Bob Katz: Analog vs. Digital summing

[Oggy]

Pa rasprava je odavno izgubila smisao, pa reko' "'Ajde da se malo zezamo i zabavljamo.."
Mada je to sve kriv Dule, ja ne bih nikada...

[diviner]

Originally Posted by OFF

Ma ozbiljno, licno meni i kolegi, koji je bio sa mnom na praxi kod njega u studiju, pre manje od godinu dana. Meni je zvucao potpuno ozbiljno, i vrlo direktno i konkretno, tako da otpada varijanta da ga nismo skapirali. Sad, glupo je sto pominjem coveka u odsustvu, samo sam hteo da izrazim stav jednog od ljudi 'u poslu', i sigurno jednog od najzaposlenijih producenata kod nas.

Jedna od osnovnih postulata pravilnog spoznavanja naucne istine je kriticizam i samokriticizam. To znaci da ne morate (kao ucenici) uzimati sve sto vam ucitelj kaze zdravo za gotovo, vec ga navedite, ako vam je sta sumnjivo da argumentuje zasto je nesto ovako ili onako...Kada bih ja sabrao "djela" odnosno, nebuloze, koje su moji profesori izvaljivali, a u nekim ih i ja ispravljao (ne zato sto sam eto pametnjakovic i pametan, nego zato sto su to bile prave gluposti i nebuloze), bilo bi to na dve strane.

Naravno, ne idem u problematiku toga da li si ili nisi povjerovao u doticnu izjavu (vidim u tvom tekstu dozu sumnje, cim navodis citat a ne tvrdis to licno), ali reci da je nesto bolje miksovati spolja (pa dovoditi sebe u rizik borbe protiv jitera sa tako obimnim flow-om podataka kroz optiku ili koax, dodatnu kontrolersku logiku drugih uredjaja, latentne probleme sinhronizacije kloka itd itd) tj ne sabirati kanale u sikvencerovom mikseru je blago reci bezveze. Evo, vec sam ti naveo dovoljno argumenata zasto ne moze biti bolje, a mogu ti navesti i par zasto je bolje raditi sve u domenu softvera:

Digitalni suming unutar sikvencera se radi putem suming algoritama koji se usavrsavaju vec citavih 15-ak godina. Takodje, mogucnost pojave greske prilikom kalkulacija suminga je svedena na 0 (razno raznim checking algoritmima, a na niskom nivou raznim CRC algoritmima). Posto se radi o kalkulacijama koje se rade u 24bitnoj rezoluciji, odmjeravanju na 48Khz, sto ce reci sa priblizno 16 000 000 x 48 000 rezoluciji nivoa odmjeravnja u jednoj sekundi, sa preciznoscu 10E12 (10 na 12-u) ili bilionitom rezolucijom, cak i usljed pojave odsjecanja nekog dijela broja koji je izrazen u pokretnom zarezu (pa usljed toga nastanu greske koje bi kao akumulacijom trebale postati problem) vjeruj mi ti to ne mozes cuti, sta god ti drugi rekli, jer ljudski sluh je ipak ljudski (sjeti se samo da covjek ne moze primjetiti vise od 25 , ili hajde da taj broj povecamo na 50, pokretnih slika u sekundi, a oci su daleko savrseniji organ od usiju) pa sve to u samo jednoj sekundi.

btw. slazem se sa Ogijevom i Dushanovom izjavom oko sabeernica, i apelujem da se sabeeranje odrzi sto prije

[boggy]

Pozdrav svima,

Unapred bih zamolio sve koji budu replicirali na ovaj tekst, da ga PAZLJIVO procitaju u potpunosti i potrude se da ga razumeju pre nego sto krenu da ga kritikuju. Ako postoje problemi u razumevanju teksta, pomoci cu. Hvala!

Digitalno sumiranje ili sabiranje u kompjuteru (sabeeranje pre oduzimanja je nesto drugo) se odvija funkcijama koje obezbedjuje programerski paket za programiranje i procesor. Proizvodjaci mogu biti Microsoft, Borland, Intel, IBM, Freescale itd..

Da smanjim pisanje, uzmimo da su odbirci u vasim projektima 4 bitni... a kasnije cemo uzeti realne rezolucije.

