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计算芯片的发展将让普通CD战胜LP [复制链接]

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       看了这个帖子真是又好气又好笑。先说一下我的基本观点,说cd音质不如lp,我不同意。造成这个印象可能是因为现在市面上的dvd,cd,vcd从碟机到唱片,可以说大部分都是垃圾的关系。我先说这个观点,是因为怕有人给我扣个不相信科学的帽子。
    实际上楼主从一开始都是胡说八道,稍微有点知识都可以看出来至少他对数字电路,模数转换等一些基本概念都没有,根本是个外行,完全在用高数吓人。至于他的数学是不是懂,呵呵,不好意思,我的数学都还给老师了。里面真正的高手是那个资深民工,他说的才是对的。
    楼主关于什么模数转换,超取样都是胡说八道。在数字信号被转换回模拟信号以后,它已不再像原取样信号那样保持连贯、平滑的波形了,取而代之的是一连串充满了细小“阶梯”的弧段,就像前面楼主贴的那个数模转换的示意照片。有人说,这个输出波形和取样的波形明显不一样了,怎么让输出波形和采样的波形一样呢?插值,用曲线代替折线么?错,根本就不会有模数变换是这样做的。信号分析上,用的最多的就是楼主提到的付利叶变换,付利叶变换可以把信号从时间域变换成频率域。这些尖锐的梯状边缘所引至的失真从频率域分析,将以取样频率和取样频率的整数倍频率为中心,对称分布开来。以 44.1
kHz取样率录制的唱片为例,这些失真带会出现在44100Hz ± 20000 Hz的宽广范围内,同样受到影响的当然还有44100 Hz的倍频,如:88.2 kHz, 132.3 kHz, 176.4kHz等等。呵呵,你只需要把输出的那个阶梯一样的信号经过一个截至频率是24khz的低通滤波器,得到的就是和原信号一模一样的信号了。根本不会用到什么多项式,什么“以曲代直”之类的东西。
    可能有人会说,像你说的那么简单,为什么还有超取样?现实世界就是这样的,理论上的低通滤波器只存在于理论上。现实世界你能作出一个在24khz的地方就戛然而止的低通滤波器么?不能。不知道您注意到没有,那些我们要滤掉的高频噪音信号的最低端已经“侵袭”到了 24.1kHz(44.1kHz减去20kHz)。毫无疑问,这一频带距离人耳的听音范围实在是太近了,必须要用滤波器将它们有效地过滤掉,以避免音质受到严重的损害。所以CD在数模转换后要接一个高阶的滤波器来有效滤除这些信号。但一个设计不好的高阶的滤波器,会导致严重的相位漂移以及频带内的涟波干扰等诸多问题,还有那些高频信号的互调失真,这些都严重的影响音质。怎么解决呢?超取样。
    超取样并不是象楼主胡说八道的那样是为了使输出波形更精确,更平滑。超取样的设计思路则是要欺骗数模转换器,让其以为它正在处理的更高的采样频率采集的信号,比如8倍超取样,数模转换器以为他在处理的是 176.4kHz的信号。这就意味着,那些具有重大失真的噪声频带都被推到了176.4kHz和它的倍频附近。由于此时受影响的失真带宽仍然保持为±20 kHz,所以这些频段的最下端到 156.4 kHz时就已完全截止,距人耳最敏感的听音频段已非常遥远。而且这样一来还使得设计方可以采用结构更加简单、性能更加优异的低阶模拟滤波器。
    真正要把这个问题讲清楚,需要很长的篇幅。象楼主这样不懂装懂胡说一通不知目的是什么。更可悲的是资深民工看不过去说了几句,被人扣了个不相信科学的帽子。而其他反对楼主的人,也只是因为认为LP的音质比cd的好,观点和楼主相坐,屁股决定脑子而已。
    不知道楼主在这不懂装懂到底是为了什么?搞笑?就是想看看有没有能驳倒你?没必要吧。
    呵呵,也许真的科学离我们还很远。
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felixcat 在 2004-11-20 16:45:49 发表的内容
楼上的朋友,的确以信号分析的工程师来看我的叙述,肯定会不地道的。的确您也描述了现在通用的数模转换方法,是正确的。我前面以为一些厂家采用的再取样等技术,是我所描述的样子,这个的确是由于我不了解情况所造成的错误。

我不是信号工程师,我上学学的是生物,现在是医生。如果你连信号分析比我这个门外汉还要外行,如果你连现在的cd的模数转换,超取样都不了解,你乱说什么?

