XIPODIZER
Remove pre-ringing caused bysteep linear phase antialiasing filters

XiFEO Mac OS

Der XiPodizer ist ein Transcoder, um das „Pre-Ringing“ aus 44.1kHz Audiodateien zu entfernen.

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ÜBERBLICK

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Kompatibilität:

  • Windows 7 – 10 / 32 & 64 Bit
  • Mac OSX Lion 10.7.3 – High Sierra 10.13.x
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Sechs verschiedene Apodization Filter (Short und Long für Shallow, Normal und Steep)

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64Bit High Precision Audio Engine

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Eingangs-Audioformate: WAV, AIFF, FLAC, ALAC und MP3

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Ausgangs-Audioformat: WAV, AIFF und FLAC

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Metadatentransfer (Album, Titel, Künstler, Cover, etc.) für alle Dateiformate, die Metadaten beinhalten

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Multi-Threading zur parallelen Konvertierung von mehreren Audiodateien

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Stapelverarbeitung mit frei wählbaren Ausgangs-Dateinamen

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Die Test-Version ist limitiert auf 1 Minute Ausgangsdateilänge

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Ein Aktivierungsschlüssel erlaubt drei parallele Installationen (Windows & MacOS X)

Apple MacOS X Image - v1.0.1

(minimum 10.7.3 – Lion)
» Release notes

Download

Microsoft Windows 32/64bit Installer - v1.0.1

(minimum Windows 7 – 32bit)
» Release notes

Download 32bit Download 64bit

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XiPodizer kann vor einem Kauf vollständig getestet werden.
Lediglich die Länge der Ausgabedatei ist auf 1 Minute limitiert.

WAS IST “PRE-RINGING” UND WARUM IST DAS VON BEDEUTUNG?

Einer der Vorteile von “High Resolution Audio” (Sampleraten höher oder gleich 96kHz) ist die Möglichkeit sämtliche Tiefpassfilter (Antialiasing) außerhalb des Audiospektrums anzuwenden und somit jeglichen Einfluss auf die zeitliche Auflösung des Audiosignals zu vermeiden.

Standardaufnahmen in CD-Qualität (44.1kHz) benötigen steile Tiefpassfilter bei 22kHz, die Aliasing während der Aufnahme und Wiedergabe unterdrücken.
Solche Filter haben in den meisten Fällen eine lineare Phase und zeigen „pre-ringing“ sowie „post-ringing“ in ihrer Impulsantwort (siehe Abbildung 1).
Die “ringing” Amplitude ist signifikant, da die spektrale Energie der Musik über 20kHz nicht zu vernachlässigen ist.

Es gibt zahlreiche Debatten in der Hi-Fi-Community, dass die unnatürliche nicht-kausale Impulsantwort von linear-phasigen Filtern, die starkes „pre-ringing“ zeigen, Artefakte erzeugt, die die Tonqualität beeinträchtigen.

Im Vergleich zu “High Resolution Audio” besteht nicht die Möglichkeit außerhalb des Audiospektrums zu filtern, jedoch können wir Algorithmen nutzen, die bereits sehr erfolgreich in der Optik (z.B. Mikroskopie und Astronomie) eingesetzt werden.

Abbildung 1: Impuls-Antwort eines linear-phasigen steilen Tiefpass-Filters

APODIZATION IM DETAIL

Innerhalb der Audio-Domain reduziert die Apodization das pre-ringing durch die Anwendung von flachen minimum-phasigen Filtern, die lediglich post-ringing zeigen. Diese Art des ringings ist kausal und wird zum Beispiel ebenfalls durch den Hörraum verursacht.

Ein zweites Design-Ziel ist das Erreichen einer minimalen Filterlänge, die dabei hilft bestimmte Artefakte zu minimieren, um die tonale Balance beizubehalten.

Im “Digital Signal Processing (DSP)” wird meist ein Vorteil (unterdrücktes pre-ringing) durch einen Nachteil (reduzierte Bandbreite) erkauft.

Da die “Apodization” flache Filter benötigt, wird die Bandbreite des Audiosignals eher als beim sogenannten “brick wall” Filter beschnitten, jedoch bestätigt eine Mehrheit der HiFi-Ethusiasten, dass eine reduzierte Bandbreite den Effekten des „pre-ringings“ vorzuziehen ist.

Die Abbildung 2 zeigt einen Versuchsaufbau in dem ein Dirac (unendliche Bandbreite) mit einem steilen Antialising-Filter bandbreitenbegrenzt wird und somit „pre-ringing“ zeigt (siehe Abbildung 1).

Nach der “Apodization” ist der Impuls vom “pre-ringing” befreit und zeigt lediglich stärkeres jedoch kürzeres kausales „post-ringing“ (siehe Abbildung 3), das weniger störend ist.

Abbildung 2: Anwendung von Apodization während der Wiedergabe, um die Effekte des “pre-ringings”, erzeugt durch den Antialiasing Filter im Analog-Digital-Konverter zu unterdrücken
Abbildung 3: Apodized Transient mit unterdrücktem pre-ringing

WAS GESCHIEHT MIT DEM DAC “PRE-RINGING”?

Digital Signal Processing innerhalb von zeitinvarianten Systemen erlaubt uns die Reihenfolge der Prozessschritte beliebig aufzubauen. Das bedeutet, dass die Apodization auch vor einem steilen Antialiasing-Filter die gleiche Wirkung zeigt.

Der Aufbau Abbildung 4 zeigt das gleiche Ausgangssignal wie in Abbildung 3, obwohl die Reihenfolge der Filter vertauscht wurde.

Abbildung 4: Apodization vor dem Digital-Analog-Wandler und den entsprechenden steilen Tiefpassfiltern.

APODIZATION IN DER GESAMTEN AUFNAHME- UND WIEDERGABEKETTE

Die Abbildung 5 zeigt die kompletten Aufnahme- und Wiedergabe Prozess-Blöcke inklusive der Analog-Digital und Digital-Analog Wandlung ohne Apodization.

Das resultierende Ausgangssignal (siehe Abbildung 6) zeigt starkes pre- und post-ringing.

Abbildung 7 zeigt einen Aufbau bei dem eine Apodization-Stufe das Signal vom pre-ringing befreit.

Der XiPodizer unterdrückt effizient das pre-ringing (siehe Abbildung 8).

Abbildung 5: Aufnahme- und Wiedergabekette, vom AD- zum DA-Wandler ohne Apodization.
Abbildung 7: Apodization innerhalb der kompletten Aufnahme- und Wiedergabekette.

Abbildung 6: Starkes pre- und post-ringing nachdem der aufgenommene Transient ohne Apodization durch den gesamten AD- und DA-Prozess gelaufen ist.

Abbildung 8: Der Transient nachdem eine Apodization-Stufe (XiPodizer) das pre-ringing unterdrückt.

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