Osnovna stvar koju treba imati u vidu kada se sabiraju celi brojevi (integer-i) je "bit prenosa", odnosno visak koji nastane. Prilikom sabiranja dva 4 bitna broja nastaje 4 bitni rezultat plus jos jedan bit prenosa. Ako bit prenosa nema gde da se posalje, onda se "baca". To je takozvani digitalni overload... jako ruzno zvuci.
Kada se ovo desava? Ako je najveci moguci broj zapisan u formatu 4bit broj 15 onda ce takav i toliki u zbiru vec zbir brojeva 8 i 7, i taj nece biti osecen, ali ako saberete 8 i 8 nastaje odsecanje i sabiranje ima gresku.

Ovo ne zvuci opasno, i od toga se mozete zastititi ako oba kanala drzite na -6dbFS (7/15=0.467 otprilike jedan bit kraci nego maksimalno) ali samo pod uslovom da se drzite samo dva kanala u sabiranju...

Kada dodate jos jedan kanal, ista formula vazi osim sto dobijate da morate sabrati maksimalno 5+5+5... uvek imate u vidu da vam je rezultat u nekoj ogranicenoj rezoluciji i da vam vasi signali u sabiranju moraju biti prosecno u nivoima {maksimalna vrednost rezultata}/{broj kanala}

ako uzmemo neke realne vrednosti... recimo neka je broj bita 24 i neka je broj kanala 24, i neka rezultat takodje bude 24 bit.
Maksimalni broj koji moze biti neodsecen u 24 bita je 16777215.
Kako mozete doci do ovog broja, za one koji ne znaju, uzmite windows kalkulator, scientific oblik, ispod polja gde se nalaze brojevi imate da birate brojne sisteme dec, hex, bin... izaberite bin, ukucajte 24 jedinice i prebacite na dec, i to je to. Ako vam je to mrsko, uzmite da je binarno 1111 jednako hex vrednosti F, pa izaberite hex, kucajte sest F-ova i izaberite dec...

Vracamo se na pricu, ako vam je broj kanala 24 onda vam sabirci (peak vrednost a ne rms!)moraju biti manji od 16777215/24~699050 da ne bi izazvali odsecanje, a to je -27.6dBFS maksimalno u peaku za sve kanale.
Nivo u decibelima se racuna za ovaj slucaj kao 20*log(699050/16777215)

ako su vam odbirci 24bitni a rezultat 32bitan i imate 24 kanala, onda se racuna ovako: maksimalni rezultat (32bit) vam je onda 4294967295, maksimalna vrednost sabirka vam je 4294967295/24=178956970.625
ako vam je maksimalna vrednost odbirka 16777215 vidi se da nece biti odsecanja jer je maksimalna vrednost odbirka dosta manja od izracunate vrednosti i ispada oko +10dBFs.
Pitanje je za koji broj kanala mozemo imati odsecanje prilikom sabiranja...
u slucaju da imate 32bitni rezultat a 24bitni podatak, maksimalni broj kanala je 256 i svi mogu da idu do 0dBFs.

Ovo pisanje (teorija) je radjeno samo pod uslovom da ne radite mnozenje konstantom pre sabiranja, naprotiv, to UVEK radite, jer gain na fader-ima je MNOZENJE pre sabiranja, koje "prosiruje" rezoluciju, odnosno duzinu zapisa za broj bita zapisa konstante, moze napraviti dodatna odsecanja PRE sabiranja. Koliki i kakvi su ti brojevi? Obicno su to 8-10bitne konstante, i raspodeljene su da mogu da urade i attenutation i gain. To dodatno komplikuje pricu. A da ne govorimo o tome sto imate i plug-ins ukljucene koji mogu raditi gain/attenuation... tako da to postaje haos, i broj mogucih kanala se RAPIDNO smanjuje, odnosno odsecanje pocinje da se desava vec tokom obrade...

Generalno, u praksi, digitalno sabiranje odnosno miksanje, ima najveci problem upravo sa odsecanjem i aritmetikom, poravnavanjem odbiraka, i dovodjenjem u isti nivo... na kraju to zvuci kako zvuci, i da bi se sa tim radilo, MORA se racunati na odsecanje prilikom sabiranja i obrade, jer je broj kanala uvek znatan, a aritmetika obicno 32bitna.

Da ne bi pored miksera placali nekog "kviska" koji ce da racuna bitove i soliti pamet onome koji miksa kako gainove da podesi, stacionarni digitalni mikseri rade dithering po svakom kanalu ili po parovima, distribuirano, svaki put kada nastane odsecanje sa donje strane, i tako uspevaju da mikser zvuci dobro u svakoj prilici...

