Die CD-Lüge

Hallo,

Die CD überträgt nur Signale bis Abtastfrequenz/2Pi, dh: knapp7 kHz.

so ein kappes!

Ich habe grade folgenden Test gemacht:

1. Ich hab einen Sinus generiert, der von 5KHz bis 22KHz in 20 Sekunden linear ansteigt.
2. Ich hab mir nen CD-RW Rohling (von Traxdata) gekrallt und den Ton mit Nero als Audio-CD gebrannt (4x-Geschw.)
3. Ich hab den Laptop an mein Oszilloskop gehängt und die CD abgespielt

Fazit: Die CD überträgt den Sinus, aber bei 20KHz macht meine Soundkarte den Laden dicht. Wieviel über 20KHz noch rauskommt, weiss ich daher nicht.

Und falls Jemand den Test auch nochmal selber machen will, ich schicke ihm die Wave-Datei gerne zu (~2Mb).

mfg
Martin

Bei einigen Oversampler-Filtertypen kommen Signalteile bis 22kHz durch, meist geht es aber ab 20 kHz rapide bergab.
Die dort des langen und breiten beschriebenen Trugschlüsse basieren darauf, dass wieder mal weder Abtasttheorem noch Fouriertransformation wirklich verstanden wurden.

Es gibt nur eines:
traut was ihr hört. Vor allem wenn das nach x Monate sich bestätigt.

Ein lang dauernder Placebo-Effekt ist auch gut.

Hab den Bericht auch gelesen... primitives Puschen von LP... demnächst wollen sie uns weismachen, das wir seit den 50ern immer noch SW fernsehen und nur durch psychologische Tricks Farbe wahrgenommen wird.....

Die darstellbare Signalfrequenz muß kleiner sein als die Abtastfrequenz geteilt durch zweimal "Pi".....

Hmmm, also ich habe gelernt die maximal Darstellbare Frequenz ist halbe Samplingfrequenz.

Also theoretisch 22kHz bei CD Audio.

Duncan_Idaho schrieb:

... demnächst wollen sie uns weismachen, das wir seit den 50ern immer noch SW fernsehen und nur durch psychologische Tricks Farbe wahrgenommen wird..... :cut

Also...bei der Schallplattenwiedergabe kommt schon auch Musik in "Farbe" raus :)...und wenn ich mir so in Erinnerung rufe wie revolutionär besser am Anfang die Cd-Technik beschrieben wurde...
Von dem Artikel halte ich nicht viel...von der absoluten Überlegenheit der CD halte ich allerdings auch nix...zumindest wenn es um das Hören und nicht das Vergleichen von Messwerten und Vorzügen in der Handhabung geht

Gruss
Lia

Also...bei der Schallplattenwiedergabe kommt schon auch Musik in "Farbe" raus

Erinnert mich an nen Testbericht von nem T&A Cd Player kürzlich, bei dem die Wiedergabe auch sehr "farblich" war nach Worten der Autoren.

Hing vermutlich mit dem Stoff zusammen der zuvor konsumiert wurde

Achso, deshalb die kleinen braunen Krümel auf dem T+A...

Wobei man sagen muß, daß sich die LP erst nach der Einführung der CD zu ihrem technischen Maximum aufgeschwungen hat....

Da muss ich mal korrigierend eingreifen. Der Autor sagt nirgends, dass auf der CD nur max. 7kHz drauf sind !!!

Der Artikel bezieht sich darauf / besagt, dass bei der Digitalisierung mit 16/44,1 Fehler auftauchen können und beschreibt, wodurch sie entstehen können. Bei einer Digitalisierung eines Analosignnals mit/ab etwa DVD-A Standard 16 / 192 tauchen diese Fehler dann laut Autor garantiert nicht mehr auf. ( z.B. Abtastung exakt im Nulldurchgang )

Nicht mehr und nicht weniger steht in dem Artikel.

Wenn´s nicht zuviel Arbeit ist, könnte cr ja einscannen und einstellen, dann haben alle was davon, auch die, die den Artikel nicht gelesen haben...

gruß gangster

Er schreibt:
"Die darstellbare Signalfrequenz muß kleiner sein als die Abtastfrequenz geteilt durch zweimal "Pi"..... Das ist das, was "ohne große Probleme" mit der CD geht., und nicht die all die Jahre propagierten 20 Kilohertz." (Zitat Ende)

Das heißt aber, mehr als 7 kHz gehen nur mit "großen Problemen", was auch immer das sein mag.

Das Problem besteht, wie ich sagte darin, dass am Schreibtisch konstruierte Signle verwendet werden, die es bei der Aufnahme einer CD in Natura nicht gibt, eben Sinus-Impulspakete ohne Einschwingvorgang, weil diese nicht bandbegrenzt sind. Daher kann nie ein derartiges Signal in dieser Form widergegeben werden. Bei kleiner Frequenz merkt man das noch nicht, bei hohen sieht man es aber dann deutlich.

Ich habe den Artikel eingescannt, aus urheberrechtlichen Gründen darf er aber nicht veröffentlicht werden.

