Digitaltechnik für jedermann

[Akai31]

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[BasstianvH]

Das sollte ein Pflichtvideo sein. Danke.

 

[Beatback]

Eine total gute Erklärung dafür, das ich Dithering bei 16Bit für völlig Überflüssig halte.
Bei unter 14Bit macht es sinn, so war ja Anfangs auch die Auflösung der CD geplant ....
Vielen Dank!

Sehr gut fand ich das Beispiel mit geshaptem Dithering, das kannte ich noch gar nicht....

 

[Haeges]

Cool! Vielen Dank für dieses tolle Erklärbär-Video

 

[Beatback]

Und falls sich wie ich jemand für die Software interessiert, die der Monty da auf seinem Thinkpad hat , die gibt es hier fast ganz unten:

http://wiki.xiph.org/Videos/Digital_Show_and_Tell

 

[Pianomann]

Ein wirklich gut gemachtes, anschauliches Video. Danke für den Link! Empfehlenswert!

 

[Adebar]

Nett gemacht und das meiste stimmt, was er sagt. Bei stationären Schwingungen funktioniert das auch alles perfekt. Was er unterschlägt, ist ein wichtiger Punkt des Nyquist Shannon Theorems. Die Wellenform kann nur mit unendlich großem Aufwand exakt rekonstruiert werden.

http://de.wikipedia.org/wiki/Nyquist-Shannon-Abtasttheorem
"Das Abtasttheorem besagt, dass ein kontinuierliches, bandbegrenztes Signal, mit einer Minimalfrequenz von 0 Hz und einer Maximalfrequenz ?, mit einer Frequenz größer als gleichförmig abgetastet werden muss, damit man aus dem so erhaltenen zeitdiskreten Signal das Ursprungssignal ohne Informationsverlust, aber mit unendlich großem Aufwand (d.h. unendlich viele Abtastpunkte), exakt rekonstruieren oder – mit endlichem Aufwand – beliebig genau approximieren kann."

Seine Grundaussage ganz am Anfang des Videos, dass 24/192 keinen Sinn macht, entspricht nicht dem Nyquist-Shannon Theorem.

 

[Beatback]

Seine Grundaussage ganz am Anfang des Videos, dass 24/192 keinen Sinn macht, entspricht nicht dem Nyquist-Shannon Theorem.

Die Aussage war bezogen auf die Daten die im Internet zum Download angeboten werden.
Es ging um seinen Artikel wo einige Leute die Frage gestellt hatten, ob man bei 44,1 kHz eine Treppenförmige Schwingung wahnehmen könnte.
Er geht davon aus das jeder Mensch bis max 20kHz hört und dafür reicht halt 44,1kHz Abtastrate aus.
Nach Nyquist-Shannon hat kann man damit fehlerfrei bis zu einer Frequenz von 22,05kHz darstellen.

Was er unterschlägt, ist ein wichtiger Punkt des Nyquist Shannon Theorems. Die Wellenform kann nur mit unendlich großem Aufwand exakt rekonstruiert werden.

Unterschlangen hat er es nicht!
Er hat anhand einer Furierreihe gezeigt, das die Welleform sich nur in ihrer Form unterscheidet, weil die Oberschwingungen > 22,05kHz (Beispiel Rechteck) entfernt sind, die in einem Frequentbereich liegen der nicht mehr wahrgenommen werden kann.

Er hat auch gezeigt, das Zeitlich kein Auflösungsverlust vorhanden ist.

Der Frequenzbereich, der von unserem Gehör wahrgenommen werden kann, wird also Verlustfrei übertragen!

 

[Adebar]

Es ging um seinen Artikel wo einige Leute die Frage gestellt hatten, ob man bei 44,1 kHz eine Treppenförmige Schwingung wahnehmen könnte

Das sind ja Basics. OK, die stellt er ganz gut dar für den Ottonormalverbraucher.

Er geht davon aus das jeder Mensch bis max 20kHz hört und dafür reicht halt 44,1kHz Abtastrate aus.
Nach Nyquist-Shannon hat kann man damit fehlerfrei bis zu einer Frequenz von 22,05kHz darstellen

Für stationäre Schwingungen stimmt das. Hat er auch schön gezeigt mit seinen stationären Sinusschwingungen. Kann alles über die Rekonstruktionsfilter wieder rekonstruiert werden.

