Rechteck von Test-CD

Meines Wissens hängt das Preringing von der Filterordnung ab.
Postringing gibts immer.
Dazu gibt es aber berufenere Filtertheoretiker im Forum als mich ....

Hörschnecke schrieb:

Schließlich werden auch bei einem analogen Filter die hohen Frequenzen des Rechtecks ausgefiltert und es müßte ein symmetrisches Ringing überbleiben.

Nope. Symmetrische Impulsantworten gibt es nur bei phasenlinearen, rein transversalen Filtern (FIR). Die treten in der analogen Welt nur selten auf, als einziges Beispiel fallen mir spontan SAW-Filter ein, wie sie typisch bei einigen 100 MHz, etwa als Bandfilter für GSM in Mobiltelefonen, eingesetzt werden. Die meisten analogen Filter arbeiten mit Resonatoren (egal ob LC, Quarz, Piezokeramik oder gar mechanisch), da ist die Rückkopplung gleich mit drin (IIR - infinite impulse response, rekursives Filter). Die sind per se erst einmal minimalphasig, und sowas auf halbwegs phasenlinear zu trimmen, macht zusätzlich Arbeit. Ich erinnere nur an spezielle phasenlineare UKW-ZF-Filter, deren Durchgangsdämpfung immer höher wurde und deren Flankensteilheit immer weiter abnahm, je kleiner die Gruppenlaufzeitvariation im Durchlaßbereich war (welche sich bei FM auf die nichtlinearen Verzerrungen auswirkt).

Digital lassen sich grundsätzlich sowohl FIR- als auch IIR-Filter bauen. Beides hat seine Anwendungen (ein EQ in FIR etwa ist Blödsinn, und wenn man knapp dran ist, spart IIR bei gegebener Filterperformance Aufwand), es gilt allerdings gerade beim IIR-Filterdesign auf einige Tücken wie Grenzzyklen oder Überläufe zu achten.

Hallo audiophilanthrop,

danke für die Antwort und den Ausflug in die Randgefilde. Ich gestatte mir mal den Versuch einer Rückübersetzung auf unser Thema CDP.

* Der ADA24 DAC hat also "nur" ein einfaches analoges Filter und kann daher die Frequenzen jenseits 22 kHz nicht ideal ausfiltern. Daher entsteht auch nicht das ideale Bild des symmetrischen, Gibb'schen Pre- und Post-Ringing. Es entstehen Phasenverschiebungen, aber die Impulsantwort ist sehr schnell.

* Der Denon DCD-700AE hingegen arbeitet mit 24-bit/192kHz Upsampling und berechnet die Filterkurve digital. Die Ausfilterung der ungeraden Harmonischen jenseits 22 kHz ist idealer und entspricht daher eher dem Idealbild des Gibb'schen (gleichverteilten) Pre- und Post-Ringing. Es kommt zu weniger Phasenverschiebungen, aber die Impulsantwort ist auch nicht so schnell.

* Der Marantz CD4000 ist praktisch eine Mischung der beiden Vorgenannten. Er berechnet einen digitalen Filter nach 16-bit/4-fach Oversampling und filtert anschließend noch analog. Offensichtlich gleicht seine Filterwirkung eher einem rein-analogen Filter, da das Pre-Ringing hier nur noch äußerst schwach ausgeprägt ist. Die Impulsantwort ist demnach auch sehr schnell, aber es entstehen wieder Phasenverschiebungen.


Sieht für mich so aus, als würden die Meßergebnisse mit dem Test-Rechteck ganz passabel die Realität, die Theorie und die Hörergebnisse in Deckung bringen :-)

Gruß

P.S. Das Einzige, was noch etwas vage geblieben ist, ist die Rolle und Größenordnung des normalen Überschwingens an den analogen Filtern. Dieses Überschwingen scheint gemäß meiner Screenshots ja wesentlich dominanter zu sein, als das Gibb'sche Post-Ringing.

Hi,

ein Player, der ideal filtert, würde das 1 kHz Signal so darstellen (optimal linear und optimal schnell):



Jeder player, der etwas anderes ausgibt, macht etwas falsch. In älteren Testzeitschriften wurden Rechteckfotos veröffentlicht und schon Ende der 80er Jahre gab es CD Spieler, deren Ausgangssignal genau so aussah.

Gruß

Achim

das ideale Bild des symmetrischen, Gibb'schen Pre- und Post-Ringing.

Warum ist das ideal? Es wurde schon bei der CD-Einführung die Frage aufgeworfen, ob nicht Impulse oder Rechtecke ohne Preringing (also nur Postringing) besser sind, weil Preringing etwas Unnatürliches ist (es kommt was, bevor das Signal überhaupt beginnt, was es in "freier Wildbahn" nicht geben kann, da man dazu hellseherische Fähigkeiten haben müßte). Postringing dagegen ist egal, weil das
1. der Lautsprecher auch macht
2. das Trommelfell genauso

Daher geht es in diesen beiden Ausschwingvorgängen unter.

Eine brauchbare Untersuchung dazu ist mir dann aber nie untergekommen.

Ich habe jahrelang (1983 - 1990) den Sony CDP 101 verwendet, der nur Postringing macht. Dass er jetzt anders geklungen hätte als Player mit Pre- und Postringing konnte ich nie verifizieren.

Hier wieder mal was allgemeines:
Beim Hörvorgang ist das Einschwingen weit kritischer als das Ausschwingen. Daher ist zumindest theoretisch denkbar, dass ein Pre-Ringing negativ auffällt, ein Posztringing nicht.
Nur haben wir es ja mit den Frequenzen zu tun, welche oberhalb der eigentlichen Übertragungs- (und damit Hör-) Bandbreite liegen. Ob unser (discogeschädigtes) Gehör da überhaupt etwas wahrnehmen kann, ist eine offene Frage.

Eine generell andere Frage ist, welche Auswirkungen veränderte Impulsformen haben. Ich habe an anderer Stelle darauf hingewiesen, dass zumindest relativ einfache Impulsformen eigentlich detektierbar sein müssten, was ja von der Medizin bestritten wird.
Nun ergeben sich mit LC-Filtern höherer Güte andere Impulsverzerrungen als bei reinen RC-Filtern, weil die RC-Filter eigentlich schneller sind, dafür aber Phasendrehungen verursachen in Bereichen, in welchen noch keine Pegelbeeinflussungen stattfinden. Ein LC-Kreis hingegen hat eine feste maximale Phasendrehung, dafür aber eine Einschwingzeit, welche mit der Güte zunimmt und daher ein verändertes Ein- und Ausschwingverhalten zeigt.

Auch wenn heute keine derartigen Filter mehr im Einsatz sind wie bei den ersten CDP, so ist es doch möglich, das Phasen- oder Zeitverhalten bei Digitalfiltern nachzubilden. Wenn also nach meiner Ansicht da klangliche Unterschiede entstehen, so sind sie möglicherweise auf das unterschiedliche Phasenverhalten zurückzuführen, welches eine Impulsform-Veränderung bewirkt oder aber auf das zeitliche Verhalten, welches das Ein- und Ausschwingen beeinflusst.
Ob sich solche Unterschiede vernünftig nachweisen lassen, kann ich nicht sagen und ob sie letztlich zu hörbaren Differenzen führen, müsste abgeklärt werden. Ich nehme aber mal an, dass zumindest 5 Jahre nach den ersten CDP Untersuchungen in der Richtung gemacht wurden und folglich die Entwickler da nach den Ursachen von Unterschieden (auch den allenfalls hörbaren) gesucht haben.

Eure letzten Beiträge sind interessant und weiterführend, trotzdem muß ich im Thread zunächst nochmal einen Schritt zurück machen. Irgendwie stehe ich noch auf dem Schlauch, was die in allen Samplings auftretenden Spitzen innerhalb der Rechteck-Flanken hervorruft.

Ich erinnere da insbesondere nochmal an das Bild des "flachgetatschten Sinus", der - aller hohen Frequenzen beraubt - eigentlich auch am Ausgang des CD-Players genauso erscheinen müßte, aber:

Bild


Wie läßt sich dann diese Welligkeit innerhalb der Flanken erklären, die beim Sampling der Line-Ausgänge des CDP mit 24-bit/192kHz zu sehen ist? Von Spitze zu Spitze einer dieser Zacken zähle ich 4 Samples, was einer Frequenz von 48 kHz gleichkommt. Aber wo kommen hier bitte 48 kHz ins Spiel? Das Signal auf der CD hat 44,1 kHz. Am Ausgang des CD-Players dürften so hohe Frequenzen, wie 48 kHz, nicht vorhanden sein, da Nyquist/Shannon erfüllt ist und ab ca. 20 kHz bandbegrenzt ist.