Hi cr,

ganz sicher geht dem Autor etwas die Ursachenzuordnung durcheinander, denn viele der beschriebenen Probleme haben weniger mit der Abtasttheorie zu tun als vielmehr mit der praktischen Realisation.

Aber an dieser Realität geht Dein Einwand bezüglich der zur Betrachtung verwendeten Signale etwas vorbei. Bei den heute gegebenen Möglichkeiten der digitalen Signlverarbeitung scheint sich niemand am Ende Gedanken darüber zu machen, ob die so erzeugten Signale überhaupt so aussehen dürfen.

Es ist relativ einfach, auch ohne "böswillige Absicht", derartige Signale bei der Musikproduktion zu erzeugen, und die Wiedergabeseite kann dann sehen, wie sie damit zurecht kommt.

Gruß

Es ist relativ einfach, auch ohne "böswillige Absicht", derartige Signale bei der Musikproduktion zu erzeugen, und die Wiedergabeseite kann dann sehen, wie sie damit zurecht kommt.

Das mag im Nichtklassik/jazz-Bereich durchaus sein.

Was mich aber stört:
Das mit den 7 kHz erscheint mir ziemlich willkürlich.
Genausogut kann ich sagen, eine 5 kHz (oder 7 kHz) Rechteckfunktion schaut ja noch irgendwie auch auf der CD so aus, eine 10 kHz-Rechteck schaut aber sehr übel aus, daher überträgt die CD nur 5 (7) kHz halbwegs ohne Probleme.
Das Problem ist immer, dass von Signalen ausgegangen wird, die eben ein ganz anderes Spektrum haben, als der Laie auf den ersten Blick vermuten würde (Rechteck-Funktion; Impulspakete, die ja auch nur ein Produkt aus Sinus*Rechteckfunktion sind). Daher sind derartige Betrachtungsweisen immer von Anfang an demagogisch angelegt, was einen schon verstimmt.

Was auch verstimmt: Die Schallplatte kann in Wahrheit solche Signale auch nicht wiedergeben. Sie lassen sich weder schneiden noch abtasten. Das sind immerhin Funktionen, die in einzelnen Punkten nicht differenzierbar sind (was sich in einem Spektralanteil ausdrückt, der auch weit über dem Basissignal beträchtlich ist).

Ich möchte einige hier mal sehen, wenn aus ihrer Anlage Rechteckimpulse kommen......

Ich hab mir mal eine Elektronenorgel gebaut und da hat man es mit Rechteck oder Sägezahn zu tun, wobei letzterer meist aus der Addition von Rechtecken im Oktavabstand mit entsprechenden Pegeln gebildet wird. Diese Signale werden anschliessend so gefiltert, dass unterschiedliche Klangfarben entstehen.
Worauf ich hinaus will: Ein Rechteck von 2 kHz ist von einem Sägezahn oder Sinus von 2 kHz zu unterscheiden. Bei einem Rechteck oder einem Sägezahn von 5 kHz ist praktisch kein Unterschied festzustellen und ab etwa 7 kHz hört sich alles gleich an.
Wenn wir diese Tatsache mal als Grundlage nehmen (logisch, die Oberwellen sind nicht mehr im hörbaren Bereich), so spielt es keine Rolle, wenn ab der CD Rechtecke der angegebenen Frequenzen nicht mehr als solche übertragen werden können, weil das Ohr eh nicht mehr mitmacht.
Weiter sollte man bedenken, dass Mikrofone, wie sie für CD-Aufnahmen in Studios verwendet werden, oberhalb 20 bis 30 kHz stark abfallen oder wirklich dicht machen. Auch die Mikrofonverstärker der meisten Mischpulte begrenzen den Frequenzbereich oberhalb 20 bis 30 kHz. Daher ist weder bei der CD noch bei einem Verstärker eine Wiedergabe bis in den MHz-Bereich sinnvoll. Denn wenn da ausser allfälligen Störungen nichts mehr vorhanden ist, das übertragen werden könnte, und sicher nichts mehr gehört wird, macht es keinen Sinn, diese Möglichkeit anzubieten.

cr schrieb:

Ich habe den Artikel eingescannt, aus urheberrechtlichen Gründen darf er aber nicht veröffentlicht werden.

Hier gibt's ihn:

http://www.clearaudio.de/res1/aktuelles/news/cd_luege.pdf

Gruß, Bernd

Hallo cr,
danke für das Ausgraben dieses in der Tat abstrusen Artikels mit allzu durchsichtiger Absicht.

cr schrieb:

Das Problem ist immer, dass von Signalen ausgegangen wird, die eben ein ganz anderes Spektrum haben, als der Laie auf den ersten Blick vermuten würde (Rechteck-Funktion; Impulspakete, die ja auch nur ein Produkt aus Sinus*Rechteckfunktion sind). Daher sind derartige Betrachtungsweisen immer von Anfang an demagogisch angelegt, was einen schon verstimmt.

