Wissenswertes über HiFi und Audio
- Ersteller Morgoth
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<NeoN>
Fleet Admiral
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Moin,
macht es Sinn die Höhenausgabe von Dolby Atmos bzw. DTS:X mit normalen LS (alten Fontec 90 oder GLE403) in Upfiring Aufstellung zu testen oder braucht es dafür spezielle Upfiring-LS?
Ich habe gestern Die Mumie (4k Trilogie) mit DTS Neural:X getestet und fand dieses simulierte Geräusch, dass über einem etwas langfliegt schon bei meinem 5.1 recht interessant. Nun Frage ich mich, ob mir Upfiring-LS oder richtige Höhen-LS taugen würden. System: Denon X2700H DAB, F Canton GLE403 + 455 Center, Canton Plus X hinten, Teufel T 1300 SW.
Zweite Frage, da ich doch hauptsächlich Streame: Ist das Atmos (meist gibt es ja kein DTS:X) der Streaming-Anbieter überhaupt qualitativ hinreichen, um sich solchen Aufwand zu machen?
macht es Sinn die Höhenausgabe von Dolby Atmos bzw. DTS:X mit normalen LS (alten Fontec 90 oder GLE403) in Upfiring Aufstellung zu testen oder braucht es dafür spezielle Upfiring-LS?
Ich habe gestern Die Mumie (4k Trilogie) mit DTS Neural:X getestet und fand dieses simulierte Geräusch, dass über einem etwas langfliegt schon bei meinem 5.1 recht interessant. Nun Frage ich mich, ob mir Upfiring-LS oder richtige Höhen-LS taugen würden. System: Denon X2700H DAB, F Canton GLE403 + 455 Center, Canton Plus X hinten, Teufel T 1300 SW.
Zweite Frage, da ich doch hauptsächlich Streame: Ist das Atmos (meist gibt es ja kein DTS:X) der Streaming-Anbieter überhaupt qualitativ hinreichen, um sich solchen Aufwand zu machen?
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Kommt halt auf den Einsatzzweck an. Üblicherweise kann man die meisten Vollspektrum-Standlautsprecher ohne Probleme runter bis 60Hz betreiben, darunter nimmt der Schalldruck exponentiell ab.BigLA schrieb:
Mit den üblichen Subwooferwürfel mit verbauten Chasis von bis zu 10"(25cm) kann man dann den Bereich von 40-60 Hz übernehmen bzw. ergänzen lassen. Unter 40Hz bauen die dann aber auch rapide ab und unter 30 geht meist nichts mehr.
Denke aber mal nicht unbedingt nur an die üblichen Würfel. Ich werfe mal den alten TL-Sub (Link) von Visaton in den Raum. Der hat ein 12" und ein 15" Chasis verbaut. Der nutzbare Freqzenzbereich ging runter bis an die Infraschallgrenze. Der hat Leistung ohne Ende gebraucht, meine ein um die 2 x 250-300W Stereo Amp war dafür notwendig und das Gehäuse war so groß wie ein Schrank (2,2m hoch und seitlich etwa 50cm Kantenlänge).
EDIT:
@<NeoN>
Um herauszufinden ob Dolby Atmos was für einen ist bzw. der Aufwand sich lohnt würde ich mal versuchen so ein System probezuhören. Vielleicht gibt es bei dir in der nähe noch einen Hifi Händler der ein System zum Testen aufgebaut hat, oder alternativ jemand aus dem Forum der ein Atmos System besitzt und anbiten würde das mal probe zu hören.
Mir reicht der normale 5 Kanal Sound aus, Atmos konnte mich auch im Kino nicht wirklich überzeugen. Wollte aber in den nächsten 1-2 Jahren nochmal neuere Atmos Systeme probehören, vielleicht lag das damals nur an der neuen und evtl. noch nicht ganz ausgereiften Technik.
