Sample Rate Converter im audiophilen Einsatz

[Matty]

Hallo zusammen,

mich würde sehr interessieren, ob jemand hier im Forum schon mal etwas tiefgreifendere Erfahrungen mit Sample Rate Convertern und deren Auswirkungen auf die Klangqualität in HiFi-Ketten gesammelt hat.

Grund meines Interesses ist eigentlich ein eher pragmatischer.

Ich habe es bislang nicht zufriedenstellend geschafft, den Acourate-Convolver mit professionellen Soundkarten (RME, Marian), so zum Laufen zu bringen, dass ein Sampleraten-Wechsel völlig problemlos von statten geht.

Meine Idee war deswegen, die Musik vor dem Convolving auf 96kHz zu konvertieren, da dies derzeit in meinen DACs per ASRC eh passiert und dies Laut DAC-Hersteller auch die optimale Samplarate für die Geräte ist.

In meinem Fall wären vor allem folgende Wandlungen relevant:

1. 44.1kHz --> 96kHz
2. 48 kHz --> 96kHz
3. 88.2 kHz --> 96kHz

Ich denke, dass 2. meist als unproblematisch angesehen wird, 1. und 3. als kritischer.

Wie sind aber Eure Erfahrungen dazu?

Als mögliche Lösungen habe ich an den HQPlayer gedacht oder alternativ als Hardware-Lösung den Mutec MC-6 (der nebenbei noch eine recht gute Clock mitliefert).

Kennt jemand speziell den Mutec und kann über dessen Einsatz in einer HiFi-Kette berichten?

Eine Offline-Conversion kommt für mich als alleinige Lösung leider nicht in Frage, da ich als Player Roon inkl. TIDAL-Streaming verwende.

Viele Grüße
Matthias

P.S.: Die älteren Threads zum Thema im Forum habe ich bereits gelesen, aber vielleicht gibt es ja neuere Erfahrungen

[lukivision]

Die Frage nach der besten Samplerate hat mich auch beschäftigt/beschäftigt mich noch. Seit etwa einem Jahr verwende ich auf meinem Laptop Foobar als Server (mit dem SoX resampler als PlugIn)) und ein Linuxsystem (RasPi mit MoOde als Software und Hifiberry DAC+Pro) als Client. Nach vielem Probieren bin ich aktuell bei 4-fach Upsampling/24bit gelandet. Ich hatte vorher eine feste Samplingrate von 192, die wohl nur den 48kHz-Files richtig gerecht wird. Der Hifiberry DAC hat aber 2 Clocks, die auch die Vielfachen von 44kHz einfacher verrechnet. Für meinen Geschmack hört sich sowohl das 4-fach Umwandeln als auch (!) das Umwandeln in 24 bit angenehmer, runder und vollständiger an.

Luki

[Fujak]

Hallo Matthias,

Meine Idee war deswegen, die Musik vor dem Convolving auf 96kHz zu konvertieren, da dies derzeit in meinen DACs per ASRC eh passiert und dies Laut DAC-Hersteller auch die optimale Samplarate für die Geräte ist.

das ist aus meiner Sicht der springende Punkt. Wenn Du den internen ASRC umgehen / bypassen kannst, indem Du den DAC gleich mit der entsprechenden Samplerate fütterst, könnte sich das selbst dann klanglich vorteilhaft auswirken, wenn Du "schräge" Konversionen z.B. von 88.2 auf 96.0 vornimmst. Das gilt es auszuprobieren.
Positive Erfahrungen hat Bernd Peter an seiner Dynaudio mit internen 192.0 kHz gemacht. Nachdem er alle Files vorab auf die interne Zielrate 192.0 upgesampelt hat, berichtet er über eine deutliche Zunahme der Klangqualität (Quelle: http://www.aktives-hoeren.de/viewtopic. ... 37#p108737).

Ob der MC-6 das richtige Mittel zum Upsampling ist, kann nur ein Versuch zeigen. Bernd Peter hat den Weg gewählt, der aus den von Dir beschriebenen Gründen zumindest nicht ausschließlich zur Anwendung kommen kann: Offline Upsampling. Ein Rechner hat meist mehr Rechenleistung als ein Hardwarechip und kann bei guten Programmen wie z.B. SOX sehr gute Ergebnisse bringen. Es gibt aber auch richtig gute HW-Resampler. Ob der Mc-6 dazu zählt: Versuch macht kluch.

Grüße
Fujak

[Bernd Peter]

Hallo Matthias,

asynchrones Echtzeitsampleratekonvertieren äußert sich nicht selten in einem hellerem oder auch leicht metallenem Klang.

Wird nicht einfach sein, im mittleren Preissegment was Gutes zu finden, wenn überhaupt.

