Сравнение ресемплеров для foobar

Сравнение ресемплеров для foobar

В статье «Тестирование плееров. Звуковой движок» мы убедились, что AIMP, впрочем, как и остальные участники теста, умеет выводить звук без изменений, то есть побитово точно. Но плеер — это лишь одно из звеньев цепочки воспроизведения звука, после него идут микшер Windows, драйвер звуковой карты и сама звуковая карта. Это значит, что результаты того теста верны только для идеального случая, когда параметры файла совпадают с настройками плеера, операционной системы, драйвера звуковой карты, а так же с возможностями «железа» звуковой карты. Во всех остальных случаях в игру вступают различного рода обработчики, приводящие цифровой звуковой поток в формат, пригодный для преобразования в аналоговый сигнал. Один из таких обработчиков — ресемплер.

Для начала разберемся, что такое ресемплер (resampler) и для чего он нужен. Если говорить общими словами, ресемплер применяется для изменения частоты дискретизации цифрового сигнала. Для чего же изменять эту частоту в плеерах? Во-первых, если звуковая карта (и/или ее драйвер) не поддерживает частоту дискретизации, которую имеет файл, то файл либо не будет проигрываться вообще, либо будет проигрываться с измененной скоростью — или быстрее, или медленнее. Во-вторых, без подгона треков под одну частоту не смогут корректно работать эффекты плавного перехода с одного трека в другой.

Задача этой статьи — исследовать, как влияют ресемплеры разных плееров на качество воспроизведения музыкального материала.

Подопытные плееры:

  • AIMP 2.61.583 (встроенный ресемплер)
  • AIMP 3.55.1312 (встроенный ресемплер, настройки качества по умолчанию)
  • Foobar 2000 v1.2.9 (ресемплер «из коробки» PPHS, опция ultra mode включена)
  • XMPlay 3.7 (встроенный ресемплер, максимальные настройки качества)

Помимо плееров в тестах будет участвовать Windows 8 Audio Resampler, который включается при обычном (не эксклюзивном) методе выводе звука, если настройки операционной системы не совпадают с форматом вывода звука аудиоплеера.

Конфигурация

  • ОС: Windows 8 x64
  • Метод вывода звука: DirectSound
  • Звуковая карта: Virtual Audio Cable
    Виртуальная звуковая карта позволяет исключить особенности железа и реализации драйверов к нему. В добавок к этому, с нее проще списать выходные данные
  • Настройки плееров и ОС: 44.1 кГц (48 кГц), 24 Бит/сэмпл, громкость 100%, эквалайзер и другие эффекты выключены

Методика тестирования

Для замеров будем использовать RightMark Audio Analyzer (RMAA). Для этого сгенерируем в ней тестовые WAV файлы со следующими характеристиками 44.1 кГц (192 кГц), 24 Бит/сэмпл. Будем воспроизводить эти файлы в плеерах, записывать выходной сигнал в файл и анализировать с помощью той же RMAA. Тестовый файл представляет собой два сигнала: первый — так называемый мультитон — шум по всей области доступных частот (для проверки частотного диапазона), второй сигнал — чистая синусоида частотой 1 кГц (для проверки гармонических искажений).

Замечание 1 : AIMP2 не имеет возможности выбора целевой частоты дискретизации, любую частоту он преобразует в 44.1 кГц с помощью стандартных возможностей компонентов DirectSound-а, поэтому он участвует только в тесте 192 кГц >> 44.1 кГц.

Замечание 2 : Тестирование Windows 8 Audio Resampler проводилось с помощью AIMP 3.55. Частота вывода плеера настраивалась такой же, как у файла, а выходная частота настраивалась в самой ОС.

Тест1: Преобразование 192 кГц >> 44.1 кГц

Преобразование 192 кГц в 44,1 кГц. Частотный диапазон

На графиках мы видим достаточно крутой срез частот на уровне 20 кГц всеми ресемплерами, что означает отличное подавление паразитных частот, возникающих при понижении частоты дискретизации — так называемого алиасинга.

Преобразование 192 кГц в 44,1 кГц. Гармонические искажения

График AIMP2 практически совпал с графиком Windows, это подтверждает информацию о том, что AIMP2 пользуется встроенными возможностями ОС для передискретизации сигнала. Самый красивый график гармонических искажений получился у XMPlay, но не стоит забывать, что в AIMP3 в настройках мы установили не максимальное качество передискретизации.

Читайте также:  Телефон для 11 летней девочки

Тест2: Преобразование 44.1 кГц >> 48 кГц

Преобразование 44,1 кГц в 48 кГц. Частотный диапазон

Картина очень схожа с предыдущим тестом, за исключением того, что ресемплеры Foobar 2000 и XMPlay захватывают несколько больший диапазон частот.