但是,至于我提出的算法有没有用,可不可行,我前面已经给出叙述和例子。并且有足够资格的专家也告诉我,绝对可以做下去,所以我这里无须理会您对我的算法的任何评论。

我没有评论你的算法,我的高数不好,对你的算法也不敢兴趣。

不妨详细一点:尽管您可以说,现在没有人这样做(实际上,有,不过你不知道)——那是否就意味着这个方法没前途呢?相反,假如使用我这种算法,然后再搭配您所描述的再一次超取样的方法,那么我觉得起码最终输出的结果不会比现在的差,对吧?

还是那句话,去看信号分析的基础读物,会走路了再去跑。

至于我是否因为这样就没有资格探讨这方面的问题呢?一方面,因为我打算把这个问题给弄完整,所以我肯定会补充这方面的知识的;另一方面,我们一般的习惯是由电子方面的同行把要解决创新的问题转化为数学的语言告诉我们,然后我们做出来之后交还给他们转化为他们领域里面的描述。他们不会因为我不太懂得他们专业而对我有看法,而我也不会因为他们缺乏更强大的应用数学理论而不耐烦。对于他们在数学上的疑问,我都会跟他们详细解释,就像在这个论坛上一样。

您别以为我在这里空口无凭胡说八道,我是玩真的。甚至,我以前还真的玩过不大不小的一次。这里我不是想显耀什么,您可以看看《通信学报》03年11月那期我关于CDMA零相关序列编码的论文,估计按照您的眼光,保证您看完之后会大骂:kao,这样的“外行文章”都能上核心期刊?!——您可以尽管骂,不过就是这样的文章,它的结果却超越了同时期日本人和国内一位专家的两个最新的结果(它们都是发表在IEEE的Electronic Letters上的)。我没用任何关系,也不用导师推荐,甚至没用其他人帮我,我是靠自己拼出来的。尽管别人的用词很专业,但是我不怕,将有这个专业的同行帮我修改用词表述。

在核心期刊上发表过文章怎么样?就可以说明你说的都是真理?说句不好听的,电子类的核心期刊我不知道,毕竟是爱好,不是专业。但生物的中文核心期刊我从来不看,呵呵,水平太差。就是国际的核心期刊上的论文,错误也不少。不用拿核心期刊吓唬人,我受过高等教育,对这个有免疫力。


[/quote]最后我也想说一说,为何国内的应用学科的发展总是比国外的要慢一拍:那是因为国内的圈子意识有点严重了,“内行”的总喜欢排斥“外行”的意见,一看不地道或很陌生就认为别人在胡说八道。的确这边EE的老师也说过我的描述缺乏信号处理专业的思维,但是他们却很欢迎我这个算法,并且打算辅助我把这个想法用他们的方式完善出来。资深民工朋友是普林斯顿EE毕业的,科班出身,我看过他主页上的论文,尽管我对他对我的批评方式持保留态度,但是看了他的论文之后,我深知创新、做别人没做过的事情的重要性。我觉得,假如按您这种方式来看待新的观点,那么信号分析这个领域真的就被禁锢在狭隘的思维里,不得发展。

我对于信号分析真的还有很多东西要学。不过也是EE的老师告诉我,尽管他之前没想过有我这样方法,不过我算的是正确的,并且绝对是可以做下去的。所以,我绝对坚持我的算法,并且充满信心。[/quote]
不错,有志气。希望你有一天把信号分析推翻了重来。看来象我这种头脑僵化的是没希望了。中国的荣誉就落在你身上了,得诺贝尔奖估计希望不大,但在电子工程领域竖起民族的大旗就要靠你这种有痔青年了。努力!我给你加油!哈哈哈哈哈哈哈
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堆堆 在 2004-11-20 16:07:13 发表的内容
根据我对楼主的了解,你们几位得有思想准备才行。这种讨论到了最后就是看谁的耐力好,谁更有时间。你们准备陪着他玩吧。