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BigLA
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Ja, natürlich kommt es auf den Einsatzzweck an. Wenn man Heimkino mit entsprechend übertriebenem Bass haben möchte ist das sicher was...Gorasuhl schrieb:
Naja, ich kann zwar nicht bestätigen (kein Messequipment - und lege kein Wert darauf), aber meine 2 Stand-LS sollen alle ab 25 bzw. 30Hz starten. Und ehrlich gesagt wenn ich die mit meinen Amps antreibe, brauche ich da keine Sub´s. Aber es fehlt vielleicht je nach Geschmack eben dieser brummige wumms durch die Größe oder Volumen eines Subs... doch davon merke ich nichts...
Höre primär aber auch Musik und lasse nur gelegentlich den TV damit laufen. Und tiefer dürfte es bei mir auch nicht sein, da so schon alles vibriert, wenn ich mal die LS mit den Sony´s antreibe 😂
Aber es gibt bei meinen LS aber auch Unterschiede...die alten Magnat M5 haben zwar kleinere TT, dafür 3 (TM/2xTT) und Bassreflex und gehen schon (meiner Meinung nach) extrem weit runter, entgegen meiner Sony SS F5, die als geschlossene Box mit größeren TT zwar auch tief, aber eher "trockener" spielen. Aber der unterschied ist nicht so riesig, wie man jetzt meinen könnte...
Sind auf jeden fall klar, sauber und neutral (die Magnat mehr als die sony´s). hatte selber mal einen canton AS30 (wenn ich mich recht erinnere....) und selbst fürs TV war mir das zu unpräzise und wummerich, da ists mit den tiefen Tönen der LS viel angenehmer... (mal abgesehen, dass mir Surround nicht mehr fehlt...)
P.S. Mir ists im Kino aber auch meist zu wummig und laut, da wäre manchmal weniger mehr
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25-30Hz, schön wär's.
Hier der Frequenzgang von den VOX 253: Link
Das sind halt schon LS im oberen Preis-/Leistungssegment. Und man sieht, dass selbst der 10" Treiber ab 50Hz nach unten rapide abbaut.
Natürlich wird einem das Einmessystem da den Knick versuchen auszubügeln. Klingt bei Zimmerlautstärke noch gut, sobald man aber weiter aufdreht kommt der Tieftöner schnell an seine Grenze.
Wird so ja auch bei modernen KFZs gemacht. Da werden die billigsten Lautsprecher verbaut und dann einmal beim Referenzfahrzeug eine Messung gemacht. Korrigiert wird das ganze digital, mit einem EQ für den linearen Amplitugengang und Phasenanpassung zur Lautzeitkorrektur. Das bügelt dann bei allen baugleichen Fahrzeugen drüber und man denkt man hat eine mordsmäßig gutes Sundsystem, bis man die mal lauter aufdreht
Hier der Frequenzgang von den VOX 253: Link
Das sind halt schon LS im oberen Preis-/Leistungssegment. Und man sieht, dass selbst der 10" Treiber ab 50Hz nach unten rapide abbaut.
Natürlich wird einem das Einmessystem da den Knick versuchen auszubügeln. Klingt bei Zimmerlautstärke noch gut, sobald man aber weiter aufdreht kommt der Tieftöner schnell an seine Grenze.
Wird so ja auch bei modernen KFZs gemacht. Da werden die billigsten Lautsprecher verbaut und dann einmal beim Referenzfahrzeug eine Messung gemacht. Korrigiert wird das ganze digital, mit einem EQ für den linearen Amplitugengang und Phasenanpassung zur Lautzeitkorrektur. Das bügelt dann bei allen baugleichen Fahrzeugen drüber und man denkt man hat eine mordsmäßig gutes Sundsystem, bis man die mal lauter aufdreht
BigLA
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Naja, ich bin diesbezüglich auch nur ein enthusiastischer Hörer und kenn mich mit Messtechnik nicht (mehr) so aus. Dass man hohe und tiefe frequenzen mit den meisten Konsum-Produkten kaum wiedergeben kann und dazu das gehör dann ja auch nicht mehr mitspielt ist ja auch logisch. Wollte nur sagen, für meine bedürfnisse ist der bass meiner LS extremst gut und bisher das u.a. beste, was ich gehört habe. Sicher gibt es LS und entsprechend optimierte hörplätze/Räume, bei denen das noch deutlich besser geht...😁Gorasuhl schrieb:
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Kommt halt, wie Sie selber geschrieben haben auf den eigenen Vorstellungen an und wie viel man vom niedrigen Frequenzbereich nutzen möchte bzw. in dem Fall auch bereit ist zu investieren. Nicht jeder braucht ein Heimkinosystem in der größenordnung von Mr. Woofa (Link).
