Vorstoß für Musik-Downloads in höherer Qualität

[frogger]

Hier ein sehr interessanter Artikel von Ralf Koschnicke/Acousence zum Thema
Grenzen der digitalen Audiotechnik.

http://www.acousence.de/ACOUSENCE_As...bertragung.pdf

[helli]

Schade, dass der Autor keine seiner Thesen wissenschaftlich belegt - um mal nur eine zu nennen:

Sobald viele Einzelsignale aufgezeichnet und dann anschließend zusammen gemischt werden, ergibt sich durch eine zu stark begrenzte Zeitauflösung ein unpräzises Summensignal.

Mal ganz abgesehen von der ungluecklichen Formulierung (die Abtastrate hat keinen Einfluss auf die Praezision der Summe zweier einzelner Samples):
Wenn ich also von zwei addierten Signalen eins um ein Sample verschiebe (bei 44.1khz sind das 0.02 ms), muesste das (seiner Meinung nach) eindeutig hoerbar sein.
Dazu gibt's doch sicherlich Untersuchungen...
Zu zeigen waere gewesen, dass die CD eine "zu stark begrenzte Zeitauflösung" hat.
Es scheint dem Autor aber ohnehin nicht um eine kritische Auseinandersetzung zu gehen, denn seine Meinung steht ja schon am Anfang des Artikels fest:

Dem Digitalstandard (16Bit/48kHz) fehlt die Übertragungsgenauigkeit, um ein Musiksignal adäquat übertragen zu können.

Bei den angesprochenen Aspekten wirft er (wahrscheinlich absichtlich) so viele mehrdeutige Begrifflichkeiten durcheinander, dass man sich fragt, ob er ueberhaupt weiss, wovon er da redet...

[walwal]

Ich habe von dem neumodischen Zeuch keine Ahnung, aber Toole schreibt, dass der Mensch nicht "Zeit" im Signal hört, sondern die Frequenz und dass vieles, was an Messwerten und Diagrammen miserabel aussieht, irrelevant für das Gehör ist.

Und das vieles, was uns völlig offensichtlich erscheint, ganz anders gehört wird.

http://www.scribd.com/doc/40410023/S...d-E-Toole-p569

[hreith]

Was ist in dem Zusammenhang eigentlich unter "Zeitauflösung" gemeint ?
Nach meinem Verständnis kann damit nur der Zeitbezug zwischen min. 2 Signalen gemeint sein.
Also wenn z.B
- auf einem Kanal ein 1kHz liegt und am anderen ebenfalls ein 1kHz der leicht verzögert ist
- oder wenn wir einen 1kHz und einen 5kHz mit einer bestimmten Verzögerung des 5kHz haben ...
Genau solche Dinge sind unabhängig von der Taktrate mit theoretisch unbegrenzter Auflösung abbildbar. Es ist also keinesfalls so, dass nur Zeitraster von 1/Fs abbildbar wären. Bei 44.1kHz kann ein Zeitversatz zwischen 2 Signalen also auch dann korrekt abgebildet werden, wenn dieser deutlich kleiner als die 0.02ms ist. Die Taktrate begrenzt lediglich die obere Grenzfrequenz.

[frogger]

Also ich verstehe das so das der menschliche Gehörapparat, bestehend aus linken/rechten Ohr + Gehirn durchaus in der Lage ist höher aufzulösen(im Zeitbereich) als es der Redbookstandard zulässt.

Wird nun am ende der Produktion auf 44,1Khz downgesampelt gehen schlichtweg Informationen verloren.

[hreith]

Hi frogger,

was beim Herunterrechnen auf 44.1kHz verlohren geht sind die Anteile über 20kHz. Das hat aber NICHT mit irgendwelchen Zeitbezügen der Anteile unter 20kHz zu tun denn die bleiben erhalten.

[hreith]

Zur Verdeutlichung hier ein kleines Bildchen. Es zeigt eine Rechteckflanke die "zeitlich" an unterschiedlichen Positionen zwischen den Abtastzeitpunkten (1/Fs) liegt.


