Keadaan terkini dalam interpolasi sinyal audio

Tiga pertanyaan:

Apa semua metrik yang dapat digunakan untuk mengukur kualitas interpolasi audio, secara objektif? (tetapi juga dalam hal psychoacoustics jika memungkinkan)
Dengan metrik tersebut, bagaimana keadaan terkini dalam interpolasi audio?
Andaikata saya membuat dua file dari urutan catatan dari instrumen virtual dalam dua resolusi dan kemudian membandingkan satu file upampling dengan versi rendering frekuensi tinggi, perangkat lunak apa yang bisa digunakan seseorang untuk membandingkan ini secara objektif? - idealnya menggunakan metrik yang disebutkan sebelumnya

Sejauh ini, dari yang saya dapat kumpulkan, resampler ini memberikan beberapa kualitas terbaik

Salah satu masalah yang tampaknya dimiliki oleh resampler ini adalah sebelum dan sesudah dering.

Saya harus mencatat bahwa yang menjadi perhatian utama adalah rekonstruksi sinyal (sejauh istilah itu masuk akal), jadi upampling lebih dari downsampling.

Sunting: Efisiensi waktu interpolasi tidak relevan dalam konteks ini.

Salam, Penasaran :-)

audio sampling Bent Rasmussen
sumber

Jawaban:

Mengenai "masalah" yang Anda perhatikan dengan resampler:

Banyak algoritma resampling yang menggunakan kernel interpolasi poly-phase low-pass filter fase-linear. Kernel interpolasi filter fase-minimum, sebagai lawan dari kernel interpolasi fase-linier (dengan respons frekuensi yang sama), akan menghasilkan lebih sedikit pra-dering selama resampling ke laju sampel yang lebih tinggi, yang secara objektif dapat mengukur sebagai kurang akurat, tetapi mungkin secara psikologis. akustik terdengar "lebih baik" bagi manusia.

Berikut catatan tentang pembuatan filter fase minimum untuk pemfilteran yang berpotensi mengurangi pra-dering: http://www.music.columbia.edu/pipermail/music-dsp/2004-February/059372.html

Juga, filter low-pass Remez (Parks-McClellan) yang dirancang mungkin memiliki riak periodik yang jelas dalam domain frekuensi, yang mungkin juga menghasilkan impuls pra-dering dalam domain-waktu. Jadi Anda mungkin ingin mencoba Sinc windowed, atau derivasi dari filter analog klasik, untuk desain filter low-pass (yang terakhir biasanya menghasilkan sesuatu yang lebih dekat ke fase minimum) untuk kernel interpolasi resampling.

hotpaw2
sumber

Mengenai poin Anda tentang filter fase minimum: Saya tidak yakin tentang dua tautan pertama, tetapi SRC iZotope memungkinkan untuk fase variabel kontinu antara minimum dan linier. Dalam tes mendengarkan, orang cenderung menyukai suatu tempat di antara fase minimum dan fase linier.

schnarf

Filter windowed-sinc tidak akan selalu lebih baik daripada filter equiripple (dirancang melalui pertukaran Remez) sehubungan dengan dering domain waktu. Efek dering disebut fenomena Gibbs dan diamati ketika Anda membatasi sinyal yang mengandung diskontinuitas (misalnya gelombang persegi). Ini bukan disebabkan oleh riak domain frekuensi dari filter equiripple. Efeknya lebih terlihat ketika Anda menggunakan filter dengan cutoff yang sangat tajam; menambah lebar transisi dapat mengurangi hal itu.

Jason R

@Jason R: sinusoid dalam domain waktu = impuls dalam domain frekuensi, posisi tergantung pada tingkat riak sinusoid. Sekarang balikkan 2 domain dan letakkan riak seperti sinusoidal dalam respons domain frekuensi. Impuls masuk ke dalam domain waktu, posisi tergantung pada karakteristik riak.

hotpaw2

@ hotpaw2: Saya melihat analogi Anda. Saya salah mengerti maksud istilah Anda "impuls pra-dering."

Jason R

Juga, jendela halus dalam domain waktu mereproduksi bentuk non-diskontinyu di sekitar diskontinuitas dalam domain frekuensi oleh konvolusi, sehingga mengurangi overshoot Gibbs.

hotpaw2

Ada perbandingan yang cukup menyeluruh dari algoritma resampling: http://src.infinitewave.ca/

Anda dapat melihat tes yang mereka gunakan di sana. Aliasing adalah yang besar, dan mudah divisualisasikan dengan spektrogram sapuan sinus. Ada juga respons frekuensi tinggi - SRC dapat meluncurkan frekuensi tinggi selain memungkinkan mereka untuk menyebabkan alias. Anda dapat memvisualisasikan respons fase dengan grafik respons impuls, atau dengan plot respons fase.

schnarf
sumber

Ya, saya tahu sumber yang bagus ini. Saya hanya ingin tahu semua parameter yang layak diukur saat mengukur kinerja resampling (khususnya upsampling).

Bent Rasmussen