Ich meine mit Bass auch nicht den typischen Assibass, mit dem meist Junge erwachsene in ihren PKw umherfahren, sondern einen gleichmäßigen Verlauf bis an die 20Hz.
Ich greife mal das beim TL-Sub genannte Beispiel von Jurrasic Park auf. Es ist halt ein unterschied, ob man beim T-Rex nur die bassigen Schritte hört oder auch richtig fühlen kann (Frequenzen deutlich unter 30Hz). Letzteres habe ich in den alten Kinos beispielsweise geliebt. Da hatte man genau das. Also, dass man gewisse basslastige Effekte nicht nur gehört, sondern das Frequenzspektrum so weit nach unten ging, dass man das auch fühlen konnte. Bei den modernen Mehrkanal Atmos Systemen in den Kinos fehlt mir das idr. komplett, was mit einer der Hauptgründe ist wieso ich nicht mehr in Kinos gehe.
Es gibt, oder zumindest gab mal eine Phase da wurden zu haufs Körperschallwandler an die/den eigenen Couch/Sessel angebracht um auch Frequenzen bis unter 20Hz erleben zu können ohne die teuren und großen Subs zu kaufen.
Ich finde die Seite leider nicht mehr, aber ein paar Herrschaften hatten mal um die 20 Stück an einer Couch befestigt und diese ist dann mit samt den Personen durch's Zimmer gewandert.
Ich hatte auch mal ein 2 wöchiges Praktikum bei einem Veranstalltungstechniker absolviert. Eingesetzt wurde bei Metal/Rock Veranstallungen von Seeburg die Accoustic Line. Waren glaube ich K22 oder K25 Fullrange PA Speaker und je nach Location und Anforderung des Veranstallters kamen dann noch die TSE-Infra dazu, welche von dem Mitarbeiter nur "Ladykiller" genannt wurden, da bei dem Schalldruck je nach Abstand zu der Menge es passieren konnte, dass Personen (vorrangig Frauen) umgekippt sind. Liegt aber eher daran, dass die Menge die Absperrung verschoben hat oder welche drüber geklettert sind.
Zumindest war da auch meine Erfahrung positiv mit den Infras. Ohne war der Klang zwar auch schon sehr gut, aber mit den Infras hat man doch schon einen deutlichen Unterschied im Klang gehabt.
Ich meine mit Bass auch nicht den typischen Assibass, mit dem meist Junge erwachsene in ihren PKw umherfahren, sondern einen gleichmäßigen Verlauf bis an die 20Hz.
Ich greife mal das beim TL-Sub genannte Beispiel von Jurrasic Park auf. Es ist halt ein unterschied, ob man beim T-Rex nur die bassigen Schritte hört oder auch richtig fühlen kann (Frequenzen deutlich unter 30Hz). Letzteres habe ich in den alten Kinos beispielsweise geliebt. Da hatte man genau das. Also, dass man gewisse basslastige Effekte nicht nur gehört, sondern das Frequenzspektrum so weit nach unten ging, dass man das auch fühlen konnte. Bei den modernen Mehrkanal Atmos Systemen in den Kinos fehlt mir das idr. komplett, was mit einer der Hauptgründe ist wieso ich nicht mehr in Kinos gehe.
Es gibt, oder zumindest gab mal eine Phase da wurden zu haufs Körperschallwandler an die/den eigenen Couch/Sessel angebracht um auch Frequenzen bis unter 20Hz erleben zu können ohne die teuren und großen Subs zu kaufen.
Ich finde die Seite leider nicht mehr, aber ein paar Herrschaften hatten mal um die 20 Stück an einer Couch befestigt und diese ist dann mit samt den Personen durch's Zimmer gewandert.