Beispiel:
Bereits das erste Signal, Sinus mit genau halber Samplefrequenz (im Artikel Bild 1), erfüllt das Nyquistkriterum gerade nicht mehr, auch die weiteren Betrachtungen in den Bildern 2 - 6 sind somit sämtlich irrelevant.

cr schrieb:

Was auch verstimmt: Die Schallplatte kann in Wahrheit solche Signale auch nicht wiedergeben. Sie lassen sich weder schneiden noch abtasten. Das sind immerhin Funktionen, die in einzelnen Punkten nicht differenzierbar sind (was sich in einem Spektralanteil ausdrückt, der auch weit über dem Basissignal beträchtlich ist).

Ja, und weiter auf die CD bezogen:
Die CD bekommt unzulässige Signale erst gar nicht angeboten, können also auch keine Störungen hervorrufen.
Bereits bei der Aufnahme lässt das Anti-Aliasing-Filter *vor* dem Analog-/Digitalwandler nur zulässige Signale passieren.

Der letzte Abschnitt über Digitalfilter ist nur diffus, zusammenhanglos und entzieht sich einer sachlichen Bewertung mangels Inhalt.
Die "wenige Mathematik" habe ich nirgendwo gefunden.
Die Funktionsweise von (Digital-)Filtern scheint dem Autor unbekannt zu sein.

cr schrieb:

Das mit den 7 kHz erscheint mir ziemlich willkürlich.

Die bei von manchen LP-Freaks als vorbildlich angesehenen Analogaufnahmen verwendeten analogen Bandmaschinen konnten wegen der eingeschränkten Höhenaussteuerbarkeit und Vorverzerrung bestenfalls 5-7 kHz mit vollem Pegel übertragen.
Vielleicht durfte das Medium CD im Artikel als nicht besser rüberkommen?
Aber das ist nur eine Vermutung meinerseits.

Gruß
Franz

Franz-J. schrieb:

Hallo cr, danke für das Ausgraben dieses in der Tat abstrusen Artikels mit allzu durchsichtiger Absicht. cr schrieb: Das Problem ist immer, dass von Signalen ausgegangen wird, die eben ein ganz anderes Spektrum haben, als der Laie auf den ersten Blick vermuten würde (Rechteck-Funktion; Impulspakete, die ja auch nur ein Produkt aus Sinus*Rechteckfunktion sind). Daher sind derartige Betrachtungsweisen immer von Anfang an demagogisch angelegt, was einen schon verstimmt. Beispiel: Bereits das erste Signal, Sinus mit genau halber Samplefrequenz (im Artikel Bild 1), erfüllt das Nyquistkriterum gerade nicht mehr, auch die weiteren Betrachtungen in den Bildern 2 - 6 sind somit sämtlich irrelevant. cr schrieb: Was auch verstimmt: Die Schallplatte kann in Wahrheit solche Signale auch nicht wiedergeben. Sie lassen sich weder schneiden noch abtasten. Das sind immerhin Funktionen, die in einzelnen Punkten nicht differenzierbar sind (was sich in einem Spektralanteil ausdrückt, der auch weit über dem Basissignal beträchtlich ist). Ja, und weiter auf die CD bezogen: Die CD bekommt unzulässige Signale erst gar nicht angeboten, können also auch keine Störungen hervorrufen. Bereits bei der Aufnahme lässt das Anti-Aliasing-Filter *vor* dem Analog-/Digitalwandler nur zulässige Signale passieren. Der letzte Abschnitt über Digitalfilter ist nur diffus, zusammenhanglos und entzieht sich einer sachlichen Bewertung mangels Inhalt. Die "wenige Mathematik" habe ich nirgendwo gefunden. Die Funktionsweise von (Digital-)Filtern scheint dem Autor unbekannt zu sein. Gruß Franz

Nun, es ist nicht so wesentlich, Anti-Aliasing Filter nicht so genau zu kennen . Im wesentlichen genügt ein bisschen Logik :

Im wesentlichen hast du das Problem ja angesprochen, aber noch nicht so richtig erkannt :

Das/Die durch den/die Künstler erzeugte(n) analoge(n) Signal(e) wird/werden nicht alle vollständig digitalisiert, nur Bruchteile davon : Die, die die Filter vor der Digitalisierung passiert haben. Wie schwer das anschliessend klanglich (Stichwort Kabelklang) ins Gewicht fällt, steht wieder auf einem anderen Blatt.

Eigentlich ganz einfach. Ich verstehe ja, wenn man wieder mal"...die bösen Blättchenmacher sind sehr tendenziös..." loswerden muss. Man selber sollte aber auch nicht so selektiv lesen, dass man den Teil der Wahrheit ignoriert, der enthalten ist.

Dass man mit LP hervorragend Musik hören kann steht außer Frage. Die Frage ist, warum einige sich darüber so aufregen. Die Leut´ wissens wahrscheinlich selber nicht. Ist aber nur so eine Vermutung.

Gruß Stefan

Edit : Zu Beitrag Nr. 20 :

Du willst nicht verstehen. Auch gut.

