home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ NetNews Usenet Archive 1993 #3 / NN_1993_3.iso / spool / rec / audio / 19504 < prev    next >
Encoding:
Text File  |  1993-01-28  |  7.4 KB  |  144 lines

  1. Newsgroups: rec.audio
  2. Path: sparky!uunet!destroyer!gatech!rpi!scott.skidmore.edu!jreiser
  3. From: jreiser@scott.skidmore.edu (Jason Reiser... Asleep)
  4. Subject: Re: Digital vs Analogue, Yet Again!
  5. Message-ID: <1993Jan28.012337.15017@scott.skidmore.edu>
  6. Organization: Skidmore College, Saratoga Springs NY
  7. References: <1993Jan26.160804.23060@gasco.com>
  8. Distribution: na
  9. Date: Thu, 28 Jan 1993 01:23:37 GMT
  10. Lines: 132
  11.  
  12. fpf@aries.gasco.com (Frank Ferguson x3584) writes:
  13. > As long as we're going 'round yet again on the digital vs analogue
  14. > question, I thought I'd raise a point that I've pondered, off an
  15. > on, for some time.  My initial reaction to criticisms of digital sound
  16. > was that people were simply unused to hearing recorded music reproduce
  17. > sound with a "flat" response from dc to 20khz (and with 95db dynamic
  18. > range!).  I still think this it true (at least for those of us who've
  19. > been into hifi long enough to have "grown up" on LPs.  
  20.  
  21. Wouldn't it be nice if CD players were actually capable of anything
  22. approaching 95dB dynamic range!  But, sadly they fall quite short of
  23. this, and the numbers quoted throughout the industry are strictly
  24. bogus!  The following is an excerpt from The Absolute Sound,
  25. July/August '92 by Gerard Rejskind.
  26.  
  27. "DYNAMIC RANGE PROBLEMS:
  28.     Digital's biggest selling point is its wide dynamic range.
  29. Certainly it is true that most CD's do not suffer from ticks and pops
  30. (unless they are mistracking, a common phenomenon that usually comes
  31. as a shock to new CD owners).  In fact, digital systems have quite
  32. poor dynamic range.  The usual claim of over 90 dB of dynamic range is
  33. based on a common mathematical blunder, coupled with what may be
  34. outright fraud.
  35.     The formula for calculating the theoretical maximum dynamic
  36. range of a digital system is well known.  It is:
  37.     20 log (2^b - 1)
  38. where b is the number of bits in the system.  Since the CD uses 16
  39. bits, we can calculate the dynamic range:
  40.     20 log (2^16 - 1) = 96.33 dB
  41.     This is a very attractive figure, but the fact that some CD
  42. player manufacturers actually claim dynamic range _greater_ than this
  43. theoretical maximum should make us suspicious!  In any case, even this
  44. value is unattainable.  The calculation ignores the fact that all 16
  45. bits are not used for signal data.  The last bit is used as a parity
  46. check (which alerts the error correction circuit that something is
  47. wrong with the data), and so we should do the calculation with only 15
  48. bits:
  49.     20 log (2^15 - 1) = 90.3 dB
  50.     This is still very good, but there is a problem: It expresses
  51. the peak-to-peak value of the noise.  The usual way we measure noise
  52. is by its root mean square value.  To convert, we need to subtract:
  53.     20 log (2 x SQR(2)) = 9.03 dB
  54.     We are now down to about 81 dB, not all of which is usable,
  55. because digital has a "hard ceiling" that you can't cross without
  56. disastrous distortion.  If we leave an extra 8 dB of headroom, we are
  57. now down to 73 dB, considerably less than we can obtain with a modern
  58. analogue recorder using Dolby SR noise reduction.  Even so, the bottom
  59. part of the dynamic band is not usable because low level signals
  60. suffer, in nearly all players, from severe distortion.  This can be
  61. reduced considerably by the proper use of dithering (the deliberate
  62. addition of abalogue noise to the signal), but a simple instrument
  63. test confirms that only the best players can reproduce a sine wave at
  64. a level of -60 dB as anything but a caricature of the original.