Erzeugt der sampelnde PC diese 48 kHz irgendwie? Ein Viertel der Sampling-Frequenz von 192 kHz? Aber warum und wieso? Wenigstens dafür muß es doch mal eine simple Erklärung geben (Mist, gerade wo ich dachte, ich hätte es einigermaßen durchdrungen).

Gruß

Hörschnecke schrieb:

* Der ADA24 DAC hat also "nur" ein einfaches analoges Filter und kann daher die Frequenzen jenseits 22 kHz nicht ideal ausfiltern.

Das ist schon der Effekt des Digitalfilters. Der verbaute DAC (CS4344) ist von Cirrus Logic, die verwenden bis hoch zum CS4398 IIR-Filter. Die analoge Filterung muß heutzutage primär das loswerden, was das Noiseshaping an hochfrequenten Anteilen beisteuert (typisch ab 30-50 kHz).

Hörschnecke schrieb:

Wie läßt sich dann diese Welligkeit innerhalb der Flanken erklären, die beim Sampling der Line-Ausgänge des CDP mit 24-bit/192kHz zu sehen ist?

Weeßicknich[tm]. Würde am ehesten auf Aliasing-Reste tippen - was sagt denn das Spektrum dazu, wenn du schon Audacity am Wickel hast? (RMAA gibt übrigens auch einen sehr guten FFT-Analysator ab.)

Hi,

ich stelle mal ein "falsches" Filter ein



Der Unterschied zum vorherigen liegt in der nicht optimalen abfallenden Filterflanke.

In BEIDEN Fällen klingelt das Filter nicht! Ein Klingeln sieht man bei Rechteck nur an den äußeren "Zipfeln" des Rechteckdaches. Es kommt auf deren Aussehen an, nicht auf ihr Vorhandensein. Typisch wäre für Klingeln, dass der linke etwas höher ist als er sein soll (zusätzliches Überschwingen).

Gruß

Achim

audiophilanthrop schrieb:

Das ist schon der Effekt des Digitalfilters. Der verbaute DAC (CS4344) ist von Cirrus Logic, die verwenden bis hoch zum CS4398 IIR-Filter. Die analoge Filterung muß heutzutage primär das loswerden, was das Noiseshaping an hochfrequenten Anteilen beisteuert (typisch ab 30-50 kHz).

Bist Du sicher? Im Datenblatt von Cirrus zum CS4344 steht nur etwas über analoge Filter. Gleich zu Beginn:

Description
The CS4344 family members are complete, stereo
digital-to-analog output systems including interpolation,
multi-bit D/A conversion and output analog filtering in a
10-pin package.

und weiter ...

The CS4344 family is based on a fourth order multi-bit
delta-sigma modulator with a linear analog low-pass fil-
ter.

Hörschnecke schrieb:

Wie läßt sich dann diese Welligkeit innerhalb der Flanken erklären, die beim Sampling der Line-Ausgänge des CDP mit 24-bit/192kHz zu sehen ist?

Weeßicknich[tm]. Würde am ehesten auf Aliasing-Reste tippen - was sagt denn das Spektrum dazu, wenn du schon Audacity am Wickel hast? (RMAA gibt übrigens auch einen sehr guten FFT-Analysator ab.)

Spektrum ist jetzt gerade schlecht, habe die Samples schon wieder gelöscht. Spektren sind aber auch bei diesen steilflankigen Geschichten so eine Sache, da muß man schon ganz genau wissen, wie man da parametrisiert. Ich meine mich aber zu erinnern, daß ich im Spektrum auch die 48 KHz und 24 kHz vorgefunden habe.

:-) Weeßickochnich[tm], ob das "Alias-Reste" sein können. Nach meinem Verständnis tastet die Soundcard im PC die moderat steile Flanke doch stumpf mit 192 kHz ab, und die Punkte dürften dann nicht so springen, wenn es tatsächliche eine stetige analoge Kurve ist.

Gruß

paga58 schrieb:

Hi, ich stelle mal ein "falsches" Filter ein http://s10.directupload.net/images/100924/temp/trk8m7gd.jpg Der Unterschied zum vorherigen liegt in der nicht optimalen abfallenden Filterflanke.

Bist auch Du Dir da sicher? Denn irgendwie sehen für mich die Flanken gleich aus, wie bei Deiner letzten Simulation.(?)

paga58 schrieb:

In BEIDEN Fällen klingelt das Filter nicht!

... wir meinen wahrscheinlich das Gleiche, leider ist der Begriff "Klingeln" mehrdeutig. Wenn Deine Bilder kein Pre- und Post-Ringing darstellen, was dann? Ich finde man muß nur die Ursachen dafür trennen, zwei davon wurden hier ja bereits schon unterschieden: Gibbs'sches Phänomen und Überschwingen.

Du reduzierst Klingeln sprachlich offenbar auf Überschwingen.

Gruß

Liebe Leute!
Was WIRKLICH aus dem CDP herauskommt, seht Ihr auf meinen Schirmfotos aus den Beiträgen 80/82. Wo ist da der peak vor dem Anstieg der Flanke? Wie passen die Fotos zu den Audacity-pics von Hörschnecke? Ich finde, daß sich die Diskussion zu sehr von den BASICS entfernt hat - nix für ungut!
Gruß
Lobbe

Im 2. Fall ist die FILTERflanke weniger steil, nicht die des Rechtecksprungs. Deshalb setzt die Filterwirkung etwas früher ein und erwischt noch leicht die Oberwelle von 19 kHz und noch mehr die von 21 kHz (darum ist die Hüllkurve des Daches dann falsch).
Es ist aber noch stark genug, um die 44 kHz zu unterdrücken.
Das sieht man daran, dass ein Kurvenzug nur 21 Peaks hat, die noch abgerundet sind.

Das Pre Ringing sieht man am besten mit Dirac Impulsen, die sind auf manchen Test CDs drauf. Irgendwer hat um 1990 ausführlichst verschiedene Filter getestet. Hörbar schlecht waren total falsch berechnete (NOS Tuner machen sowas noch heute) und alle, die übermäßiges Pre Rinning hatten.

Gruß

@lobbe

Wenn dein Player mit einem 1kHz Rechtecksignal etwas ausgibt, das nicht meinem ersten Bild entspricht, ist etwas faul.

Ich habe einen alten Philips Player mit zwei wahlweise nutzbaren Filtertypen und das nicht "audiophile" gibt das Rechteck haargenau so aus, wie das Bild zeigt. Das Dach deines Rechtecks sieht total verwaschen aus - warum auch immer.

Zitatbildchen aus Stereoplay. Rechteckwiedergabe korrekt.

Zu den ominösen 48 kHz Peaks in den Rechteck-Flanken kann ich jetzt selbst noch etwas sagen. Anhand von Sinus-Tönen meiner Test-CD von Bell-records kann man sehen, daß diese 48 kHz permanent aufmoduliert sind, aber interessanterweise dort am stärksten, wo die Signalflanken am steilsten sind. Da bei einem Rechteck die Plateaus flach sind, kann man demzufolge dort keine Modulation erkennen, dafür umso stärker an den extrem steilen Rechteckflanken:

Bild


Da ein reines Sinus-Signal keine weiteren Obertöne hat, können die 48 kHz nur vom aufnehmenden Sample-PC kommen. Mangels anderer Ideen, würde ich mal sagen, daß ein 48 kHz "Störton" in den Line-Input der internen Soundcard (ALC887) einstreut. Warum das ausgerechnet 48 KHz sind, bleibt allerdings weiter unklar und auch, warum dieser Störton umso "lauter" ist, je steiler die gerade abgetastete Stelle im analogen Eingangssignal ist.

Es scheint mir auch kein systematisch auftretender Effekt eines 24-bit/192KHz Samplings zu sein, weil sonst hätte die Zacken hier im Forum bestimmt jemand wiedererkannt. Vielmehr würde ich speziell einen Dreckeffekt der speziellen Soundcard darin sehen.

Demzufolge ist der Einfluß dieser Peaks auf den "Fingerprint" eines CDP im Nachhinein aber auch nur noch mit Vorsicht zu genießen. Er sagt eventuell in Grenzen noch etwas über die Steilheit der Rechteckflanken bei der CD-Wiedergabe aus, besser wäre es aber wohl ohne diese Modulation. Dann wären jedenfalls auch die Bilder von Oszi und Sampler wieder ähnlicher bzw. vergleichbarer.

Hier noch ein Spektrogramm des gesampelten 1 kHz Sinus:

Bild


Gruß

Ich stelle eine "getarnte" zip ein:

http://s5.directupload.net/file/d/2293/b5wldj87_pdf.htm

Downloaden, .pdf durch .zip ersetzen und dann auspacken.

Drin ist eine 44.1k Sounddatei und ihre Analyse. Alles was bei euch anders aussieht, liegt an eurem System(positiv ist, wenn die Stufen im Sinus durch den Ausgangsfilter besser geglättet würden).
Wenn in einer 96kHz Aufnahme 48 kHz Quantisierungen sichtbar sind, läuft irgendwas total schief...


