Sample rate in combinatie met Bit depth

[Verwijderd]

Ik heb een vraag over de volgende gegevens:

de vraag is of signaal degradeerd als er gebruik wordt gemaakt van hogere sample rate(s) ten opzichte van dezelfde bit depth(s) per Hz.

Het is meer of dit waar is of niet


SQNR=20log10(2Q)=6,02xQ dB (ofwel 6,02db per bit)


6,02dB x 16bit = 96.33 dB/2 tot saturatie
6,02dB x 24bit = 144.49 dB/2 tot saturatie
6,02dB x 32bit = 192.66 dB/2 tot saturatie
6,02dB x 64bit = 385.32 dB/2 tot saturatie


Bit depth:

16bit = 2^16 = 65536 Mogelijke gehele waarden (per sample)
24bit = 2^24 = 16777216 Mogelijke gehele waarden (per sample)
32bit = 2^32 = 4294967296 Mogelijke gehele waarden (per sample)
64bit = 2^64 = 18446744073709551616 Mogelijke gehele waarden (per sample)


Formule voor Sample per Hz:

Mogelijke gehele waarden (per sample) / Hz (samplerate in kHz x 1000= samplerate in Hz) = Sample per Hz


Gegevens: 44,1kHz

16bit = 65536x op 44,1kHz = 1 .460 per Hz 96.33 dB
24bit = 16777216x op 44,1kHz = 380.438 per Hz 144.49 dB
32bit = 4294967296x op 44,1kHz = 97391.548 per Hz 192.66 dB
64bit = 18446744073709551616x op 44,1kHz = 418293516410647.490 per Hz 385.32 dB


Gegevens: 48 kHz

16bit = 65536x op 48 kHz = 1.365 per Hz 96.33 dB
24bit = 16777216x op 48 kHz = 349.525 per Hz 144.49 dB
32bit = 4294967296x op 48 kHz = 89478.485 per Hz 192.66 dB
64bit = 18446744073709551616x op 48 kHz = 384307168202282.325 per Hz 385.32 dB


Gegevens: 96 KHz

16bit = 65536x op 96 kHz = 0.683 per Hz 96.33 dB
24bit = 16777216x op 96 kHz = 174.762 per Hz 144.49 dB
32bit = 4294967296x op 96 kHz = 44739.243 per Hz 192.66 dB
64bit = 18446744073709551616x op 96 kHz = 192153584101141.163 per Hz 385.32 dB


Gegevens: 192 kHz

16bit = 65536x op 192 kHz = 0.341 per Hz 96.33 dB
24bit = 16777216x op 192 kHz = 87.381 per Hz 144.49 dB
32bit = 4294967296x op 192 kHz = 22369.621 per Hz 192.66 dB
64bit = 18446744073709551616x op 192 kHz = 94116041192395.672 per Hz 385.32 dB


Conclusie:

Er is goed te zien dat een hogere sample rate met een eenzelfde bit depth, ten koste gaat aan de sampling per Hz.


...

Het gaat hier met name over gebruik in DAW's enz.
...
De simpele weg naar wikipedia e.d. geeft mij hier niet direct anwoord op, mijn vraag is dus: Klopt dit? en als dit klopt... Waarom gebruiken we het dan?
...

[BCC]

Nee, bijvoorbeeld 16 bit 44100 Hz betekent dat er 44100 keer per seconde een sample neemt en de tussen de 1 en de 65536 ligt.

[ Voor 48% gewijzigd door BCC op 02-05-2016 18:03 ]

[Verwijderd]

BCC schreef op maandag 02 mei 2016 @ 17:58:
Nee, bijvoorbeeld 16 bit 44100 Hz betekent dat er 44100 keer per seconde een sample neemt en de tussen de 1 en de 65536 ligt.

terwijl je 44.1kHz <-- ofwel 44100 Hz opneemt...

Het gaat het niet om een enkele frequentie maar om 44100 verschillende toch?

[CyBeR]

Verwijderd schreef op maandag 02 mei 2016 @ 18:02:
[...]


terwijl je 44.1kHz <-- ofwel 44100 Hz opneemt...

Het gaat het niet om een enkele frequentie maar om 44100 verschillende toch?

Nee. 44.1KHz betekent dat je 44100 keer per seconde meet hoe hard het geluid op dat moment is, om vervolgens een golfsignaal op te kunnen slaan en weer af te spelen. Je slaat niet 44100x per seconde de frequentie op van een geluidsgolf maar alleen de amplitude ervan.

De maximale frequentie die je kunt opslaan met 44.1KHz sampling is 22.05KHz, wat genoeg is voor het menselijk gehoor maar als je in een DAW bezig bent met effecten en dergelijke wil je hoger kunnen om ruis te voorkomen. Hetzelfde geldt daar voor bit depth.

[ Voor 7% gewijzigd door CyBeR op 02-05-2016 18:06 ]

[BCC]

^^ . Je kan hoogstens zeggen dat je een resolutie hebt van 65536*44100 per seconde.

[Verwijderd]

ok... ok... maar hoe komt dan met enkel de db meten op 44,1khz p/s een waveform tot stand met meerdere aantal Hz? vind dat nogal graaien in het niets...

