32 bit DA-Wandler

[Banjo]

@_xxx_: Vielleicht noch ein anderer Ansatz: wenn Du dir Messkurven von Wandlern in guten Audiointerfaces ansiehst, dann haben die bei 44,1kHz Samplerate und 15 oder 20 kHz-Signal Pegelabweichungen von 0,irgendwas dB und Verzerrungswerte von 0,00irgendwas Prozent oder noch besser. Das müsste nach Deiner Theorie ja dann alles gelogen sein, weil theoretisch unmöglich.

Du bist auch in bester Gesellschaft, ich weiß, dass es in der Praxis funktioniert und dass es mathematisch korrekt ist. Aber vorstellen kann ich mir das im Detail auch nicht, wie sich da die Impulsantwort des Filters Sample für Sample drüber schiebt (=Faltung) und aus den vogelwilden Samplepunkten wieder der 15K-Sinus wird.

Manchmal muss man Dinge auch einfach akzeptieren. Ich arbeite damit und fahre so wunderbar und siehe da, alles verhält sich so, wie es die Theorie vorhersagt.

Banjo

 

[_xxx_]

Ich weiß meinerseits rein aus der Praxis, dass 96k Aufnahmen in meinen Ohren manchmal besser klingen, wohl weil viel obertonreicher. In 95% aller Fälle egal bereits wegen schmalbandiger Tonquelle, aber die 5% existieren und sind manchen nicht ganz so unwichtig - Intrumente und Stücke, wo sehr viele Obertöne im Bereich 20-40k enthalten sind.

 

[zulu]

Zusätzlich zu dem was die anderen bereits ge/beantwortet haben:

Kaum, da die ganzen Obertöne somit stark gefiltert werden. Es ist trotzdem etwas besser, weil Transienten besser erhalten bleiben bzw. ein intelligenter Sampler kann das Signal besser nachbilden durch optimirte Samplepositionen und diverse anderen Tricks beim runterrechnen auf die 44,1.

Transienten eines in 96 kHz gespeicherten Signals, das auch in 44.1 kHz "passt", sind nicht besser. Der einzige Unterschied ist, dass in der 96 kHz Datei über jedes 2. Sample (genau jedes 320/147ste) redundant ist.

Es wird aber verzerrt. Bei ungünstigen Samplepunkten kann man auch mal kurz nur Nulldurchgänge abtasten.

Fragen zu deinem Beispiel: bei 15k hast ja knapp 3 Abtastpunkte, kannst du damit irgendein Signal sinnvoll rekonstruieren? Und hast im letzten Sample die Amplitude erwischt oder einen 10% Punkt? Oder bei 20k wo gerade mal 2 Samplepunkte hast?

Mit 96k Abtastung siehst die 15k sehr sauber und die 20 noch akzeptabel. Und da sind wir eben noch im Hörbereich, ich behaupte die Verzerrungen oder den Mangel davon hört man manchmal recht deutlich.

Hier gibt's mehrere Punkte:
1) Alles was man laut Nyquist-Shannon braucht sind >2 Samples. Auch wenn es nur 2,01 Samples sind genügt das, um das Signal ohne Informationsverlust zu rekonstruieren. Bei heutigen Wandlern sind wir bei ca. 2,2 Samples (= 44100 Hz / 20000 Hz), danach greift der Tiefpass, der das Signal aber nur dämpft.

2) Das Signal ist nicht sauberer. Wie gesagt ist es komplett egal wie die Samplewerte fallen. Auf einer der ersten Seiten habe ich ein Bild (<- klick mich hart) gepostet das veranschaulicht, wie manche Editoren die Samples fälschlicherweise zB. mit geraden Linien verbinden.
So funktioniert es nicht. Die grafische Repräsentation von digitalem Audio in solchen Formen hat nichts mit dem zu tun, was aus dem Wandler wieder rauskommt.

Ich behaupte es zu können, gerade getestet und der Rechteck klingt etwas verzerrter und unangenehmer.

Kann jeder kurz selber testen, würde mich interessieren was rauskommt: http://www.audiocheck.net/audiofrequencysignalgenerator_squaretone.php

Und übrigens hier kann man sowohl 44,1 als auch 96 als Wave abspeichern, bietet sich wunderbar an für unsere Diskussion

Auch hier wieder mehrere Punkte:

1) Behaupten ist das eine, beweisen das andere.