Gruß

Achim

Klingelingeling, klingelingeling, hier kommt der ... ;-)

Da ich nicht weiß, wie dieses Störfeuer beim Sampeln ensteht, bin ich nochmal pragmatisch an die Sache herangegangen. Ich habe nun eine Sample-Rate gewählt, die kein Vielfaches von 48 KHz darstellt, aber immer noch hoch genug auflöst, um Klingel-Artefakte aufzuspüren: 88200Hz (=2x44,1kHz).

Damit entstehen die 48-kHz während des Sampelns anscheinend nicht oder treten zumindest nicht in Erscheinung. Ich habe jetzt 4 CDP/DAC nochmal damit untersucht und die Aussteuerung etwas verbessert. Die bisherigen Merkmale der CDPs bestätigen sich im Wesentlichen, werden aber noch etwas deutlicher sichtbar:

Bild


Bemerkenswert finde ich, was die Spektren dieser Kurven noch zusätzlich über die Geräte verraten:

Bild


Der Denon filtert gnadenlos alles jenseits einer Grenzfrequenz weg. Er hat gleichtzeitig das symmetrischste Vor- und Nachklingeln - wohl eine Folge dieser extremen Filterung.

Der Marantz ist das krasse Gegenteil vom Denon, praktisch überhaupt kein Vorklingeln, aber jenseits von 22 kHz noch ein Dutzend scharfer Frequenzbänder. Sind diese hohen Frequenzen extra so ausgelegt, daß sie das normalerweise vorhandene Vorklingen "aus-nivellieren"?

Der Tascam ähnelt wie gehabt dem Denon, ist aber nicht ganz so symmetrisch und weist im Spektrum einen deutlichen Rauschteppich hoher Frequenzen auf (was ja bereits bei Samplings mit der Hochauflösung von 192kHz vermutet worden war). Wenn man etwas heraus-zoomt, sieht man diese qualitativen Eigenschaften etwas leichter (siehe letztes Bild).

Der ELV ADA24 macht am längsten Klingeling, aber geringfügig ist Vorklingeln noch vorhanden. Auch hier wieder die naheliegende Mutmaßung, daß die etwas geringeren Ultraschallanteile im Vgl. zum Marantz das Vorklingeln nicht ganz ausbügeln können. (korrekt?)

Mit Musik unterscheiden sich alle dieser Geräte ebenfalls, was ich bereits lange vor diesen Tests bemerkt hatte (auch in diesem Forum dokumentiert - ok, bis auf den portablen Tascam, der lief bisher außer Konkurrenz).

Bild

Gruß

EDIT: P.S. Rechtecke mit 1kHz, wie in der Stereoplay, finde ich übrigens Quatsch, da Pre- und Postringing bei 1kHz in einander übergehen. Das täuscht eine Symmetrie vor, die real nicht vorhanden ist.

Eigentlich hätte ich an dieser Stelle jetzt Ruhe gegeben, wäre da nicht mein letzter ungeprüfter DAC, der Roland UA-1G, der unerwartet nochmals eine andere Vorstellung abgibt, als all die anderen vier DACs/CDP.

Er ist der einzige, bei dem das Vorklingeln länger, als das Nachklingeln dauert. Nicht unerwartet ist hingegen, daß er sich dann auch im Spektrum von den anderen CDPs abhebt:

Bild


Gruß

Der ELV ADA24 macht am längsten Klingeling, aber geringfügig ist Vorklingeln noch vorhanden. Auch hier wieder die naheliegende Mutmaßung, daß die etwas geringeren Ultraschallanteile im Vgl. zum Marantz das Vorklingeln nicht ganz ausbügeln können. (korrekt?)

Wenn dies das unterste Bild ist, erscheint mir das aber ziemlich schlecht. So viele Frequenzen über 22 kHz bewirken jede Menge Aliasing. Zwar unter 72 dB, aber schön ist das nicht.

cr schrieb:

Der ELV ADA24 macht am längsten Klingeling, aber geringfügig ist Vorklingeln noch vorhanden. Auch hier wieder die naheliegende Mutmaßung, daß die etwas geringeren Ultraschallanteile im Vgl. zum Marantz das Vorklingeln nicht ganz ausbügeln können. (korrekt?) Wenn dies das unterste Bild ist, erscheint mir das aber ziemlich schlecht. So viele Frequenzen über 22 kHz bewirken jede Menge Aliasing. Zwar unter 72 dB, aber schön ist das nicht.

Nein, das unterste Spektrum der vier bildet den Tascam und seinen "Rauschteppich" ab. Die vier Spektren sind genauso angeordnet, wie die vier Rechteck-Tracks zuvor (und ebenso mit den Gerätenamen beschriftet).

OT: Die neue Galerie macht mir allerdings mit unerwünschter Verkleinerung Probleme. Offenbar kommt sie mit ungewöhnlichen Bildformaten nicht zurecht. Selbst wenn ich sage "groß" hochladen und mir das Vollbild in der Galerie anzeigen lasse, erscheint das ursprüngliche PNG verkleinert und (jpeg?) komprimiert. Ich hoffe mal, dieser Nachteil gegenüber der alten Bildgalerie läßt sich noch irgendwie fixen.

Gruß

EDIT [22:38]: Sorry, war jetzt selbst mit der Reihenfolge durcheinander gekommen.

Vielleicht sollte ich bei der ganzen Rechteck-Betrachterei doch noch ein wenig Theorie beisteuern, denn es scheint eine große Neigung vorhanden zu sein, in das Thema etwas Falsches hineinzuinterpretieren.

Man muß sich zuallererst im Klaren darüber werden daß eine CD (oder ein digitaler Tonträger im Allgemeinen) gar kein Rechtecksignal enthalten kann. Er kann zwar ein Signal enthalten bei dem die Abtastwerte zwischen zwei verschiedenen Werten hin- und herspringen, und das mag dann den Eindruck erwecken als handle es sich um ein Rechtecksignal, aber Fakt ist daß es wegen der Bandbreitenbegrenzung keines sein kann.

Man kann natürlich ein beliebiges Signal direkt digital erzeugen, zum Beispiel wie es viele hier tun auch mit Audacity. Auch so ein "scheinbares" Rechtecksignal. Die Erwartung, daß so etwas nach der D/A-Wandlung wieder möglichst rechteckig aussehen muß greift aber daneben. Der Fehler liegt dabei gar nicht in erster Linie am D/A-Wandler, sondern schon bei der Erzeugung des künstlichen Signals selbst, bzw. bei der Interpretation dessen was man da vor sich hat.

Wer die bestmögliche Annäherung an ein Rechtecksignal direkt digital erzeugen will, der sollte additiv die Grundwelle und die Harmonischen im richtigen Verhältnis kombinieren, bis hoch zur höchsten Oberwelle deren Frequenz noch innerhalb der Bandbreite des Systems liegt. Mit anderen Worten das Signal wird über sein Spektrum aus Sinussignalen zusammengesetzt. Das was da herauskommt ist ein bandbegrenztes Rechtecksignal wie es vom digitalen System auch dargestellt werden kann.

Wenn man sich das dann aber in einem Wellenformeditor wie z.B. Audacity anschaut, dann wechseln die Abtastwerte eben nicht einfach zwischen zwei Werten hin und her. Es sieht im Wellenformeditor selbst schon nicht perfekt rechteckig aus.

Das perfekte Rechteck sieht also im Audacity nicht perfekt aus, und eine Wellenform die im Audacity perfekt rechteckig aussieht ist in Wirklichkeit kein perfektes Rechteck.

Das ist das grundsätzliche Problem hier. Die D/A-Wandler kommen da noch gar nicht ins Spiel.

Man kann einem D/A-Wandler keinen Vorwurf daraus machen wenn er aus etwas, was im Audacity rechteckig aussieht, was aber kein Rechtecksignal ist, kein perfektes Rechtecksignal macht. Man müßte stattdessen Audacity (und vielen anderen solchen Programmen) viel eher den Vorwurf machen daß die dargestellte Kurvenform nicht stimmt.

Um die Kurvenform in Audacity so darzustellen daß sie die Bandbreiten-Begrenzung einhält, die die Grundvoraussetzung dafür ist daß die Digitaltechnik überhaupt funktioniert, müßte man bei der Berechnung der Kurvenform aus den einzelnen Abtastwerten genau dasselbe tun wie ein Oversampling-Filter. Die Bildpunkte auf dem Bildschirm sind nämlich das Gleiche wie Abtastwerte, und bei entsprechend weit reingezoomter Darstellung gibt's viel mehr Bildpunkte als Original-Abtastwerte. Für die Bildpunkte zwischen den Original-Abtastwerten muß eine Interpolation gemacht werden, und zwar genau so eine wie ein Oversampling-Filter sie macht. Einfaches Verbinden mit geraden Linien oder sogar mit Treppenstufen ist schlicht falsch. Audacity & Co. machen das so weil es einfach ist, nicht etwa weil es korrekt wäre.