Signale müssen VOR der Digitalisierung in der Bandbreite begrenzt werden. Dann und nur dann ist das Signal eindeutig, kann wieder exakt rekonstruiert werden. Zur Rekonstruktion ist auch auf der Wiedergabeseite ein Filter nötig, in der Regel ein Digitalfilter.
Je nachdem, wann genau die Flanke kommt, ergibt sich ein unterschiedlicher Verlauf der spektralen Anteile und damit auch ein unterschiedlicher Pegel des bandbreitenbegrenzten Signales an den Abtastzeitpunkten.

Nur wenn man den Filter weg lässt, ist das Ausgangssignal nicht mehr eindeutig. Das Ausgangssignal sieht dann sehr unterschiedlich aus je nachdem, welchen Bezug es zum Takt hat:


Erst durch die Verletzung der Forderung nach der Bandbreitenbegrenzung (z.B. durch das Weglassen des Filters) wird die "Zeitrichtigkeit" des Signales geopfert. In der Spektrumanalyse erkennt man das an starken Alising-Komponenten (Spiegelung des Signales an der Taktfrequenz), also an Tönen, die so in der Aufnahme nicht vorhanden waren.

[frogger]

Hallo Hubert

Ja klar aber oberhalb von 20khz wird alles wegrasiert. Hörbar ?

Das andere ist, kann ein Impuls der kürzer als 0,02ms ist bei einer SR von 44,1khz noch dargestellt werden ? Das hat doch mit der Frequenz erst mal nichts zu tun oder hab ich da ein Verständisproblem ?
Wenn dem so ist dann hat ein Downsampling von 192 bzw 96khz auf 44,1 khz doch auch Auswirkungen im Bereich unterhalb von 22khz, oder ?
Natürlich setzt das vorraus das solche Impulse im Orginal auch vorhanden ist.

[hreith]

Wie "kurz" ein Impuls ist kann man optisch gar nicht beurteilen.
Wir sehen mit den Augen ja nur den hohen HF-Anteil. Was wir hören sind aber die niederfrequenten spektralen Anteile welche man so nicht sieht.
Die Rechteck-Flanke (blau) in dem obigen Bildchen ist ja auch steil, sie besteht aber aus spektralen Anteilen die niederfrequenter sind (rot).

Arbeitet das Downsampling perfekt, dann werden dadurch nur die Anteile oberhalb 1/2Fs weggelassen, die Anteile unterhalb 1/2FS aber identisch abgebildet.

Probleme hat man eher am anderen Frequenzende, also im Bass. Bei sehr tiefen Frequenzen unterscheiden sich die Abtastwerte ja nur ganz wenig oder gar nicht vom Vorgänger. Und dieses Problem ist umso größer, je höher die Taktrate ist. Man könnte mit genügend Gehässigkeit also auf die Idee kommen, dass hohe Taktraten den Bass nicht mehr richtig abbilden können

Ich denke, man sollte weniger an der Theorie zweifeln als am eigenen Verständnis der Theorie. Je weniger man dazu weiß, desto eher zweifelt man alles an, je mehr man weis desto eher begreift man auch dass da schon alles richtig ist wenn man es richtig macht.

Also ich für meinen Teil bin doch recht froh, dass das Ohr irgendwann mal dicht macht und eben nicht alles hört. Stelle dir mal vor welchen "Lärm" die ganzen Langwellen-Sender in unseren Ohren machen müssten die mit zig kW (typisch 10..2500kW) kurz oberhalb des Audiobereiches senden (30kHz bis 300kHz).

[helli]

kann ein Impuls der kürzer als 0,02ms ist bei einer SR von 44,1khz noch dargestellt werden ?

