SES FREKANS tekniği hakkında bilmek istedikleriniz (SOHBET ve TARTIŞMA)

Mr_YAMYAM

Profesyonel Üye
Katılım
6 Ara 2017
Mesajlar
4,645
Puanları
1,506
Konum
ANGARA
Ses frekans tekniği konusunda soru veya teknik sohbetler yapılacaktır.
İLGİLİ KONULAR:
Ses yükselteci yapım ve teknikleri.
Ses kayıt ve okuma teknikleri.
Digital ses tekniği.
MULTI-Ch (Çok kanallı) SURROUND sistemler.
Encoding ve decoding
İyi kalite ses sistemleri. Bu sistemleri üstün kılan özellikler. (Hi-Fi) tekniği.
Hoparlörler.
Ses tekniğinde ölçümler, kriterler ve testler.

Konumuz sohbet ve tartışma amaçlı olduğu için bir tartışma başlatabilmek için belli bir bilgi birikimi şarttır. Bu sebeple konu ile ilgili hiç bilgisi olmayan arkadaşlar sadece merak ettikleri bir unsuru sorabilir ve yanıt gelmesini bekleyebilir. Tartışma için konu ile ilgili bilgi birikimi şarttır. Aksi takdirde tartışma bilimsel olmayacaktır.
Konumuzun içeriği arıza gidermekle ilgili değildir. Bu sebeple arızalı cihazlarınız için öneri isteğiniz varsa, arıza ile ilgili detay ve resimleri ekleyerek, ayrı bir konu açarak, konunun linkini bu topikte mesaj olarak paylaşabilirsiniz.
Takipçi arkadaşların bilgileri ve ilgileri varsa sizin konuya icabet edeceklerdir.
 
Yakın zamanda uğraşmakta olduğum bir konu
.wav uzantılı RIFF formatındaki ses dosyasını
örneğin sd kart üzerinden bir MCU(mikrodenetleyici) ile okuyup
yine o mcu nun PWM çıkışını kullanarak tekrar sese çevirmek.
Wav dosyasının ne olduğu,
pwm ile nasıl sese çevrilebileceğini konuşacak mıyız bilmiyorum,
bu kısımlar çok öncelerden beri detaylı bir şekilde anlatılmış durumda.

Benim bu konuda kısıtlandığım nokta
kullandığım mcu nun pwm modulü oldu,
pwm duty oranı olarak 0-255 arası yani 8 bit kullanılırsa en fazla (72MHz/255) 280kHz pwm üretebiliyor,
misal duty oranı için 16 bit kullanmak istersek
72MHz/65535 = 1kHz pwm üretebiliyor
mcu daki donanım bu şekilde.
Yalnız şöyle bir durum var
aynı anda mcu nun diğer çıkışlarındanda
başka bir 8 bit değer girilerek
aynı frekansta iki ayrı kanaldan
iki ayrı duty değeri ile çıkış üretmekte çok kolay hatta
4 kanaldanda aynı kolaylıkla çıkış alınabiliyor.

Yine bilinen bir uyanıklık olarak
işte bu mcu nun pwm kanallarını kullanıp
16 bitlik bir duty değerini iki pwm kanalına 8 er bit duty olarak veriyoruz,
bu iki kanalı 1 e 256 iki direnç ile gerilim bölücü mantığıyla
yani düşük 8 bitin bulunduğu pwm çıkışını 256 kat zayıflatıp
büyük 8 bitin olduğu kanal ile birleştirip
bir 16 bit duty değeri verebilen bir pwm imiş gibi kullanıyoruz.

Aslında şekillerle güzelce açıklamak daha iyi olurdu ama neyse.

Bu hikayeden sonra asıl konuya geleyim
sizce 8 bit 64kHz örneklenmiş bir ses ile
16 bit 64kHz örneklenmiş bir ses
(örnekleme frekansına takılmayalım 44100kHz vs. de olur, örnekleme frekansı ikisinded düşük değil yani.)
çalındığında aradaki farkı rahatlıkla anlayabilir miyiz?

İsterseniz bu gibi sesleri gözü kapalı denemek
farkı anlayabiliyor muyuz görmek (duymak mı demeliydim) için
bir site var dı bulup eklerim adresini.
 
Bu hikayeden sonra asıl konuya geleyim
sizce 8 bit 64kHz örneklenmiş bir ses ile
16 bit 64kHz örneklenmiş bir ses
(örnekleme frekansına takılmayalım 44100kHz vs. de olur, örnekleme frekansı ikisinded düşük değil yani.)
çalındığında aradaki farkı rahatlıkla anlayabilir miyiz?

İsterseniz bu gibi sesleri gözü kapalı denemek
farkı anlayabiliyor muyuz görmek (duymak mı demeliydim) için
bir site var dı bulup eklerim adresini.

