Abtastrate/Samplerate-Mysterium

[Guitar_TT]

@ HRF: Anstatt nur Aussagen als Falsch zu bezeichnen, wäre es hilfreicher, dazu auch was zu schreiben.

Dann ist die Nyquist Frequenz halt bei 20,05. Oder noch woanders? Sags halt, wenn dus besser weißt.

Die Nyquist-Frequenz ist immer die halbe Abtastrate, also bei 44,1 kHz 22,05 kHz.

Zeig mir doch mal ein Mikrofon, das laut Hersteller über 20kHz irgendwas verwertbares aufnehmen kann. Da gibts nicht viele, wenn überhaupt.

Zumindest von Sennheiser gibt es eine Serie an Mikrofonen mit erweitertem "HF"-Bereich.

Allgemein sind mir bei m_tree ein paar Dinge aufgestoßen, die zumindest mir anders in Erinnerung waren. Von HRF wurden schon welche genannt. Hinzukommend wäre noch dieser Satz:

Dieses würde bei 16bit Rohaufnahmen übrigens bei jeder einzelnen Spur entstehen und sich damit im Mix noch entsprechend summieren.

Das kann ich so technisch nicht nachvollziehen. Wenn man davon ausgeht, dass ein Wandler bei eingestellten 16 Bit auch mit 16 Bit wandelt, wird das Signal (unverfälscht) eben mit geringerem Rauschabstand digitalisiert. Wie da jetzt Quantisierungsrauschen entstehen soll ist mir schleierhaft. Das gilt natürlich nur solange ein Wandler auch wirklich mit 16 Bit wandelt.

EDIT:

Und wenn man doch dithert würde ich immer das "höherwertige" Ausgangmaterial bevorzugen, dann hab ich ja Werte die theoretisch zumindest näher am Quellsignal liegen.

Könntest du das genauer beleuchten? An sich ist durch das Nyquist-Shannon-Abtasttheorem genau gesagt, dass alle Frequenzen unterhalb der Nyquist-Frequenz genau abgebildet werden können. Dass dies praktisch durch steile Filter und deren Nebenwirkungen im abzutastenden Bereich negativ beeinflusst werden kann ist da jetzt mal außer Acht gelassen.

 

[Soundkraft]

Aus Wikipedia in Ermangelung teurer Fachbücher:

Das Abtasttheorem besagt, dass ein auf f_\text{max} bandbegrenztes Signal[2] mit einer Frequenz von mindestens 2\cdot f_\text{max} abgetastet werden muss, damit man es aus dem zeitdiskreten Signal wieder exakt rekonstruieren kann. Die exakte Rekonstruktion ist dabei nur theoretisch möglich, da hierzu eine unendliche Anzahl an Abtastpunkten nötig wäre. In der Praxis beschränkt man sich deswegen darauf, das ursprüngliche Signal möglichst gut zu interpolieren.

So wie ich das seh kann man also gar nicht genug Abtastpunkte haben,

Für mich sind 96 khz einfach nhäher dran an unendlich


Ob das nun fürs menschliche Gehör ne Rolle spielt weiss ich nicht...ne Fledermaus hört das vllt, ganz anders.


Diese Theorie baut auf der Schwäche des menschlichen Gehörs auf...aber rein rechnerisch ist ne digitale Kopie niemals dasswelbe wie das analoge Signal.

Meine Meinung.,,und durch nichts zu erschüttern


Meinungen von Bob sind bei mir also für die Katz.


Dithern, upsampling, downsampling hin oder her...alles nur Kunstgriffe um das wirklich fehlende (Auflösung) zu kaschieren.

 

[Danny-BSF]

Ich vertraue Wikipedia zwar nicht, aber da hatte wohl jemand eine andere Meinung über die exakte Rekonstruktion, bezüglich Sampleraten.
Gibts da von den Gelehrten noch eine Meinung zu?

 

[ModulationMatrix]

@Nordwest: äh ich bin gerade bestürzt, du outest dich ja gerade als völlig ahnungslos! Alle Anteile über der Nyquist Frequenz gehen beim Sampling verloren! Und du sprichst von völlig informationstreu? Aiaiaiai solche Klopper hier im Forum!?!?!?!