Tako nesto ni najbrzi PC/MAC ne moze raditi u realnom vremenu i to rade DSP specijalno konstruisani, i sa algoritmima za dithering, i to MNOGO njih u zbiru... Zbog toga PC/MAC realno "boluju" od prevelikog ucinka suma kvantizacije, koji je neprijatan i statisticki razbacan po miksu... cesto je pojacan, pravi specificne koloracije i prakticno neunistiv i ruzan... ako se nadje u zavrsnom miksu...

Kvalitetni dithering je izuzetno zahtevna radnja, iako prilicno tupava, ali je za univerzalne procesore opste namene, prevelik zalogaj, a takvi su svi o kojima pricate i koristite ih u PC/MAC. Ako ista i ubace u te procesore da stvari bolje rade, onda je to samo za gledanje filmova i slusanje muzike, Intel je imao MMX a IBM/Freescale Altivec, ali sve je to kilometrima daleko od dedicated DSP. Tu je nebitna "snaga" procesora, nego konstrukcija i namena. DSP na smesno malom clocku od kojih 33MHz moze brze uraditi poslove oko digitalnog procesiranja signala od univerzalne mrcine sa cetiri core-a i mnogo gigaherca, jer nisu optimizovani za tu proceduru.

Znaci, imajte u vidu da kada pricate o PC/MAC, pricate u stvari o izuzetno sofisticiranim i naprednim pisacim masinama. Ne zelim da vam vredjam ljubimca, ali pogledajte ko je jos uvek najveci kupac za te masine pa ce vam biti sve jasno...
Drugi je problem sto generalno, sabiranje i aritmetika nema veze sa proizvodjacem audio editora, vec sa proizvodjacem procesora, operativnog sistema i paketa za programiranje... Da li oni (proizvodjaci audio editora) imaju uticaj na njih? Koliki je to deo trzista za spomenute proizvodjace-gigante?

Nisam pristalica da se necije izjave proglasavaju ovako ili onako, a da se pri tom argumentacija iznosi u vidu velikih brojeva sumnjive relevantnosti i ne dublje od reklamnih papira... mozda je ipak postenije probati isprogramirati u C++, mikser ili PeraPeric Turbo Digitalnu Master Sabirnicu 4WD pa pricati o problematici mehanizma digitalnog miksanja... dok se to ne uradi, dotle je korektnije slusati rezultat i donositi odluke na osnovu svog osnovnog sredstva za rad... organa cula sluha! (barem u ovoj oblasti)
Ovo je moj licni stav, da napomenem.




pozdrav i hvala jos jednom na utrosenom vremenu.

bogi

[boggy]

Originally Posted by diviner

....a oci su daleko savrseniji organ od usiju
....

Mozes li ovu izjavu argumentovati?

pozdrav

bogi

[boggy]

Originally Posted by diviner

....usljed pojave odsjecanja nekog dijela broja koji je izrazen u pokretnom zarezu (pa usljed toga nastanu greske koje bi kao akumulacijom trebale postati problem) vjeruj mi ti to ne mozes cuti, .....

Paaaa.... eto, ja ti ne "verujem".

Iako poruka nije upucena meni... i ne znam da li OFF moze to da cuje, ali mi upucena SUGESTIJA zvuci previse sugestivno. Pre bih ostavio OFF-u da sam proceni, i da pri tom nikome ne mora da prica o tome, ako tako zeli. Ipak su to subjektivne stvari.

E, da, nije lose procitati i RANE-ov fixed vs. floating point tekst
http://www.rane.com/note153.html

pozdrav

bogi

[diviner]

Originally Posted by boggy

Mozes li ovu izjavu argumentovati?

pozdrav

bogi

Naravno.

http://www.rumski.com/forum/showthre...4176#post84176

tacka 5.

E, da, nije lose procitati i RANE-ov fixed vs. floating point tekst
http://www.rane.com/note153.html

Procitao davno, cak i prije nego sto su mnoge teme nastale povodom toga (cini mi se da je lesha skoro imao temu u kojoj je ovo spominjano)... Problem je sto se ovdje prica o teoriji (problem tvoje pa i moje price je sto svi pricamo teoretski) a konkretna realizacija svega je na daleko kompleksnijem nivou, koji cak ne mora, po principu svog djelovanja, biti zasnovana na pomenutoj teoriji. Da ti sada ne bi postavio sledece pitanje: Kako to mislis ja pricam u teoriji, a ti si samo plasticno nagovjestio odnosno sugerisao da nema cujnih razlika, ja cu ti odmah reci da sam mogao kao i ti raspresti teoretsku pricu potkrepljenu brojkama i linkovima (kao sto sam to ranije radio...recimo ovdje http://www.rumski.com/forum/showthre...?t=7835&page=3 treci moj post , obrati paznju na datum pa ces shvatiti da u svemu ovome nisam nov ) samo ne vidim ko bi to citao (ljudi poput mene i tebe kojih ova prica interesuje ima jako malo) a i pricali bi samo teoretski...Ni ja ni ti ne znamo kako su rjeseni algoritmi za suming unutar recimo jednog Nuenda, i mozemo samo da nagadjamo sa "principima" funkcionisanja suminga u audio softveru.