Zonder ook maar iets te hoeven delen?

Ik zou dit accepteren als het maar 1 willekeurige sinus is in het spectrum. maar je hebt er met een aantal meer te maken.

[BCC]

Je kan het een beetje zo zien: je meet heel vaak per seconde de uitslag van een speaker. Dat sla je op. Afspelen is heel vaak per seconde een speaker in de eerder opgenomen stand zeten. Meer bits -> betere meting van de uitslag van de speaker. Hogere frequentie -> vaker meten per seconde. Frequentie heeft hier niets met toonhoogte te maken.

[ Voor 29% gewijzigd door BCC op 02-05-2016 18:20 ]

[Sleepkever]

Nja, door 44100 keer per seconden te meten hoe hoe hard het op dat moment is, en dat weer terug af te spelen kan je eigenlijk elke complexe waveform tot 22000 hz prima opslaan.



Het maakt niet uit of dit nou een simpele sinus is of iets anders, die blauwe balkjes zijn de opgeslagen waardes en daaruit kan je die rode lijn weer herleiden.

Open voor de gein eens iets van muziek in bijvoorbeeld audacity en zoom eens helemaal in. De puntjes die je dan ziet staan zijn de daadwerkelijke samples en de lijn ertussen is de waveform die daaruit ontstaat.

[Verwijderd]

BCC schreef op maandag 02 mei 2016 @ 18:19:
Je kan het een beetje zo zien: je meet heel vaak per seconde de uitslag van een speaker. Dat sla je op. Afspelen is heel vaak per seconde een speaker in de eerder opgenomen stand zeten.

Ofwel 1 flucturerende sinus?

[Verwijderd]

Duidelijk, bedankt voor de reacties, btw, dan nog is 96kHz en 192kHz best wel onzin

[Sleepkever]

Verwijderd schreef op maandag 02 mei 2016 @ 18:21:
[...]


Ofwel 1 flucturerende sinus?

Muziek is ook niets meer dan een uitslag van een speaker. Enige verschil is dat het het geen mooie sinus meer is inderdaad

Kijk bijvoorbeeld dit, meerdere sinusen over elkaar die een complexe waveform, ook wel muziek genoemd soms, vormen. Door de meetingen over tijd (puntjes) weer terug af te spelen krijg je diezelfde uitslag over je speakers heen, wat dan vervolgens weer klinkt zoals het ooit opgenomen is.



Als je je samplerate verhoogt dan word de afstand tussen die puntjes korter. Daarmee krijg je dus meer data en kan je beter hogere frequenties opslaan. In DAW omgeving soms handig maar voor consumenten heeft het boven de 48khz samplerate weinig nut omdat we toch niet boven de 22khz kunnen horen. Zie ook de Nyquist-frequentie.

En als je je sample depth verhoogt verhoog je het minimale stapje wat een puntje omhoog en naar beneden kan zetten. Dit is vooral in opname omgevingen erg handig om meer ruimte in te hebben, aangezien je daar vaak nog dingen naderhand harder wilt kunnen zetten. Buiten opname omgevingen is de noise floor (het minimale stapje) wat je kan zetten van je versterker, geluidskaart of koptelefoon waarschijnlijk toch dermate hoog dat je ook daar niet veel profijt van hebt.

48khz met 24 bit samples is voor 99.9% van de consumenten meer dan genoeg en ook redelijk de standaard. Alles daarboven is voor consumenten inderdaad best onzinnig ja. Zo min mogelijk resamplen is vaak het beste.

[CyBeR]

Verwijderd schreef op maandag 02 mei 2016 @ 18:14:
ok... ok... maar hoe komt dan met enkel de db meten op 44,1khz p/s een waveform tot stand met meerdere aantal Hz? vind dat nogal graaien in het niets...

Zonder ook maar iets te hoeven delen?

Ik zou dit accepteren als het maar 1 willekeurige sinus is in het spectrum. maar je hebt er met een aantal meer te maken.

Denk eens na over hoe de uitvoer daarvan werkt in een speaker: je kunt met één conus (die alleen maar op en neer kan bewegen) het hele spectrum voortbrengen. En hoe je dat hoort: je hebt maar één trommelvlies (per oor) waarvoor hetzelfde geldt.

Die sinussen kun je gewoon over elkaar heen leggen. Best geinig hoe dat werkt.

[ Voor 0% gewijzigd door CyBeR op 02-05-2016 18:50 . Reden: Dat ding heet dus een trommelvlies. ]

[Verwijderd]

CyBeR schreef op maandag 02 mei 2016 @ 18:35:
[...]


Denk eens na over hoe de uitvoer daarvan werkt in een speaker: je kunt met één conus (die alleen maar op en neer kan bewegen) het hele spectrum voortbrengen. En hoe je dat hoort: je hebt maar één oorvlies (per oor) waarvoor hetzelfde geldt.

Die sinussen kun je gewoon over elkaar heen leggen. Best geinig hoe dat werkt.

Dat is ook waar ik de fout maakte, maar als je erover nadenkt , logisch...