Ja, denn die Laenge eines idealen Sprungs ist ja 0 - was man in einem System mit endlicher Bandbreite aber nicht darstellen kann.
Stattdessen versucht man den Sprung als Summe der zur Verfuegung stehenden Frequenzen nachzubilden.
Bei kleinerer Abtastrate enthaelt das Signal einfach weniger hochfrequente Anteile:

(hier 192 vs 44.1khz)

[Chaomaniac]

...
Probleme hat man eher am anderen Frequenzende, also im Bass. Bei sehr tiefen Frequenzen unterscheiden sich die Abtastwerte ja nur ganz wenig oder gar nicht vom Vorgänger. Und dieses Problem ist umso größer, je höher die Taktrate ist. Man könnte mit genügend Gehässigkeit also auf die Idee kommen, dass hohe Taktraten den Bass nicht mehr richtig abbilden können
...

Hä?
Kapier ich nicht...

[Mr.E]

Stelle dir mal vor welchen "Lärm" die ganzen Langwellen-Sender in unseren Ohren machen müssten die mit zig kW (typisch 10..2500kW) kurz oberhalb des Audiobereiches senden (30kHz bis 300kHz).

Wahrscheinlich gar keinen Lärm, weil sie keinen Schall abstrahlen. Oder?

[helli]

Wahrscheinlich gar keinen Lärm, weil sie keinen Schall abstrahlen. Oder?

Langwellensender im Sinne von Radio senden elektromagnetische Wellen (die bewegen sich auch ohne Luft, haben also nichts mit Schall zu tun).
Ultraschall-Generatoren sind aber auch unhoerbar (ich habe beruflich mit 40-100khz zu tun) solang sie nichts anderes anregen.
Wenn man die Hoerschwelle nach oben entsprechend verlaengert ist das auch absolut plausibel...

[ThomasThu]

Was ebenfalls oft vergessen geht ist dass Anderes zuerst wesentlicher ist für eine gute Aufnahme.

Wenn das Orchester schlecht harmonisiert, die Interpretation nicht gefällt, die Mikrofone schlecht aufgestellt sind, oder die Miks von schlechter Qualität, oder beim Abmischen gepfuscht wird etc, dann nützt auch ein extrem hohes Sampling nichts.

So stelle ich immer wieder fest dass das was eine normale CD wiederzugeben imstande wäre, oft gar nicht ausgereizt wurde. Von der Synfonie X eine CD Aufnahme zu finden bei der alles stimmt ist gar nicht so einfach. Bei 5 Versionen fühlt sich die Wiedergabe irgendwie durchschnittlich an, bei einer dann habe ich das Gefühl, wow, das zieht mich richtig rein! Bei den ersten 5 spielt es dann keine Rolle ob ich das in 96khz/24bit höre, die Aufnahme ist trotzdem schlecht. Vielleicht hört sich die 5. Version in 96khz/24bit nochmal besser an, vielleicht auch nicht.

[walwal]

So ist es. Und auch die beste Aufnahme entspricht nicht der Realität, kann aber trotz der "Künstlichkeit" Kunst sein und viel Freude bereiten. Dass eine Reproduktion, wie auch immer hergestellt, die Realität wiedergeben könnte, ist eine Illusion. Fängt an bei den Mikros, die Fehler machen und am falschen Ort sind (sein müssen), der Datenspeicherung und Bearbeitung mit Frequenzgangveränderungen, Halleffekten, Zufügen von Klirrkomponenten, Zuordnung der Phantomquellen usw.

Und das geben wir über Lautsprecher mit vielen Unzulänglichkeiten in den "falschen" Räumen wieder.

Zum Glück ist unser Gehör sehr anpassungsfähig!

Das Jagen nach der perfekten Wiedergabe macht nicht glücklich.

Ich kenne ja das Forum, wo diese "Studie" vorher veröffentlicht wurde. Und weil 90% (Udo, du bist nicht gemeint) der Forenteilnehmer Hirngespinsten nachjagen, lese ich nur noch manchmal dort und schreibe gar nichts mehr. Ständig werden Zweifel gesät, auch an den unwichtigsten Stellen, und alles ist nicht gut genug.