Naravno, to ne znaci da JA necu bjezati od diskusije sa tobom (s tobom je uvijek zadovoljstvo razgovarati jer se ne "palis" i argumentujes svoje misljenje, pa je veci izazov pronaci kontraargument, a i na kraju svi profitiraju znanjem) samo veceras nemam vremena, pa cu gledati da se vec sutra bacim u analizu onoga sto si rekao i nadjem eventualne propuste

[boggy]

Originally Posted by diviner

Naravno.

http://www.rumski.com/forum/showthre...4176#post84176

tacka 5.

Sasvim mi je logicno da je culo sluha drugacije i osetljivije kod zivotinja koje ne vide, ali to NIJE argument za tvrdnju da je culo vida kod coveka mnogo osetljivije od cula sluha kod coveka.

Mozda samo da je culo vida coveka mnogo razvijenije od cula vida kod slepog misa, ako je to, da ponovim, slazem se apsolutno.

Inace, govorim o ljudima koji nemaju niti slab vid niti slab sluh... Ili ja ne kapiram sta hoces time da kazes.

Originally Posted by diviner

Procitao davno, cak i prije nego sto su mnoge teme nastale povodom toga (cini mi se da je lesha skoro imao temu u kojoj je ovo spominjano)... Problem je sto se ovdje prica o teoriji (problem tvoje pa i moje price je sto svi pricamo teoretski) a konkretna realizacija svega je na daleko kompleksnijem nivou, koji cak ne mora, po principu svog djelovanja, biti zasnovana na pomenutoj teoriji.

Zanimljivo, sasvim oprecno dozivljavamo praksu... praksa po meni nije kako cu ja napraviti headphone amplifier, nego je praksa kako ce se on koristiti i sta ce ljudima doprineti u njihovom poslu...
Kako cu ja tehnicki resavati tu spravu, to je manje bitno i to nije problem korisnika sprave.

Ili, praksa nije kako se pravi mikser, nego kako mikser na kraju zvuci... ili ja mnogo lupetam? Ako lupetam, upozorite me na to, ako nije problem...

Originally Posted by diviner

Da ti sada ne bi postavio sledece pitanje: Kako to mislis ja pricam u teoriji, a ti si samo plasticno nagovjestio odnosno sugerisao da nema cujnih razlika, ja cu ti odmah reci da sam mogao kao i ti raspresti teoretsku pricu potkrepljenu brojkama i linkovima (kao sto sam to ranije radio...recimo ovdje http://www.rumski.com/forum/showthre...?t=7835&page=3 treci moj post , obrati paznju na datum pa ces shvatiti da u svemu ovome nisam nov ) samo ne vidim ko bi to citao (ljudi poput mene i tebe kojih ova prica interesuje ima jako malo)

Nebitno je "ko bi to citao", treba pisati korektno i ne obracati paznju da li se to nekome dopada ili ne, to vazi za moj slucaj, i ja ne mogu da radim drugacije... najgore sto moze da se tolerise u mom slucaju je da ne pisem nista.
Repliciracu ti bas u tom threadu, nema veze sto je iz arhive...

Originally Posted by diviner

a i pricali bi samo teoretski...Ni ja ni ti ne znamo kako su rjeseni algoritmi za suming unutar recimo jednog Nuenda, i mozemo samo da nagadjamo sa "principima" funkcionisanja suminga u audio softveru.

Ne, mi ne mozemo znati kako je reseno sumiranje u Nuendu, ali za drugi deo gresis, ne moramo nagadjati o principima sumiranja, posto su opisi tih principa u knjigama i standardima... ok, mala odstupanja mogu da postoje, ali su principi jasni i dostupni. Tvorci Nuenda nisu izmislili sumiranje i miksanje, i Nuendo je nastao mnogo kasnije, posto su prvi mikseri bili predstavljeni javnosti... to je mnogo starije cak i od Forumskog shvatanja reci vintage.
Znaci tvorci Nuenda uce iz knjiga koje su i nama dostupne, jer se inace nisu nauceni rodili, a i niko ih ne bi placao da "izmisljaju rupu na saksiji".