Das/Die durch den/die Künstler erzeugte(n) analoge(n) Signal(e) wird/werden nicht alle vollständig digitalisiert,

Die Auswirkungen hängen eben vom Filter ab Phasendrehungen etc). Ein Signal, das keine Anteile über 22 kHz hat, müßte man auch nicht filtern, und würde daher (zumindest theoretisch, praktisch nahezu) völlig originär (bis auf Quantisierungsrauschen) reproduziert werden können.

gangster1234 schrieb:

Das/Die durch den/die Künstler erzeugte(n) analoge(n) Signal(e) wird/werden nicht alle vollständig digitalisiert, nur Bruchteile davon : Die, die die Filter vor der Digitalisierung passiert haben. Wie schwer das anschliessend klanglich (Stichwort Kabelklang) ins Gewicht fällt, steht wieder auf einem anderen Blatt.

Hallo Stefan,
da ist etwas Verwirrung entstanden.
Ich habe den Artikel noch mal sorfältig gelesen.

1. Der Artikel befasst sich nur mit Digitalfiltern, also solchen in der digitalen Signalkette nach dem A/D-Wandler, wie sie insbes. in den (Klang-)Stellern der Mischpulte und zuletzt im CD-Player enthalten sind.

2. Das Antialiasing-Filter [ein analoges Filter in der Studio-Aufnahmeelektronik] wird nicht behandelt.
Dieses verhindert ja gerade, daß solche (Stör-) Signale wie im Artikel behandelt [f = fs/2 und größer als fs/2] wie in Bild 1-6 überhaupt bei der Aufnahme an den Wandler gelangen.

Noch mal ganz deutlich:
Das im Artikel verwendete hochfrequente Testsignal mit der halben Abtastfrequenz verletzt das Nyquist-Kriterum, ist unzulässig und kann dank Antialiasing-Filter niemals aufgezeichnet werden.

Die ganze Betrachtung im Artikel entbehrt somit jeder (Praxis-)Relevanz und sagt absolut nichts zum Thema aus.

Verfrühter Aprilscherz?

Gruß
Franz

Das/Die durch den/die Künstler erzeugte(n) analoge(n) Signal(e) wird/werden nicht alle vollständig digitalisiert, nur Bruchteile davon

Ja und? Ist das bei einer LP anders? Ist das bei deinen Ohren anders? Ist das bei irgendeinem Aufzeichnungs und Verarbeitungsmedium anders?

Ein "Anti-Aliasing-Filter" gibt es in jedem elektrischen und natürlichen System!

Der Artikel ist schlichtweg Dummschatz (von der ersten bis zur letzten Zeile).

Aber er überzeugt, wenn man sich nicht auskennt. Und wer kennt sich schon aus? Das sind wenige.

Bei manchen Dingen muß man sich nicht auskennen - da sagt einem die Erfahrung und der gesunde Menschenverstand, daß es Blödsinn ist...

Gruß,

Frank

Laserfrankie schrieb:

Bei manchen Dingen muß man sich nicht auskennen - da sagt einem die Erfahrung und der gesunde Menschenverstand, daß es Blödsinn ist...

Ja, deshalb bei manchen Dingen findet man immer eine Gruppe von Menschen, welche meinen, es sei Blödsinn egal was das ist.
und wirklich komisch ist, dass es immer die Anderen sind, die ungesunde Menschenverstand haben.

Es ist ja nicht falsch, was Manni Baier schreibt. Und es ist sicher sinnvoll, immer wieder zu betonen, daß die Bedingung lautet fmax < fsample , nmE hatte Shannon es in seinem Artikel von 1948 auch genauso postuliert, trotzdem gibt es eine Menge Texte (auch Uniskripte), die fälschlicherweise ein Gleichheitszeichen zulassen.

Auch sollte klar sein, daß Shannon in seiner Arbeit von Voraussetzungen ausgeht, die in der Praxis schlicht und ergreifend nicht zu erfüllen sind. Also treten bei der praktischen Anwendung zwangsläufig Fehler auf, bei denen es abzuschätzen gilt, inwiefern sie tolerabel sind oder nicht. Daß das CD-Format, ganz nüchtern betrachtet, nicht ausreicht, liegt auf der Hand.

Die Fortschritte der CD-Technik, angefangen von Oversampling bei der Aufnahme bis hin zur Digitalfilterung bei der Wiedergabe zeigen ja, daß die Fehler durchaus bekannt wurden, und man versuchte sie so gut wie möglich zu minimieren. Daß der recht geringe Abstand zwischen Nutzband und Störband die Sache für die Filterung nicht leichter macht, liegt auf der Hand.

Bleiben die Schlußfolgerungen; DVD-Audio/SACD und Nachfolger böten vernünftige Lösungen, können sich aber wohl auf breiter Front nicht durchsetzen.
Der Autor empfiehlt analoge Techniken, wobei die Studiobandtechnik da nach wie vor beeindruckende Wiedergabequalität bietet. Das die Schallplatte bei all ihren Fehlern eine Alternative sein kann, mutet merkwürdig an, aber zumindest für mich kann ich bestätigen, daß Musikwiedergabe von der Schallplatte für mich sehr oft befriedigender ist. Erstaunlicherweise gefallen mir auch auf CD überspielte Schallplatten besser als ihre CD-Äquivalente, was die Frage aufwirft, ob es wirklich an der CD-Technik liegt, oder doch mehr an der Art der Datenaufbereitung für die Tonträgerproduktion.