2) Das verlinkte Tool schafft maximal 48 kHz. Ich frage mich was du getestet hast. Die erzeugten Dateien sind ok aber nicht sehr sauber generiert.

3) Hochfrequente Rechtecksignale haben mit Musik nichts zu tun. (Rechtecksignale sind gut und schön aber ...)

Es gibt ja nichts darüber auf einer CD bzw. in einer 44,1k Datei!

Die ist bereits bandbegrenzt, das ist ja der Knackpunkt.

Der Anfang der Diskussion war, ich hätte gern CD's und Player mit 96 statt 44,1, so dass man die komplette Produktion in 96 durchziehen kann, von der Aufnahme bis zum Konsumenten.

Ohne Filter ist das einzig echte bzw. richtige - schon der einfache Mittelwert-Filter beschönigt es bereits, weil neue Transienten erzeugt werden. Kannst mit einer normalen CD mit jedem Yamaha DVD-Player testen, die können Oversampling bis 196k. So einen habe ich zufällig zuhause und hab's öfter ausprobiert, daher ist das jetzt keine Theorie, sondern zuhause an einer normalen Anlage 'live' erfahren.

1) Ähm, waaaas, ohne Filter? 96 kHz Audio ist genauso bandbegrenzt und braucht genauso einen Tiefpassfilter, nur halt mit höherer Grenzfrequenz.

2) Interpolation bzw. Resampling mit Mittelwerten ist absoluter Müll. Das killt nicht nur den hörbaren Hochton sondern unterdrückt Aliasing auch nicht richtig...

A: Aufnahme mit 96 = weniger Verzerrungen als mit 44,1 und höhere Frequenzen werden viel besser bzw. genauer erfasst. Ab 15 kHz macht sich das deutlich bemerkbar, aufwärts wird es immer verzerrter und schon bei 20k ist das Signal quasi reiner Zufall auf gut Glück.

Habe ich gut drei mal erklärt im Verlauf des Threads, hast du wohl nicht gelesen.

1) Nein, bis zu ca. 20 kHz, bei manchen Geräten auch höher, sind beide Signale praktisch identisch. 96 kHz hat nicht weniger Verzerrungen, erfasst Frequenzen im hörbaren Bereich weder besser noch genauer.

2) Auch hat digitale Signalverarbeitung mit Glück überhaupt nichts zu tun. Auch wenn nur 2,2 Samples für einen 20 kHz Ton sind kann dieser sauber rekonstruiert werden.

F: 22 kHz Sinus mit 44.1 kHz abgetastet hat zwei Punkte? Falsch. Kann nicht mehr als Sinus rekonstruiert werden? Falsch.

Falsch ist es ganz sicher nicht, wenn wir von reiner A/D-Wandlung reden, ohne zusätzliche Maßnahmen. Darfst mich aber gern aufklären wenn du anderer Meinung bist.

EDIT: Korrektur, siehe unten - für Sinus würde es klappen, aber auch nur für Sinus, konstant.

1) Praktisch gesehen liegt 22 kHz schon so nahe an 22,05 kHz, dass der Filter hier schon sehr stark dämpfen wird, aber wenn der A/D kein starkes Aliasing aufweist könnte man auch einen 22 kHz Ton noch rekonstruieren.

2) Das funktioniert für jedes Signal, egal wie es sich zeitlich verändert, wenn es eine entsprechende Bandbreite verwendet. (Ein 30 kHz kann noch so statisch sein, er würde natürlich rausgefiltert werden.)

Oh nur raus damit, Mathematik verstehe ich einigermaßen. Kann mich sogar noch etwas an das Abtasttheorem, Quantisierung etc. erinnern, auch an Faltung, Fourier, Laplace,...

Jedes gute Buch über digitale Signalverarbeitung oder Audio allgemein enthält meist in den Grundlagen:

So kann man die Amplitude x zu einem beliebigen Zeitpunkt t berechnen. Anders gesagt lässt sich so das Originale bandbegrenzte Signal ohne Informationsverlust rekonstruieren.

Was du sagst klappt meiner Meinung nach auch nur für Sinus und nur bis 22KHz. In dem Sinne hat mich zulu oben mit dem Wortspiel erwischt, für reine Sinussignale klappt es. Alles andere kann man nicht mehr genau rekonstruieren. Deswegen rede ich ja explizit von nicht bandbegrenzten Signalen am Eingang, also die wo sich die Obertöne jenseits von 22k manchmal in Summe bemerkbar machen können im hörbaren Bereich. Beispiel Symphonieorchester.