Ich hatte auch mal ein 2 wöchiges Praktikum bei einem Veranstalltungstechniker absolviert. Eingesetzt wurde bei Metal/Rock Veranstallungen von Seeburg die Accoustic Line. Waren glaube ich K22 oder K25 Fullrange PA Speaker und je nach Location und Anforderung des Veranstallters kamen dann noch die TSE-Infra dazu, welche von dem Mitarbeiter nur "Ladykiller" genannt wurden, da bei dem Schalldruck je nach Abstand zu der Menge es passieren konnte, dass Personen (vorrangig Frauen) umgekippt sind. Liegt aber eher daran, dass die Menge die Absperrung verschoben hat oder welche drüber geklettert sind.
Zumindest war da auch meine Erfahrung positiv mit den Infras. Ohne war der Klang zwar auch schon sehr gut, aber mit den Infras hat man doch schon einen deutlichen Unterschied im Klang gehabt.
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Gast
Hi
Ich würde gerne den in der digitalen Welt gefürchteten Jitter erklären.
Bei einer schnell schwingenden Gitarrenseite wird im Tonstudio alle 5 pekosekunden ein Ton aufgenommen, in Form von z.B. 16bit Blöcken. Stellt euch jeden aufgenommenen 16 Bit Block=Ton als Kugel vor. Jetzt kommen also im Tonstudio alle 5 pekosekunden eine Kugel in Form von 16Bit Blöcken auf die Festplatte und wenn man Zuhause die alle 5 pekosekunden Momentaufnahmen wieder mit 5 pekosekunden Abstand Genauigkeit in den D/A Wandler reinliefern will, kostet das leider 5.000€ und bei optischen Kabeln z.B. wird aus dem elektrisch digital Signal mit einem 3€ Bauteil optisches Digital gemacht und im D/A Wandler wird aus dem optischen Digital wieder mit einem 3€ Bauteil ein elektrisches gemacht, welches dann mit sehr schlechtem jitter im D/A Wandler landet. Ich habe deshalb, zum puren Musik genießen, einen Silent Angel Bremen T1-EU low jitter 24Bit 192hz Transporter zum Atoll Signature 100 Dac, da dieser D/A Wandler, nur über USB eine eigene Clock hat
Kurzfassung. Im Tonstudio kommt alle 5 pekosekunden eine Momentaufnahme der schnellen Gitarrenseite durch den A/D Wandler auf Festplatte und Zuhause ist man meilenweit von dem alle 5 pekosekunden Takt entfernt. Ergebnis ist, das die Musik nicht so klingt, wie sie aufgenommen wurde. Beim berühmten RME Adi 2 Dac ist der Reclock mit Low Jitter das Geheimnis
Ich würde gerne den in der digitalen Welt gefürchteten Jitter erklären.
Bei einer schnell schwingenden Gitarrenseite wird im Tonstudio alle 5 pekosekunden ein Ton aufgenommen, in Form von z.B. 16bit Blöcken. Stellt euch jeden aufgenommenen 16 Bit Block=Ton als Kugel vor. Jetzt kommen also im Tonstudio alle 5 pekosekunden eine Kugel in Form von 16Bit Blöcken auf die Festplatte und wenn man Zuhause die alle 5 pekosekunden Momentaufnahmen wieder mit 5 pekosekunden Abstand Genauigkeit in den D/A Wandler reinliefern will, kostet das leider 5.000€ und bei optischen Kabeln z.B. wird aus dem elektrisch digital Signal mit einem 3€ Bauteil optisches Digital gemacht und im D/A Wandler wird aus dem optischen Digital wieder mit einem 3€ Bauteil ein elektrisches gemacht, welches dann mit sehr schlechtem jitter im D/A Wandler landet. Ich habe deshalb, zum puren Musik genießen, einen Silent Angel Bremen T1-EU low jitter 24Bit 192hz Transporter zum Atoll Signature 100 Dac, da dieser D/A Wandler, nur über USB eine eigene Clock hat
Kurzfassung. Im Tonstudio kommt alle 5 pekosekunden eine Momentaufnahme der schnellen Gitarrenseite durch den A/D Wandler auf Festplatte und Zuhause ist man meilenweit von dem alle 5 pekosekunden Takt entfernt. Ergebnis ist, das die Musik nicht so klingt, wie sie aufgenommen wurde. Beim berühmten RME Adi 2 Dac ist der Reclock mit Low Jitter das Geheimnis
cubisticanus
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"Jitter erklären" ... "Pekosekunden" ... "16 Bit Block" ... "192 Hz" ... bei aller Liebe, das ist unverständlich und, na ja, vermutlich nicht richtig.