Originally Posted by diviner

Naravno, to ne znaci da JA necu bjezati od diskusije sa tobom (s tobom je uvijek zadovoljstvo razgovarati jer se ne "palis" i argumentujes svoje misljenje, pa je veci izazov pronaci kontraargument, a i na kraju svi profitiraju znanjem) samo veceras nemam vremena, pa cu gledati da se vec sutra bacim u analizu onoga sto si rekao i nadjem eventualne propuste

Drago mi je da ti se diskusije sa mnom dopadaju, i hvala na komplimentima.

pozdrav

bogi

[boggy]

Originally Posted by OFF

Ne, kao sto je Diviner primetio, ja sam samo preneo stav coveka koga cenim i koji definitivno ima ime u poslu. To ne znaci da su sve njegove teoreme aksiomi, ali to sto je rekao je, pretpostavljam, zasnovano na iskustvu i stotinama mixeva uradjenih ovako i onako. Ja licno o tim je*enim sabirnicama neman nikakav stav, sve dok za koji dan ne uradim jedan test Nuendo vs ProTools vs Analog sum, koji cu okaciti na forumu.

OFF, da pojasnim.
Rec je o komunikaciji izmedju dva clana Foruma a ne o tome sta ti, i da li cujes. Mozda sam te upotrebio kao los primer, i izvini zbog toga.

Mozes reci JA cujem razlike ili JA ne cujem razlike, ali nije sasvim korektno unapred ubedjivati nekoga da on licno "razlike ne moze cuti". Zasto bi to radili?

Ovo je iskustveni i licni stav, i da priznam, sumnjicav sam bio i ja do proslog leta. Ne u smislu da li ja cujem razlike ili ne, posto nisam uopste merodavan, nego da li drugi cuju razlike. Na tome baziram svoju "objektivnost" u ovom slucaju, upravo zato sto nisam ja licno u pitanju.

Ovo je stara dilema o kojoj se stalno lome koplja, i nije slucajno da je i BoZo Electronics upao u takvu problematiku... pre ili kasnije svi proizvodjaci (ako se tako smemo samonazivati...) se okliznu na tu koru od banane... to smo kasnije saznali.

Zakljucak je da ljudi apsolutno cuju mnogo vise nego sto su toga cak i sami svesni, pitanje je malo i kasnije odluke (hm, to je mozak, a ne usi) da li ce o tome pricati ili ne, bez obzira da li je u pitanju "cujem razlike" ili "ne cujem razlike". Culo sluha, takodje, daje strahovitu kolicinu (korisnih?) informacija, pitanje ostaje samo da li ljudi znaju da ih koriste, i da li znaju da ih razlikuju, i na kraju, da li imaju na cemu da ih cuju.

Dugogodisnje smaranje sa, recimo, reverbima u ovom poslu definitivno razvijaju neke funkcije u mozgu cije sposobnosti rastu iskustvom i praksom... ne vidim sta je tu cudno, jer to vazi za svaki zanat, od kovackog pa nadalje... te ne kapiram zasto se podize ovolika halabuka i sprdnja oko normalnih pojava u ljudskom zivotu, i zasto se sve to dovodi u pitanje...

pozdrav

bogi

[LACKY]

Veoma lepo si objasnio problematiku digitalnog sabiranja.
Nebih sada da upadam u polemiku sta je bolje(vec sam se izjasnio otome).
Ali jedan od kljucnih faktora kod analognog sabiranje(pri tome mislim na ozbiljne mixere i da ne ulazimo u rasprave tehnoloske prirode), je kolorit ili boja koju analogna tehnika im, i po meni je to 1 stavka pa tek ostale prednosti(ili mane) analogije.

[idekius]

Neznam... nisam nikada imao prilike da radim sa analognom sabirnicom..., ali me zanima sledece... prosto i jednostavno pitanje i voleo bih da odgovore ljudi koji su u praksi radili sa analognim spravama:

-Ako se recimo u Cubase-u napravi 16 buseva i to preko nekog DA konvertora izveze na 16 kanala analogne sabirnice, a sabirnica ima headroom od recimo +28 db... Sad... lupam gluposti... bez kikotanja molim... ako bi u sabirnici svesno presli 0 db i isli na +5 (sto bi u digitalnom svetu bilo clip), da li bi dobili nesto lepo , nesto poput saturacije, prirodne kompresije, or sta vec....