Würde das korrekt gemacht, dann würde schon auf dem Bildschirm das angebliche Rechtecksignal nicht mehr rechteckig aussehen. Es würde von den Eigenschaften des verwendeten Oversampling-Filters abhängen wie das Ergebnis genau ausfallen würde, aber die Lage wäre dem ziemlich ähnlich was hier schon bei den D/A-Wandlern gezeigt wurde.

Wer erwartet daß der D/A-Wandler so ein Bild liefert wie es Audacity anzeigt, der erwartet daß der D/A-Wandler den gleichen Fehler macht wie Audacity. In dieser Falle landen offenbar sehr viele Leute. Die Bilder haben eben einen stark suggestiven Effekt. Das ändert nichts daran daß es ein Fehlschluß ist.

Ein D/A-Wandler, der das künstliche, nicht korrekte Rechtecksignal besonders rechteckig wiedergibt, und damit für das naïve Auge besonders korrekt aussieht, muß in Wirklichkeit große Probleme mit Aliasing haben. Es ist damit ein schlechter D/A-Wandler für Audio.

@pelmazo: Man merkt, daß Du den Thread ziemlich verschlafen hast, denn fast alles, was Du hier auftischst, wurde bereits mehrfach durchgekaut.

Nochmal: Es geht um die Sprungantwort eines Systems. Quelle ist der steilste Impuls, der sich mit einer Audio-CD in einem CDP und seinem DAC erzeugen läßt, nämlich der Wechsel zwischen Maximum und Minimum zwischen zwei aufeinanderfolgenden Samples (ohne zu übersteuern).

Nochmal: Keiner erwartet von einem CDP den perfekten geometrischen Rechteck bei diesen Sprungantworten, wie Du hier gerne unterschieben möchtest. Im Gegenteil, gerade die absehbaren Unzulänglichkeiten dieser Verarbeitungskette wurden untersucht und diskutiert.

pelmazo schrieb:

Wer die bestmögliche Annäherung an ein Rechtecksignal direkt digital erzeugen will, der sollte additiv die Grundwelle und die Harmonischen im richtigen Verhältnis kombinieren, bis hoch zur höchsten Oberwelle deren Frequenz noch innerhalb der Bandbreite des Systems liegt. Mit anderen Worten das Signal wird über sein Spektrum aus Sinussignalen zusammengesetzt. Das was da herauskommt ist ein bandbegrenztes Rechtecksignal wie es vom digitalen System auch dargestellt werden kann.

... längst erledigt, suche nach "flachgetatschter Sinus". Hier nicht Gegenstand der Betrachtung. Und auch ohne Wert für die Realität, da in der Praxis das System aus CDP und Audio-CD eine Blackbox ist, wo der User weder die exakten Bandbegrenzungen bei der CD-Produktion, noch die exakten Bandbegrenzungen bei der Reproduktion im Player kennt. Niemand kann sagen, welches ursprüngliche analoge Rechtecksignal (z.B. eines Moog-Synthies) sein CDP überhaupt zu reproduzieren versucht.

Die Sprungantwort ist hingegen exakt reproduzierbar und dringt genau in die Übergangsbereiche der diversen Bandfilter ein, in die Du Dich mit Deinem additiven Dünnbrett-Rechteck nicht traust.

pelmazo schrieb:

Man kann einem D/A-Wandler keinen Vorwurf daraus machen wenn er aus etwas, was im Audacity rechteckig aussieht, was aber kein Rechtecksignal ist, kein perfektes Rechtecksignal macht. Man müßte stattdessen Audacity (und vielen anderen solchen Programmen) viel eher den Vorwurf machen daß die dargestellte Kurvenform nicht stimmt.

... was für ein Unsinn! Der jeweilige Wave-Editor ist völlig ohne Bedeutung und beliebig austauschbar. Es ist völlig egal, wie das Quellsignal optisch dargestellt wird. Quelle sind einzig und allein die digitalen Zahlenwerte auf der erstellten Test-CD. Sie sind im übertragenen Sinne immer für ein halbe Periode +1 und in der nächsten halben Periode -1 usw. Interessant ist einzig und allein, wie das zu testende System auf einen Wechsel von +1 nach -1 bzw. von -1 nach +1 reagiert. Auch bei der Anzeige des Ergebnisses ist die optische Darstellung nicht wirklich von Bedeutung, es reicht die nackte Darstellung der einzelnen (Sample-)Punkte.

Ich finde in Deiner Abhandlung wird mal wieder sehr deutlich, wie sehr Du die reale Welt in ein idealisiertes, für Dich beherrschbares, Korsett zwingen willst. Puppenstube vs. Real-Life ;-)

Gruß

Hörschnecke schrieb:

@pelmazo: Man merkt, daß Du den Thread ziemlich verschlafen hast, denn fast alles, was Du hier auftischst, wurde bereits mehrfach durchgekaut. Nochmal: Es geht um die Sprungantwort eines Systems. Quelle ist der steilste Impuls, der sich mit einer Audio-CD in einem CDP und seinem DAC erzeugen läßt, nämlich der Wechsel zwischen Maximum und Minimum zwischen zwei aufeinanderfolgenden Samples (ohne zu übersteuern). Nochmal: Keiner erwartet von einem CDP den perfekten geometrischen Rechteck bei diesen Sprungantworten, wie Du hier gerne unterschieben möchtest. Im Gegenteil, gerade die absehbaren Unzulänglichkeiten dieser Verarbeitungskette wurden untersucht und diskutiert.

Das ist überhaupt nicht das Problem um das es mir geht.

Es geht mir darum was die auf der CD gespeicherte Zahlenfolge bedeutet. Das ganze Sprungantwort-Gefasel geht schon deswegen an der Realität vorbei weil ein Sprung, wie er für das Ermitteln der Sprungantwort gebraucht würde, auf der CD prinzipbedingt gar nicht gespeichert sein kann. Auch eine Serie von Abtastwerten mit dem minimalen Wert, gefolgt von einer Serie von Abtastwerten mit maximalem Wert, ist kein Sprung in dem Sinn wie es für die Sprungantwort gebraucht würde. Es ist noch nicht einmal eine gute Annäherung an so einen Sprung. Ganz einfach weil ein Sprung per Definition ein unendliches Spektrum hat und auch haben muß, und es das als Digitalsignal nicht geben kann.

Die Sprunganwort eines Systems kannst Du nur sinnvoll ermitteln wenn Du die gesamte Strecke aus A/D-Wandler und D/A-Wandler als System betrachtest. Das heißt Du erzeugst einen Sprung im Analogsignal vor dem A/D-Wandler, und testest die Reaktion des Gesamtsystems auf diesen Sprung indem Du nach dem D/A-Wandler das resultierende Analogsignal untersuchst. Diese Sprungantwort ist das was für Audio allenfalls relevant ist.

Ein digital erzeugter "scheinbar idealer" Sprung ermittelt dagegen nur die Sprungantwort des Rekonstruktionsfilters im D/A-Wandler. Genau gesagt die kombinierte Sprungantwort des digitalen Oversampling- oder Sigma-Delta-Filters und des analogen Nachfilters. Für Leute die sich mit Filterdesign beschäftigen mag das relevant sein, für die Qualität des rekonstruierten Audiosignals ist das weitaus schwieriger zu beurteilen, und von Laien schon gar nicht. Eben weil die für Laien intuitiv "richtig" aussehende "Sprungantwort" eindeutig falsch ist.

Du bellst mal wieder den falschen Baum an, Hörschnecke, aber das sind wir von Dir ja gewohnt.

pelmazo schrieb:

Hier nicht Gegenstand der Betrachtung.

Ist mir klar, er sollte es aber sein, denn der momentane Gegenstand Eurer Betrachtung ist das Resultat einer Fehlinterpretation des Grundprinzips von digitalem Audio.

Und auch ohne Wert für die Realität, da in der Praxis das System aus CDP und Audio-CD eine Blackbox ist, wo der User weder die exakten Bandbegrenzungen bei der CD-Produktion, noch die exakten Bandbegrenzungen bei der Reproduktion im Player kennt. Niemand kann sagen, welches ursprüngliche analoge Rechtecksignal (z.B. eines Moog-Synthies) sein CDP überhaupt zu reproduzieren versucht.

Aber genau das soll doch reproduziert werden, und nicht ein künstlich erzeugtes Testsignal das schon im Ansatz die Grundlagen der digitalen Signalverarbeitung verletzt!