Haltet euch ev. lieber an so was: https://www.lowbeats.de/jitter-fakten/ (Keine wirkliche Gewähr, ich bin weder Toningenieur noch Messtechniker.)
PS: Oder war das ev. Satire, dann entschuldige ich mich. Aber dann gehört es auch nicht hier her.
Haltet euch ev. lieber an so was: https://www.lowbeats.de/jitter-fakten/ (Keine wirkliche Gewähr, ich bin weder Toningenieur noch Messtechniker.)
PS: Oder war das ev. Satire, dann entschuldige ich mich. Aber dann gehört es auch nicht hier her.
5 Picosekunden entsprechen 200 Gigahertz - da stimmt was nicht:
Typische Sampling-Frequenzen wären mit 44.1, 48, 96, 192 oder meinetwegen 352.8 kHz um Größenordnungen von dem entfernt, was Du hier versuchst zu beschreiben Taxirolf. Ganz abgesehen von Kugeln in Form von 16-Bit-Blöcken. 😉
Typische Sampling-Frequenzen wären mit 44.1, 48, 96, 192 oder meinetwegen 352.8 kHz um Größenordnungen von dem entfernt, was Du hier versuchst zu beschreiben Taxirolf. Ganz abgesehen von Kugeln in Form von 16-Bit-Blöcken. 😉
Das Auftreten und die Auswirkungen des bösen Jitter wurden an verschiedensten Stellen schon ausgiebig diskutiert. Fazit immer dann, wenn Leute mitreden, die auch verstehen, worum es geht: Jitter ist nur für Schlangenölverkäufer relevant, es wird versucht, dem technisch nicht versierten, aber zahlungswilligen Konsumenten jeden Blödsinn schmackhaft zu machen. Das ist wie mit den "audiophilen" Switchen für mehrere 100$, in denen die vollkommen unveränderte Platine eines 15€ Netgear Gerätes steckt, den Preis macht die blumige Beschreibung. Aber wer an Kabelklang glaubt, ist dafür empfänglich.
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Jitter/Apertur-Fehler und die A/D bzw. D/A Umsezung für PCM erklärt.
Wir nehmen eine Gitarre, schlagen eine Seite an. Diese schwingt idealerweise mit einer festen Frequenz.
Nun nehmen wir das mit einem Mikrofon am Handy/PC auf und machen dabei aus dem analogen Signal ein digitales. Das Mikrofon wandelt die akkustische Schwingung in eine elektrische um.
Das sieht dann so aus:
Beim digitalisieren wird das analoge Signal nur zu bestimmten Zeitpunkten betrachtet -> Zeitkontinuierliches (reales) Signal wird Diskretisiert.
Man spricht dabei auch von der Abtastung. Dies passiert idealerweise in festen Abständen.
Die Abstände werden als Abtastvorgänge pro Sekunde angegeben. Das kennt man auch als Abtastrate. Bei Audioaufnahmen ist diese typischerweise 44,1kHz, 48Khz, 96kHz, oder 192Khz, und bedeutet nichts anderes als 44.100 Abtastwerte pro Sekunde bei 44,1kHz Abtastrate, 48.000 bei 48kHz, und so weiter.
Weil real die Wandlung nicht unendlich schnell passiert, sondern etwas Zeit in anspruch nimmt, wird bei den Wandlern ein Halteglied (Sample-Hold) eingesetzt und der aktuelle Wert, wie der Name schon sagt, wird bis zum nächsten Abtastvorgang festgehalten.