Преобразование 44,1 кГц в 48 кГц. Гармонические искажения

Гармонические искажения всех ресемплеров на том же уровне, что и в предыдущем тесте.

Тест3: Сравнение настроек качества ресемплера АИМП3 (44.1 кГц >> 48 кГц)

Ресемплер AIMP3. Частотный диапазон

Ресемплер AIMP3. Гармонические искажения

Теперь мы убедились, что лидерство XMPlay в предыдущих тестах было временным. На максимальных настройках качества результаты работы ресемплера AIMP3 ничуть не хуже. Оптимальными являются два последних положения ползунка качества ресемплинга.

Выводы

Все ресемплеры показали хорошие результаты. Не стоит смущаться чуть более высокими гармоническими искажениями ресемплера Windows (на уровне -120 дБ). Динамический диапазон человеческого слуха составляет 120 дБ, топовые звуковые карты имеют диапазон 110-120 дБ, а значит, что эти самые гармонические искажения попросту не дойдут до акустической системы и, тем более, до уха.

Для получения максимального качества нужно уменьшить до минимума количество преобразований звука по пути к звуковой карте. Для этого в настройках плеера, в настройках операционной системы и в настройках драйвера нужно выставить одинаковую частоту, которая так же реально (на уровне «железа») поддерживается вашей звуковой картой. В идеале, эта частота должна совпадать с параметрами большинства файлов из вашей фонотеки.

Добавить комментарий Отменить ответ

Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.

khaos974

Headphoneus Supremus

More to add after a dozen hours living with the SoX resampler, compared to the internal resampling of the UA-25/or PPHS Ultra, I get subjectively:

— a clearer image, the melodies are easier to follow, especially with complex and heavily charged songs.
— better timbres for the different instruments.

I just hope it’s not placebo.

PS: I use the following settings Passband 95%, Aliasing not allowed, Linear

Flognuts

100+ Head-Fier

Originally Posted by khaos974 /img/forum/go_quote.gif
More to add after a dozen hours living with the SoX resampler, compared to the internal resampling of the UA-25/or PPHS Ultra, I get subjectively:

— a clearer image, the melodies are easier to follow, especially with complex and heavily charged songs.
— better timbres for the different instruments.

I just hope it’s not placebo.

PS: I use the following settings Passband 95%, Aliasing not allowed, Linear

what do you resample too?

khaos974

Headphoneus Supremus

Originally Posted by Flognuts /img/forum/go_quote.gif
what do you resample too?

96 kHz and therefore bypassing the internal SRC of the Edirol.
To be exact it sounds better than:
44.1 kHz => Foobar Wasapi => Edirol UA-25 (It probably has an internal oversampling procedure)
44.1 kHz => 96 kHz via PPHS Ultra => Foobar Wasapi => Edirol UA-25

Now, it’s
44.1 kHz => 96 kHz via Sox Resampler => Foobar Wasapi => Edirol UA-25

Shahrose

Headphoneus Supremus

Originally Posted by Flognuts /img/forum/go_quote.gif
Its Amazing!

set to 96000khz and enjoy.

If you got a xonar essence set that to 96000khz too.

things I noticed:

Vocals clearer and much more smooth.
bigger sound stage
taken some of the aggressiveness out of the xonar essence and ad900 highs
not as fatiguing

I found similar improvements resampling to 96khz at VHQ, aliasing allowed, 95% passband.

PROS:
-Slightly smoother treble, and definitely less grainy
-Clearer low-level details and easier to hear ambience of the recording
-Larger soundstage (because of the above point)
-Blacker background
-Better dynamics

Copyright (C) 2014, Taras Kovrijenko

Читайте также:  Сабвуфер домашний своими руками

Полное или частичное копирование текста допускается только с письменного разрешения автора .

О тесте

Данный тест призван выяснить, какой ресемплер для плеера foobar2000 обладает самым высоким качеством в режиме 44->48 kHz.

Для того чтобы Вы вникли в суть дела, рекомендую прочитать статью из журнала «Звукорежиссер» под названием «Конвертеры частоты дискретизации».