Bei komplexeren Schwingungen von realer Musik gibt es durchaus Fehler bei der Rekonstruktion.

Er hat auch gezeigt, das Zeitlich kein Auflösungsverlust vorhanden ist

Auch das gilt nur für stationäre Schwingungen. Bei komplexen Signalen machen auch hier die Rekonstruktionfilter Fehler und die zeitkontinuierliche Darstellung ist nicht mehr perfekt.

Der Frequenzbereich, der von unserem Gehör wahrgenommen werden kann, wird also Verlustfrei übertragen

Diese Schlussfolgerung aus einer so rudimentären Betrachtungsweise zu ziehen, hat was mit Volksverdummung zu tun.

 

[AndreasB]

Tolles Video, sehr gut erklärt.

@ Adebar
Dein Zitat: Seine Grundaussage ganz am Anfang des Videos, dass 24/192 keinen Sinn macht, entspricht nicht dem Nyquist-Shannon Theorem.

Meine Frage: Warum ?

Gruß Andreas B.

 

[m4d3raIn]

http://mixingroom.de/wellenform-tutorial-mit-chris-monty-montgomery-entwickler-von-ogg-vorbis/

 

[synthpark]

Nett gemacht und das meiste stimmt, was er sagt. Bei stationären Schwingungen funktioniert das auch alles perfekt. Was er unterschlägt, ist ein wichtiger Punkt des Nyquist Shannon Theorems. Die Wellenform kann nur mit unendlich großem Aufwand exakt rekonstruiert werden.

http://de.wikipedia.org/wiki/Nyquist-Shannon-Abtasttheorem
"Das Abtasttheorem besagt, dass ein kontinuierliches, bandbegrenztes Signal, mit einer Minimalfrequenz von 0 Hz und einer Maximalfrequenz ?, mit einer Frequenz größer als gleichförmig abgetastet werden muss, damit man aus dem so erhaltenen zeitdiskreten Signal das Ursprungssignal ohne Informationsverlust, aber mit unendlich großem Aufwand (d.h. unendlich viele Abtastpunkte), exakt rekonstruieren oder – mit endlichem Aufwand – beliebig genau approximieren kann."

Seine Grundaussage ganz am Anfang des Videos, dass 24/192 keinen Sinn macht, entspricht nicht dem Nyquist-Shannon Theorem.

Ja, weil die Sinc-Function unendlich viele Punkte hat, aber wen intessieren Ausschwinger bei - 300 dB, oder -1000 dB? Niemanden. Deswegen ist de Schlussfolgerung, die du ziehst, irrelevant. Wen interessiert, ob die rekosntruierte Wellenform um 0.001 dB abweicht?

 

[artistsupport]

Bei komplexeren Schwingungen von realer Musik gibt es durchaus Fehler bei der Rekonstruktion.

womit begründest du das?
meines erachtens nach interessiert es überhaupt gar nicht welche art von signal eingespeist wird, bzw wie komplex das signal ist.

 

[synthpark]

Bei komplexeren Schwingungen von realer Musik gibt es durchaus Fehler bei der Rekonstruktion.

Gibts nicht!

 

[JoeA]

Die "Lollipop-Darstellung" der Abtastung entspricht doch im Endeffekt der idealen Abtastung mit einer Dirac-Impulsfolge, was in der Realität nicht umsetzbar ist.
Wenn man jetzt die reale Abtastung mit Rechteckimpulsen betrachtet müsste man doch eigentlich in Abhängigkeit des Abtastverhältnis / der Impulsbreite halbe/gekürzte Treppenstufen zeichen bzw. eben eine Rechteckimpulsfolge?!
K.a. was bei momentanen HighEnd-Wandlern das Tastverhältnis ist. 1/8 und noch mehr/weniger?
Das wären immerhin ca 2,8 ys Treppenstufenlänge bei Ta=22,6 ys .
Dazwischen dann eben (bei Einhaltung des Nyquist-Theorems) der "informationslose" Signalverlauf oberhalb 1/2 Fa....

Oder ist die Aussage von Ihm, dass das DA-gewandelte Signal keine Treppenstufen mehr aufzeigt?! Ich mein das dürfte ja klar sein....