Wieso braucht man das? Ganz einfach, ohne das Halteglied könnte sich der Wert beim Ablesen ändern und das führt zu Fehlern.
Betrachten wir nun noch die Werte. Das echte Signal kann unendlich viele Werte annehmen. Bei einem digitalen Signal ist das Signal auf bestimmte Werte begrenzt.
Wie viele Werte angenommen werden können wird mit der Bittiefe angegeben.
16 Bit entsprechen bspw. 2^16 bzw. 65.536 verschiedene Werte.
Aus dem kontinuierlichen Werten wird dadurch ein gestufter Werteverlauf.
Und hier nochmal die Schritte in einem Bild.
oben links analog,
nach rechts -> wertediskret
nach unten -> zeitdiskret
Dann kann man sich fragen, wieso nimmt man nicht wesentlich höhere Werte für mehr Genauigkeit?
Dafür und dagegen gibt es einige Gründe.
Die wichtigsten dürften sein:
Bei der rückwärtigen Wandlung (R-2R-Wandler) passiert das mehr oder weniger in umgekehrter Reihenfolge.
Das digitale Signal wird wieder zurück gewandelt, allerdings lässt sich aus dem zeit- und wertdiskreten Signal kein kontinuierliches erzeugen.
Aus dem digitalen Werten werden mit dem Umsetzer entsprechende elektrische erzeugt. Diese können aber auch nur bestimmte und nicht beliebiebige Werte annehmen.
Um die zeit wieder quasi kontinuierlich zu machen wird hier ein Halteglied genutzt, welches den aktuellen Wert einfach festhält bis der nächste ausgegeben werden soll.
Es entsteht also am Ausgang ein gestuftes Signal. Das wird noch mit Filterschaltungen (Tiefpass) geglättet (idealer Verlauf wäre die rote Kurve und kann sein, dass die noch etwas weiter nach rechts geschoben werden müsste).
Schauen wir uns nun ein paar Fehler an.
Beim Wandeln der kontinuierlichen Werte in diskrete Werte (und umgekehrt), kann das Signal nur noch festgelegte Werte annehmen. Dadurch entstehen Ungenauigkeiten, auch Quantisierungsfehler genannt.
Beim Jitter, bzw. Apertur-Fehler, passiert das quasi so ähnlich nur bezogen auf die Zeit.
Normalerweise sollte das Signal in festen Abständen abgetastet werden. 100% genau sind die dafür genutzten Frequenzgeneratoren und Schaltungen nicht, somit haben wir immer eine leichte Ungenauigkeit in der Zeit. Gleiches passiert auch nochmal beim Rückwandeln.
Die Ungenauigkeit entsteht dadurch, dass das System davon ausgeht, dass in festen Intervallen die Werte gemessen werden, der Wandler tatsächlich jedoch mal etwas früher oder später misst.
Das verursacht eine leichte Verzerrung des Signals und es entstehen dadurch ungewollte Frequenzanteile, welche man als Rauschen wahrnehmen könnte.
Hier mal extrem dargestellt, dass man überhaupt was sieht.
Die rote Kurve ist das Signal wie es sein sollte und das blaue (mit Jitter) ist das, was der AD Wandler durch den Fehler tatsächlich sieht.
Üblicherweise sind die Auswirkungen dadurch so schwach, dass man die nicht hört. Selbst bei künstlich mit leichtem Jitter versehenen Audiodateien muss man sich schon anstrengen das überhaupt wahrzunehmen.
Wer Verbesserungen/Fehler findet, gerne anmarkern.
Wir nehmen eine Gitarre, schlagen eine Seite an. Diese schwingt idealerweise mit einer festen Frequenz.
Nun nehmen wir das mit einem Mikrofon am Handy/PC auf und machen dabei aus dem analogen Signal ein digitales. Das Mikrofon wandelt die akkustische Schwingung in eine elektrische um.
Das sieht dann so aus:
Beim digitalisieren wird das analoge Signal nur zu bestimmten Zeitpunkten betrachtet -> Zeitkontinuierliches (reales) Signal wird Diskretisiert.
