Äänessä paha jitteri (RATKAISTU)

[pikkalle]

Mikähän mahtaa olla vialla tietokoneessani, koska äänessä on paha jitteri. Kun toistan sillä kovalevylle tallennettuja WAV-tiedostoja (taltioitua puhdasta siniaaltoa), niin äänessä kuuluu rapinaa, ja oskilloskoopilla tarkasteluna häiriö näyttää jitteriltä. Kun laitan kuulumaan käyttöjärjestelmän omia testiääniä, niin ne toistuvat täysin virheettömästi ja ilman jitteriä. Koneeni on vanha 233 MHz P kone, ja käyttöjärjestelmänä on UBUNTU 8.04.

Olen vaihtanut koneeseen äänikortinkin, mutta häiriö ei poistunut. Tarkistin myös koneen powerin, eikä siinäkään  ollut mitään vikaa. Kun ajan samoja WAV-tiedostoja toisella tietokoneella ( 866 MHz P3), jossa on UBUNTU 10.04 käyttöjärjestelmä, niin ne toistuvat täysin virheettömästi. WAV-tiedostoissa ei siten ole mitään vikaa.

Kysyn nyt kokeneilta äänimiehiltä, ovatko muut havainneet vastaavaa ongelmaa UBUNTU 8.04:n kanssa. Onkohan käyttöjärjestelmässä jotain vikaa, onko ääniasetuksissa jotain pielessä vai onko koneeni yksinkertaisesti liian hidas äänikäyttöön. Jotenkin tuntuu siltä, että rautavika ei olisi kyseessä, koska käyttöjärjestelmän omat sinisignaalit toistuvat ihan virheettömästi.

[nm]

Mikä on tiedoston näytteenottotaajuus? Jos se on 44,1 kHz ja äänikortti soittaa vain 48 kHz:n taajuutta, Alsan tai PulseAudion tekemä muunnos voi periaatteessa aiheuttaa jotain tuollaista, jos menetelmä on huono.

Kannattaa myös kokeilla jotain toista soitinta. Vaikkapa aplay-komentoa päätteessä.

[pikkalle]

Mikä on tiedoston näytteenottotaajuus? Jos se on 44,1 kHz ja äänikortti soittaa vain 48 kHz:n taajuutta, Alsan tai PulseAudion tekemä muunnos voi periaatteessa aiheuttaa jotain tuollaista, jos menetelmä on huono.

Kannattaa myös kokeilla jotain toista soitinta. Vaikkapa aplay-komentoa päätteessä.

Selitys tuntuu uskottavalta

Selityksesi tuntuu erittäin uskottavalta. Oskilloskoopilla katsottaessa signaalit näyttävät toistuvat pääosan ajasta täysin virheettömästi, mutta välillä signaalissa näyttää olevan epäjatkuvuuskohtia, jolloin vaihe menee hetkeksi ihan pieleen. Tämä näkyy erittäin selvästi spektrikuvassa pohjatason suurena nousuna.

Selitystä tukee myös se, että matalilla taajuuksilla nämä epäjatkuvuuskohdat eivät kuulu niin selvästi kuin korkeammilla taajuuksilla. 40 Hz:n taajuudella häiriö ei ole kovin selvästi kuultavissa, mutta jaajuuksilla 4000 Hz ja 10000 Hz häiriö on niin suuri, että signaalia voidaan pitää täysin käyttökelvottomana.

Soittamani WAV-tiedostot on tallennettu käyttäen 44.1 kHz:n näytteenottotaajuutta, ja tallennus on tapahtunut Win-ME tietokoneella. Kaikilla muilla tietokoneilla tiedostot ovat toistuneet virheettömästi, mutta vasta tämä hidas UBUNTU-kone toi ongelman esiin.