  65.     So why do CD players seem dynamic range of over 90 dB?  This
  66. figure is based on the (deliberate?) confusion of two concepts.  Turn
  67. off the signal in an analogue system, and you can read the system's
  68. actual noise.  Do the same in a digital system, and you are left with
  69. nothing at all.  Noise measurements of CD players usually express
  70. nothing more than the residual noise of the analogue section.  Not
  71. surprisingly, it is usually terrific.
  72. ANALOGUE PROBLEMS:
  73.     This is the problem that most player designers attack first,
  74. because most of them know analogue better than digital.  Because of
  75. price pressure, most companies cut corners wherever they can.  Their
  76. analogue sections usually contain inexpensive amplifier chips,
  77. including the venerable (and horribly slow) 741.  Such chips will
  78. spoil anything, including the sound of players that were none too good
  79. to start with.  Most players also have inadequate power supplies, and
  80. those are targets for improvement by nearly all designers.
  81.     I am not much cheered by the direction in which digital is
  82. moving, and every time I hear an audio executive talk about "The
  83. Future of Digital" I get chills.  There is some cause for optimism, I
  84. suppose.  The very finest players (one of which I get to hear almost
  85. daily) are astonishing in their ability to reproduce emotionally
  86. satisfying music from the best disks.  However, there seems to be a
  87. growing acceptation, even in certain audiophile circles, of common
  88. digital flaws as a normal part of electronic music reproduction.  A
  89. lot of supposedly critical people find that certain mediocre players
  90. "don't sound so bad after you listen for a while."  Some of these same
  91. people go on to design and market unlistenable players, sometimes at
  92. great cost.
  93.     Well, what is to be done?  I think we need to speak up, to
  94. keep demanding something better.  If we do not, we will be like those
  95. who have seen all the great movies only on video, and who are unaware
  96. that once upon a time, there was Cinerama.
  97.     Think about it."
  98.  
  99.  
  100. > I couldn't figure, however, whu anyone would react negatively to
  101. > hearing the full range of music reproduced, until I reflected on
  102. > the way most music is recorded.  Seems to me most studio recording
  103. > is done with several mikes placed very close to the performer or
  104. > instrument (much live recording is done the same way).  Few of us, 
  105. > I expect, have spent much time listening to various instruments with
  106. > our ears positioned a half inch from the strings or bells, or within
  107. > an inch of a singer's mouth--yet that's the way recordings seems to be
  108. > made.  I expect that a medium like analogue which is a bit rolled off
  109. > in its preproduction capability would soften some of the sibilants and
  110. > stridency which would seem to naturally arise from such an unusual
  111. > listening position, and present a sound which more closely approximated
  112. > what one might hear from a normal listening venue--more suitably
  113. > removed from the performer or instrument.  Digital, however, could
  114. > well reproduce the fairly intense and unrealistic "up close" experience
  115. > with ruthless fidelity, giving in process the appearance of harshness
  116. > and stridency.  Does this seem reasonable?
  117.  
  118. I suppose that it makes some sense that the problems of digital are
  119. compounded by the close mic'd recordings, but the idea of that is to
  120. eliminate the sound of the recording room itself, as best as possible
  121. (as I understand it anyway).  If we mic'd farther away, you would then
  122. have to listen to two rooms... the recording one and the listening
  123. one... doesn't sound like a healthy prospect to me.
  124.  
  125. > Just another victim of the audiophile disease.
  126.  
  127. I envy my musicial suitemate who listens to and really enjoys his Sony
  128. box (nothing wrong with it inherently, just not overly impressive).
  129. My taste tends to keep my wallet empty too.
  130.  
  131. > Francis Ferguson
  132. > fpf@gasco.com
  133.  
  134.                 - Jason
  135.  
  136. -- 
  137. ---------------------------------------------------------------
  138. \ Jason A. Reiser  \ Send E-Mail to jreiser@scott.skidmore.edu \
  139.  \ Skidmore College \ Saratoga Springs, NY 12866 \ 518-581-6580 \  
  140.   \ It's a new Ice Age!  Hooray!!  Sled City!  - Calvin & Hobbes \
  141.