Gruß

Bernd Peter

PS: Im Sabre ES9018 arbeitet übrigens auch so ein ASRC.

[lukivision]

Da Dein DAC intern mit 96kHz arbeitet, dürftest Du richtig liegen, wenn Du meinst, daß 48kHz-Files das beste Futter sind. Das ist jedenfalls nicht nur meine Erfahrung. Fujaks und Bernd Peters Antworten gehen ja in die gleiche Richtung. Allerdings ist der Unterschied zwischen 96 und 192 kHz tatsächlich gut hörbar zugunsten von 192kHz. Und vielleicht ist dies dann insgesamt - obwohl intern wieder auf 96kHz runtergerechnet wird- klanglich doch angenehmer. (Bräuchtest Du dann ein weiteres Gerät?? Ich denke auch: probier´s aus.

[Matty]

Hallo zusammen,

vielen Dank für Euren Input.

Dass hier über Klangverbesserungspotential gesprochen wird, stimmt mich zuversichtlich.

Mir persönlich geht es dabei noch nicht mal um Verbesserungen.
Ich wäre schon glücklich, wenn es Lösung gibt, die für mich keine (relevante) Verschlechterung bedeutet. Dies scheint ja tatsächlich nicht unmöglich zu sein.

Klar ist wohl, dass Offline-Conversion zumindest theoretisch das höchste Klangpotential bietet. Hier gibt es ja sehr gute Lösungen zu niedrigen Preisen, wie z.B XiSRC.

Berücksichtigen müsste man realistischerweise aber auch den Preis für die zusätzliche Festplattenkapazität, die benötigt wird, wenn man seine CD-Sammlung auf 96kHz hochsamplet.

Außerdem wäre die Frage, ob sich eine solche hochgesamplete Datei klanglich wirklich von einem Echtzeit SRC wie z.B. im HQPlayer abhebt. Der HQPlayer hat ja eine große Fangemeinde, die von dessen Klangqualität sehr überzeugt ist.
Ein Gerät wie der Mutec MC-6 kam mir vor allem deswegen in den Sinn, weil er zusätzlich zu dem SRC eine sehr gute Clock hat, mit welcher ich dann meine AES-Soundkarte versorgen könnte.
Allerdings wäre es auch die teuerste Lösung bei den genannten Beispielen.
Der SRC ist dort übrigens auf einem FPGA implementiert, was eine leistungsfähige hochwertige Konvertierung erhoffen lässt.

@Fujak: Du hast natürlich recht mit 'Versuch macht kluch'. Allerdings braucht man dafür auch das Gerät vor Ort. Ich habe eine gewisse Hemmschwelle, mir ein Gerät zukommen zu lassen, um es nur mal auszuprobieren.
Deswegen erhoffe ich mir, jemanden zu finden, der schon Erfahrungen damit hat.
Also - wenn hier jemand den Mutec MC-6 besitz oder schon mal ausprobiert hat: Bitte melde Dich

@Bernd Peter: Was verstehst Du denn in dem Zusammenhang als mittleres Preissegment?

VIele Grüße
Matthias

[pschelbert]

Hallo

ich höre mit JRiver, acourateconvolver und RME Fireface UFX.
Das RME schatet die Sampleraten um (im Gegensatz zum Motu823).
Es ist möglich beliebige Sampleraten (44.1 bis 192kHz) zu hören. Also 1:1. So wie das File ist, so ist die Samplerate. Ich bevorzuge, gar nichts zu konvertieren.

Was ich als Problem habe, ist wenn ich VST-Plug-ins benutze (im JRiver). Es gibt VST plug-ins die nicht umschalten bzw. andere Raten als 44.1kHz können.
Lösung: JRiver alles auf 44.1kHz konvertieren lassen, dann gehts.

Konvertieren zu höheren Sampleraten kann dann Sinn machen, wenn man den internen Filter des DAC auschalten will. Das hat hier im Forum jemand gemacht (mit RME) und das sehr schön dokumentiert.
Z.B. 96kHz Samplerrate für alles und dann im convolver den DAC Filter setzen.

Qualitätsteigerung durch upsampeln kann man keine erwarten, es wird nur schlechter. Aber den DAC Filter zu ersetzen, kann Sinn machen, da glaube ich gibt es klangliche Unterschiede. Der DAC Filter sollte aber trotzfdem ab 22kHz abfiltern. Ultrasound ist nicht gut bzw. erzeugt Problem mit Amps vor allem (Griesinger von Lexicon hat da einige Untersuchungen gemacht dazu).

Gruss

Peter

[Grauwacke]

....
Wird nicht einfach sein, im mittleren Preissegment was Gutes zu finden, wenn überhaupt.

