenomen, daarmee kun je weliswaar niet bepalen of de frequenties kloppen (want je mist gewoon referentie), maar ervan uitgaande dat de aanboden 500Hz stabiel is, kun je wel verschillen meten ten opzichte van elkaar.

Als ik dus even kijk naar de files in het (7)zipje, zie je duidelijk dat de eerste net boven de 500Hz ligt, en de tweede er net onder (+0.1Hz en -0.2Hz ongeveer). Dat is ongeveer 0.08% afwijking ten opzichte van elkaar. Wat ook duidelijk is, is dat er hier geen sprake is van zwabberen. Het signaal blijft netjes strak op een frequentie hangen.

Dit is heel raar. Tegenstrijdige resultaten:
Track 1 is _exact_ 500Hz, waarschijnlijk omdat deze 500Hz ook met dezelfde geluidskaart is gegenereerd als opgenomen, dus 0 verschil. Getest door in Cool Edit een 500Hz te genereren op 48 kHz en ernaast gehouden. 0,0 afwijking.
Track 2 loopt iets langzamer.

Aan de 500Hz untitled kan je heel goed zien over welke lengte een complete sinus verschoven word. Bij benadering is dat 16665 msec, en 500Hz sinus heeft een looptijd van 2 msec.
Dus de afwijking over 16665 msec = 2 msec.
Dat is 0,012% afwijking.

Ook heb ik even snel een frequentie tellertje gemaakt:

C++:

    auto_ptr<TFileStream>fs(new TFileStream("500Hz-Track 1.pcm",fmOpenRead));
    struct SAMPLE
    {
        short L,R;
    } sample;
    int iFreqCounter=0;
    int iNumSample=0;
    int iSamplerate=48000;
    SAMPLE last_sample;
    sample.L=0;
    sample.R=0;
    while (true) {
        last_sample=sample;
        if (fs->Read(&sample,4)==4) {
            if (last_sample.L>0 && sample.L<=0 || last_sample.L<=0 && sample.L>0) iFreqCounter++ ;
            iNumSample++;
        } else {
            break;
        }
    }
    // omdat we alle 0-doorgangen hebben geteld, moeten we delen door 2
    iFreqCounter/=2;
    double Frequentie = 1.0 / (double(iNumSample) / double(iSamplerate) / double(iFreqCounter));

Het ding telt alle 0-doorgangen (allen op het linker kanaal, dat is genoeg), en rekent de frequentie uit:
Track 1: 499,9750 Hz
Track 2: 499,940 Hz
Afwijking: 0,007%

Nou strookt dat niet met de eerder genoemde 0,012% maar dat zou te wijten kunnen zijn aan de onnauwkeurigheid van de vorige berekening en aan de plek waar ik in de pcm files de witjes eraf heb geknipt, immers, van track 1 weet ik zeker dat die precies 500 Hz is. Daar zit namelijk ruis in, wat dit stukje code beinvloedde.

Maar in het kort: deze afwijking is helemaal zo raar nog niet en vooral bij consumenten kaartjes de normaalste zaak van de wereld.
Als deze 2 geluidskaarten met elkaar gesynced waren geweest, dan had er 0% afwijking geweest.

Ik vind het een leuk probleem...

[ Voor 10% gewijzigd door remco_k op 10-12-2009 10:20 ]

[joopv]

voodooless schreef op donderdag 10 december 2009 @ 00:38:
[...]


Nergens voor nodig... Je hebt al spul opgenomen, daarmee kun je weliswaar niet bepalen of de frequenties kloppen (want je mist gewoon referentie), maar ervan uitgaande dat de aanboden 500Hz stabiel is, kun je wel verschillen meten ten opzichte van elkaar.

Inderdaad. 1/17de hertz blijkbaar, gezien het zwevingspatroon hierboven. Oftwel een verschil van 0,01%

Als ik dus even kijk naar de files in het (7)zipje, zie je duidelijk dat de eerste net boven de 500Hz ligt, en de tweede er net onder (+0.1Hz en -0.2Hz ongeveer).

Je kan aan een wav file niet zien wat de afwijking is van de oscillator waarmee die wav file gemaakt is. In de wav header staat 48kHz, maar dat zegt niks over de werkelijke waarde. Exacte conclusies over de feitelijke frekwentie van de golfvorm in die wav file zijn dan ook zinloos.

Dat is ongeveer 0.08% afwijking ten opzichte van elkaar.

(1/17) / 500 = 1,17647e-4 oftwel 0,011..%

Wat ook duidelijk is, is dat er hier geen sprake is van zwabberen. Het signaal blijft netjes strak op een frequentie hangen.

Ga nu de temperatuur eens verhogen of verlagen, en kijk wat het verschil dan doet. Dat noem je ook zwabberen, niet alleen een meting over 30 seconden.

[voodooless]

@remko_k: Kan goed hoor. de FFT die ik gebruikt heb was eigenlijk niet voldoende nauwkeurig om heel exact te zijn wat de hoofdfrequentie is (de berekening wel, maar de weergave is om de een of andere rede niet voldoende naukeurig).