1) Auch so Sachen wie Rechteck- oder Dreiecksignale setzen sich bei digitalem Audio nur aus Sinustönen zusammen. Digitale Signale sind normalerweise immer bandbegrenzt.

2) Wenn ein Filter nicht hörbare Obertöne wegfiltert sieht das Signal natürlich anders aus, aber hört sich im Normalfall gleich an.

3) Egal was du über 20 kHz summierst, es bleibt über 20 kHz im Ultraschallbereich.

Ich weiß meinerseits rein aus der Praxis, dass 96k Aufnahmen in meinen Ohren manchmal besser klingen, wohl weil viel obertonreicher. In 95% aller Fälle egal bereits wegen schmalbandiger Tonquelle, aber die 5% existieren und sind manchen nicht ganz so unwichtig - Intrumente und Stücke, wo sehr viele Obertöne im Bereich 20-40k enthalten sind.

Warum fallen dann auch Audiophilen diese 5% in einem Blindtest nicht auf? Es wird immer von seidigeren Höhen etc. geredet, aber nach einem Test ähnelt das Ergebnis oft wildem Würfel werfen (kurz WWW ).

 

[Telefunky]

2) Das verlinkte Tool schafft maximal 48 kHz. Ich frage mich was du getestet hast. Die erzeugten Dateien sind ok aber nicht sehr sauber generiert...

nur um hier den Kontext herzustellen:
es gab/gibt Untersuchungen, in denen die Identifikation eines Klangs direkt auf das Obertonspektrum bezogen wird
Sinus hat keins, alles andere hat... (geradzahlig/ungeradzahlig)

sobald die erste Oberwelle ausserhalb des persönlichen Hörbereichs liegt, können 'wir' Klänge nicht mehr auseinanderhalten
das bedeutet für mich mit 16 khz Ende Gelände, dass ein 8khz Rechteck nicht vom Sinus zu unterscheiden wäre
gedacht, getan... stimmt, die minimale Abweichung würde ich nicht als Klangunterschied werten
da ist der Generator durchaus brauchbar - während mein Editor reine Phantasieprodukte generiert hat

cheers, Tom

 

[Michael Burman]

allein schon dumme interpolation mit Mittelwerten verfälscht es. Wenn, dann musst sample-and-hold Modus einstellen, sprich einfache Dopplung der Samples.

Äh... Beim Resampling, auch beim Rechner-internen, findet, wie ich verstanden habe, keine Interpolation statt, sondern tatsächlich Resampling. D.h. das Signal wird virtuell rekonstruiert und wieder neu gesampelt. Deshalb ist es egal, ob von 44,1 kHz nach 88,2 kHz oder 96 kHz. Da werden nämlich keine Püntchen grafisch interpoliert. Und "Sample-and-Hold" bzw. "Dopplung der Samples" würde ja genau die gleichen Probleme bringen wie ein grafisches Reinzeichnen eines Rechtecks. Da werden Teiltöne mit reingebracht, die erstens mit deinem Ursprungssignal nichts zu tun haben, und zweitens mit gegebener Samplefrequenz gar nicht erfasst werden können, und es kommt zum Aliasing und zu völlig falschen Teiltönen. Es klingt dann falsch bzw. verzerrt. Habe ich ja mit dem wohl auf diese Weise generierten Rechteck mit Hilfe von Leuten, die etwas mehr Ahnung haben, rausgefunden. Ein so grafisch reingemaltes, quasi interpoliertes Rechteck liefert völlig falsche Teiltöne. In dem Fall war es "einfach" Aliasing.

Kann jeder kurz selber testen, würde mich interessieren was rauskommt: http://www.audiocheck.net/audiofrequencysignalgenerator_squaretone.php

Und übrigens hier kann man sowohl 44,1 als auch 96 als Wave abspeichern, bietet sich wunderbar an für unsere Diskussion