Jos UBUNTU 8.04 koneen äänisysteemit toimivat oletuksena eri näytteenottotaajuudella (48 kHz), niin voiko tätä asetusta jostakin muuttaa? Poistuisiko ongelma sillä, että äänittäisin nämä siniaaltoa sisältävät tiedostot 48 kHz:n näytteenottotaajuudella? Jos tämä pelastaa asian, niin vian korjaaminen olisi minulle helppo juttu.

[nm]

Jos UBUNTU 8.04 koneen äänisysteemit toimivat oletuksena eri näytteenottotaajuudella (48 kHz), niin voiko tätä asetusta jostakin muuttaa?

Useimmat halvat äänikortit eivät tue muuta kun 48 kHz:iä, ja siksi on käytettävä jotain softapuolen muunnosta. Myös Windows tekee niin.

Mutta voit yrittää vaihtaa uudelleennäytteistysmenetelmää. Ehkä uudemmissa Ubuntuissa se on oletuksena laadukkaampi. Tai olisikohan PulseAudiossa joku tunnistus prosessorin kellotaajuudelle, niin että se vaihtaa yksinkertaisempaan menetelmään hitaalla prosessorilla.

http://proaudio.tuxfamily.org/wiki/index.php?title=PulseAudio#PulseAudio

PulseAudio uses a high quality resampling algorithm, therefore there is no need to specify a default sample rate in ~/.pulse/daemon.conf. However, it is possible to specify which algorithm to use. To get a list of those:

$ pulseaudio --dump-resample-methods

In order to get the highest quality, use one of the following: speex-float-10 or src‑sinc‑best‑quality, but be warned that these use an enormous amount of CPU. About that, add something like the following line to ~/.pulse/daemon.conf:

resample-method = speex-float-10

The default is speex-float-3.

Saattaa olla niinkin, että menetelmä on hyvä, mutta prosessoristasi loppuu teho ja se aiheuttaa häiriöitä toistoon. Seuraa prosessorin kuormaa toiston aikana.

Poistuisiko ongelma sillä, että äänittäisin nämä siniaaltoa sisältävät tiedostot 48 kHz:n näytteenottotaajuudella?

Poistuisi, jos vika tosiaan on resamplauksessa.

[pikkalle]

Yllättävän helppo ratkaisu

Vanhan UBUNTU-koneen ääniongelma ratkesi hyvin helposti. Asensin koneeseen Audacity soitto- ja nauhoitusohjelman, jonka avulla aioin tehdä WAV-tiedostoja 48 kHz:n näytteenottotaajuudella. Kun soitin tällä ohjelmalla näytteenottotaajuudella 44.1 kHz tehtyjä äänitiedostoja, niin nekin toistuivat aivan virheettömästi, joten uusia nauhoituksia ei tarvinnut tehdä. Ei edes 10 kHz:n siniaallossa ollut yhtään jitteriä, vaan spektri oli ihan puhdas.

Tästä innostuneena asensin tähän vanhaan P2-koneeseen vielä Jack-ohjelman ja Jaaa spektrianalysaattorin. Yllättävän hyvin tämä hidas kone pyöritti analysaattoriakin ja siinä ohjelmassa oleva signaaligeneraattorikin antoi riittävän särötöntä siniaaltoa, vaikka koneessa on ihan perusäänikortti. Halvoillakin vehkeillä näköjään pääsee hyviin tuloksiin, jos vain viitsii vaivaa nähdä.

[nm]

Ongelma oli siis varmaankin PulseAudiossa, ehkä koneen hitaudesta johtuen. Audacity käyttää suoraan Alsaa Ubuntu 8.04:ssä.

[peran]

Toi 48 ḱHz kannattaa ottaa huomioon, ja tehdä sen mukaiset Wav-tiedostot, niin pääset laadukkaampaan tulokseen. Mikäli äänikorttisi ei tue 96 kHz, niin se tukee 48 kHz (siis fyysisesti), joten ohjelman täytyy ohjelmallisesti muuttaa 44,1 kHz:n ääni 48 kHz:n ääneksi. Lähemmäksi haluttua tulosta pääsee, kun Wav:kin on tehty 48 kHz:n mukaisesti, jolloin aproximaatio voidaan tehdä kyseiselle aallonmuodolle, eikä yleiselle aallonmuodolle.