Man spricht dabei auch von der Abtastung. Dies passiert idealerweise in festen Abständen.
Die Abstände werden als Abtastvorgänge pro Sekunde angegeben. Das kennt man auch als Abtastrate. Bei Audioaufnahmen ist diese typischerweise 44,1kHz, 48Khz, 96kHz, oder 192Khz, und bedeutet nichts anderes als 44.100 Abtastwerte pro Sekunde bei 44,1kHz Abtastrate, 48.000 bei 48kHz, und so weiter.
Weil real die Wandlung nicht unendlich schnell passiert, sondern etwas Zeit in anspruch nimmt, wird bei den Wandlern ein Halteglied (Sample-Hold) eingesetzt und der aktuelle Wert, wie der Name schon sagt, wird bis zum nächsten Abtastvorgang festgehalten.
Wieso braucht man das? Ganz einfach, ohne das Halteglied könnte sich der Wert beim Ablesen ändern und das führt zu Fehlern.
Betrachten wir nun noch die Werte. Das echte Signal kann unendlich viele Werte annehmen. Bei einem digitalen Signal ist das Signal auf bestimmte Werte begrenzt.
Wie viele Werte angenommen werden können wird mit der Bittiefe angegeben.
16 Bit entsprechen bspw. 2^16 bzw. 65.536 verschiedene Werte.
Aus dem kontinuierlichen Werten wird dadurch ein gestufter Werteverlauf.
Und hier nochmal die Schritte in einem Bild.
oben links analog,
nach rechts -> wertediskret
nach unten -> zeitdiskret
Dann kann man sich fragen, wieso nimmt man nicht wesentlich höhere Werte für mehr Genauigkeit?
Dafür und dagegen gibt es einige Gründe.
Die wichtigsten dürften sein:
- Gegen höhere Abtast- und Bitraten spricht der benötigte Platzbedarf für die Daten (unkomprimiert! -> bspw. WAV, AIFF).
- doppelte Abtastrate -> doppelte Datenmenge
- doppelte Bitrate -> doppelte Datenmenge
Das menschliche Gehör ist träge. Grenzen der menschlichen Wahrnehmung. Mehr Bittiefe ermöglicht detailiertere Töne, jedoch kann das Gehör nur einen gewissen Dynamikumfang, idr. um 120dB, erfassen. 16 Bit ermöglicht 96dB und 24bit 144dB. Viele können daher durchaus einen Unterschied zwischen 16 und 24bit hören.- 32bit mit sehr hohen Abtastraten werden in Audiostudios verwendet um so wenig Rauschen wie möglich in die originale Aufnahme zu bringen. Sind für den Endnutzer also uninteressant.
- Man muss nicht unnötig hoch auflösen, weil man die Unterschiede kaum bis garnicht mehr hört
- Wir bauchen bspw. für Sprachübertragung nicht den gesamten Freqenzbereich, sondern es reichen bestimmte Ausschnitte davon und damit können massiv die entstehenden Datenströme reduziert werden.
- wird/wurde bspw. für die Telefonie eingesetzt, daher der blecherne/dumpfe Klang bei Telefonaten
Bei der rückwärtigen Wandlung (R-2R-Wandler) passiert das mehr oder weniger in umgekehrter Reihenfolge.
Das digitale Signal wird wieder zurück gewandelt, allerdings lässt sich aus dem zeit- und wertdiskreten Signal kein kontinuierliches erzeugen.
Aus dem digitalen Werten werden mit dem Umsetzer entsprechende elektrische erzeugt. Diese können aber auch nur bestimmte und nicht beliebiebige Werte annehmen.
Um die zeit wieder quasi kontinuierlich zu machen wird hier ein Halteglied genutzt, welches den aktuellen Wert einfach festhält bis der nächste ausgegeben werden soll.
Es entsteht also am Ausgang ein gestuftes Signal. Das wird noch mit Filterschaltungen (Tiefpass) geglättet (idealer Verlauf wäre die rote Kurve und kann sein, dass die noch etwas weiter nach rechts geschoben werden müsste).