 

[Soundkraft]

Ich vertraue Wikipedia zwar nicht,

Ich auch nicht...untertützt halt nur die Meinung die ich eh schon hatte

Meine Meinung ist auch nur rein rechnerischer Natur.
Wie hoch der praktische Nutzen von höheren Abtastraten dann wirklich ist kann ich mangels perfekter Abhör oder Aufnahmemöglichkeiten nicht belegen. Und perfekt müssten sie ja schon sein..wir reden ja nicht von Riesenunterschieden.

 

[m_tree]

Bzgl. Nyquist hatte ich evtl. was verwechselt und auch vergessen mich auf 44,1kHz zu beziehen (dass die Nyquist Frequenz abhängig von der Samplerate ist ist ja klar).
Frage mich aber irgendwie, wie das mit der Nyquist Frequenz bei mehr als zwei Kanälen ist. Dann müsste man bei 4 Kanälen die Nyquist Frequenz ja eigentlich bei einem Viertel der Samplerate liegen. Oder?

Das Nyquist Theorem besagt auch, dass alle Signalanteile innerhalb der Nyquist Frequenz liegen müssen. Daher schaltet man vor dem Digitalisieren einen analogen Tiefpass, um die Alias Effekte der sowieso nicht hörbaren Anteile zu unterdrücken!
Darauf bezog ich mich eigentlich.

Gut zu sehen sind die Artefakte im Bandpass Bereich (Ripple). Je höher die Filtergüte, desto weniger Artefakte entstehen. Das geht aber eben nur mit höherer Samplerate.

Was 16bit Rohaufnahmen und Quantisierungsrauschen angeht:
Auch beim ersten Digitalisieren der Rohaufnahmen wird quantisiert und es entsteht ein Rauschen. Auch bei 24bit, da ist es eben nur viel geringer. Das Quantisierungsrauschen sind ja im Prinzip nur die "Rundungsfehler", die beim Quantisieren entstehen, also der dadurch leicht veränderte Signalverlauf.
Bei der Samplerate entfällt bei 44,1kHz auch alles über 22,05kHz, aber das hören wir halt sowieso nicht.

@Soundkraft
Ja, aber wozu etwas digital darstellen, das wir nicht mal in der realen Welt hören können? (Bezogen auf die Frequenz / Samplerate)
Übrigens gehen mp3, aac und ähnliches Codecs noch weiter. Die komprimieren die Dateigröße, indem Sachen innerhalb des eigentlich hörbaren Bereichs rausgefiltert werden. Reine psycho-akustische Angelegenheit.

 

[HRF]

@HRF

Dann ist die Nyquist Frequenz halt bei 20,05. Oder noch woanders? Sags halt, wenn dus besser weißt.

Was schreibst du denn auch was wenn du nicht mal Viertelwissen hast?

Harmonische Obertöne bzw. Frequenzen sind ganzzahlige Vielfache einer Frequenz. Die erste Oberschwingung von 15kHz wäre also 30kHz.
Bei nicht harmonischen sieht das anders aus. Aber wer lesen kann

Wenn du eine Harmonische vor der Wandlung hast, entstehen Zwischenfrequenzen (ZF) die sich spiegelbildlich um den Grundton gruppieren.
Bei 15kHz sind das 7,5kHz und 22,5kHz.
Sie sind zwar sehr leise aber immerhin da.
Lesen ist gut, Wissen ist besser.

Zeig mir doch mal ein Mikrofon, das laut Hersteller über 20kHz irgendwas verwertbares aufnehmen kann. Da gibts nicht viele, wenn überhaupt.

Fast alle Kleinkondensatormikros gehen weit über 20kHz. Schoeps, Sennheiser, Neumann, etc.

 

[Nordwest7]

Ein Eckzahn unter 22050Hz bei 44,1khz reicht, um die Waveform zu rekonstruieren.
Daher auch keine Qualitätseinbußen beim Arbeiten mit 44,1Khz... Richtig?