Leuk stukje code trouwens

joopv schreef op donderdag 10 december 2009 @ 10:17:
Je kan aan een wav file niet zien wat de afwijking is van de oscillator waarmee die wav file gemaakt is. In de wav header staat 48kHz, maar dat zegt niks over de werkelijke waarde. Exacte conclusies over de feitelijke frekwentie van de golfvorm in die wav file zijn dan ook zinloos.

Ik beweer ook nergens dat ik dat kan doen. Ik heb eerder expliciet genoemd dat dat niet kan. Je kunt echter wel de twee signalen met elkaar vergelijken.

[ Voor 58% gewijzigd door voodooless op 10-12-2009 10:27 ]

[Verwijderd]

Maar wat merk je hier nou van? Als je bijvoorbeeld een liedje opneemt, hoor je dan dat dingen niet kloppen? Ik wl namelijk ook wat muziek opnemen..

[joopv]

Als je een normale stereo bron wilt opnemen b.v. een LP met 1 geluidskaart is er niks aan de hand.

Als je bron meer dan 2 signalen bevat, b.v. een life optreden met meerdere microfoons, gitaren enz enz. dan moet je een 4 of 8 kanaals geluidskaart hebben of moeten je geluidskaarten onderling precies gelijk (synchroon) lopen. Als je meerdere separate geluidskaarten gebruikt zullen de opnames via die kaarten onderling "uit de pas" gaan lopen, omdat de samplefrekwenties verschillend zijn en er dus ook geen vaste faserelatie is tussen die kaarten.

Mixen gebeurt alleen in het amplitudedomein, de mixer neemt aan dat de signalen onderling exact dezelfde samplefrekwentie en een constante faserelatie hebben. Als dat niet zo is kun je de signalen dus niet mixen, en als je ze wel probeert te mixen krijg je zwevings effecten.

Ben benieuwd of de TS al een update heeft.

@ hieronder: 0,01% van 60 min is 0,36 seconden. Het probleem ontstaat ook niet zozeer door tempoverschillen in de muziek als wel door het minieme frekwentieverschil en dus de voortdurend verschuivende faserelatie.

[ Voor 11% gewijzigd door joopv op 14-12-2009 23:03 ]

[remco_k]

Verwijderd schreef op maandag 14 december 2009 @ 18:31:
Maar wat merk je hier nou van? Als je bijvoorbeeld een liedje opneemt, hoor je dan dat dingen niet kloppen? Ik wl namelijk ook wat muziek opnemen..

De uitleg van joopv is helemaal goed. (behalve dan dat je live in deze context met een v typt )
Toch geef ik nog een ander voorbeeldje, met het gebruik van verschillende geluidskaarten die niet zijn gesynced met elkaar:
Stel, je neemt precies 1 uur op met 2 stereo tracks (2 geluidskaarten dus).
Beide tracks kunnen (bij budget kaarten) zomaar 0,01% afwijken t.o.v. de opname tijd van 60 minuten. (En dat is dus een variatie van maarliefst 36 seconden, in een uiterst geval)
Stel dat je heel simpel wat slagwerk opneemt, die elke seconde een slag maakt.
Dan heb je na een uur 3600 slagen opgenomen, op beide stereo tracks.
Echter, de ene opname kan tijdens het afspelen 3524 seconden zijn en de andere opname kan 3636 seconden zijn (of alles daartussen in). Beide bevatten ze wel de 3600 slagen. Maar:
Als je deze bestanden dan simultaan af gaat spelen, dan zal je na een paar seconden al gaan merken dat de slagen niet meer gelijk zijn. En dat is dus, op z'n zachtst gezegd, niet wenselijk als je muziek opneemt.

joopv schreef op maandag 14 december 2009 @ 19:20:
Ben benieuwd of de TS al een update heeft.

Me too.

[ Voor 5% gewijzigd door remco_k op 14-12-2009 19:57 ]

[Infant]

Allemaal welkom in 2010, ik bump dit topic maar weer even omdat HET WERKT!

Hieronder een uitleg met foto's:



Tussen het Cristal en de Creative chip, zit nog een chippie, waarvan geen enkel datasheet te vinden is. Het kristal zit aan twee pennetjes vast, en er gaat een pennetje door een weerstand, naar de XTAL_IN van beide chippies: de EMU en de AC97 (Die helemaal links op de foto.)

Een scheetje:



Dus, ik heb op één kaartje het chippie eraf gesoldeerd, en simpelweg een draadje van het XTAL_UIT pinnetje op U10 naar het, nu lege pinnetje, op het U10-loze bordje, getrokken. Dit ziet er ongeveer zo uit:



Het resultaat: 500Hz loopt op beide kanalen exact gelijk, en muziek dubbel opnemen en afspelen klinkt exact het zelfde ipv dat het raar gaat zoemen. GEWELDIG!

Nu kijken of een derde erbij ook werkt

[remco_k]

VET! Echt leuk om te lezen dat het inderdaad ook zo werkt.
Ik bedoel: een theorie is leuk, hoe goed hij ook lijkt. Maar de praktijk wil nog wel eens anders uitpakken. Mooi!

[Verwijderd]

Tof!

Wil ik ook

[ Voor 68% gewijzigd door Verwijderd op 09-01-2010 22:55 ]