Klangunterschied bei Digitalfiltern hörbar ?

kobold01 schrieb:

Nun ich habe auch schon eine 2. Messung gemacht: Test-CD mit Rechtecksignalen. Diese habe ich ebenfalls mit Audition erzeugt. Der PC ist nicht nur ein erstaunlich gutes Audio-Messinstrument, sondern ein ebenso genialer Funktionengenerator ! Ergebnis der 2. Messung: In der Tat ! optisch deutlich zu sehen: Das steile Filter schwingt an den Rechteckgibsches deutlich länger nach mit höherer Amplitude als das flache Filter. - Ein Gummipunkt für das flache Filter.

Nein, kein Gummipunkt. Ich weiß, für's Auge sieht das Nachschwingen nicht so gut aus und man hat ein besseres Gefühl wenn das Gerät saubere Rechtecke wiedergibt. Es ist aber falsch, und man muß sich ein wenig mit Fourier und dem Abtasttheorem beschäftigen um zu verstehen warum das so sein muß.

Das Abtasttheorem besagt daß ein abgetastetes Signal nur korrekt repräsentiert werden kann wenn es vor der Abtastung auf die halbe Abtastfrequenz bandbegrenzt war. Ein Rechtecksignal hat nach Fourier ein unendliches Spektrum, ist also nicht bandbegrenzt. Wenn Du also ein digitales Signal erzeugst das so aussieht wie ein Rechteck (auf dem Wellenform-Display), dann kann das in Wirklichkeit kein perfektes Rechteck sein. Bei der D/A-Wandlung kann daraus also korrekterweise auch kein Rechteck werden.

Ein korrektes Rekonstruktionsfilter im D/A-Wandler sorgt dafür daß das Ergebnis der Wandlung wieder auf die halbe Abtastfrequenz bandbegrenzt ist. Es stellt sich heraus daß diese Bedingung letztlich dazu führt, daß ein "digitales Rechteck" mit Überschwingern rekonstruiert wird, weil das die einzige Art und Weise ist, die Bandbegrenzung einzuhalten und so das Abtasttheorem zu erfüllen.

Das flache Filter ist also schlicht falsch.

Und Du hast auch schon selber entdeckt was die Folge davon ist:

Im Frequenzbereich zeigt das flache Filter aber mehrere Oberwellen, die man auch im Sweep bei höheren Frequenzen hören kann. Auch eine Spiegelfrequenz, die dem Sweep entgegenkommt und im Frequenzbereich abfällt ist akustisch deutlich zu hören. (Klingt so ähnlich wie die Pfeiftöne eines gestörten Mittelwellenradios)

Aliasing!

Als Messtechniker ziehe ich daher das steile Filter vor.

Richtige Folgerung.

Meine Frage nun an die erfahrende Zuhörerschaft: Kann man die Unterschiede bei Musik wirklich hören ?

Das hängt natürlich von der Musik selbst ab. Aliasing ist unharmonisch und daher irgendwie dissonant. Harmonische Musik, z.B. Klavier, kann darunter deutlich leiden, und härter klingen. Bei anderen Arten von Musik fällt es u.U. überhaupt nicht auf.

Generell nerven solche Arten von Verzerrung mehr als die harmonischen.

Hört man eher den Frequenzgang (weniger Höhen) oder eher die bessere Impulswiedergabe ?

Ob Du den Frequenzgang hörst hängt von Deinem Gehör und den weiteren Abhörbedingungen ab. Es wäre durchaus nicht überraschend wenn es merklich wäre. Die Impulswiedergabe dürfte auch beim steilen Filter gut genug sein, die Verstärker, Lautsprecher und Ohren müssen schließlich auch mitkommen, und reale Musikinstrumente erzeugen sio steile Impulse auch normalerweise nicht (abgesehen davon daß sie auf der CD natürlicherweise nicht auftauchen können). Das Aliasing würde mich aber am meisten beunruhigen. Unharmonische Störungen sind besonders ätzend.