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/ NetNews Usenet Archive 1992 #31 / NN_1992_31.iso / spool / rec / audio / 17511 < prev    next >
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Text File  |  1992-12-30  |  5.6 KB  |  126 lines

  1. Path: sparky!uunet!cs.utexas.edu!uwm.edu!linac!att!att!allegra!alice!andrew
  2. From: andrew@alice.att.com (Andrew Hume)
  3. Newsgroups: rec.audio
  4. Subject: TAS article; comments please?
  5. Message-ID: <24510@alice.att.com>
  6. Date: 30 Dec 92 06:39:26 GMT
  7. Article-I.D.: alice.24510
  8. Organization: AT&T Bell Laboratories, Murray Hill NJ
  9. Lines: 115
  10.  
  11.  
  12.     the following is the text of a letter i am planning to
  13. send to the absolute sound (TAS). i would be especially pleased
  14. if someone would point out any errors i have made. if you
  15. haven't seen the article, you will have to wing it.
  16.  
  17.     thanks,
  18.             andrew hume
  19.  
  20.  
  21. Dear Sir,
  22. .PP
  23. I wish to comment on three matters raised in ``The Sound of Digital'' in issue 81.
  24. I apologise for the tardiness of this note;
  25. I have only recently started a subscription to
  26. .I TAS
  27. and was unsure of the publication lag for letters
  28. (I was sure someone else would have written in!).
  29. .PP
  30. The first matter is a blatant mistake; the samples on a CD are 16 bits.
  31. Not 15 bits.
  32. This is an overt error; Rejskind mentions it twice and even uses a footnote
  33. to assure the reader he knows what he is saying.
  34. I am at a loss to understand how he could think that the top bit is a parity bit.
  35. The most likely explanation of this mistake is that Rejskind confused
  36. the 16 bit samples on the CD with the AES/EBU subframe data format.
  37. This latter is a 32 bit format which contains a 4 bit preamble,
  38. 24 bits for a sample, and 4 control bits, one of which is a parity bit.
  39. This parity bit is used mainly within a processing system;
  40. it certainly doesn't intrude on the space for data samples.
  41. .PP
  42. The second matter is the section on Time Domain Errors which deals with jitter.
  43. Or at least, it confuses together a number of issues under
  44. the single label of jitter.
  45. The most common use of the term jitter refers to the fact that
  46. a CD player has at least two distinct places which either need or generate
  47. a clock signal (the output bitstream of the CD reader mechanism and the clock
  48. input for the DAC).
  49. The clocks at these two parts of the circuit may vary with respect to each other;
  50. the jitter is the average variance between the two clocks and is
  51. typically measured in time (for example, 500 picoseconds RMS),
  52. although its spectrum is at least as important as its magnitude.
  53. Although I read a fair bit about jitter and other ``digital woes'',
  54. I cannot recall anyone mentioning or worrying about jitter between the
  55. clock of the source and the recorded signal.
  56. .PP
  57. Jitter is straightforward to solve, although it comes at a cost.
  58. Good digital designers know about distributing clocks although
  59. it can be tricky to get a really good clock signal out of the PLL
  60. in the CD reader while maintaining an adequate capture range for the PLL.
  61. In any case, the problem can be avoided completely by buffering
  62. the bitstream between the CD reader and the DAC,
  63. much as Sony's MD player does.
  64. In this case, the DAC can have its own high quality independent clock and grab
  65. the bits out of the buffer when it needs them.
  66. .PP
  67. This section also contains a digression on correction circuits introducing noise
  68. into the analogue circuitry.
  69. Yes, it happens, although it is not confined to the error correction
  70. circuits and is often called
  71. .I "logic induced noise"
  72. because it can come from any digital IC.
  73. And yes, it is straightforward to avoid (again, at a cost);
  74. you put the DAC in another box and
  75. connect them optically.
  76. .PP
  77. The final matter is the section on Dynamic Range Problems.
  78. It is such a stunning confusion of concepts that Rejskind's comment
  79. ``... mathematical blunder, coupled with what may be outright fraud''
  80. looks like a petard with its own hoist.
  81. First, he starts off talking about dynamic range.
  82. Using his parity bit mistake, he reaches a figure of 90.3dB.
  83. He then subtracts 9.03dB because we measure noise by its RMS value.
  84. Noise? Where did that come from?
  85. Dynamic range is the ratio between the softest and loudest sounds recordable.
  86. Apparently, we are now talking about a signal to noise ratio.
  87. And although the 9.03dB (or dividing by $2 sqrt 2$) is plausible,
  88. it would be more convincing to give a realistic level and spectrum of the noise.
  89. Proceeding on (we are now down to about 81dB
  90. of something),
  91. we now mix in another concept, that of needing to allow for 8dB
  92. headroom because digital has a ``hard ceiling''.
  93. Apparently, we are now talking about the problem of live recording
  94. and because of that, a CD is only 73dB which is worse than
  95. analogue gear with Dolby SR.
  96. .PP
  97. Sifting through this incoherent rubbish, I can see a few concerns.
  98. However, just because the CD has 16 bit samples, it doesn't mean we
  99. have to record music with 16 bit samples.
  100. It is clear that in most recording situations, the headroom problems
  101. can be solved by using 18, 20 or 24 bit recorders.
  102. It is also true that digitising low-level signals introduces sampling artifacts.
  103. But proper dithering ameliorates these artifacts greatly.
  104. And it is disingenuous to talk about the problems CDs have in reproducing
  105. a sine wave recorded at -60dB when the best possible LP playback systems
  106. have less than 70dB dynamic range and typically have a
  107. signal/(noise+distortion) ratio of only 40dB.
  108. .PP
  109. Rejskind's article is an anti-digital rant, pure and simple.
  110. I have no problem with that (although I don't agree with him).
  111. However, what does publishing rants replete with errors accomplish?
  112. The parity-bit error and the dynamic range fiasco are so egregious,
  113. it makes me wonder how it got through
  114. .I TAS 's
  115. editorial process.
  116. Either no one was knowledgeable enough, or no one cared enough.
  117. As neither of these choices is consistent with the obvious pride HP has in
  118. .TAS ,
  119. I am just plain puzzled.
  120. Can someone please explain what happened?
  121. .in \n(qqu
  122. .sp 
  123. Yours faithfully,
  124. .sp .75i
  125. Andrew Hume
  126.