Nicht geradzahlige Konvertierung und anschließende Filterung ist mathematisch ziemlich aufwändig. Es hat seinen Grund, warum Profi-Programme wie Saracon richtig viel Euronen kosten.

Zum Ausprobieren habe ich mit Audacity experimentiert und schon eine deutliche Verbesserung nach Umrechnung auf 24/48 festgestellt (habe wie Matthias das gleiche Problem mit fixem Takt im HD2). Saracon ist nochmal besser, aber der Preish ist halt Zu JRiver habe ich leider keinen Vergleich.
Aus heutiger Sicht (nach Anschaffung eines MC3+USB) würde ich erst zum Mutec greifen und dann ggfs. zum SRC-Programm. Der Mutec verbessert halt alle Quellen und ist damit versatiler. Vielleicht erledigt sich dann der Wunsch nach SRC
My two cents,
Helge

[shakti]

vor ca 6 Jahren habe ich mal versucht meine damaligen LS optimal digital zu fuettern und habe so ziemlich alles an sample Rate convertern ausprobiert, derer ich habhaft werden konnte, den besten Klang hat der Mytech 192 SRC ermoeglicht
http://www.aktives-hoeren.de/viewtopic.php?f=23&t=1531
Mittlerweile sollte es dieses Geraet etwas guenstiger geben, dann waere es ein klangliches Schnaeppchen!

Gruss
Juergen

[Daihedz]

Hallo in die Runde

Nicht geradzahlige Konvertierung und anschließende Filterung ist mathematisch ziemlich aufwändig.

Weiss jemand etwas über die verwendeten Algorithmen und deren Auswirkungen? Konkret: Macht es einen Sinn (=bessere Resultate), bei einer ungeradzahligen Konvertierung zunächst das Signal geradzahlig hochzukonvertieren(=in feinste Häppchen zerlegt), um das Ganze danach für die "ungeradzahlige" Ausgabe entsprechend rückzutransformieren?

Also z.B. statt direkt:
44.1/16 -> 96/32

sowas wie:
44.1/16 -> 44.1/64 -> 96/64 -> 96/32
oder
44.1/16 -> 44.1/64 -> 176.4/64 -> 96/64 -> 96/32
oder, eher theoretisch gedacht, sogar so etwas wie:
44.1/16 -> 44.1/128 -> 352.8/128 -> 96/128 -> 96/32

Mittels sox würde sowas prizipiell relativ billig (=ohne grosse Rechenlast) gehen.

Beste Grüsse
Simon

[Hans-Martin]

Hallo Simon,
das bedeutet mehrfaches Interpolieren, und das widerspricht dem Wunsch nach maximal möglicher Präzision.
Das Ergebnis wird zunehmend diffuser. Wenn ich Down- gegen Upsampling vergleiche, denke ich, dass ein vorhandener Fehler z.B. halbiert gegenüber verdoppelt wird.
Beim Lymgdorf CD1 kann man gängige Samplerates am Ausgang anwählen. bis 192kHz. Der Eingangs-Abtastratenwandler gleichen Typs setzt asynchron auf 97kHz um. Am besten klingt es, wenn ich den Player auf native 44.1 einstelle, dann wird der eine Abtastratenwandler ubersprungen, und nur noch einer ist in der Kette. Das gibt das abbildungsschärfste Klangbild mit geringstem aufeblähter Diffusität.
Grüße Hans-Martin

[Matty]

Hallo Simon,

ich denke, es gibt dort sehr unterschiedliche Ansätze mit unterschiedlichem Erfolg bezüglich der Qualität.

SIehe z.B. hier: http://src.infinitewave.ca/

Eine qualitativ hochwertigen (Offline-)Sample Rate Converter liefert XiVero mit dem XiSRC

Das Verfahren ist auf der Webseite grob beschrieben.
Eine mögliche Antwort auf Deine Frage liefern vielleicht die Sätze, den ich fett hervorgehoben habe:

Das Konvertieren innerhalb der gleichen Sample Rate Basis ist vergleichbar einfach, da die Sample Rate für eine Konvertierung ganzzahlig erhöht oder reduziert werden kann.
Aus der Sicht der digitalen Signalverarbeitung müssen auch in diesem Fall Tiefpassfilter eingesetzt werden, um Spiegelfrequenzen und Aliasing zu unterdrücken.
Die digitale Signalverarbeitung wird deutlich komplizierter, wenn von einer Sample Rate Basis (z.B. 44.1kHz) in eine weitere (z.B. 48kHz) konvertiert werden soll.
Liegt eine Audiodatei z.B. mit 96kHz vor und soll in 44.1kHz umgerechnet werden, ist es notwendig zunächst um den Faktor 147 die Abtastfrequenz zu erhöhen und dann um den Faktor 320 zu reduzieren (96kHz x 147/320 = 44.1kHz).
Die notwendigen Algorithmen involvieren verschiedenste Tiefpassfilter für die Interpolation und das Unterdrücken von Aliasing.
XiSRC nutzt eine 64Bit High Precision Audio Engine um Rundungsfehler in den zahlreichen Multiplikationen, notwendig für die Filterung, zu minimieren. Der Rauschteppich einer 64Bit Zahl liegt bei ca. -384dB und somit deutlich unter den -192dB Quantisierungsrauschen einer 32Bit Auflösung.
Eine weitere Herausforderung liegt in der Wandlung der internen 64Bit Darstellung in ein 32, 24 oder 16Bit Ausgangsformat. Wenn wir die überzähligen Bits einfach entfernen entsteht sogenanntes Quantisierungsrauschen. Dies ist besonders kritisch, da aufgrund der nichtlinearen und signalkorrelierten Natur des Quantisierungsrauschens die entstehenden harmonischen Verzerrungen hörbar werden.
Zum Glück gibt es einen mathematischen Trick, der es ermöglicht durch das Hinzufügen von Rauschen das Störsignal vom Nutzsignal zu de-korrelieren. Diese Methode nennt sich „Dithering“. XiSRC stellt zwei Dithering-Varianten zur Verfügung. Das sogenannte „Flat Dithering“ erzeugt ein gleichverteiltes Rauschspektrum, während das „Noise Shaping“ den Signal-Rauschabstand in den kritischen Frequenzen optimiert. Dies geschieht jedoch auf Kosten der schlechter hörbaren Frequenzen bei denen das Rauschen proportional ansteigt.

Viele Grüße
Matthias

[frankl]

SIehe z.B. hier: http://src.infinitewave.ca/

Hallo Forenten,

diese Seite wird hier ja immer mal wieder genannt, wenn hier eine Frage zur Sample Rate Conversion kommt. Die scheint auch kürzlich mal wieder aktualisiert worden zu sein und ist, zusammen mit ihrer "Help" und "FAQ" Seite, auch einen erneuten Besuch wert.

Dort wird auch zumindest angedeutet, wie man durch ganzzahlige Vielfache auch "krumme" Konversionen hinbekommt (und damit Simons Frage beantwortet). Zum Beispiel von 44100 Hz auf 96000 Hz kann man zuerst um einen Faktor 320 auf 14112000 Hz hochsamplen (jeweils 319 Nullen zwischen zwei Samples einfügen und einen Tiefpassfilter anwenden) und dann um den Faktor 147 runtersamplen (einfach jeden 147sten Sample nehmen, ein Tiefpass ist nicht mehr nötig). Das hört sich schlimmer an als es ist, da man die Schritte zusammen machen kann und ausnutzen, dass in dem Eingang des Tiefpasses hauptsächlich Nullen vorkommen.

An den Beispielen der verlinkten Seite kann man auch schön sehen, warum ich zum Upsamplen 'sox' mit VHQ und Intermediate Phase verwende (wie ich hier im Forum schon gelegentlich angemerkt habe, habe ich mich für diese Methode ursprünglich mal mittels Hörtests entschieden, die Vergleichsseite gibt auch objektive Gründe). Ich kann keinen Grund sehen, warum man für diese Aufgabe teure kommerzielle Software benutzen sollte.

Viele Grüße,
Frank

[Octagon]

Ich kann keinen Grund sehen, warum man für diese Aufgabe teure kommerzielle Software benutzen sollte.

+1
Sox ist auch meine erste Wahl, hier hatte L_Hoerer dazu auch nachvollziehbare Messergebnisse erarbeitet:

http://www.aktives-hoeren.de/viewtopic.php?f=30&t=6340

Gruß
Thomas

[Matty]

[...] Ich kann keinen Grund sehen, warum man für diese Aufgabe teure kommerzielle Software benutzen sollte.

Hallo Frank,

der Preis für eine Software wie Weiss Saracon von bis zu 2.000EUR erschließt sich mir auch nicht.
Die von mir verlinkte Software kostet aber z.B. nur 19 EUR, also ein Hundertstel davon. Einen solchen Preis bezahle ich dann gerne, wenn dahinter professionelle Entwicklungsleistung steckt und das Produkt gepflegt und weiterentwickelt wird.

Um hier aber erst gar keine Preisdiskussion aufkommen zu lassen, komme ich mal zurück zur Sache:

Welches ist denn Dein Einsatzzweck für Sample Rate Converter und was sind Deine Erfahrungen im Klangvergleich zwischen Original und konvertierter Version?

Und was wären die objektiven Gründe für die Wahl der Conversion mit 'Intermediate Phase'?

Viele Grüße
Matthias