Ein bisschen verwirrt mich diese Aussage im Video, weil er als Beweis dafür, dass es keine Treppenstufen gibt, das Analoge Signal zeigt. Das finde ich nicht so gelungen dargestellt in dem Fall....

 

[JoeA]

Edit: Bei Sigma/Delta-Wandler siehts mit dem entsprechenden PDM-Bitstream natürlich nochmal etwas anders aus..

Wie auch immer. Hab grade nochma den Text gelesen, und es scheint ihm wohl nur um DA zu gehn...naja

 

[artistsupport]

Oder ist die Aussage von Ihm, dass das DA-gewandelte Signal keine Treppenstufen mehr aufzeigt?! Ich mein das dürfte ja klar sein....

du hast das video nicht verstanden. es gibt keine "treppenstufen" das ist nur eine für uns vereinfachte grafische darstellung. werte technisch gibts das nicht.

 

[JoeA]

Und du hast meinen Post nicht verstanden offensichtlich.
Was liefert denn eine REALE Abtastung / Diskretisierung mit einer Rechteckimpulsfolge.
Einen jeweiligen Wert (= ein Sample) über die länge des Rechteckimpulses, oder?
Dass es keine durchgezogenen Linien sind ist mir schon klar.
Aber die Lollipop-Darstellung wäre eine Ideale Abtastung mit einer Dirac-Impulsfolge, und die gibt es auch nicht

P.S.: Ich kann meine Aussage auch vereinfachen: Will er nur sagen, dass ein Analoges Signal (nach der DA Wandlung) nicht treppenförmig ist. Das ist wohl wahr^^....

 

[artistsupport]

Einen jeweiligen Wert (= ein Sample) über die länge des Rechteckimpulses, oder?

nein eben nicht. nur einen wert zum diskreten zeitpunkt der abtastung.

Aber die Lollipop-Darstellung wäre eine Ideale Abtastung mit einer Dirac-Impulsfolge, und die gibt es auch nicht

nein ist es nicht. das stellt lediglich eine zeitdiskrete abtastung mit jeweils einem wert dar.

EDIT: nur ums mal deutlicher zu formulieren. ein "samplepunkt" hat keine länge, bzw geht sie gegen 0. es handelt sich eben nur um einen zeit"punkt". weil man nicht unendlich klein denken kann nennt man den abstand zwischen zweier solcher punkte "sample"

 

[JoeA]

Einen jeweiligen Wert (= ein Sample) über die länge des Rechteckimpulses, oder?

nein eben nicht. nur einen wert zum diskreten zeitpunkt der abtastung.

Aber die Lollipop-Darstellung wäre eine Ideale Abtastung mit einer Dirac-Impulsfolge, und die gibt es auch nicht

nein ist es nicht. das stellt lediglich eine zeitdiskrete abtastung mit jeweils einem wert dar.

EDIT: nur ums mal deutlicher zu formulieren. ein "samplepunkt" hat keine länge, bzw geht sie gegen 0. es handelt sich eben nur um einen zeit"punkt". weil man nicht unendlich klein denken kann nennt man den abstand zwischen zweier solcher punkte "sample"

Wie gesagt stimme ich ja zu, dass es keine "durchgezogenen" Treppenstufen gibt.

Dass ein Sample-Punkt keine Länge hat ist aber eben genau die Betrachtung der idealen Abtastung mit einem Dirac-Impuls mit verschwindender Dauer (und unendlicher Höhe). In der realen Abtastung wird aber eben ein endlicher Spannungsimpuls (Rechteckimpuls als Annäherung an eien Dirac) mit entsprechender Impulsstärke genutzt.
Würden man nicht mit Rechteckimpulsen abtasten müssen, hätte man ja überhaupt nicht die Probleme des Apertur-Effekts (überlagerung mit SI-Funktion) etc. Aber das ist ein anderes Thema.
Wenn man nun mit Rechteckimpulsen abtastet, dann haben diese auch eine entsprechende Pulsdauer/Länge, oder?

EDIT: Natürlich entspricht das Sample einem Wert zu einem diskreten Zeitpunkt, aber wie gewonnen? Eben durch eine Abtastung mit einem Rechteckimpuls