Schauen wir uns nun ein paar Fehler an.
Beim Wandeln der kontinuierlichen Werte in diskrete Werte (und umgekehrt), kann das Signal nur noch festgelegte Werte annehmen. Dadurch entstehen Ungenauigkeiten, auch Quantisierungsfehler genannt.
Beim Jitter, bzw. Apertur-Fehler, passiert das quasi so ähnlich nur bezogen auf die Zeit.
Normalerweise sollte das Signal in festen Abständen abgetastet werden. 100% genau sind die dafür genutzten Frequenzgeneratoren und Schaltungen nicht, somit haben wir immer eine leichte Ungenauigkeit in der Zeit. Gleiches passiert auch nochmal beim Rückwandeln.
Die Ungenauigkeit entsteht dadurch, dass das System davon ausgeht, dass in festen Intervallen die Werte gemessen werden, der Wandler tatsächlich jedoch mal etwas früher oder später misst.
Das verursacht eine leichte Verzerrung des Signals und es entstehen dadurch ungewollte Frequenzanteile, welche man als Rauschen wahrnehmen könnte.
Hier mal extrem dargestellt, dass man überhaupt was sieht.
Die rote Kurve ist das Signal wie es sein sollte und das blaue (mit Jitter) ist das, was der AD Wandler durch den Fehler tatsächlich sieht.
Üblicherweise sind die Auswirkungen dadurch so schwach, dass man die nicht hört. Selbst bei künstlich mit leichtem Jitter versehenen Audiodateien muss man sich schon anstrengen das überhaupt wahrzunehmen.
Wer Verbesserungen/Fehler findet, gerne anmarkern.
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gintoki
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Was soll "das menschliche Gehör ist träge" bedeuten?Gorasuhl schrieb:
Der Dynamikumfang für 16/24 bit gilt lediglich für ungeditherte Signale und ohne Noise-Shaping.
Mit passendem Dithering und Shaping sind bei 16bit ca. 120dB wahrgenommene Dynamik möglich.
Gorasuhl schrieb:
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War mit der Formulierung auch nicht zufrieden.gintoki schrieb:
Würde das wohl eher Grenzen der menschlichen Wahrnehmung nennen.
Bezüglich DAC gibt es mehrere Wandler.
Die beschriebene umgekehrte Reihenfolge gibt es so nur bei dem R-2R. 1bit Wandler (oder auch Delta-Wandler), arbeiten nach einem anderen Prinzip.
Die 1-bit Wandler, arbeiten mit starker Überabtastung (R-2R Wandler arbeiten im kHz Bereich, diese im Mhz) allerdings wirkt sich das 0 auf das Jitter-Rauschen aus. Durch die Überabtastung und das andere Prinzip verbessert sich nur das Quantisierungsrauschen.
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Natürlich nicht nur der R-2R, aber halt nicht generell alle DAC, darauf wollte ich eigentlich hinaus.
R-2R ist um die Technik zu verstehen eigentlich die einfachste Art.
Daran kann man sich als Bastelprojekt auch selbst versuchen. Von 16 bit würde ich abraten, weil man einfach zu präzise Widerstände bräuchte (werden bei den fertigen R-2R Schaltungen als IC meines Wissens nach in der Fabrik passend gelasert).
Bis 8 Bit bekommt man das mit Präzisionswiderständen (glaube 0,1% Toleranz reicht schon aus) noch halbwegs hin.
Hatten mal so ein kleines Projekt im Studium mit einem ATMega16 oder 32.
R-2R ist um die Technik zu verstehen eigentlich die einfachste Art.
Daran kann man sich als Bastelprojekt auch selbst versuchen. Von 16 bit würde ich abraten, weil man einfach zu präzise Widerstände bräuchte (werden bei den fertigen R-2R Schaltungen als IC meines Wissens nach in der Fabrik passend gelasert).
Bis 8 Bit bekommt man das mit Präzisionswiderständen (glaube 0,1% Toleranz reicht schon aus) noch halbwegs hin.
Hatten mal so ein kleines Projekt im Studium mit einem ATMega16 oder 32.