mp 3.... wie funktionniert das

B

bregys

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soeben sass ich mit einem kollegen im zug und wir haben uns versucht zu erklaeren warum mp 3 weniger platz braucht als wave???

kann mir das jemand sagen?
vorallem: warum benötigen wir überhaupt in songs frequenzen die über 20.000 Hz und unter 20Hz liegen? (es gibt ja viele [g=102]studiomonitore[/g] und studiokopfhörer die mit werten von 5Hz - 100.000Hz prahlen... wozu? wo wir doch das sowieso nicht mehr hören können?)

und 2. Mp 3 basiert auf einem vereinfachenden algorythmus... wie kann das funktionnieren? wie muss ich mir das vorstellen?

vorallem aber: lässt sich ein mp 3 / wave qualitätsunterschied auf
-billigen kopfhörern
-hifi anlage
-professionelle abhöre (alesis dsp720)
erkennen?

mfg
stefan
 
Da hast Du dir aber ein Thema aus gesucht. Sehr wuchtig ich versuche es mal kurz..

Den Unterschied hörtm nicht auf deinen billig Kopfhörern, auf ner guten Anlage ja, Monitorboxen auf jeden fall. Jetzt kommt aber das berühmte ABER...

Das ganze ist anbhänge von der Bitrate mit der Du die Waves zu [g=114]MP3[/g] gemacht hast.
Wenn Du unter 128 kBit/s bis höst Du es auf jeden Fall alles darüber wird es schon schwiriger.

Wie Funktioniert [g=114]MP3[/g]?

Die [g=114]MP3[/g] kodierung beruht auf einer Irrelevanz und Redundanzreduktion. D.h. alle Daten die Du nicht hören kanst werden weggelassen und alle Audioinhalte die unrelevant sind ebenfalls.

Der Mensch nimmt Töne im Durchschnitt zwischen den Feq. 50 Hz und 17 kHz war. Allerdings produzieren Instrumente Obertöne diese formen den Klang. (Lassen eine Gitarre wie eine Gitarre und ein Flöte wie ein Flöte klingen.) Diese Obertöne sind ein vielfaches der Grundfreq. D.h. Wenn der Grundton 1 KHz ist sind die Obertöne 2, 4, 8 etz. KHz das heist die gehen bis 40 kHz hoch und weiter. Diese Töne kannst Du nicht hören aber höcxhstwarscheinlich wahrnehmen (spüren). Also klingt ein Klassik Konzert mit Guten Boxen immer besser als auf schlechten.

So ungefähr...

Ich hoffe das hat geholfen.
 
So ein fach ist das nun auch wieder nicht. Was Gimble beschreibt ist eine einfache Bandbreitenbegrenzung. Selbst bei einer CD ist die Bandbreite als Kompromis zwischen Technik und den Möglichkeiten unseres Gehörs schon beschränkt.
>Wenn mit 44000Hz (bei CD) abgetastet wird, ist 22000Hz sowieso schon die höchste Frequenz die aufgenommen und wiedergegeben werden kann (>Abtastteorem).
Sicher wird bei MP3s je nach Kompressionsfaktor auch noch etwas mehr beschnitten, jedoch ist das nicht das Grundprinzip der MP3s.

Bei MP3s kommen ganz andere Algorhitmen zur Anwendung die über eine simple Filterung weit hinaus gehen.

Stichwort Psychoakustik:
Unser Gehör (Lautsprecher übrigens auch) ist träge. d.h. z.B.: Folgt auf einen Sehr lauten Ton ein sehr Leiser, so können wir den leisen Ton nicht sofort wahrnehmen (so wie wir nen Moment brauchen um wieder sehen zu können nachdem wir in den Fotoblitz geschaut haben). Also haben wir hier etwas überflüssige Information, die eingespart werden kann.
Dies ist eines der Grundprinzipien für Audiokompressionsverfahren.

Die digitalen Daten selbst lassen sich sicher auch noch etwas komprimieren, aber so tief stecke ich da nicht drin.


Grüße,

Lutz
 
Jup, neben der reinen Bandbreitenbegrenzung ist die Maskierung ein wichtiger Punkt, wie es auch gerade angesprochen wurde. Ein lautes Signal maskiert ein leises Signal (wenn beide die gleiche Frequenz haben). Damit kann man das leise Signal entfernen ohne das am Klang ein Unterschied feststellbar ist. Allerdings streiten sich die Gemüter ob sich das vielleicht doch negativ auf die gesamte [g=4]Dynamik[/g] auswirkt ;)

Bei [g=114]Mp3[/g] aber auch beim weit besseren und lizentfreiem Ogg-Vorbis kommen mehrere Stufen zusammen. Entscheidend ist noch der Punkt der Auflösung... Insbesondere Variable Bitrate macht sich ausserdem den Vorteil zu nutzen das nicht jedes Signal mit der gleich hohen Bitrate gespeichert werden muss (höchste Frequenz).
 
ich sag nur "verdeckungseffekt von frequenzen"
 
Hab ich Doch gesagt! Redundanzreduktion!
 
noch zur zweiten Frage "warum können Geräte Frequenzen wiedergeben, die man eh nicht hört":
Bei echten Geräten bricht die Wiedergabe nie abrupt bei einer Frequenz ab, sondern verschwindet so allmählich. Wenn man die Spezifikationen nun zu eng ansetzt, dann sind auch hörbare Frequenzen gedämpft oder andersartig beeinträchtigt, weil man im Randbereich arbeitet. Da muss man einfach an beiden Enden etwas dazugeben, wenn man den hörbaren Bereich gut abdecken will.
Übrigens sollte man die Frequenzen nicht so linear lesen, sondern Unterschiede eher prozentual: Bei 20 Hz sind 30% Unterschied etwa 7 Hertz, bei 20kHz aber auch 7 Kilohertz. Das physikalische Verhalten von Lautsprechern, Bauteilen etc. geht relativ zur Frequenz, also sind 30000 Hertz nicht sooo viel über der Hörschwelle wie es scheint.

Ich hoffe, das erklärt den Teil einigermassen.

@gimble: Ich weiss, das ist eine Glaubensfrage, aber an die Wahrnehmung von Obertönen im nicht hörbaren Bereich glaube ich einfach nicht. Dann würden Experten (hochqualititive) [g=114]mp3[/g]-Dateien heraushören, und das ist meines Wissens nicht der Fall. Das hat man ja eben beim Entwickeln von [g=114]mp3[/g] vorher getestet. Das bedeutet übrigens auch, dass mehr als 16 Bit / 44 kHz (CD-Standard) beim Endprodukt unnötig ist. Beim Verarbeiten und Mischen lohnen sich sicher auch 24 Bit.
Aber ich will da ja eigentlich kein Öl ins Feuer gießen .... :x
 

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