Völlig korrekt.
Alles andere ist Unsinn.

Die einzige Macke einer niedrigen Samplerate ist das niedrige Filter. Sonst nichts.

Jedes Signal unterhalb dieser Frequenz wird perfekt abgetastet und kann perfekt rekonstruiert werden.

=============
Nyquist-Frequenz ist halbe Sample-Rate, bei 44.1kHz also 22.05kHz. Das Signal muss *kleiner* sein, nicht kleiner-gleich.
Das kann man auch anschaulich verstehen: ist die Frequenz gleich, dann erwischt der Sampler (je nach unbekannter Phasenlage, mit der das vor unendlich langer Zeit begonnen hat) das Signal immer an der gleichen Stelle (Null, Spitze, mittendrin), die Amplitude wird also nicht mehr erfasst.
Je dichter das Signal an die Nyquistfrequenz ran soll, desto mehr Latenz müssen die Filter haben, die Filterlatenz geht gegen unendlich, wenn das Signal gegen die Nyguistfrequenz geht.
Praktisch ist das mit realistischen Abständen allerdings sofort kein Problem mehr, das sollte man einfach mal durchrechnen, bevor man da Probleme herbeidiskutiert....

 

[synthpark]

Bzgl. Nyquist hatte ich evtl. was verwechselt und auch vergessen mich auf 44,1kHz zu beziehen (dass die Nyquist Frequenz abhängig von der Samplerate ist ist ja klar).
Frage mich aber irgendwie, wie das mit der Nyquist Frequenz bei mehr als zwei Kanälen ist. Dann müsste man bei 4 Kanälen die Nyquist Frequenz ja eigentlich bei einem Viertel der Samplerate liegen. Oder?

Das Nyquist Theorem besagt auch, dass alle Signalanteile innerhalb der Nyquist Frequenz liegen müssen. Daher schaltet man vor dem Digitalisieren einen analogen Tiefpass, um die Alias Effekte der sowieso nicht hörbaren Anteile zu unterdrücken!
Darauf bezog ich mich eigentlich.

Gut zu sehen sind die Artefakte im Bandpass Bereich (Ripple). Je höher die Filtergüte, desto weniger Artefakte entstehen. Das geht aber eben nur mit höherer Samplerate.

Was 16bit Rohaufnahmen und Quantisierungsrauschen angeht:
Auch beim ersten Digitalisieren der Rohaufnahmen wird quantisiert und es entsteht ein Rauschen. Auch bei 24bit, da ist es eben nur viel geringer. Das Quantisierungsrauschen sind ja im Prinzip nur die "Rundungsfehler", die beim Quantisieren entstehen, also der dadurch leicht veränderte Signalverlauf.
Bei der Samplerate entfällt bei 44,1kHz auch alles über 22,05kHz, aber das hören wir halt sowieso nicht.

@Soundkraft
Ja, aber wozu etwas digital darstellen, das wir nicht mal in der realen Welt hören können? (Bezogen auf die Frequenz / Samplerate)
Übrigens gehen mp3, aac und ähnliches Codecs noch weiter. Die komprimieren die Dateigröße, indem Sachen innerhalb des eigentlich hörbaren Bereichs rausgefiltert werden. Reine psycho-akustische Angelegenheit.

... dann lies dir mal das Datenblatt eines modernen DA Wandlers durch.

Da wird erstmal quasi perfekt digital überabgetastet mit minimalem Ripple (0.01 dB oder so)

Beste Grüße

 

[Nordwest7]

über 20kHz.

Es ist bemerkenswert wie sehr hier immer wieder auf >20kHz rumgeritten wird.
Habt ihr alle schon >100k€ in den Bereich von 20Hz ...18kHz investiert und wisst nicht mehr wohin mit der Kohle?

 

[Soundkraft]

@Soundkraft
Ja, aber wozu etwas digital darstellen, das wir nicht mal in der realen Welt hören können? (Bezogen auf die Frequenz / Samplerate)

Weil selbst der kleinste Fehler sich aufschaukeln kann...z.b. wenn man das Material noch stark komprimiert wie bei Mp3. Grade dafür wird nämlich das beste Ausgangsmaterial gebraucht.

