Сравнение алгоритмов ресэмплирования

Пишу по следам вот этого топика на нашем форуме.

Ресемплинг (Sample Rate Conversion - SRC), как известно, это процедура по преобразованию частоты дискретизации аудио сигнала.

Если сделать небольшое отступление в теорию, то вкратце поясню так. При понижении частоты дискретизации сигнала в N раз, частота Найквиста (равная половине частоты дискретизации), соответственно тоже понижается в N раз. Это приводит к тому, что частоты, лежащие в исходном сигнале выше новой частоты Найквиста, в результирующем сигнале зеркально отражаются от неё, что называется алиасом. На слух алиас звучит точно так же, как и выглядит - с ростом основного тона можно чётко услышать ниспадающие по частоте паразитные компоненты; вообще сигнал с алиасом звучит просто грязно. Чтобы избежать алиаса исходний сигнал ДО такого преобразования нужно обработать фильтром нижних частот, отсекающим частоты выше новой частоты Найквиста. Почти аналогично происходит при повышении частоты дискретизации, только в этом случае отражения возникают выше исходной частоты Найквиста. Чтобы избежать этого, НЧ-фильтром обрабатывают уже результирующий сигнал.

Так вот, фактически качество ресемплера определяется удачностью и верностью расчёта НЧ-фильтра. Казалось бы, уж такая широко используемая процедура должна быть вполне "обкатанной" и верно реализованной во всём существующем сегодня аудио софте. Ан, не тут-то было... Оказывается, до сих пор её реализуют как попало! Это тем более удивительно, потому что ресемплирование - это чуть ли не самая часто встречающаяся процедура при обработке и сведении материалов, работе с различными аудио сэмплами и записями. Имея дело с плохим ресемплером можно получить ужасно грязное звучание даже при работе с кристально чистыми записями!

http://src.infinitewave.ca/ - вот тут можно наглядно посмотреть на результаты ресемплирования свип-тона и других тестовых сигналов в различных аудио программах. Представлены отчёты по более чем 40 программам. Наглядный пример:

Сверху - результат ресемлирования свип-тона в программе Abletone Live 7, снизу - Adobe Audition 2 с использованием Pre/Post-фильтрации. Жаль, что не приводится график АЧХ, однако даже по одной спектрограмме видно, что результат Audition просто идеальный, а результат Abletone Live 7 - грязный. Конечно, панику пороть не надо - динамический диапазон отображаемых спектрограмм очень широк, но что ни говори - Adobe Audition даёт просто идеальный результат.

Кстати, такая, вот, идеальная характеристика Adobe Audition - это ещё одно объяснение того факта, что эта программа (и её предшественник - Cool Edit Pro) завоевали компьютеры абсолютно всех аудио инженеров и DSP-разработчиков (по своему личному опыту могу сказать, что эта программа используется абсолютно всеми аудио разработчиками и инженерами для анализа сигналов).

Вот такие дела. По ссылке (http://src.infinitewave.ca/) можно сравнить друг с другом и другие программы. Вспомните, с чем вам приходится работать, и проверьте качество ресемплера.

А вот тут рекомендую прочесть статью Алексея Лукина "Тест конверторов частоты дискретизации".

Вашими мыслями вы можете делиться в комментариях к заметке.

Читать весь 185-й номер 
Перейти в архив выпусков WebSound.Ru 

Ниже располагаются комментарии к этой заметке

Пожалуйста, обратите внимание! Если вы хотите что-то сообщить автору WebSound.Ru, лучше сделать это не здесь, а направить ваше сообщение по e-mail. Пожалуйста, составляйте свои комментарии в вежливой форме. Не засоряйте сайт бессодержательными и невежливыми сообщениями.