Gruß

Das größere Problem dürften heutzutage die Tontechniker und weniger der Datenträger sein...

Genau. Mir ist der Tonträger egal, wenn der Sound stimmt. Schallplatte, CD, DVD und SACD können alle guten Sound bieten, leider wird er nur zu selten geboten.

jakob schrieb:

Es ist ja nicht falsch, was Manni Baier schreibt. Und es ist sicher sinnvoll, immer wieder zu betonen, daß die Bedingung lautet fmax < fsample , nmE hatte Shannon es in seinem Artikel von 1948 auch genauso postuliert, trotzdem gibt es eine Menge Texte (auch Uniskripte), die fälschlicherweise ein Gleichheitszeichen zulassen.

Hallo Jakob,

das Gegenteil ist richtig, der Artikel stotzt nur so von sachlichen Fehlern, wie cr und ich weiter oben dargestellt haben.
Zum Titelthema findet sich überhaupt keinerlei nachvollziehbare Beweisführung.
Nebenbei: gerade Baier benutzt ein illegales somit irrelevantes Testsignal mit f = fsample/2 und entwertet damit seine konkreten Betrachtungen.

Ein solcher Artikel hätte niemals von einer auch nur halbwegs sachkundigen Redaktion angenommen werden dürfen, mit einer Ausnahme: es handelt sich um einen (frühen April-)Scherz, und als solchen kann ich den auch nur betrachten.


Gruß
Franz

Wenn man sowohl einen sehr guten CD-Player, als auch einen sehr guten Plattenspieler sein eigen nennt, so fällt einem auf, daß die vorhandenen Klangunterschiede zwischen Schallplatte und CD vor allem auf unterschiedlicher Abmischung, unterschiedlichem Mastering oder Differenzen in der Pressqualität (bei der Schallplatte) beruhen.

Es ist ja auch kein Geheimnis mehr, daß in den 80ern viele Aufnahmen sehr schlampig auf CD überspielt wurden und das wirkt meines Erachtens in den Köpfen der "Analogies" immer noch nach.
Ich kenne etliche Aufnahmen, die auch heute noch besser auf Schallplatte klingen, als auf CD - das ist aber keine Systemfrage, sondern eine Sorgfaltsfrage der verantwortlichen Herausgeber.

Es gibt bei der Schallplatte allerdings für mich persönlich einen Hauptgrund, warum sie für mich nicht mehr taugt: Es gelingt einfach nicht, eine verzerrungsfreie Abtastung ohne Klirr zu bewerkstelligen. Bei einem mechanischen Kontakt hat man halt immer im wahrsten Sinne des Wortes Reibungsverluste.

Ich habe zwar noch immer einen Plattenspieler aber keinen besonders guten und auch nur, um meine alten Platten weiterhin abspielbar zu halten. Der Aufwand, um einem aktuellen, guten CD-Player mit einem Plattenspieler Paroli bieten zu können, ist einfach zu enorm und steigt leicht über das Zehhnfache des Kaufpreises des CD-Players - wenn nicht mehr. Und das ist es mir einfach nicht wert.


Gruß,

Frank

Es ist ja auch kein Geheimnis mehr, daß in den 80ern viele Aufnahmen sehr schlampig auf CD überspielt wurden

Nicht nur in den 80ern.

Wenn man sich heute so manche CD mal aufm PC mit nem Waveeditor ansieht, dann bekommt man nur noch das grausen. Voller Stempel aufm Kompressor, kein bißchen Dynamik mehr vorhanden.

@Franz-J.,

"das Gegenteil ist richtig, der Artikel stotzt nur so von sachlichen Fehlern, wie cr und ich weiter oben dargestellt haben."

Vielleicht habt ihr das eine oder andere misinterpretiert?
Wie gesagt, es gibt eine Menge immer noch verwendeter Texte, in denen die Beziehung fmax <= fsample/2 fälschlicherweise angegeben wird.
Insofern ist es sicher nicht falsch, was Baier hierzu schreibt; man könnte sich allerdings fragen, was diese Diskussion mit dem CD-Thema zutun hat, denn dessen Spezifikation reicht eben nur bis 20 kHz.
Dazu kommt Baier dann z.B. mit Bild 6.

"Zum Titelthema findet sich überhaupt keinerlei nachvollziehbare Beweisführung."

Abgesehen davon, daß ein Vergleich des von Shannon beschriebenen Verfahrens mit der Realisation in Form der CD-Technik jedem klar macht, daß es eine fehlerhafte Realisation sein _muß_ , so deutet selbstverständlich gerade die Einschwingproblematik in die richtige Richtung (Stichwort ist hier das Gibbsche Phänomen).

"Nebenbei: gerade Baier benutzt ein illegales somit irrelevantes Testsignal mit f = fsample/2 und entwertet damit seine konkreten Betrachtungen."

Bitte einfach nochmals nachlesen, wie im Text argumentiert wird.