Frage mich aber irgendwie, wie das mit der Nyquist Frequenz bei mehr als zwei Kanälen ist. Dann müsste man bei 4 Kanälen die Nyquist Frequenz ja eigentlich bei einem Viertel der Samplerate liegen. Oder?

Darum hat wohl auch Surroundsound 192khz oder höher

Bzw..du darfst das sowieso nur pro Monokanal sehen.
.

ehrlich gesagt hab ich von dir da jetzt mehr erwartet...wo du doch so grosse Abhandlungen und auch noch Diagrammeein dne Raum wirfst, die ich gar nicht verstehe

 

[ModulationMatrix]

@Nordwest: berichtige bitte mal deinen Klopper das Sampling *völlig* informationstreu sei

 

[Nordwest7]

Nordwest: berichtige bitte mal deinen Klopper das Sampling *völlig* informationstreu sei

Die Aussage ist völlig korrekt.

 

[Guitar_TT]

@Nordwest: berichtige bitte mal deinen Klopper das Sampling *völlig* informationstreu sei

Dass diese Aussage relativ zu sehen ist, ist irgendwo selbstverständlich. Was soll bitteschon völlige Informationstreue sein? Wenn man das ewig weiterspinnt ist man dabei, dass alles irgendwie ein wenig was verfälscht, also ist das, was am Ende rauskommt nie genau das, was mal reinkam. Selbst wenn man direkt neben der Schallquelle steht, ist das Gehörte absolut nicht mehr informationstreu.

EDIT: Northwest, bitte bleib dabei sachlich. Ich bitte dich, den persönlichen Angriff herauszunehmen.

 

[HRF]

@Nordwest: berichtige bitte mal deinen Klopper das Sampling *völlig* informationstreu sei

Was soll daran falsch sein?

 

[Nordwest7]

Was soll bitteschon völlige Informationstreue sein?

Unter Einhaltung der notwendigen Bedingungen kann man dem Sampling selber keinen prinzipiellen Fehler zuschreiben.
Sämtliche Information die in dem Signal steckt ist auch nach dem Samplevorgang enthalten.

Das hat Herr Shanon 1945 vorgerechnet, und seit dem hat da keiner einen Fehler gefunden.

Wenn ihr es besser wissen wollt, dann müsst ihr da schon ein dickeres Brett bohren, als " ich kapiere das nicht, also gilt das nicht".

 

[ModulationMatrix]

@Nordwest: deine Aussage ist völlig falsch. Wie ich schon x-mal sagte gehen beim Sampling alle Frequenzen oberhalb von Nyquist verloren. Wenn du da extra "*völlige* Informationstreue" betonst, da fass ich mir an den Kopf.

Wer bei anderen immer gern den Spitzfindigen und Besserwisser raushängen lässt sollte sehr auf seine eigenen Formulierungen aufpassen

 

[ModulationMatrix]

Um es anschaulich zu machen, ich sample nen Song mit 8kHz und ein riesiger Anteil der Information die im Originalsignal vorhanden ist geht verloren.

Na, immer noch völlige Informationstreue?

 

[HRF]

Unterhalb der Nyquist Frequenz ist alles Informationstreu.
Das ist Grundwissen.
Wenn dein Gehör nur bis 4 kHz geht dann sind auch 8kHz sampling frequenz vollkommen ausreichend.

 

[Danny-BSF]

@ModulationMatrix
Wenn man schon so genau ist, muss man aber sagen, dass der Filter zuerst das Spektrum schmälert und das Sampling dann aber das übrig gebliebene Spektrum, das Relevante, wenn man die Samplerate richtig wählt, völlig Informationstreu darstellt.
Sonst gibts halt Missverständnisse...
(Aufgrund deines Postes zu den Datenpunkten, die verfälscht werden, dahergehendes Alaising, was zwar richtig ist, aber durch den Filtereinsatz verhindert wird, ist da ein Missverständnis schnell mal da...).