1. ПО и конфигурация ПК

В тесте использовалось следующее ПО:

200?’200px’:»+(this.scrollHeight+5)+’px’);"> Microsoft Windows 7 Ultimate SP1 x64

Core (2011-06-05 09:16:20 UTC)
foobar2000 core 1.1.7

foo_benchmark.dll (2011-08-23 09:44:06 UTC)
Decoding Speed Test 1.1

foo_converter.dll (2011-06-05 09:13:50 UTC)
Converter 1.5

foo_dsp_resampler.dll (2011-08-23 09:42:57 UTC)
SoX Resampler 0.7.0

foo_dsp_spxresample.dll (2011-08-23 09:42:25 UTC)
Speex Resampler 0.1

foo_dsp_srcresample.dll (2011-08-23 09:42:40 UTC)
Secret Rabbit Code Resampler 0.1

foo_dsp_ssrc.dll (2011-08-23 09:43:14 UTC)
Resampler DSP (SSRC) 0.57

foo_dsp_std.dll (2011-06-05 09:14:22 UTC)
Standard DSP Array 1.0

foo_input_std.dll (2011-06-05 09:13:58 UTC)
Standard Input Array 1.0

foo_ui_std.dll (2011-06-05 09:14:24 UTC)
Default User Interface 0.9.5

18/11/2015: foobar2000 1.3.9 with dbPoweramp/SSRC Resampler

RightMark Audio Analyzer 6.2.3

Adobe Audition 2.0

Sony Sound Forge 10.0c

2. Тест качества

2.1 Подготовка

Для начала создадим тестовые звуковые файлы.

    Первый сигнал будет представлять собой синусоиду с плавающей частотой в диапазоне от 1 до 22050 Гц. Вот параметры генерации данного сигнала в Adobe Audition:

С помощью визуального сравнения спектров исходного и результирующего файла мы сможем проанализировать качество работы ресемплера, а именно полосу пропускания и степень подавления копий спектра возникших в результате повышения частоты дискретизации. Параметры, спектрограмма и АЧХ нашего сигнала:

Второй тестовый семпл представляет собой единичный импульс с минимальной продолжительностью (1/44100 с) и максимальной амплитудой. С его помощью мы сможем увидеть импульсный отклик фильтров (ресемплеров), определить их тип (минимально-фазовый, линейный) а также оценить звон. Создан в программе Sony Sound Forge 10:

2.2 Обработка и анализ

1. Загружаем тестовые файлы в foobar2000 и конвертируем в WAV с включением одного из тестируемых ресемплеров. Выходным форматом будет 32 bit WAV с плавающей точкой, т.к. именно в таком виде плагины foobar2000 работают с аудио. Получаем следующие файлы (для PPHS):

200?’200px’:»+(this.scrollHeight+5)+’px’);">File name : Untitled_PPHS.wav
Duration : 0:04.000 (192 000 samples)
Sample rate : 48000 Hz
Channels : 2
Bits per sample : 32
Bitrate : 3072 kbps
Codec : PCM (floating-point)
Encoding : lossless

File name : impulse_PPHS.wav
Duration : 0:04.000 (192 000 samples)
Sample rate : 48000 Hz
Channels : 2
Bits per sample : 32
Bitrate : 3072 kbps
Codec : PCM (floating-point)
Encoding : lossless

2. Загружаем результат для первого тестового файла в Adobe Audition и смотрим на спектрограмму.

3. Анализируем результат обработки этого же тестового файла программой RightMark Audio Analyzer.

4. Загружаем результат обработки второго файла в Adobe Audition и смотрим на импульсный отклик.

2.3 Результаты

Что же мы видим? Проанализировав графики, можно заключить что ресемплирование было произведено весьма качественно, крутизна среза частот небольшая, начинается спад АЧХ примерно на уровне 21600 Гц (теоретическая максимальная частота в исходом аудио — 22050Гц), что приемлемо. Подавления отражений спектра в диапазоне выше 22050Гц на достаточном уровне, но всё-же неидеально, хотя на слух это заметить невозможно. Импульсный отклик указывает на то, что это фильтр с линейной фазой: звон равномерно распределен до и после всплеска.

Сразу бросается в глаза изменение продолжительности: обработка привела к увеличению продолжительности на 0.5 секунды. Вероятно, это баг плагина. Но вообще, данный ресемплер показал очень достойный результат. Подавление отражений спектра отличное (отражения не видны даже на спектрограмме), полоса пропускания — практически полная. На графике импульсного отклика заметен немного иной характер звона, чем у PPHS — очевидно это связано с более крутым срезом. Тип фазы — линейная.

Читайте также:  Как сделать презентацию красивой и интересной

dbPoweramp/SSRC

По-видимому, это новая версия библиотеки SSRC. Здесь отсутствует баг с изменением продолжительности, а спад АЧХ более плавный. В остальном результаты совпадают.

SRC (Secret Rabbit Code)

Спад частот плавный, начиная примерно с 21200 Гц. Импульсный отклик очень схож с PPHS. Линейная фаза.