"Ein solcher Artikel hätte niemals von einer auch nur halbwegs sachkundigen Redaktion angenommen werden dürfen, mit einer Ausnahme: es handelt sich um einen (frühen April-)Scherz, und als solchen kann ich den auch nur betrachten."

Es lohnt sicher, darüber nachzudenken, wie speziell in der Frühphase mit den Schwierigkeiten der Bandbegrenzung umgegangen wurde. Die spektrale Amplitudengewichtung durch das Sample&Hold-Glied mußte ja schließlich kompensiert werden.
Bedenkenswerterweise wird gerade die Frage der Vor-und Nachechos auch heutzutage immer noch diskutiert, siehe dazu z.B. entsprechende Artikel von Julian O.Smith, der vorschlägt, Digitalfilter grundsätzlich auf nahezu reines Postringing auszulegen, da für den menschlichen Hörsinn Preechoes unnatürlich und somit störend seien.

Gruß

Wie gesagt, es gibt eine Menge immer noch verwendeter Texte, in denen die Beziehung fmax <= fsample/2 fälschlicherweise angegeben wird.

Hmm dumme Frage, aber wie lautet es dann, zumal ja alle Angaben von Frequenzgängen bei dig. Geräten dem entsprechen?

Die richtig formulierte Beziehung lautet:

fmax < fsample/2

Gruß

P.S. Natürlich immer unter Beachtung der Randbedingungen; Shannon geht von einigen Voraussetzungen aus, die in der Realität _nicht_ _erfüllbar_ _sind_.

Achso, na dann passts schon.

Hallo Jakob,

ob kleiner gleich oder nur kleiner macht meines achtens aber irgendwie in dem zusammenhang keinen wirklichen unterschied.

@ eisbär64,

mir ist nicht ganz klar, welchen Zusammenhang Du jetzt meinst, aber dies schrieb ich einige Beiträge weiter oben:

"Wie gesagt, es gibt eine Menge immer noch verwendeter Texte, in denen die Beziehung fmax <= fsample/2 fälschlicherweise angegeben wird.
Insofern ist es sicher nicht falsch, was Baier hierzu schreibt; man könnte sich allerdings fragen, was diese Diskussion mit dem CD-Thema zutun hat, denn dessen Spezifikation reicht eben nur bis 20 kHz.
Dazu kommt Baier dann z.B. mit Bild 6."

Gruß

P.S. Natürlich immer unter Beachtung der Randbedingungen; Shannon geht von einigen Voraussetzungen aus, die in der Realität _nicht_ _erfüllbar_ _sind_.

Ich kenne nur diese Bedingung:

Sei f eine Omega-bandbegrenzte reelle Funktion, dann läßt sich f aus ihren Werten f(k/2 Omega) k aus Z, eindeutig rekonstruieren mit Hilfe der Interpolationsformel ........

Was ist in der Realität nicht erfüllt:
1) das Musiksignal ist nicht omega-bandbegrenzt, sondern hat noch geringe Spektralanteile über 22 kHz.
2) die Abtastwerte werden quantisiert

Man könnte noch ergänzen, daß die Probennahme nicht nur wegen der Amplitudenquantisierung kritisch ist, sondern auch wegen der notwendigen Verletzung der Shannonschen Annahme, daß eine Folge von Dirac-Stößen verwendet werden würde.

Was geschah in der Frühphase der Digitalisierung eigentlich gegen die Spektralgewichtung durch ein Sample&Hold-Glied, wenn nicht mittels Oversampling quantisiert wurde?

Shannon argumentiert bei der Rekonstruktion mit einem idealen Tiefpass, bei dessen Verwirklichung es ebenfalls Schwierigkeiten gibt.

Gruß

Eine Rekonstruktion nicht durch Delta-Impulse sondern durch eine Treppenfunktion erfordert ein Korrrektur-Filter mit Übertragungsfunktion Pi*w/sinc(Pi*w/2*Omega).
Dieses Filter bewirkt eine mit steigender Frequenz zunehmende Höhenanhebung (von maximal Pi/2 für f = Omega, das sind +3,9 dB bei f = Omega bezogen auf Omega = 0)

(w steht für kleines Omega)

Was auf der Wiedergabeseite stattfand ist bekannt, denn so wird die Amplitudengewichtung an dieser Stelle kompensiert,aber was passierte bei der Aufnahme?

Gruß

jakob schrieb:

Es ist ja nicht falsch, was Manni Baier schreibt. Und es ist sicher sinnvoll, immer wieder zu betonen, daß die Bedingung lautet fmax < fsample , nmE hatte Shannon es in seinem Artikel von 1948 auch genauso postuliert, trotzdem gibt es eine Menge Texte (auch Uniskripte), die fälschlicherweise ein Gleichheitszeichen zulassen.

Nun, nicht immer ist auf den ersten Blick klar was ich beabsichtige. So auch dieses mal.

