Digital si audio clasa D

[UDAR]

Cred că discuția asta nu poate ajunge la o finalitate ( poate nici nu e necesar să ajungă...) dacă nu convenim asupra contextului. 

Mai întâi trebuie să vedem dacă vorbim despre semnal ca mărime fizică (o tensiune vizualizabilă pe osciloscop de pildă) sau ca informație. 

Înainte de asta trebuie să observăm că natura (cel puțin la nivel macroscopic ) este analogică. Termenul de digital există doar din punct de vedere al informației - transmiterea și/sau prelucrarea ei. Tensiunea la bornele unei baterii este o mărime analogică; dacă printr-un întrerupător alimentăm un bec starea de aprins/stins a acestuia este deja informație, nu o mărime ca atare.

Să revenim. Dacă acceptăm definiția că un semnal analogic este continuu în timp și mărime atunci semnalul PWM NU este analogic dacă alegem ca mărime amplitudinea (tensiunea) dar ESTE analogic dacă luăm ca mărime factorul de umplere.  Pe de altă parte NU este digital pentru că informația nu se transmite sub forma unui șir de numere. 

Vreau să reamintesc aici ceva. PWM nu a apărut în context digital ci pur analogic, generat cu circuite analogice, în domeniul surselor în comutație . (Că sunt unii care și la sursele în comutație le zic digitale nu mai e problema mea.)  E adevărat că azi, când zicem PWM, vedem un microcontroler sau alt circuit digital.

Deci, după părerea mea, o exprimare acoperitoare ar fi că PWM este un semnal electric discret ca amplitudine care transmite o informație analogică. O demonstrație simplă : după un semnal PWM pun un filtru trece jos (analogic) deci fac o prelucrare analogică. Obțin un semnal analogic. Dacă semnalul PWM ar fi fost digital ar fi fost nevoie de o prelucrare digitală.

Nu știu cât de clar m-am exprimat dar am scris deja destul așa că mă opresc.

 

[roadrunner]

PWM ar trebui sa sada si el lanaga PCM (si mult altii) pe diagrama ta. PCM-ul de pe diagrama ta e singuratic acolo dar el are foarte multi prieteni pe ramura mesaj digital, carrier digital (D+D)

RR

 

PS - un modulator PWM digital (ramura D+D) e un contor (counter) de n-biti care numara de 0-2^(n-1) urmat de un comparator digital. Comparatorul are o intrare la numarul de convertit (amplitudinea care vrei s-o codezi in factor umplere)  si celalta intrare la iesrea numaratorului. Cand numarul din counter e mai mic decat decat numarul tau iesirea e 0 cand e mai mare iesire e 1. (sau invers daca preferi)

Avantajul e ca din numar de n-biti acum ai un singur bit care poarta informatia originala in factorul de umplere. 

Dezavantajul e ca rata de esantionare va fi durata unei perioade PWM complete (adica timpul in care se da peste cap counter-ul de n-biti) deci vei fi limitat in frecventa de reprezentare a noilor esantioane.

La fiecare bit adaugat in counter ti se injumatateste frecventa de esantionare (se dubleaza durata unei perioade PWM complete) dar creste precizia de reprezentare a amplitudinii.

 

In lumea Analogica (ramura A+A) "contorul" e un generator de rampa liniara, iar comparatorul analogic compara tensiunea rampei cu amplitudinea semnalului pe care vrei sa-l codezi. Tesirea comparatorului se face 1/0 in functie de care e mai mare/mic

Din punct de vedere matematic e aceeasi treaba.

 

voi nu ati facut in scoala chestiile astea?

RR

Editat August 29 de roadrunner

[roadrunner]

Acum 26 minute, UDAR a spus:

Pe de altă parte NU este digital pentru că informația nu se transmite sub forma unui șir de numere. 

pai un seman PWM de un bit nu e digital, un semnal PDM nu e digital? ai decretat tu asa ca trebuie sa fie din numere. (chiar e din numere numai ca sunt codate in tranzitiile semnalului)

Ce vine de la capul de citire laser la CD/DVD care un bit nu e digital? cum se fac astea numere pana la urma (CD 16 biti 44.1Ks/s) ?