Die Sprungantwort ist hingegen exakt reproduzierbar und dringt genau in die Übergangsbereiche der diversen Bandfilter ein, in die Du Dich mit Deinem additiven Dünnbrett-Rechteck nicht traust.

Wie gesagt, wenn Du damit die Filtereigenschaften des Rekonstruktionsfilters untersuchen willst, kein Problem. Die Relevanz für Audio ist dann aber dahin. Und angesichts der dabei entstehenden Bildchen mit Nach- und Vorschwingern ist es so sicher wie das Amen in der Kirche daß die meisten Laien, Du eingeschlossen, daraus die völlig falschen Schlüsse für die Audiowiedergabe ziehen.

Ich habe manchmal sogar den Eindruck daß das genau der Zweck dieser Rechteck-Onanie ist.

pelmazo schrieb:

... was für ein Unsinn! Der jeweilige Wave-Editor ist völlig ohne Bedeutung und beliebig austauschbar. Es ist völlig egal, wie das Quellsignal optisch dargestellt wird. Quelle sind einzig und allein die digitalen Zahlenwerte auf der erstellten Test-CD. Sie sind im übertragenen Sinne immer für ein halbe Periode +1 und in der nächsten halben Periode -1 usw. Interessant ist einzig und allein, wie das zu testende System auf einen Wechsel von +1 nach -1 bzw. von -1 nach +1 reagiert. Auch bei der Anzeige des Ergebnisses ist die optische Darstellung nicht wirklich von Bedeutung, es reicht die nackte Darstellung der einzelnen (Sample-)Punkte.

Dann lass die Bilder doch weg und liste einfach die Zahlenwerte auf!

Bloß tut das keiner. Es wird grundsätzlich mit Kurvendiagrammen gearbeitet, gerade weil sie so anschaulich sind. Und genau deswegen weil es als Kurve dargestellt wird kommen die Leute auch zu falschen Schlüssen.

Ich finde in Deiner Abhandlung wird mal wieder sehr deutlich, wie sehr Du die reale Welt in ein idealisiertes, für Dich beherrschbares, Korsett zwingen willst. Puppenstube vs. Real-Life ;-)

Wenn ich das angemessen kommentieren würde bekäme ich Schwierigkeiten mit der Moderation.

Wenn ich das angemessen kommentieren würde bekäme ich Schwierigkeiten mit der Moderation.

Und darum sollte man diesen "*******" nicht weiter beachten. Eine Mischung aus vollkommener Selbstüberschätzung (tendierend zum Größenwahn), sowie einem ausserordentlich ausgeprägten, völlig unangemessenen Selbstbewusstsein.

Einfach ignorieren. Auch wenn´s schwer fällt.

-scope- schrieb:

Einfach ignorieren. Auch wenn´s schwer fällt. ;)

Wäre schade.
Ich amüsiere mich an diesem Thread und das beste dabei ist: ich lerne dabei auch noch neues aus den Fehlern anderer!

Was ist das eigentlich für ein Privatkrieg hier?? Mein schöner Thread!!
Es wird ja wohl jeder seine Sicht der Dinge darstellen dürfen, - zum drüber diskutieren. Ich möchte nicht Angst haben müssen, beschimpft zu werden, wenn ich eine Frage stelle, die zeigt, daß ich nicht der größte Durchdringer der Materie bin, - was ich gerne zugebe.
Genug zu dem Thema.

Was ich bemerken will, ist folgendes: Bei dem, was palmazo sagt, sind ja die Dachflächen des Rechtecks mitgedacht. Es geht aber eigentlich nur um die Flanken. Man könnte vielleicht besser einen scharfen Impuls nehmen, aber der müßte bei allen, die ihn benutzen, gleich sein. Es müßte sozusagen ein Normimpuls sein. Wo bekommt man den her? Wie war das mit dem Dirac-Impuls? Der Einfachheit halber haben wir ein Rechteck benutzt. Klar, wenn man das zoomt, sieht man immer eine Zeitspanne für den Anstieg, der im mathematischen Ideal nicht da sein dürfte.
Wie die Impulsantwort bei einem CDP aussieht, kann man meiner Meinung nach nicht mit Audacity beurteilen, wie es Hörschnecke gemacht hat. Einfach deshalb, weil diese Software nicht in der Lage ist, ein sauberes Rechteck mit z.B. 18kHz zu erzeugen.
Deshalb sage ich, man sollte das Ausgangssignal des CDP mittels Oszi beurteilen. Und da sehe ich, daß meine Geräte das ganz gut darstellen, mit leichtem Hochpaßverhalten. Wer das "verwaschene", das von paga angesprochen wurde, interpretieren, oder weiteres zu meinen Oszi-Bildern sagen kann: bitteschön.
Interessant wäre jetzt, wie ein CDP oberhalb der 100€-Klasse das 1kHz-Rechteck darstellt. Zur Reproduzierbarkeit sollte das mit Audacity erzeugt, und auf eine CD-R gebrannt werden. Falls hier nicht auch noch der gleiche oder sogar der selbe Brenner benutzt werden müßte? Ich benutze einen Toshiba DVD-ROM SD-R6012.
Was sagt Ihr dazu? Kommen wir irgendwie zu einer standardisierbaren Methode, das Impulsverhalten eines CDP zu bewerten?
Lobbe

Lobbe schrieb:

Es müßte sozusagen ein Normimpuls sein. Wo bekommt man den her? Wie war das mit dem Dirac-Impuls? Der Einfachheit halber haben wir ein Rechteck benutzt.

Sofern ich das bisherige richtig verstanden habe:
Wenn schon ein Rechteck nicht "richtig" dargestellt werden kann, dann kann ein Dirac-Impuls (der theoretisch eine unendliche Flankensteilheit und Impulsdauer gegen Null haben sollte) erst recht nicht realisiert werden.

Lobbe schrieb:

Ich möchte nicht Angst haben müssen, beschimpft zu werden, wenn ich eine Frage stelle, die zeigt, daß ich nicht der größte Durchdringer der Materie bin, - was ich gerne zugebe.

Wenn Du das gerne zugibst wirst Du von mir sicher nicht angepflaumt werden. Mir gehen die Leute auf die Nerven, die nicht durchblicken und gleichzeitig den dicken Max machen.

Was ich bemerken will, ist folgendes: Bei dem, was palmazo sagt, sind ja die Dachflächen des Rechtecks mitgedacht. Es geht aber eigentlich nur um die Flanken. Man könnte vielleicht besser einen scharfen Impuls nehmen, aber der müßte bei allen, die ihn benutzen, gleich sein. Es müßte sozusagen ein Normimpuls sein. Wo bekommt man den her? Wie war das mit dem Dirac-Impuls?

Es ist egal ob es ein Rechteck ist oder ein Dirac-Impuls oder ein Sprung. Das Grundproblem bleibt das Gleiche: Alle diese Signale haben ein unendliches Spektrum und sind nicht von einem Digitalsignal darstellbar, speziell sind sie nicht auf CD ablegbar.

Wie die Impulsantwort bei einem CDP aussieht, kann man meiner Meinung nach nicht mit Audacity beurteilen, wie es Hörschnecke gemacht hat. Einfach deshalb, weil diese Software nicht in der Lage ist, ein sauberes Rechteck mit z.B. 18kHz zu erzeugen.

Keine Software kann das. Die Frage die Du zuerst klären mußt ist, was in einem bandbegrenzten System wie dem bei der CD verwendeten unter einem Impuls überhaupt zu verstehen ist. Wenn der Impuls auf der CD gespeichert werden soll, dann muß er etwas sein das keine spektralen Anteile oberhalb von 22kHz hat. Das kann nur etwas sein das einschwingt und wieder ausschwingt, also quasi ein Impuls mit Anlauf.

Deshalb sage ich, man sollte das Ausgangssignal des CDP mittels Oszi beurteilen. Und da sehe ich, daß meine Geräte das ganz gut darstellen, mit leichtem Hochpaßverhalten.

Sie stellen was ganz gut dar? Und nach welchem Kriterium beurteilst Du "gut"?

Kommen wir irgendwie zu einer standardisierbaren Methode, das Impulsverhalten eines CDP zu bewerten?

So lange nicht definiert ist was unter diesen Umständen mit dem Begriff "Impuls" überhaupt gemeint ist wird man's kaum standardisieren können.

Wenn ein Dirac-Impuls auch steile Flanken hat, dann hatte ich etwas anderes im Sinn: Jemand schrieb hier etwas von einem Impuls mit einer sinusförmigen Flanke und einem Dach wie beim Rechteck, falls ich das noch richtig weiß. Was wäre damit?
Eine andere Idee hab ich aus einem Lautsprecher-Forum. Evtl. ist etwas ähnliches auch hier brauchbar: Eine einzelne Sinus-Periode, die auf der Nulllinie aufhört.

