home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ NetNews Usenet Archive 1992 #31 / NN_1992_31.iso / spool / rec / audio / 17283 < prev    next >
Encoding:
Internet Message Format  |  1992-12-23  |  4.0 KB

  1. Path: sparky!uunet!elroy.jpl.nasa.gov!ames!sun-barr!news2me.EBay.Sun.COM!exodus.Eng.Sun.COM!rbbb.Eng.Sun.COM!chased
  2. From: chased@rbbb.Eng.Sun.COM (David Chase)
  3. Newsgroups: rec.audio
  4. Subject: Re:  CD SOund QUality
  5. Date: 24 Dec 1992 01:43:41 GMT
  6. Organization: Sun
  7. Lines: 67
  8. Message-ID: <lji5edINN6i6@exodus.Eng.Sun.COM>
  9. References: <24459@alice.att.com> <1992Dec21.213820.2737@cbnewsh.cb.att.com> <vanz.029i@tragula.equinox.gen.nz>
  10. NNTP-Posting-Host: rbbb
  11.  
  12. In article <vanz.029i@tragula.equinox.gen.nz> vanz@tragula.equinox.gen.nz (Martin Nieuwelaar) writes:
  13. >Say you sample at 44 KHz.  The maximum theoretical limit of frequency
  14. >you can capture is half of this, 22 KHz.  However, at this rate there
  15. >are only two samples per cycle.  With two samples per cycle, a sine
  16. >wave will sound the same as a square wave.  Surely this is not hi-fi?
  17.  
  18. Another poster has already gone sinc-convolution song-and-dance.
  19. If you followed that, then I'll add the bit about oversampling.
  20.  
  21. >I haven't introduced oversampling, as I'm still not too sure what it
  22. >is.  If someone could tell me if what I think is correct, is
  23. >correct I'd be pleased.
  24.  
  25. When people say "oversample", I believe that all they mean is to
  26. repeat the sample value 2, 4, or 8 times.  I don't think they
  27. interpolate, though they might.  This sounds crazy, but it isn't.
  28.  
  29. On playback, if you do straight sampling, all your 44Khz wide (+/-
  30. 22Khz) boxes are adjacent.  At "23Khz", what you hear is some other
  31. part of your signal, all twisted up, and not what was at the original
  32. 23Khz.  To get your signal and no weird noise from the box centered at
  33. 44KHz, you need a "brick wall filter" at 22Khz.  Problem is, brick
  34. wall filters are kind of hard to build in analog circuits, and they
  35. tend to involve other compromises that you didn't really want to make.
  36. (In practice, you don't need a brick wall -- you just need it to be
  37. many decibels down past 22Khz).  Oversampling puts more space between
  38. the boxes.
  39.  
  40. Oversample by 2 (88Khz) and you have a 44Khz gap to work with.  (One
  41. box from -22 to +22, another from +66 to +110, etc.)  Oversample by 8,
  42. and you have a couple of octaves to work with (22 to 330Khz).  What
  43. this means is that your filter does not need to be quite so severe,
  44. and you can make fewer compromises.  I'm not really sure why someone
  45. would go as far as x8 oversampling, but (if it is not just marketing)
  46. it might have something to do with high frequencies screwing up your
  47. audio amplifier (but I must point out that I am very nearly clueless
  48. on this -- it's been almost 13 years since I studied transistor
  49. amplifiers).
  50.  
  51. On the recording end, a higher sampling rate helps because you want to
  52. avoid recording aliases of high frequencies.  The recorded signal must
  53. be bandlimited to very low levels above 22Khz, or else you will get
  54. aliasing (conceptually, your frequency boxes are clipped at 22Khz and
  55. pasted on again starting at 0.  Think of applying a strobe to a wheel
  56. spinning a little bit faster than the strobe flashes).  Once again,
  57. building an analog filter that will do that well without screwing up
  58. the sound nearby (say, at 20Khz) is difficult.  On the other hand, if
  59. your recorder oversamples by 2 (for real, this time, and not one
  60. sample repeated twice), you only have to bandlimit your signal to
  61. 44Khz.  What this means is fewer compromises in your analog filters.
  62.  
  63. Now, after the sound has been recorded at 88Khz, you digitally process
  64. it down to a sampling rate of 44Khz.  You can do more interesting
  65. things with digital signal processing, so you get better filtering (I
  66. think you can build a real brick wall filter, for instance).  I read
  67. recently (NY Times, within last 4 months) that some company had
  68. started producing equipment that would do this (for professional
  69. recording, I believe).  I think they even got a patent on it, which is
  70. sort of sad, seeing how it fails the "obvious" test (I thought
  71. everyone did this already).
  72.  
  73. Clear as mud, right?  I've got multiple books that purport to explain
  74. this, if you want references, but you had better be prepared for a
  75. little bit of math.
  76.  
  77. David Chase
  78. Sun
  79.