RR

 

Deja ma intreb la modul serios la scoli ati invatat lucrurile astea, ca si eu am facut scoala tot in Ro si matematica e la fel peste tot (si mai eram si repetent in facultate)

Editat August 29 de roadrunner

[merck]

Acum 6 minute, roadrunner a spus:

PWM ar trebui sa sada si el lanaga PCM (si mult altii) pe diagrama ta.

De ce? Tu in digital ai doar 0 si 1 logic si ambele au paliere de durata constanta (constant width pulses).  

 

A bit (binary digit) is the smallest unit of data that a computer can process and store. A bit is always in one of two physical states, similar to an on/off light switch. The state is represented by a single binary value, usually a 0 or 1.

 

Tu la PWM ai:

Pulse width modulation (PWM) is a modulation technique that generates variable-width pulses.

 

In digital pur nu avem width pulse. Eu nu imi aduc aminte de circuite digitale (porti logice, numaratoare, multiplexoare, microprocesoare, etc.) sa fi vazut variable-width pulse. 

[roadrunner]

Acum 15 minute, merck a spus:

n digital pur nu avem width pulse. Eu nu imi aduc aminte de circuite digitale (porti logice, numaratoare, multiplexoare, microprocesoare, etc.) sa fi vazut variable-width pulse. 

serios? si ce am descris eu mai sus cu un contor si un comparator ce e la iesire ? semnal ...de care?

Ce iese la citirea unui cap laser la CD/DVD e ce semnal e...de care? ca are 1 bit si nu e 50/50 factor de umplere.

o linie de date sau de adrese pe un bus ce semnal e? 

ia uite in poza de mai jos cate semnale "ne digitale" sunt la busul de la Z80.

RR

 

 

Editat August 29 de roadrunner

[cloudy]

Analogice, evident, căci umplearea nu este 50% !
Scuze, avem si CLK acolo, ăla este digital ... pur !

Editat August 29 de cloudy

[UDAR]

Acum 27 minute, roadrunner a spus:

pai un seman PWM de un bit nu e digital, un semnal PDM nu e digital? ai decretat tu asa ca trebuie sa fie din numere. (chiar e din numere numai ca sunt codate in tranzitiile semnalului)

Ce vine de la capul de citire laser la CD/DVD care un bit nu e digital? cum se fac astea numere pana la urma (CD 16 biti 44.1Ks/s) ?

RR

 

Deja ma intreb la modul serios la scoli ati invatat lucrurile astea, ca si eu am facut scoala tot in Ro si matematica e la fel peste tot (si mai eram si repetent in facultate)

Nu, după interpretarea mea de mai sus și definiția propusă (și general acceptată) pentru semnalul digital nici PDM NU este digital. Într-un semnal digital clasic ( exemplu PCM) pot să iau un eșantion de N biți și să spun : ăsta are valoarea X. La PWM/PDM care, zici tu, sunt codate pe 1 bit, nu pot să trag nicio concluzie din analiza unui eșantion de un bit. 

Iar chestia cu școlile îți propun s-o lași mai ușor. 

 

PS

PDM este foarte asemănătoare cu modulația de frecvență. Semnalul modulat în frecvență o fi oare un semnal digital?

Editat August 29 de UDAR

[merck]

Acum 16 minute, roadrunner a spus:

ia uite in poza de mai jos cate semnale "ne digitale" sunt la busul de la Z80.

 

 

Care sunt alea, ca eu nu vad sa ai variable-width pulse!

Pe a treia linie ai semnalul de CLK si nu vad un puls care sa aiba lungimea palierului diferita de lungimea palierului de CLK (sau multipli de acesta). Ai undeva un palier cu durata de 0,3 sau 0,7 fata de lungimea palierului de CLK? 

 

P.S. Daca perioada semnalului de clock este T => ai High = T/2 si Low = T/2. Unde ai tu lungime de palier la celelate semnale diferita de T/2 sau multiplu de T/2 in poza de mai sus ca eu nu vad asa ceva. 

Editat August 29 de merck

[merck]

Acum 34 minute, roadrunner a spus:

o linie de date sau de adrese pe un bus ce semnal e? 