Lobbe

Lobbe schrieb:

Wenn ein Dirac-Impuls auch steile Flanken hat, dann hatte ich etwas anderes im Sinn: Jemand schrieb hier etwas von einem Impuls mit einer sinusförmigen Flanke und einem Dach wie beim Rechteck, falls ich das noch richtig weiß. Was wäre damit? Eine andere Idee hab ich aus einem Lautsprecher-Forum. Evtl. ist etwas ähnliches auch hier brauchbar: Eine einzelne Sinus-Periode, die auf der Nulllinie aufhört.

Alles was Ecken hat hat auch ein unendliches Spektrum. Ein plötzlich anfangendes Sinussignal also auch, nämlich da wo es die Nullinie verläßt. Im Grunde ist das ein mathematisches Problem. Du beschreibst Dein Testsignal als mathematische Funktion und machst eine Fourieranalyse davon. Das heißt Du zerlegst es in Sinussignale. Wenn keins dieser Sinussignale eine Frequenz über 22 kHz hat ist's gut.

Genau genommen kommen nur Signale in Frage die unendlich oft differenzierbar sind. Falls Dir das was sagt. Die also nicht bloß keine Ecken haben, sondern auch keine Ecken in der Ableitung, und der Ableitung der Ableitung...

Signale die das erfüllen und annähernd wie Impulse aussehen sind z.B. Wavelets, das sind quasi Sinusbögen mit Anlauf.

Ich finde es immer wieder faszinierend zu sehen, wie dünn die zivilisatorische Decke über dem homo sapiens ist. Damit soll es auch gut sein :-)

pelmazo schrieb:

Es geht mir darum was die auf der CD gespeicherte Zahlenfolge bedeutet.

... meinst Du, der CD-Player macht sich darüber auch Gedanken, wenn er die Samples abspielt? Er tut es einfach, wie man sehen kann.

pelmazo schrieb:

Auch eine Serie von Abtastwerten mit dem minimalen Wert, gefolgt von einer Serie von Abtastwerten mit maximalem Wert, ist kein Sprung in dem Sinn wie es für die Sprungantwort gebraucht würde.

Sehr lustig, erst legst Du die Latte unendlich hoch, um dann eine halbe Bildschirmseite damit vollzuschreiben, daß man da nicht hinüberklettern kann. Wenn jede Sprungfunktion unendlich steil sein müßte, gäbe es auf dieser Welt kein einziges reales Experiment zu Sprungantworten und wir würden in einer materielosen Welt der reinen Mathematik leben.

Das ist übrigens nicht nur meine Meinung, siehe Bildchen:

http://de.wikipedia....stamp=20071111022421

... oder z.B. aus der englischen Wikipedia-Definition zur Sprungfunktion:

"In electronic engineering and control theory, step response is the time behaviour of the outputs of a general system when its inputs change from zero to one in a very short time."

pelmazo schrieb:

Die Sprunganwort eines Systems kannst Du nur sinnvoll ermitteln wenn Du die gesamte Strecke aus A/D-Wandler und D/A-Wandler als System betrachtest.

... noch eine überflüssige, unerfüllbare Forderung. Der Inhalt einer gepressten Audio-CD wurde irgendwo auf der Welt durch Filter unbekannter Charakteristik gejagt, dessen Sprungantwort unbekannt bleibt. An einem anderen Ende der Welt spielt sie irgendein Käufer ab und jagt diesen Inhalt erneut durch ein Filter unbekannter Sprungantwort und Übertragungsfunktion. Nur dieses zweite System (also das der CD-Wiedergabe) steht mir als Tester überhaupt zur Verfügung.

Außerdem testest Du dann zwei Systeme und nicht eins, da eine Sprungantwort immer mit einer kontinuierlichen Zeitachse verbunden ist. Mastering und Wiedergabe einer CD sind aber asynchron bzw. diskontinuierlich.

pelmazo schrieb:

Ein digital erzeugter "scheinbar idealer" Sprung ermittelt dagegen nur die Sprungantwort des Rekonstruktionsfilters im D/A-Wandler. Genau gesagt die kombinierte Sprungantwort des digitalen Oversampling- oder Sigma-Delta-Filters und des analogen Nachfilters.

... was heißt hier nur? das ist mehr als genug. Daß es Dich nicht interessiert, sei Dir belassen. - Wenn Du "genau" sein willst, dann vergiß bitte auch nicht die analoge Ausgangsstufe des CDP.

pelmazo schrieb:

Für Leute die sich mit Filterdesign beschäftigen mag das relevant sein,[...]

... jeder Hörer eines CDP "beschäftigt" sich damit, da er jedesmal seine Musik über diese Filter serviert bekommt.

pelmazo schrieb:

für die Qualität des rekonstruierten Audiosignals ist das weitaus schwieriger zu beurteilen, und von Laien schon gar nicht. Eben weil die für Laien intuitiv "richtig" aussehende "Sprungantwort" eindeutig falsch ist.

Zu dieser "Intuition" trägst Du selbst bei, wenn die CD für gewöhnlich als perfekte Audioquelle suggeriert wird. Daß ein CDP selbst im besten Fall einen analogen Rechteck nur als vor- und nachklingelndes Etwas reproduzieren kann, erwartet der Laie dann auch nicht.

pelmazo schrieb:

Ist mir klar, er sollte es aber sein, denn der momentane Gegenstand Eurer Betrachtung ist das Resultat einer Fehlinterpretation des Grundprinzips von digitalem Audio.

... nochmal: es geht hier nicht um das Grundprinzip von digitalem Audio, sondern um das Sprungantwort-Verhalten von CDP. Du bist der einzige, der es auf diesen Teilaspekt verkürzt.

Aber genau das soll doch reproduziert werden, und nicht ein künstlich erzeugtes Testsignal das schon im Ansatz die Grundlagen der digitalen Signalverarbeitung verletzt!

Nein, dieser analoge Rechteck soll nicht reproduziert werden, weil dies mit einer Audio-CD von 44kHz/16bit sowieso unmöglich ist (schon vergessen? ;-)
Es geht tatsächlich nur um das (real existierende) "künstlich erzeugte Test-Signal" und dessen Auswirkungen. Mir persönlich reicht schon seine bloße Verwendbarkeit als "Fingerabdruck" eines Systems. Daß zusätzlich noch die Grenzen des Hörbereiches tangiert werden, ist ein interessanter Benefit, der anscheinend auch nicht Wenige hier interessiert. Dank des beleidigenden Umgangstones der Zugestiegenen, wird es damit aber bald wieder vorbei sein.

pelmazo schrieb:

Dann lass die Bilder doch weg und liste einfach die Zahlenwerte auf!

... ist aber auch nicht viel besser, zumindest bei der Sprungantwort kommt eine (wie auch immer) interpolierte Darstellung der Punkte der Realität nicht nur anschaulich näher.

@Lobbe

Einzig der Impuls der Gestalt U = sinc (t) erfüllt die Anfoderungen (wer nicht weiß was das ist: elementar dargestellt: [sin(t)]/t ).
Dieser Impuls hat aber unendlich viele Vorschwinger und Nachschwinger, aber da er eben nicht zeitbegrenzt ist, kann er bandbegrenzt sein.
Der Dirakimpuls, der hier so manchem vorschweben mag, wäre zB eine einzele Sinushalbwelle von 20 kHz. Das ist ein Nadelimpuls, dessen Spektrum aber, wegen der Ecken (er ist ja vorher und nachher Null) - wie gesagt wurde, nicht bandbeggrenzt sein kann, d.h. ein unendliches Spektrum hat.

@Höschnecke

Der CDP macht sich keine Gedanken darüber, aber die Gedanken, die man sich hier macht, sind sinnlos, weil sie auf falschen Prämissen beruhen. Die Folgerungen haben keinen realen Aussagewert.

Daß ein CDP selbst im besten Fall einen analogen Rechteck nur als vor- und nachklingelndes Etwas reproduzieren kann, erwartet der Laie dann auch nicht.

Ich kann nicht verstehen, wieso man ständig mit dieser absurden Forderung daherkommt:
Kein Audiosystem kann ein Rechteck reproduzieren, die Schallplatte konnte es schon gar nicht (falls wer auf diese Idee kommt).
Und immer wird das Rechteck umso rechteckiger, je mehr Oberwellen enthalten sind, also je höher die Samplingfrequnez in Relation zur Rechteckgrundfrequenz.

Was der Laie erwartet, ist eigentlich völlig irrelevant. Er erwartet in den meisten Fällen gar nichts, weil er die digitale Audiotechnik nicht versteht, wie man ja hier im Forum ständig sieht. Was dann herauskommt, ist immer ein Sammelsurium von Meinungen, die eben auf falschen Prämissen beruhen und zu falschen Schlüssen führen.

cr schrieb:

Die Folgerungen haben keinen realen Aussagewert.