Bit demek ne demektir önce bunu bilmeliyiz.
Ses akışları 4 er bitlik float olarak işlenmektedir. Dolayısı ile bir akışın ses mi resim mi yoksa bir videoa akışı mı olduğunun öncelikle belirlenmesi gerekmektedir.
Her 4 bit'in birer sayısal değeri bulunur.
Dolayısı ile 16 bitlik bir veri akışındaki sayısal değerin hesaplanması gayet kolaydır.
Ses akışları 4 er bitlik veri akışında paketlendiğine göre....
Ve bir ses akışı günümüzde 2 kanal (stereo) olacağına göre...
(Multi ch encoding farklıdır)
2 kanal ses akışı için kanal başına 8 bit çözünürlüğümüz olacak demektir.
O halde 8 bit için ilk yapmamız gereken şey 8 bit çözünürlüğün ondalık sistemde kaç değer alabileceğini bulmamızdır. ???

Eğer örnekleme frekansımızı azaltırsak veri akışımız temel frekanslarda o oranda artacak, ama band genişliğimiz azalacaktır.
16 bit 44.1KHz örnekleme frekansımız 2 kanal için 22KHz e tekabül edeceği için, kanal başına PCM için veri akışımızı rahatlıkla söyleyebiliriz.
1411Kb/sn iki kanal olmak üzere kanal başına 705Kb/sn yapacaktır.
Eğer çözünürlüğü 2 katına çıkartırsak veri akışımız da 2 kat artacaktır.
Yani iki kanal için 2822Kb/sn aynı şekilde örnekleme frekansımızı da 2 katına çıkartırsak 2822Kb/sn veri akışımız olacaktır.
Günümüzde HD AUDIO olarak lanse edilen ses akışlarının temeli bu hesaplamalarda yatmaktadır.
DTS HD MA veri akışlarını detaylı incelersek anlayabiliriz.
dts-bit-rates.jpg

24.5Mb/sn gibi veri akışına sahip olan bu ses akışları için şu yorumu yapabiliriz.
Günümüz internet üzeinden seyredilen bir film akışı bile 320Kb/sn gibi veri akışına sahipse kalite unsurunun ne denli farklı olduğu açıkça görülecektir.
Bir genelleme yaparsak.
8 bit çözünürlük ile 16 bit çözünürlük akışı veri akışından dolayı doğrudan farkedilecektir.
Ancak basit PC hoparlörleri ile dinleyerek bu fark anlaşılamaz.
Örnekleme frekansı ne olursa olsun veri akışı, doğrudan band genişliğine etki edecektir.
PCM ve digital örnekleme sistemlerinde öncelik, temel frekans olan 1KHz frekansların örnekleme yoğunluğudur. Alt frekanslarda veya üst frekanslarda örnekleme yoğunluğu düşmektedir.
Yani örnekleme frekansımız 44.1 KHz bile olsa kanal başına 22KHz band genişliği için yüksek frekans bölgelerini daha az veri akışı ile örnekleyebileceğiz demektir.
Bu da alçak ve özellikle yüksek frekanslar için kayıp demektir.
Günümüzde plaklaın yeniden hortlamasını sebeplerinin birisi de budur.
 
Soruyu eksik bilgi vererek sorduğum detaylara girince belli oluyor,
yeniden sorayım:
Tek kanal (mono) 8 bit tamsayı 64kHz örnekleme frekansı ile örneklenmiş, herhangibir sıkıştırma uygulanmamış ses verisi ile,
tek kanal (mono) 16 bit tamsayı 64 kHz örnekleme frekansı ile örneklenmiş,
herhangibir sıkıştırma uygulanmamış ses verisi
tekrar sese dönüştürüldüğünde ki
dönüştürülürkende herhangibir dithering vs. sesi iyileştirmek için ekstra bir işlem uygulanmayacak,
bu iki ses arasındaki farkı gündelik kullandığımız cihazlar ile algılayabilmemiz mümkün müdür,
virtüöz olmayan sıradan insan bu farkı ne kadar algılayabilir, algılayabilir mi?
 
Hort.
Benim sorum benzer ama biraz formatlarla ilgili olacak.
İnternetten indirebileceğimiz kayıpsız formatlardan olan FLAC-ALAC-AIF gibi ses formatlarının WAV gibi formatlara nazaran ciddi bir dezavantajı var mıdır? Varsa nelerdir?

İnternetten indirmiş olduğum 32 bit 192 kHz frekans değerleri olan .Aif bir eserin frekans taraması. (12288kb/sn)