Nun, es ist über weite Strecken grandios falsch, was Manni Baier da schreibt :

Seine Aussagen auf Seite 24 des LP-Artikels zwischen den rot geschriebenen Worten "Bild1" und "Bild 3+4" beruht entweder auf der Unkenntnis der Lösung des Problems ( was mir in seinem Fall schwerfällt ) oder auf dem bewußten Verschweigen dieser Lösung, um damit sinnlos Stimmung zu machen. Was also wahrscheinlicher ist, mag jeder selber überlegen.

Das Wechselstrom-Signal wird vor der Wandlung nicht nur durch Filter geschickt, die die Randbedingungen sicherstellen/herstellen helfen, es gibt da noch einen Kniff :

Das Signal wird vor der A / D -Wandlung durch einen Gleichspannungs-Offset soweit angehoben, so dass Nulldurchgänge ( deswegen schrieb ich exakt auch weiter vorne so fett ) nicht mehr vorkommen.

Ein 20 Khz-Sinus kann problemlos mit 16bit/44,1 kHz digitalisiert werden. Die Wissenschaft ist soweit. Zweifel am Theorem sind nicht angebracht, Manni Baier.

Du, jakob, hattest über ´ne Woche Zeit, die Verwirrung, die der Artikel damit auslöste, zu klären. Ich frage mich warum du´s nicht getan hast. ( Stattdessen hüpfst du vom hundertsten ins tausendste und machst die Verwirrung komplett) . Aber ich frage mich nicht lange. Habe schon zwei Antworten. Die behalte ich aber für mich.

gruß gangster

"Das Signal wird vor der A / D -Wandlung durch einen Gleichspannungs-Offset soweit angehoben, so dass Nulldurchgänge ( deswegen schrieb ich exakt auch weiter vorne so fett ) nicht mehr vorkommen."

Wieso hilft das weiter? Handelt es sich bei einem überlagerten DC-Offset nicht nur um eine Parallelverschiebung? Nulldurchgänge sind eine reine Definitionssache in der Audiotechnik, der springende Punkt war, daß die Abtastwerte einen konstanten Wert annehmen, was auch im Offset-Fall immer noch so wäre.

"Ein 20 Khz-Sinus kann problemlos mit 16bit/44,1 kHz digitalisiert werden."

Baier ging es eher darum, ob er auch problemlos nach der DA-Wandlung als 20 kHz-Sinus durchgeht.

"Die Wissenschaft ist soweit. Zweifel am Theorem sind nicht angebracht, Manni Baier."

Wie gesagt, bitte nachlesen, was wie und in welchem Zusammenhang als Argument benutzt wird.
Wenn man sich auf das beschränkt, was kritikwürdig ist, kommen wir dann auch ein Stück weiter.

Gruß

Hallo Gangster,
wie alle anderen Befürworter der CD-Technologie berufst du dich auf das Abtasttheorem und die von Manni Baier aufgezeigte Fragestellung wird nicht ein einziges Mal nachvollziehbar widerlegt.

gangster1234 schrieb:

Nun, es ist über weite Strecken grandios falsch, was Manni Baier da schreibt : ... Ein 20 Khz-Sinus kann problemlos mit 16bit/44,1 kHz digitalisiert werden. Die Wissenschaft ist soweit. Zweifel am Theorem sind nicht angebracht, Manni Baier. ... gruß gangster

Soso,
diese zwei Aussagen sind so wie sie hier stehen haltlos und vollkommen unangebracht - und grundsätzlich: Theoreme sind zum Zweifeln da!!!

Ich möchte nochmal etwas erläutert haben.

Manni Baier weist anhand Beispielen nach, daß Signale (die im Bereich möglicher Inhalte bei der Musikreproduktion liegen) NICHT unverfälscht wiedergegeben werden. Diese Verfälschungen betreffen vor allem Signalform UND Phasenlage sowie Schwebungen nahe der postulierten Grenzfrequenz von 1/2 Abtastfrequenz.

Seine Schlußfolgerung erscheint mir jedenfalls nicht falsch und ist mitnichten durch ein billiges 'Abtasttheorem' aus der Welt zu schaffen.

Freundlichen Gruß
thorsten

P.S. neben diesem Nachteil für das Medium CD sprechen meines Erachtens auch viele Vorzüge dafür - ich benutze tatsächlich sowohl die LP als auch die CD - etwas mehr lieben tue ich die LP!

Mathematische Theoreme sind wohl nicht zum Bezweifeln da, da muß ich widersprechen.
Und die betrachteten Signale erfüllen eben das Abtasttheorem nicht.

matadoerle schrieb:

die von Manni Baier aufgezeigte Fragestellung wird nicht ein einziges Mal nachvollziehbar widerlegt.

Wie schon zu Beginn erläutert, gelingt es dem Autor des Artikels nicht, seine brisante These zu belegen.
Der im Artikel angesprochene mathematische Beweis der These fehlt genauso wie eine Widerlegung des Shannon-Theorems.
Die dort angeführten "Überlegungen" (Zitat) und abwegigen Schemazeichnungen tun ein Übriges, den ganzen Artikel als nicht überzeugend erscheinen zu lassen.

Außerdem kann sich jeder mit ausreichenden messtechnischen Grundkenntnissen per CD-Player, TestCD und Oszilloskop praktisch vom Gegenteil überzeugen.