Also nicht zuletzt von Dir lassen sich schon einige sehr reale Aussagewerte finden ...

cr: #100 erstellt: 22. Sep 2010, 19:54
Ich sehe bei obigen kleinen Rechtecken NUR ein Postringing, genau so wie es der alte rein analog filternde Sony 101 machte.

audiophilanthrop: #103 erstellt: 23. Sep 2010, 18:23
Symmetrische Impulsantworten gibt es nur bei phasenlinearen, rein transversalen Filtern (FIR).

paga58: #116 erstellt: 24. Sep 2010, 21:54
Hinweis auf entsprechende Zeitschriften-Artikel

Hörschnecke: #119 erstellt: 25. Sep 2010, 22:13
Filtercharakteristik der Reproduktionsfilter abbildbar

Und zu Deinem nachgeschobenen Beitrag...

cr schrieb:

Kein Audiosystem kann ein Rechteck reproduzieren, die Schallplatte konnte es schon gar nicht (falls wer auf diese Idee kommt).

Ist der Beitrag #44 von richi44 unter Berücksichtigung seiner Einschränkung also falsch? -->

richi44 schrieb:

Eigentlich OT; aber was solls: Es gibt Testschallplatten mit Rechteck, allerdings nur bei ausgeschalteter Entzerrung. Da ein Magnetsystem eigentlich ideal differenziert, braucht es für eine konstante Spannung eine konstante Steilheit der Nadelauslenkung. Und für die Polarität reicht es wenn die Auslenkrichtung umgekehrt wird. Oder anders gesagt, per Differnzierung ergibt sich aus einem Dreiecksignal ein Rechteck. Und Dreiecksignale sind auf Platte problemlos zu schneiden.

Gruß

Vielleicht kann ja wer den Graph so eines Schallplattenrechtecks hochladen, dann wird sich zeigen, wie gut das aussieht.

Vielleicht kann ja wer den Graph so eines Schallplattenrechtecks hochladen, dann wird sich zeigen, wie gut das aussieht.

Ich sehe bei obigen kleinen Rechtecken NUR ein Postringing, genau so wie es der alte rein analog filternde Sony 101 machte.

Wir haben trotzdem keine Erkenntnis gewonnen, denn es fehlt uns jegliche Ahnung, ob das hörmäßig auch nur irgendeine Relevanz hat. Wir haben nur ein paar schöne Bildchen, die wir nicht zu interpretieren wissen. Und im Hintergrund schwebt irgendwie bei manchen die Vermutung, dass der Wandler umso besser ist, je
1. kleiner die Überrschwinger
2. je symmetrischer die Überschwinger

Ob das wirklich besser ist, wissen wir nicht.
Vielleicht sind große Überschwinger das Bessere?!

Hörschnecke schrieb:

pelmazo schrieb: Die Sprunganwort eines Systems kannst Du nur sinnvoll ermitteln wenn Du die gesamte Strecke aus A/D-Wandler und D/A-Wandler als System betrachtest. ... noch eine überflüssige, unerfüllbare Forderung. Der Inhalt einer gepressten Audio-CD wurde irgendwo auf der Welt durch Filter unbekannter Charakteristik gejagt, dessen Sprungantwort unbekannt bleibt. An einem anderen Ende der Welt spielt sie irgendein Käufer ab und jagt diesen Inhalt erneut durch ein Filter unbekannter Sprungantwort und Übertragungsfunktion. Nur dieses zweite System (also das der CD-Wiedergabe) steht mir als Tester überhaupt zur Verfügung.

Macht ja nichts. Nimm System 1 einfach als im Sinne der Theorie ideal an (bei fs/2 ideal bandbegrenztes Abtastsystem mit der dementsprechenden abgetasteten sinc-Impulsantwort). Etwas anderes kann ein CD-Player ja auch nicht zugrunde legen.

Hörschnecke schrieb:

pelmazo schrieb: Für Leute die sich mit Filterdesign beschäftigen mag das relevant sein,[...] ... jeder Hörer eines CDP "beschäftigt" sich damit, da er jedesmal seine Musik über diese Filter serviert bekommt.

Na, was die klangliche Relevanz angeht, hat er schon recht. So ziemlich jeder CD-Player bekommt genug Aliasing-Unterdrückung auf die Reihe, um praktische Probleme auszuschließen. Gut, nur 6 dB Dämpfung bei fs/2 ist vielleicht etwas schäbig, aber danach geht's doch meist ziemlich fix abwärts.

Deine Spektren sind trotzdem ganz interessant anzuschauen (auch wenn es nächstes Mal auch eine 16384er FFT sein darf). Beim DCD-700AE sieht man, daß da ein Oberklasse-DAC werkelt (BB PCM1791), die Filterung ist dementsprechend. Und der DAC im Tascam muß ein etwas gurkiges 1-Bit-Teil sein, bei soviel Noiseshaping-Gedöns. Der Vergleich CD4000 zu ADA24 zeigt die Fortschritte auch im unteren Preisbereich (naja, einen Teil... den Unterschied vom altmodischen 16-Bit-R2R-DAC zum Multibit-Sigma-Delta sieht man so nicht, da müßte man den Dynamikbereich inspizieren).

Was mich bei Digitalfiltern im Hinblick auf die Praxis noch eher interessieren würde, wären periodische Welligkeit im Durchlaßbereich (siehe z.B. dieses Paper von Julian Dunn, dessen Ausführungen man sich ohnehin mal zu Gemüte führen sollte) und Intersample-Over-Anfälligkeit.
Mancher Aufbrettklang oder Software-Resampler bekomt periodischen Ripple in der Größenordnung von bald 0,5 dB hin, und manches lustige Upsampling reagiert auf "digital übersteuertes" Material denkbar ungnädig (ich erinnere nur an den Yamaha CDX-596, dessen PRO-BIT-System den fs/4-Testton glatt in Rauschen verwandelte und erst nach digitaler Pegelabsenkung zu korrekter Wiedergabe zu bewegen war <-- siehe "Loudness-War"-Thread im HiFi-Wissen).

Ach ja, potentiell noch interessant ist das Verhalten bei Signalen, die mit kräftigem Noiseshaping auf 16 Bit heruntergedithert wurden (übrigens die Standardeinstellung bei Audacity). Der CD4000 mit seiner "grobmotorischen" Pegelabsenkung sollte hier ein recht "dankbares" Testobjekt abgeben. Allerdings würde ich so etwas dann doch einer etwas "ausgewachseneren" Aufnahmeapparatur anvertrauen als einem ALC887 (ab Xonar D1/DX oder so).

cr schrieb:

Wir haben trotzdem keine Erkenntnis gewonnen, denn es fehlt uns jegliche Ahnung, ob das hörmäßig auch nur irgendeine Relevanz hat.

Ohne Hörtests verschiedener Leute oder von mir aus SOGAR ;-) Blindtests, wird es für Dich sicherlich auch nicht relevant sein. Aber so ahnungslos, wie Du tust, mußt Du auch nicht sein, denn hörmäßige Unterschiede wurden zumindest von einem Teilnehmer gemeldet. Da der Test reproduzierbar ist und eine Hypothese steht, lassen sich auch jederzeit weitere Ergebnisse produzieren (auch von Dir, wenn Du selbst nicht ahnungslos bleiben willst). Da ein gerader Frequenzgang bei CDPs in den meisten Fällen nicht ausreicht, um eine Klangneutralität zu liefern, ist die Suche jedenfalls nicht aussichtslos.

cr schrieb:

Wir haben nur ein paar schöne Bildchen, die wir nicht zu interpretieren wissen. Und im Hintergrund schwebt irgendwie bei manchen die Vermutung, dass der Wandler umso besser ist, je 1. kleiner die Überrschwinger 2. je symmetrischer die Überschwinger Ob das wirklich besser ist, wissen wir nicht. Vielleicht sind große Überschwinger das Bessere?!

Was das bessere ist, wird sich hier sicherlich auch keiner zu sagen trauen. Mir persönlich reichte jedenfalls schon eine Vorhersage anhand der Sprungantworten auf "anders" oder nicht.

Gruß

Der etwas andere Beitrag:
http://xkcd.com/26/

Lobbe schrieb:

Der etwas andere Beitrag: http://xkcd.com/26/

:-))) Jau, diese Auflockerung war dringend nötig!

Gruß

cr schrieb:

Ob das wirklich besser ist, wissen wir nicht. Vielleicht sind große Überschwinger das Bessere?!

Keine Überschwinger sind jedenfalls definitiv falsch. Wie viel Überschwinger nun am Besten wären ist im Grunde ein Streit um des Kaiser's Bart. Letztlich sieht man daran nämlich zumindest ansatzweise, wie das Rekonstruktionsfilter des D/A-Wandlers ausgelegt ist, und wie der Übergangsbereich zwischen Durchlaß- und Sperrbereich ausfällt, also der Bereich um 20-22 kHz herum. Das ist schon eher der Bereich für Oszilloskope als für menschliche Ohren, auch wenn mir natürlich klar ist daß dort die audiophilen Phantasien wohnen.