Pune-mi si mie un grafic sa vad si eu ca datele sau adresele de pe un bus au lungimea de palier diferita de perioada de clock. Ai tu 1 logic sau 0 logic cu palier de 0,8 sau 0,2 vis-a-vis de perioada de clock???

Ai tu t_on sau t_off diferit de perioada semnalului de clock (sau multipli ai acestuia)???

 

Editat August 29 de merck

[roadrunner]

deci PDM nu e digital ca nu poti tu sa sa tragi nici o concluzie uitandu-te la un bit? (noroc ca putem noi restul)

da la un semal analogic FM ce concluzie tragi asa uitandu-te la el? demodulandu-l din priviri.

 

Citat

La PWM/PDM care, zici tu, sunt codate pe 1 bit, nu pot să trag nicio concluzie din analiza unui eșantion de un bit. 

poate ca trebuie lucrat un pic la cum tragi concluziile, nu stiu zic si eu asa ca nu ma pricep.

 

Citat

Iar chestia cu școlile îți propun s-o lași mai ușor. 

vorbin de chestii de baza nu e chiar rocket science un semnal PWM.

 

RR

Acum 14 minute, merck a spus:

Pune-mi si mie un grafic sa vad si eu ca datele sau adresele de pe un bus au lungimea de palier diferita de perioada de clock. Ai tu 1 logic sau 0 logic cu palier de 0,8 sau 0,2 vis-a-vis de perioada de clock???

tu cauti semnale PWM pe busul de date de la Z80?  success. (simularea aia e behavioral nu e timing simulation ca la aia timing simulation  milioane de tranzitii care nu-s aliniate cu clock edge dar aste e deja peste nivelul forumului, vorba lui @UDAR s-o lasam mai incet cu scolile )

RR

 

Citat

PDM este foarte asemănătoare cu modulația de frecvență. 

vorba lui Grigore Moisil "legatura e intre ele e la fel ca intre STAS si Parastas"

Editat August 29 de roadrunner

[roadrunner]

@UDAR

Acum 47 minute, UDAR a spus:

Semnalul modulat în frecvență o fi oare un semnal digital?

nu stiu tu ce zici? o fi digital n-o fi digital? 

Purtatoarea e FM, subcarrier-ul de 38KHz pentru stereo e AM cu purtatoare suprimata, totul e facut din Folip flops (registrii) si  gates (porti) o fi digital? 

 

 

uite si unul FM care chiar n-are nimic analog (microfonul e PDM, am uitat la voi nu e digital numai in restul lumii)

 

 

si daca cumva ai dubii ca PDM nu e digital ai mai jos un video care inca explic ca e digital si cum se extrage informatia audio din PDM.

 

 

Editat August 29 de roadrunner

[UDAR]

Acum 33 minute, roadrunner a spus:

deci PDM nu e digital ca nu poti tu sa sa tragi nici o concluzie? (noroc ca putem noi restul)

da la un semal analogic FM ce concluzie tragi asa uitandu-te la el? demodulandu-l din priviri.

 

poate ca trebuie lucrat un pic la cum tragi concluziile, nu stiu zic si eu asa ca nu ma pricep.

Păi nici de la un semnal FM nu poți dacă iei doar așa, un eșantion. Tocmai asta spuneam. Ambele poartă informație analogică .

În fine, credeam că putem să discutăm corect tehnic, fără jigniri .

Apropo de rocket science se pare că unii fac confuzie între semnale digitale și semnale dreptunghiulare sau cu valori discrete.  Despre semnalul PDM poți să spui că este un șir de biți, un șir binar, etc. dar nu poți să spui că este un semnal digital în sensul teoriei informației (are caracteristica de dicret, lipsește caracteristica de cuantizare). 

Pe de altă parte nu contest denumirea de digitale pentru circuitele/tehnicile folosite în generarea și prelucrarea acestor semnale.  Un semnal PWM de la ieșirea unui microcontroler este generat integral digital deci, din acest punct de vedere, putem spune că este un semnal digital. Totuși, insist, informația conținută de PWM sau PDM este analogică în sensul că, după prelucrare (FTJ în acest caz) obținem un semnal analogic care poate avea o infinitate de valori (într-un interval dat, desigur). După prelucrarea unui semnal digital pe N biți nu putem avea decât 2 la N (sau 2 la N minus 1) valori.