Also was soll so ein Artikel?

Franz

cr schrieb:

Mathematische Theoreme sind wohl nicht zum Bezweifeln da, da muß ich widersprechen. Und die betrachteten Signale erfüllen eben das Abtasttheorem nicht.

Hallo cr,
JEDES Theorem ist eine (meistens nachvollziehbare) Annahme, die als gültig betrachtet werden darf, solange nicht der Gegenbeweis erbracht wurde.

Gerade in dem Versuch ein Theorem zu widerlegen kann man nicht nur sein Verständnis für das Theorem selber als auch für dessen angestammten Anwendungsbereich schärfen.

Weder Baier noch ich massen uns an das Theorem anzuzweifeln - ich zweifel allerdings an deiner Aussage, daß die betrachteten Signale nicht das Theorem erfüllen; oder besser ausgedrückt vielleicht: das Theorem erfüllt nicht die Voraussetzungen um bei einem Musiksignal angeführt zu werden.

Wer kann mir bitte erklären, wie ich nachvollziehen kann, warum die betrachteten Signale nicht in einem Musikstück vorhanden sein sollten?

Gruß
thorsten

matadoerle schrieb:

ich zweifel allerdings an deiner Aussage, daß die betrachteten Signale nicht das Theorem erfüllen

Hallo thorsten,
Signale mit Frequenzen f gleich oder grosser fsample/2 verstoßen gegen das Therorem.
im Artikel wird aber ein Sinus mit genau f = fsample/2 benutzt, also ein illegales Signal:

Zuerst betrachten wir den Spezialfall, bei dem wir eine Frequenz mit exakt der Hälfte der Abtastrate beobachten, ... bild 1 ...

Jetzt aber belassen wir die Frequenz gleich, verschieben aber den Abtastzeitpunkt ein wenig, und zwar um exakt 90° im elektrischen Sinne. Da es sich um exakt das gleiche Signal handelt wie in Fall 1, sollten die Abtastwerte auch gleich sein. Das erstaunliche Ergebnis zeigt Bild 2.

Abgesehen davon, daß die Verschiebung um 90Grad nicht wenig ist, sondern viel, liefert diese Betrachtung nicht mehr als eine Anschauung dafür, was passiert wenn man das Theorem per illegaler Signale (per Aliasing) verletzt, aber das ist ja nichts Neues, das wissen wir ja schon seit Shannon und Nyquist.

In diesem fadenscheinigen Stil geht es weiter drunter und drüber ("Slew Rate" etc.).
Brisante These ohne einen einzigen Beleg,
für mich ist der Artikel nicht mal das Papier wert, auf das er gedruckt wurde, vielleicht wäre morgen der geeignete Publikationszeitpunkt.

Gruß
Franz

Ein mathematisches Theorem ist von einem physikalischen grundsätzlich zu unterscheiden.
Mathematik ist keine Naturwissenschaft, ein mathematisches Theorem mit gültigem Beweis ist nicht falsifizierbar.

Streit gibt es nur über das Auswahlaxiom, hier gibt es zwei Richtungen.

Hallo! Ich kämpf noch ein wenig mit der Materie...
"90 Grad im elektrischen Sinne" ? Ist das Signal nicht nur im Zeitbereich eine 1/4-Periode früher ausgelöst? Also eine 1/80000 Sekunde beim 20-kHz-Signal? Wenn der Sampler jede 1/44100 Sekunde auslöst, "trifft" er eine 20-kHz-Welle statistisch gesehen 2,21 mal pro Periode, oder? Was macht der A/D-Wandler wenn nicht die Maximalwerte getroffen wurden? Gibt es oder darf es eine MaxHold-Funktion bei Abtastern geben? Sind das die Fragen die sich der Baier-Manni auch gestellt hat? Trifft die Problematik denn nur auf Frequenzen zu, die das Abtasttheorem nicht erfüllen oder auch auf die die es tun? Ich hoffe, daß ich nix überlesen habe, was meine Fragen beantwortet hätte...

Oder hat es was mit Faltung zu tun? Dann bin ich raus...

Gruß, Karsten

Hallo Franz

Franz-J. schrieb:

(...) Brisante These ohne einen einzigen Beleg, für mich ist der Artikel nicht mal das Papier wert, auf das er gedruckt wurde, vielleicht wäre morgen der geeignete Publikationszeitpunkt.

Ganz meine Meinung.

Aber ist das nicht typisch für diese Form der Publikationen? Jemand der meint, im Jahre 2005 noch Munition für den hilflosen und längst besprochenen Disput Analog vs. Digital, resp. LP vs. CD liefern zu müssen, um damit eine eingeschworene und bisweilen fanatische Käufergruppe mit angeblichen Argumenten zu beliefern, hat der nicht sowieso den Anschluss verpasst oder hat nur vor, sinnlos zu provozieren?

Die LP passt doch wunderbar zur AAA. Dort übernimmt man die Aussagen solcher Pamphlete nur zu gern und schmeisst damit um sich. Seriös? Professionell?

Gruss
Tschugaschwilly