Daß das mit diesen Frequenzen am oberen Ende des Übertragungsbereiches zusammen hängen muß kann man sich etwa salopp formuliert folgendermaßen klar machen:

Der D/A-Wandler im CD-Spieler kriegt einzelne Zahlenwerte, und muß daraus einen kontinuierlichen Kurvenzug rekonstruieren. Dafür gelten zwei Bedingungen:

Durch die Zahlenwerte sind Stützstellen definiert, durch die die Kurve durch muß.

Die Kurve darf nur spekrale Anteile unterhalb von 22050 Hz enthalten.

Die naïve, intuitive Lösung, das "digitale Rechteck" einfach durch gerade Linien zum "analogen" Rechteck zu machen scheitert an der zweiten Bedingung: Das analoge Rechteck enthält zu hohe Frequenzen.

Da die Zahlenwerte bloß Stützstellen sind ist im Grunde dazwischen alles möglich. Man könnte sich auch eine Wellenlinie denken, die auf dem "Dach" des "digitalen Rechtecks" so gestaltet ist daß sie durch alle Stützstellen durchgeht. Solche Wellenlinien müssen von Stützstelle zu Stützstelle ungefähr eine halbe Periode durchlaufen, die Frequenz der Wellenlinie muß daher in der Nähe von der halben Abtastfrequenz liegen, also in dem Bereich in dem reale Rekonstruktionsfilter vom Durchlaß- in den Sperrbereich übergehen.

Die konkrete Filtercharakteristik wird sich daher auf die konkrete Ausprägung der Vor- und Nachschwinger auswirken, und es ist keine Überraschung daß sich unterschiedliche Wandler hier unterschiedlich verhalten. Der Einfluß auf den Klang ist dennoch als sehr gering zu veranschlagen, da er einen Frequenzbereich betrifft bei dem sich musikalisch sehr wenig abspielt, der von den allermeisten Leuten nicht mehr gehört wird, und der von einem A/D-Wandler im Normalfall auch schon unterdrückt wurde. Reale Musik ist somit davon nicht in nennenswertem Ausmaß betroffen, man braucht schon spezielle Testsignale um einen sichtbaren Effekt zu provozieren (wie z.B. das "digitale Rechteck").

Das ist schon eher der Bereich für Oszilloskope als für menschliche Ohren, auch wenn mir natürlich klar ist daß dort die audiophilen Phantasien wohnen.

Schön dass das zur Sprache kommt, denn die Phasenfehler und/oder Ripple in der Nähe von FS/2 etc...etc...sind sicher entscheidend für die Präsentation diverser Messergebnisse.
Die halte ich zwar für durchaus interessant, sind für den "guten Klang" aber nur in Ausnahmefällen von (nachweisbarer) Bedeutung.

Vergleichbar mit einem gleichmäßig abfalllenden (angeblich klangdefinierenden)Klirrspekrtum eines Verstärkers, bei dem T(!) HD irgendwo um < -85 dB liegt.

Du sprichst hier von dem ADC ...

audiophilanthrop schrieb:

Nimm System 1 einfach als im Sinne der Theorie ideal an (bei fs/2 ideal bandbegrenztes Abtastsystem [...]

, wieso eigentlich nur "einfach als ideal annehmen"? War die Bandbegrenzung auf 22,05 kHz (fs/2) bisher nicht immer als zwingende Voraussetzung für die korrekte Wiedergabe bei 44,1 kHz genannt worden? Muß dann nicht zwingend die Aufnahme der Musik ein "brick-wall" Filter durchlaufen haben? Also ein Filter, das erst bei genau 22,05 kHz senkrecht nach unten abfällt?

Wenn dies keine Gewißheit ist, gibt es dann eventuell Ausnahmen, bei denen auch Anteile oberhalb von 22,05 kHz auf kommerzielle CDs gelangt sind? (daß dies prinzipiell möglich ist, zeigt ja der digitale Rechteck auf der CDR)

pelmazo schrieb:

Der Einfluß auf den Klang ist dennoch als sehr gering zu veranschlagen, da er einen Frequenzbereich betrifft bei dem sich musikalisch sehr wenig abspielt, der von den allermeisten Leuten nicht mehr gehört wird, und der von einem A/D-Wandler im Normalfall auch schon unterdrückt wurde. Reale Musik ist somit davon nicht in nennenswertem Ausmaß betroffen, man braucht schon spezielle Testsignale um einen sichtbaren Effekt zu provozieren (wie z.B. das "digitale Rechteck").

... auch von pelmazo diese ungewohnte Vorsicht bei der Formulierung. Gibt es also Fälle, wo die A/D-Wandler im Vorfeld nicht normal unterdrückt haben und Musik auf CDs davon in gewissem Ausmaß betroffen ist? Sind denn irgendwelche Ausnahmen bekannt, bei denen unterabgetastetes Material auf käuflichen CDs gelandet ist? Wo also Anteile oberhalb 22,05 kHz vor dem ADC nicht vollständig ausgefiltert waren?

audiophilanthrop schrieb:

Etwas anderes kann ein CD-Player ja auch nicht zugrunde legen.

... mir scheint, der CD-Player "denkt" an dieser Stelle überhaupt nicht mit. Ob die Steigung zwischen zwei Samples noch flach genug ist, um innerhalb der erlaubten 22,05 kHz zu bleiben oder so steil ist, daß sie Alias-Frequenzen erzeugt - er interpoliert die Zwischenwerte anscheinend immer auf die gleiche Weise bzw. ohne einen Unterschied zu machen.

Zumindest machen das alle 5 von mir getesteten CDPs/DACs. Würde ein CDP tatsächlich "zugrunde legen", daß Frequenzen größer 22,05 kHz nicht gesampelt worden sein können, müßte er diese steilen Sprünge zwischen zwei Samples verweigern. Oder z.B. warnen. Da er dies offensichtlich nicht tut, behandelt er offenbar auch Shannon-Nyquist Verletzungen, ohne deren Grenzen "zugrunde zu legen".

Gruß

Also ein Filter, das erst bei genau 22,05 kHz senkrecht nach unten abfällt?

Senkrecht gibt´s nicht. In den CD-Spielern der ersten Generation (ohne Oversampling) sind übrigens 20KHz. Filter verbaut, die brickwall-Charakteristik zeigen und entsprechend steil ausfallen.
Von senkrecht ist das aber noch entfernt.

http://img385.imageshack.us/i/brickpt4.gif/

Aus diesem Grund ist die Spiegelfrequenzunterdrückung dieser alten Geräte durch die Bank weg "excellent". Der Alias einer 20 KHz Testfrequenz wird auf >-80 dB unterdrückt. Tiefere Frequenzen entsprechend sogar deutlich stärker.

scope, falscher Film, meine Ausführungen und Fragen bezogen sich ausschließlich auf ADC und nicht DAC.

Dann zeig´mir (uns) doch bitte mal dein "senkrechtes Filter".

Mein "Film" drehte sich um diese Anti-Aliasing Filter. Das passt schon. Diese Filter wurden nicht nur in DAC., sondern auch ADC verbaut. Bereits in jedem Stereo- PCM Prozessor sind vier Stück.

Einer der wenigen, die sich im Kino verlaufen haben, ist (wie üblich) die Hörschnecke.

-scope- schrieb:

Dann zeig´mir (uns) doch bitte mal dein "senkrechtes Filter".

Eben das ist ja der Punkt, es gibt sie nicht (so verstehe ich Deinen obigen Satz). Und wenn es sie nicht gibt, muß schon bei der A/D-Wandlung Material oberhalb von 22,05 kHz unzulässigerweise gesampelt worden sein.

Und umgekehrt kann der Frequenzbereich unterhalb 22,05 kHz nicht korrekt konserviert worden sein, da der nicht senkrechte Filter dort bereits Material dämpft.

Wenn Du recht hast, würde es überhaupt nie korrekte CD-Aufnahmen von Live-Musik geben, die Shannon/Nyquist erfüllen.

Wie die meisten deiner "Kollegen" hast du ein Problem mit der Einordnung von Größenordnungen.

Wenn Du recht hast, würde es überhaupt nie korrekte CD-Aufnahmen von Live-Musik geben, die Shannon/Nyquist erfüllen.

Genausowenig wie man z.B. mit den techisch perfektesten und breitbandigsten Pulsgeneratoren der 20.000 € Klasse ein "korrektes" Rechtecksignal erzeugen kann.

Tja....Scheiss Spiel...wa?

PS: ich komme meinen "Empfehlungen" weiter oben selbst nicht nach.
Bin daher wieder im Hintergrund.