    呵呵,上论坛难道是比谁牛B,谁的耐性好么?我是听人提起这个话题才跑过来看看的。翻了翻贴子,对于楼主的那点本事已经有了结了。再说一下,如果想更深入的了解这个话题,随便找本信号处理的书看看就行了。
  看信号处理的内容,首先要明白付利叶变换是整个信号处理的基础。任何信号都可以分解成一系列正絃波的叠加!我们谈音响的时候,说某个放大器频响是20--100khz,说CD的频响是0-20khz,说人耳的感知范围是18--20khz,等等。这里说的到底是什么信号?三角波?方波?正絃波?还是很复杂的音乐信号?其实我们这里说的都是正絃信号,就是因为任何信号都可以可逆的分解为一系列的正絃波信号的叠加,分解后的多项式里频率越高的部分代表着原始信号中越细小的细节。楼主实际上要么是根本不懂,就是故意在混淆。了解这些就可以明白为什么资深民工说你那个信号几个点通过低通滤波器就可以完全还原成输入波形。也可以知道为什么资深民工说20khz以上的信号我们虽然听不到,但对于音乐的细节很重要。也可以明白为什么cd的格式在以前看标准很高,但今天看很有必要提高。也可以明白为什么现在的cd机都号称24bit,4倍超取样,人们还要提高灌录到光盘上的信号的采样频率和量化精度。
    呵呵,否则的话还改什么cd的格式?吃饱了撑的?直接搞个插值运算,以曲代直不就解决了?
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     本以为这丫的要是还有一点廉耻的话,应该闭嘴了,真是没想到见过不要脸的,没见过真么不要脸的。
   看看这丫的一开始说什么“并且我们还要知道,现在最新的比较高档的解码器,用的远远不止7次多项式来运算的,比如说很著名的“怀念”(Wadia)牌子的解码器,在4年前就开始用12次多项式插值(具体是哪种插值算法厂家保密)来进行运算,可以算出12次Hermite多项式插值(据我估计它很可能就是采用类似这种方法的,因为Hermite插值太厉害了,没有人能够抵挡得住它的诱惑的,哈哈)的最大误差是10的负27次方(也就是0.00000000000000000000000000x这种样子,小数点之后26个零!够吓人的吧),大家可想而知这种解码器解出来的声音信号,是多么地精确啊!不管原始的声音信号波形是如何复杂,这种多项式插值都能还原出极度准确的信号出来。”
   前面已经给他指出来了,这纯属胡说八道。这丫的看蒙不过去了,说自己其实不是搞电子,数字电路的,然后继续用高数蒙人。你丫的以为你那点破高数知识很深奥么?还据你所知中国,美洲,欧洲的大学本科都不会讲多项式插值。你没上过大学吧?大学本科的微积分里面无穷级数是讲什么的?把任一个函数展开成幂级数是将什么的?富利叶变换是将什么的?
    什么叫插值?插值简单的说就是数值逼近的一个具体应用。数值逼近是计算数学的一个分支,用简单的函数去近似表示复杂的函数。你既然说你是学数学的,老师没告诉你除了多项式逼近(包括Hermite多项式),还有三角函数逼近,小波逼近?而三角函数逼近和小波逼近在信号分析中就是如雷贯耳的富利叶变换和小波变换?
    你既然是学数学的,信号分析为什么会用富利叶变换,小波变换,而从没听说过Hermite变换你应该知道吧?为什么对于一个有明显周期的信号,应用小波和富利叶变换更好你应该知道吧?多项式逼近一个给定函数,当逼近次数高于8次的时候,算法不稳定,误差较大,也就是出现了高次插值不如低次插值,多算多吃亏,老师没交你?
    你知道Hermite逼近为什么比其他的多项式逼近和富利叶级数看起来拟合程度更高么?Hermite算法不但要离散点的值,而且要离散点在曲线上的切线斜率。换句话说Hermite逼近是以比其他算法要求更高的信息量来达到更高的拟合程度的。你也知道CD上根本就没有离散点的切线斜率的,你去推测这些点的切线斜率,HERMITE算法的精确度就不复存在了。
    再多的不说了。我给你个建议,用富利叶逼近去给CD插值吧。信号分析把音频信号分解成正弦波,然后把20khz以上的信号都给扔了。而cd纪录一个20khz的正弦波,理论上只要2个采样点就够了。请问,这是不是用富利叶级数插值处理声音信号?哈哈哈哈哈哈
    哎,这个论坛真是没意思。你说某人根本不懂信号分析,不懂数字电路。立马就有个新人说“我是信号分析工程师”,然后费了半天话,其实就是一句,从信号分析的观点,这个方法还是很有前途的。哈哈哈哈,此地无银三百两,这种老掉牙的拙劣的方法竟然还有人用,笑死人了。
    老兄,好自为之吧。别以为说自己是博士,言必称“兄弟我在美国的时候“,还时不时地提几个诺贝尔奖获得者就能吓住人。还记得互联网刚流行的时候的一句名言么?“在互联网上没有人知道你是一条狗。”
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