billie-jean.PNG

Bu da 24 bit 192 kHz Flac. (9216kb/sn)
smooth-criminal.PNG
 

Ekli dosyalar

  • 06 - Billie Jean.aif.png
    06 - Billie Jean.aif.png
    953.5 KB · Görüntüleme: 11
Son düzenleme:
Formatlardan önce internetten indirilen eserlerin band genişliğine bakılmalıdır.
Daha öncesinden MP3 e çevrilmiş bir eseri yeniden WAV'a çevirip yayınlamanın artık kaliteyle ilgisi yoktur.
Kayıpsız formatların teknik özellikleri iki parametrede belirlenir.
İlki örnekleme frekansı. PCM yani WAV formatı için 44.1kHz
İkincisi ise bit derinliğidir. Yani 16 bit.
16 bit ikili sistemde toplamı 10 luk sisteme göre hesaplar ve elde ettiğimiz sayıyı db ye çevirirsek (Ref=0db olmalıdır) CD formatı bize 90 küsür db lik bir dinamik alan sunmaktadır.
Yani bir CD nin dinamik alanı 90 küsür db de interlaced olabilir.
Flac gibi formatlar bir eserdeki boşlukları örneklemezler.
Elimize iki farklı müzik eseri alalım.
Birisi halk müziği türünde ve içerisinde çok boşluk bulunabilen bir eser.
Diğeri hopbidi hopbidi çalan varıl gürül bir metal eseri olsun.
Her iki eser de 5 dk ve WAV formatında olsun. Yaklaşık 50MB
Bu iki eseri FLAC formatına çevirirsek sessiz müziğin daha az veri kapladığını, gürültülü müziğin ise neredeyse WAV kadar yer kapladığını görebiliriz.

Yukardaki spektrum göstermektedir ki o eserin 192kHz ile kaydedilmiş olması bir anlam ifade etmemektedir. Çünkü eserin band genişliği 22kHz tir ve bu frekanstan sonra hiçbir şey kaydedilmemiştir.
 
Bu bahsettiğim formatların çok az oranda sıkıştırma ile kaydedildiği söyleniyor. İndirdiğim müziklerin nasıl kaydedildiğini bilmiyorum fakat bant genişlikleri oldukça yüksek değil mi sence? Yukarıdaki AIF formatındaki müziğin boyutu 430MB.

Her iki müzik de 22 Khzlerden sonra kayıplarla devam ediyor ama 24 bit olarak yazdığım müzikte 30 kHzlere kadar sinyal yok mu? Yani bunu nasıl hesapladığımızı anlayamadım tam olarak :)

Ekte zamanında bana gönderdiğin bir müziğin frekans taramasını da ekliyorum. Haa bu arada bunda plak gürültüleri de mevcuttu. Direkt kayıttan çıkmış olan .wav versiyonu yani. Sample 88.2 kHz ama dosya adında 22 kHz yazıyor.

Müzik yayını yapan servisleri de deneyeceğim. Sırf merakımdan.
Tidal üzerinden dinleme yaparken müziği kaydedip frekans aralıklarına bakacağım gerçekten HI-FI'mı diye.
Apple Music ise FLAC değil de ALAC kullanıyor. Aynısının laciverti aslında.
Spotify'da AAC kullanıyoz demiş. 320 kbitlisinden. Sanırım en kötüsü içlerinde.


sevda-yelleri.JPG
 
Bir eser kaydedilirken doğal enstrumanların da bir band genişliği bulunmaktadır.
Kayıt esnasında yüksek örnekleme kullanılmamışsa daha sonra yüksek örnekleme kullanmanın anlamı olmaz.
Benim plak kayıtlarım 88.2kHz te kaydedilmişse bunu spectrum analyzerde görebilmen lazımdır. Son 6-7 senedir ses kartımı değiştirdiğimden beri 88.2kHz te kayıt yapmıyorum. Belki 44.1kHz e indirgeyip sana vermişimdir.
Bit derinliğini şimdilik karıştırma. Bit derinliği en üst seviye ile en alt örnekleme arasındaki dinamik alanı ifade eder.
Örneğin 16 bitlik bir kaydın dinamik alanı 93db ise 24 bit kaydın dinamik alanı 120db gibi olabilir.
AAC (Advantec Audıo Codec)
https://tr.wikipedia.org/wiki/Advanced_Audio_Coding
https://en.wikipedia.org/wiki/Dolby_Digital
Teorik olarak internet tabanlı yayınlarda en ideal format AC3 yani DOLBY DIGITAL dir.
Sıkıştırmalı olmakla birlikte 192kb/sn lik veri akışı ile 19kHz band genişliği bulunmaktadır.
Ancak bir WAV formatı ile kıyaslandığında çok fazla kayıplı olduğu gerçektir.
İnsan kulağı aradaki farkları anlamasa da yüksek kaliteli cihazlarda rahatlıkla aradaki fark algılanabilmektedir.
 
Yani internetteki müziklerin nasıl kaydedildiğini bilemediğimiz için bant genişlikleri hakkında kesin şudur diyemiyoruz.
Gönderdiğin müziğin sample bilgisinde 88.2 kHz olarak görünüyor ama max 44.1 kHzlerde kalıyor sanırım dediğin gibi olmuş.
AC3 ile ilgili bi araştırma yapayım. Bu şekilde yayın yapan neresi var bir bakacağım.
 

Forum istatistikleri

Konular
128,848
Mesajlar
920,967
Kullanıcılar
450,952
Son üye
Emre Aytekin

Yeni konular

Geri
Üst