Și cu asta eu îmi închei intervenția pe acest subiect cu excepția cazului unor întrebări directe, pertinente. 

 

EDIT Am văzut videoclipul după ce am postat. Ok, dar acolo e cu totul altceva . Tehnicile digitale actuale ne permit să sintetizăm/simulăm orice aproape. Asta nu înseamnă că semnalul modulat în frecvență/fază în sine este un semnal digital. În fine, nu mai insist.

Editat August 29 de UDAR

[roadrunner]

Acum 31 minute, UDAR a spus:

Despre semnalul PDM poți să spui că este un șir de biți, un șir binar, etc. dar nu poți să spui că este un semnal digital în sensul teoriei informației (are caracteristica de dicret, lipsește caracteristica de cuantizare). 

sa inteleg ca astia care fac microfoane cu intrare de de clock si iesire digitala PDM le denumesc gresit in datasheet "digital micrphones"

care sunt sansele sa nu stie exact ce fac si sa mai publice si un datasheet si eu sa fac un circuit pur digital custom si sa extrag corect informatia audio din stringul ala?

RR

 

Citat

după prelucrare (FTJ în acest caz) obținem un semnal analogic care poate avea o infinitate de valori (într-un interval dat, desigur)

cum obtii un semnal analogic cu infinitate de valori din valori discrete digitale? prin supraesantionare si filtrare. 

Crezi ca eu nu pot sa sa fac overampling si sa-l filtrez trece jos in digital, chiar crezi ca nu pot reprezenta un rahat de semnal audio la care-i fac oversampling si interpolare (in digital) de urechea umana nici nu-si da seama. Pai sunt DAC-uri care au frevente de esantionare 12GHz si rezolutie de 16 biti, ca de la asta a plecat topicul asta, de la afirmatia lui @cloudy ca poti face in domeniul digital in ziua de azi mult mai mult decat poti face in analogic si mult mai mult decat poate urechea sa perceapa. (ureche in contextul semnale audio) au sarit pe el numai specialisti, un moderator chiar a venit cu sugesti sa-l lasam in plata lui de parca era un prost care a ajuns intamplator pe forum.

 

Dupa care au aparut habarnistii pe parcurs cu afirmatii de genul "PWM clasic" - ba e digital, ba e anlogic dupa cum ne convine. (de fapt e un mod de a encoda informatia de amplitudine intr-un semnal preriodic cu factor de umplere variabil, semnal care e are doua valori discrete, la dracu ca suna digital din nou)

Editat August 29 de roadrunner

[merck]

Initial imi pui poza cu Z80 cand eu afirm ca nu exista variable-width pulse in digitalul pur si apoi imi scrii:

Acum 39 minute, roadrunner a spus:

tu cauti semnale PWM pe busul de date de la Z80?  success.

Am trecut la bascalie, sau cum? 

Apoi, plecand de la faptul ca nu exista PWM pe busul de date la Z80, largesti ringul cu t_rise si t_fall cand afirmi:

Acum 30 minute, roadrunner a spus:

(simularea aia e behavioral nu e timing simulation ca la aia timing simulation  milioane de tranzitii care nu-s aliniate cu clock edge dar aste e deja peste nivelul forumului

Asta nu este discutie inginereasca bre! 

 

 

Acum 18 minute, UDAR a spus:

se pare că unii fac confuzie între semnale digitale și semnale dreptunghiulare sau cu valori discrete. 

Corect! Asta este esenta! 

[UDAR]

Am zis că nu mai răspund dar mi se pare că mi te adresezi direct. 

Deci:

1. Nu contest ce scrie în DS-urile alea, nu e incorect în context (spre a deosebi de pur analogice) să spună așa ceva. DS-urile alea nu sunt manuale de Teoria informației. 

2. Nu am la îndemână citate din surse mai acătării - căci tu tot citezi oarecum - deci te trimit la Wikipedia 

https://en.wikipedia.org/wiki/Digital_signal_(signal_processing)

Am pus doar link-ul. 

3. Nu am nici pe departe nivelul tău la digitale așa că te rog să mă lămurești și pe mine cum extragi informația analogică dintr-un PDM cu un circuit pur digital, fără nici măcar un FTJ.