"Быстрые камни", или понятным языком про 1-bit DSD + DANTE
"БЫСТРЫЕ КАМНИ" и 1-битный формат "DSD" в профессиональной технике.
Сначала вопрос для самых маленьких (вдруг ты еще учишься в первом классе, читая это): "что делает камень" ОДНИМ словом?
-вы...вычисля...
-нет, проще.
-считает?
Да, просто тикает, как сердце, как часы., только много миллионов раз за секунду, и это называется ТАКТЫ. (пульс из 1 и 0)
А один переход секундной стрелки, и кол-во отсчётов за секунду - принято считать в Hz (например, современные мобильные процессоры имеют 2-3 GHz )
Три миллиона 0/1 т.е. ВКЛ/ВЫКЛ, что на графике XY выглядит как квадрат.
А теперь, за одну аналогию, я постараюсь объяснить как устроен вообще весь цифровой мир вокруг вас..
Если вы щелкните пальцами несколько раз в секунду - вы и сами своего рода компьютер. Это понятно. Но пока - мало. Есть только "щелкнуть" и "не щелкнуть". А теперь - все люди на земле щёлкнули. Хорошо, но пока мало. Настолько, что не хватило бы даже на кодирование одного видео. Мы записали это в одну строчку и получили на графике XY - 8 млрд тактов 0 и 1 за секунду (такого процессора пока что нет, их частота в миллионах/сек). Но по оси Y - у нас всё еще недостаточно информации о громкости щелчка (амплитуде) Он либо есть, либо нет. Нам нужно одновременно пустить другие строчки данных, чтобы получились промежуточные значения по оси Y, а не только "1"
0000 0001100 0000 ↑↓ то, как громко
0000 0011100 0000
0000 0111110 0000
0000 1111111 0000 <- то, как часто
Поздравляю, вы только что "увидели" на экране, прямо буквально, хоть и обобщенно - волну. С данными основанными на 4-ех битах (4-ех строчках одновременно, мы уже можем провести кривую по оси Y.
Но, этого всё еще мало для точности, выглядит как-то пиксельно, да и звучит, само собой, не очень. В итоге, когда стали пользоваться 16,24,32 - строчечными (битными) записями в формате Pulse-Code Modulation, в который записана буквально вся музыка на земле, случилось то, что и должно было бы случиться.
Если бы мы пытались собрать воедино хотя бы миллион щелчков за одну миллионную секунды и сопоставить с другим таким, преодолев расстояние и потеряв время на это расстояние - рассинхронизация. Сумма этих чисел портится (да, да, время каких-то тысячных долей секунд беспощадно даже к цифрам - они "портятся").
А кто восстановит порядок?
Так встала необходимость в профессиональной технике использовать "синхро-часы" (еще один камень, который тикает, но гораздо быстрее), таким образом, все дорогие аудиокарты (интерфейсы), да и не только они, имеют WORD CLOCK - быстрый камень. И тогда все строчки долетев до приёмника - подгоняются доверяясь синхроимпульсам, и то, что по-юзерски называется "качеством" - не портится. Каждая волна каждого звука - такая красивая и точная, насколько и возможно и необходимо., хоть и собрана из множества строчек.
Теперь представьте стробоскопический эффект секундной стрелки которая очень быстро тикает, а сверху еще одна, а сверху еще и еще.
И управляются они только одним правилом - 0 - не тикнула, 1 - тикнула. + широтно-импульсная модуляция (тикает неравномерно) и вы увидите картинку которая будет двигаться. Еще кое-что, и график станет трёхмерным - вы сможете взглянуть на стрелки не спереди, а сверху, и увидеть еще одну объемную картину меняющуюся во времени. (Привет, WT-синтез, и многое другое)
А теперь, к DSD (Direct Stream Digital) рус.: "прямой цифровой поток" - известному в профессиональной среде формату.