SoX (Sound eXchange)

Результат полностью соответствует настройкам: подавление отражений отличное, полоса пропускания — 95% (спад начинается примерно с 20900 Гц), фаза линейная.

Теперь же, для максимизации частотного диапазона регулятор passband установим на 99% + включим поддержку алиазинга (отражений спектра в области граничной частоты).

В этом режиме мы получили полную полосу пропускания, но ценой наличия отражений в области 22050 Гц (хотя с таким уровнем в -100 dBFS они конечно же слышны не будут), а также незначительно увеличенной продолжительности звона. В случае же отключенного алиазинга мы получим следующую картину:

В целом результат SoX можно считать аналогичным SSRC.

Speex

Этот совсем недавно появившийся плагин-ресемплер явно не отстает от своих соперников. Частотный срез располагается в диапазоне примерно 21300-21900 Гц. Фаза линейная.

Дополнительно: ASIO4ALL Resampler

Очевидно, что в данном случае разработчики значительно упростили алгоритм ресемплирования, чтобы он работал в реальном времени на большинстве процессоров. Как результат — плохое подавление алиазинга, даже в слышимом диапазоне частот.

2.4 О результатах

Все алгоритмы (кроме ASIO4ALL) показали более чем хорошие результаты и определенно не должны приводить к слышимому ухудшению звучания. Если же руководствоваться крутизной среза и степенью подавления отражений в его области, их всё-таки можно расположить следующим образом (в порядке убывания качества):

1. dbPoweramp/SSRC
2. SoX
3. Speex
4. SRC9 (Secret Rabbit Code)
5. PPHS
6. ASIO4ALL Resampler

Но не надо забывать, что качество — только одна сторона медали. А потому перейдем к тесту скорости.

3. Тест скорости

3.1 Методика тестирования

В качестве тестового файла выберем генерируемый программой RightMark Audio Analyzer сигнал с параметрами 16 бит 44.1 кГц. Тест производится с помощью плагина Decoding Speed Test для foobar2000 с включением одного из тестируемых DSP (настройки ресемплеров аналогичны приведенным на скриншотах выше).

Для минимизации погрешностей увеличим количество проходов до десяти, включим полную буферизацию файла в память а также повышение приоритета процесса.

3.2 Результаты

В результате теста получаем лог, который ниже приведен для каждого ресемплера.

dbPoweramp/SSRC

SoX (Best, Passband 99%, Allow aliasing)

Speex

3.3 О результатах

Показателем скорости является отношение продолжительности файла к времени его обработки (например, 10x realtime).

Самым быстрым оказался SoX, что объясняется поддержкой инструкций SSE3. Неплохую скорость показал стандартный ресемплер PPHS и SSRC. SRC9 и Speex в данных режимах оказались очень медленными и будут давать при воспроизведении сильную нагрузку на процессор (особенно на слабые).

Выводы

Ресемплер Sound eXchange явно выигрывает у остальных DSP и идеально подходит для ресемплинга в режиме реального времени. SSRC, хоть и незначительно, но превосходит SoX по качеству, правда при этом является медленным (в 3 раза медленнее). Как вы уже поняли, использовать сторонний компонент SSRC не нужно — теперь более новая версия встроена в плеер (при полной установке). И ешё: также существует еще один компонент — SSRC X, с возможностью тонкой настройки, однако на самых высоких настройках он всё же уступает версии dbPoweramp.

Учитывая скорость обработки, PPHS дал также приемлемые результаты, а вот SRC9 и Speex, хоть и дают высокое качество, но имеют слишком низкую скорость.

Ресемплер встроенный в ASIO4ALL использовать не рекомендуется, т.к. он хоть и избавит от менее качественной софтовой передискретизации драйверами некоторых звуковых карт, но всё равно может давать слышимые искажения.

Ссылка на основную публикацию
Соевый соус стебель бамбука классический отзывы
Всем доброго дня!Много мнений по этому поводу, как вы считаете, соевый соус или морская соль, что менее вредно для организма....
Сколько секунд видео можно загрузить в инстаграм
Обновлено - 27 января 2020 IGTV — функция, с помощью которой можно выложить длинное видео в Инстаграм продолжительностью от 15...
Сколько символов на странице ворд
Вы можете посмотреть пример стандартной страницы перевода в формате doc. В рынке переводов можно встретить разные варианты определения условной страницы:...
Соевый соус ямаса отзывы
Полное наименование: Соевый Соус классический (натурально сваренный) Изготовитель: Yamasa Corporation Все характеристики Соевый соус Yamasa: Результаты теста Достоинства Безопасный Не...
Adblock detector