Itse olen törmännyt samaan ongelmaan optisessa äänessä, mutta tuloksena oli katastrofi, kun 44,1 kHz:llä oleva digiboxi tiputti synkkauksen kokonaan 48 kHz:n vahvistimesta. Asia korjaantui, kun vaihdoimme digiboxin 48 kHz:llä toimivaan Linux-pohjaiseen digiboxiin.

[pikkalle]

Vieläkin on ongelmia

Syödessä ruokahalu kasvaa, ja siksi olen törmännyt uusiin ongelmiin. Koska Audacity toimii hyvin sekä Jaaa-analysaattoriohjelma toimii hyvin, niin nyt haluaisin niiden vielä toimivan toisiaan häiritsemättä samanaikaisesti. Vanhalla hitaalla P2-koneella (UBUNTU 8.04) sain tempun onnistumaan, kun laitoin Audacityn käyttämään sekä äänityksessä että toistossa JACK Audio Connection Kit ohjelmaa. Koneen prosessoriteho on kuitenkin niin pieni, että se ei pysty näitä kahta ohjelmaa yhtäaikaa pyörittämään, mutta mitään konfliktia ei näyttäisi olevan.

P3-koneessani  (UBUNTU 10.04) en saa molempia ohjelmia yhtäaikaa toimimaan. Jaaa-analysaattoriohjelma vaatii JACKin käyttöä, mutta jos JACK on käynnissä, niin Audacity-ohjelmalla ei voi toistaa WAV-tiedostoja, vaan aina toistoa yritättäessäni tulee virheilmoitus: Virhe äänilaitetta avattaessa. Ole hyvä ja tarkista toistolaitteen asetukset ja projektin näytteenottotaajuus. "

Nyt kysyn viisailta UBUNTU-miehiltä, miten minun pitää Audacity-ohjelman ja JACK Audio Connection Kitin asetukset laittaa, jotta saisin sekä Audacity- että Jaaa-ohjelman toimimaan samanaikaisesti. Toistuvista yrityksistä huolimatta en ole löytänyt  UBUNTU 10.04:lle sopivia asetuksia.

********************

Audacity ja JACK!

Olen yrittänyt saada P3-koneella ( UBUNTU 10.04) Audacity ja Jaaa-ohjelman toimimaan samanaikaisesti, jotta voisin suorittaa tietokoneella tiettyjä mittauksia, mutta ongelmia on riittänyt. Jaaa-ohjelma vaatii ensin JACK-ohjelman käynnistämisen, mutta sen jälkeen en saa Audacity-ohjelmaa enää toimimaan. Joku asetus on ilmeisesti väärin, mutta en ole löytänyt sitä, mistä asetuksia muutetaan. Jos JACK-ohjelma on käynnissä ja yritän sitten soittaa WAV-tiedostoa Audacityllä, niin tulee aina virheilmoitus: " Virhe äänilaitetta avattaessa. Ole hyvä ja tarkista toistolaitteen asetukset ja projektin näytteenottotaajuus "

P3-koneessani on JACK-ohjelmasta versio 0.3.4 Jul 28 2010 08:40:06. Tämän versionumeron alla lukee punaisella ilmoitus: "JACK Port aliases support disabled ". Mahtaako vika johtua siitä, että en osaa laittaa kaikkia JACK-ohjelman toimintoja päälle?

Vanhemmassa P2-koneessani on JACK-ohjelmasta versio 0.3.2 FEB 8 2008 , eikä sen alla ole mitään virheilmoitusta. Tässä vanhassa koneessa JACK-, Jaaa- ja Audacity-ohjelmat saa yhtäaikaisesti päälle, vaikka hidas koneeni ei jaksa niitä kunnolla pyörittääkään.