Этот формат является одно-битовым. Всего одна строчка, а значит нечего и не с чем синхронизировать. Про тактовую частоту я в начале говорил не просто так, ведь именно она играет тут главную роль, в которой "синхрочасы" могут только включаться/выключаться для временных отметок, а здесь, они буквально сами и являются аудиоформатом - потоком данных, а относительно недавнее его появление возможно связано с дороговизной (в прошлом) достаточно быстрых тактовых генераторов (процессоров)
Математика служит тому, чтобы представить простое и маленькое в виде большого и сложного, а большое и сложное - ну, наоборот, упростить. И так, без сложных описаний, благодаря сигма-дельта модуляции, мы интерпретируем значения эл. тока дважды, - как по частоте (X), так и по напряжению (Y). Увеличивая во много раз разрешение окна по ширине, согласно базе многих вычислений - "оконному преобразованию Фурье" и "накладывая сверх" как новую строчку (получая уже 2-битные данные, 4-ех, 8 и т.д, пока окно сжимается по амплитуде) мы получаем во много раз больше точек, чем нужно для звука (далеко не 44.100hz), и это мы привыкли называть везде "оверсэмплингом" (передискретизацией) - т.е. повышение частоты выборки за тот же период. Здесь оно нужно, чтобы дописать "фантомные точки" не влияющие на сигнал, и выдавить шум квантования за слышимый диапазон однобитного сигнала (помните, сейчас у нас есть только "1" по оси Y - это только максимальная отметка амплитуды всегда, и это еще не "звук", а "шум" ) а благодаря высокой скорости генератора (камня) 8/16-ступенчатый оверсемплинг позволяет не уступать уже привычным нам при кодировании параметрам 16/24-строк/44100hz PCM (.wave)
А для результатов превосходящих качество ВСЕХ существующих форматов (PCM 32bit/192k, например) по амплитудной (200+ Дб) и разрешающей способности (хоть 3 и больше млн точек в секунду до фильтрации), необходима генерация фильтра 7-го порядка на частоте модулятора 6.100 Mhz (тактов) в секунду, что до сих пор "дорого", но, к счастью, такой большой множитель, как х32 - никогда никому не понадобится.
Главная задача, которую решает direct stream - отсутствие надобности синхронизации, которая остро стояла десятки лет во всей AV-технике, и возможности передавать на любое расстояние между собой один поток, в котором нет и не возникнет отклонения от полезного сигнала ни на одно малейшее число., но, который очень требователен к скорости "камня", в виду многократного возведения фантастически огромных чисел к фантастически огромным значениям.
А в паре с пропускной способностью IP протокола DANTE (100мегабит - около 48 каналов или 1гигабит/сек - около 512 каналов) это создаёт наивысшее технологическое решение для любых задач, вроде подключения комплекса стадионов "Москвич" (м. текстильщики) с огромной территорией в квадратные километры, и простым и надежным управлением путей всех входящих/исходящих сигналов из пультовой по этому протоколу.
Сначала вопрос для самых маленьких (вдруг ты еще учишься в первом классе, читая это): "что делает камень" ОДНИМ словом?
-вы...вычисля...
-нет, проще.
-считает?
Да, просто тикает, как сердце, как часы., только много миллионов раз за секунду, и это называется ТАКТЫ. (пульс из 1 и 0)
А один переход секундной стрелки, и кол-во отсчётов за секунду - принято считать в Hz (например, современные мобильные процессоры имеют 2-3 GHz )
Три миллиона 0/1 т.е. ВКЛ/ВЫКЛ, что на графике XY выглядит как квадрат.
А теперь, за одну аналогию, я постараюсь объяснить как устроен вообще весь цифровой мир вокруг вас..
Если вы щелкните пальцами несколько раз в секунду - вы и сами своего рода компьютер. Это понятно. Но пока - мало. Есть только "щелкнуть" и "не щелкнуть". А теперь - все люди на земле щёлкнули. Хорошо, но пока мало. Настолько, что не хватило бы даже на кодирование одного видео. Мы записали это в одну строчку и получили на графике XY - 8 млрд тактов 0 и 1 за секунду (такого процессора пока что нет, их частота в миллионах/сек). Но по оси Y - у нас всё еще недостаточно информации о громкости щелчка (амплитуде) Он либо есть, либо нет. Нам нужно одновременно пустить другие строчки данных, чтобы получились промежуточные значения по оси Y, а не только "1"
0000 0001100 0000 ↑↓ то, как громко
0000 0011100 0000
0000 0111110 0000
0000 1111111 0000 <- то, как часто
Поздравляю, вы только что "увидели" на экране, прямо буквально, хоть и обобщенно - волну. С данными основанными на 4-ех битах (4-ех строчках одновременно, мы уже можем провести кривую по оси Y.
Но, этого всё еще мало для точности, выглядит как-то пиксельно, да и звучит, само собой, не очень. В итоге, когда стали пользоваться 16,24,32 - строчечными (битными) записями в формате Pulse-Code Modulation, в который записана буквально вся музыка на земле, случилось то, что и должно было бы случиться.
Если бы мы пытались собрать воедино хотя бы миллион щелчков за одну миллионную секунды и сопоставить с другим таким, преодолев расстояние и потеряв время на это расстояние - рассинхронизация. Сумма этих чисел портится (да, да, время каких-то тысячных долей секунд беспощадно даже к цифрам - они "портятся").
А кто восстановит порядок?
Так встала необходимость в профессиональной технике использовать "синхро-часы" (еще один камень, который тикает, но гораздо быстрее), таким образом, все дорогие аудиокарты (интерфейсы), да и не только они, имеют WORD CLOCK - быстрый камень. И тогда все строчки долетев до приёмника - подгоняются доверяясь синхроимпульсам, и то, что по-юзерски называется "качеством" - не портится. Каждая волна каждого звука - такая красивая и точная, насколько и возможно и необходимо., хоть и собрана из множества строчек.
Теперь представьте стробоскопический эффект секундной стрелки которая очень быстро тикает, а сверху еще одна, а сверху еще и еще.
И управляются они только одним правилом - 0 - не тикнула, 1 - тикнула. + широтно-импульсная модуляция (тикает неравномерно) и вы увидите картинку которая будет двигаться. Еще кое-что, и график станет трёхмерным - вы сможете взглянуть на стрелки не спереди, а сверху, и увидеть еще одну объемную картину меняющуюся во времени. (Привет, WT-синтез, и многое другое)
А теперь, к DSD (Direct Stream Digital) рус.: "прямой цифровой поток" - известному в профессиональной среде формату.
Этот формат является одно-битовым. Всего одна строчка, а значит нечего и не с чем синхронизировать. Про тактовую частоту я в начале говорил не просто так, ведь именно она играет тут главную роль, в которой "синхрочасы" могут только включаться/выключаться для временных отметок, а здесь, они буквально сами и являются аудиоформатом - потоком данных, а относительно недавнее его появление возможно связано с дороговизной (в прошлом) достаточно быстрых тактовых генераторов (процессоров)
Математика служит тому, чтобы представить простое и маленькое в виде большого и сложного, а большое и сложное - ну, наоборот, упростить. И так, без сложных описаний, благодаря сигма-дельта модуляции, мы интерпретируем значения эл. тока дважды, - как по частоте (X), так и по напряжению (Y). Увеличивая во много раз разрешение окна по ширине, согласно базе многих вычислений - "оконному преобразованию Фурье" и "накладывая сверх" как новую строчку (получая уже 2-битные данные, 4-ех, 8 и т.д, пока окно сжимается по амплитуде) мы получаем во много раз больше точек, чем нужно для звука (далеко не 44.100hz), и это мы привыкли называть везде "оверсэмплингом" (передискретизацией) - т.е. повышение частоты выборки за тот же период. Здесь оно нужно, чтобы дописать "фантомные точки" не влияющие на сигнал, и выдавить шум квантования за слышимый диапазон однобитного сигнала (помните, сейчас у нас есть только "1" по оси Y - это только максимальная отметка амплитуды всегда, и это еще не "звук", а "шум" ) а благодаря высокой скорости генератора (камня) 8/16-ступенчатый оверсемплинг позволяет не уступать уже привычным нам при кодировании параметрам 16/24-строк/44100hz PCM (.wave)
А для результатов превосходящих качество ВСЕХ существующих форматов (PCM 32bit/192k, например) по амплитудной (200+ Дб) и разрешающей способности (хоть 3 и больше млн точек в секунду до фильтрации), необходима генерация фильтра 7-го порядка на частоте модулятора 6.100 Mhz (тактов) в секунду, что до сих пор "дорого", но, к счастью, такой большой множитель, как х32 - никогда никому не понадобится.
Главная задача, которую решает direct stream - отсутствие надобности синхронизации, которая остро стояла десятки лет во всей AV-технике, и возможности передавать на любое расстояние между собой один поток, в котором нет и не возникнет отклонения от полезного сигнала ни на одно малейшее число., но, который очень требователен к скорости "камня", в виду многократного возведения фантастически огромных чисел к фантастически огромным значениям.
А в паре с пропускной способностью IP протокола DANTE (100мегабит - около 48 каналов или 1гигабит/сек - около 512 каналов) это создаёт наивысшее технологическое решение для любых задач, вроде подключения комплекса стадионов "Москвич" (м. текстильщики) с огромной территорией в квадратные километры, и простым и надежным управлением путей всех входящих/исходящих сигналов из пультовой по этому протоколу.