Ich sehe nur max 48 kHz. Aber Vorsicht! Das Ding rechnet genau so eine bzw. ähnliche Scheiße wie mein Generator (der Code müsste vom Cool Edit Pro stammen, also wäre Cool Edit hier genau so scheiße!). Einfach im Frequenz Analyser nachprüfen (hier kann man aber wieder Cool Edit bzw. seine Verwandte nehmen ^^): Beim 5 kHz Rechteck dürfen keine Teiltöne unter 5 kHz da sein, und auch nichts zwischen 5 kHz und 15 kHz, zwischen 15 kHz und 25 kHz usw. Alles was dazwischen eingerechnet wird, ist Aliasing. Und zwar weil die Wellenform grafisch eingezeichnet bzw. mit einem dafür ungeeigneten mathematischen Modell berechnet wird ohne Beachtung der begrenzten Samplerate. Und dann wird gespiegelt wie blöde und es entstehen völlig falsche Teiltöne. Aliasing halt.

hab' mal eben mein System auf 96khz umgestellt - und schon kann ich eine 28khz Dreieckswelle hören

Auch hier Vorsicht: Mal darauf achten, wie die Welle generiert wurde. Höchstwahrscheinlich hörst du Aliasing-Artefakte unter 28 kHz. Einfach mit einem Frequency Analyser reinschauen, was da passiert. Bestimmt viel Aliasing-Müll dadrin.

das bedeutet für mich mit 16 khz Ende Gelände, dass ein 8khz Rechteck nicht vom Sinus zu unterscheiden wäre

8 kHz Rechteck = 8 kHz Sinus + 24 kHz Sinus (-9,5 dB) + 40 kHz Sinus (-14 dB) usw.
7 kHz Rechteck = 7 kHz Sinus + 21 kHz Sinus (-9,5 dB) + 35 kHz Sinus (-14 dB) usw.
6 kHz Rechteck = 6 kHz Sinus + 18 kHz Sinus (-9,5 dB) + 30 kHz Sinus (-14 dB) usw.
5 kHz Rechteck = 5 kHz Sinus + 15 kHz Sinus (-9,5 dB) + 25 kHz Sinus (-14 dB) usw.

 

[_xxx_]

Transienten eines in 96 kHz gespeicherten Signals, das auch in 44.1 kHz "passt", sind nicht besser. Der einzige Unterschied ist, dass in der 96 kHz Datei über jedes 2. Sample (genau jedes 320/147ste) redundant ist.

Sorry aber du hast wieder nicht gelesen was ich geschrieben habe und redest völlig am Thema vorbei. Wir reden von durchgehend 96k von der Aufnahme bis hin zur letzten Wandlung vor der Endstufe.

1) Alles was man laut Nyquist-Shannon braucht sind >2 Samples.

Das gilt nur für konstanten Sinus bzw. nur für Bandbegrenzte signale. Das ist alles was man zum erkennen der Frequenz braucht, aber reicht nicht für eine gute Rekonstruktion.

2) Das Signal ist nicht sauberer. Wie gesagt ist es komplett egal wie die Samplewerte fallen. Auf einer der ersten Seiten habe ich ein Bild (<- klick mich hart) gepostet das veranschaulicht, wie manche Editoren die Samples fälschlicherweise zB. mit geraden Linien verbinden.
So funktioniert es nicht. Die grafische Repräsentation von digitalem Audio in solchen Formen hat nichts mit dem zu tun, was aus dem Wandler wieder rauskommt.

Doch, 96k Aufnahme ist sauberer als 44,1 und zwar gewaltig. Nochmal, wir reden von durchgehend 96k von der Aufnahme bis zur Wiedergabe. es ist auch NICHT egal wie die Samplewerte fallen, außer wir reden vom reinen konstanten Sinus.

Editoren haben nichts damit zu tun, die Wandlung (echte Wandlung in Hardware, keine Umrechnung im PC!!!) passiert im A/D-Wandler anders. (Vorfilter ->) Abtaster -> DSP.

1) Behaupten ist das eine, beweisen das andere.

Wie soll ich dir denn beweisen was ich hören kann oder nicht? Das klappt schon bei Diskussionen betreffend Holz für Gitarrenbau nicht mehr, weil jeder ein anderes Gehör hat.

2) Das verlinkte Tool schafft maximal 48 kHz. Ich frage mich was du getestet hast. Die erzeugten Dateien sind ok aber nicht sehr sauber generiert.

Habe in Google nach einem Signalgenerator online gesucht, nur um Rechteck und Sinus bei 10k zu vergleichen. Dazu reichen auch die 48k erst mal bei einem 10k signal.

3) Hochfrequente Rechtecksignale haben mit Musik nichts zu tun. (Rechtecksignale sind gut und schön aber ...)

Das mag deine Meinung sein, aber die ist falsch. Nur so am Rande, ein Girtarrenverzerrer erschafft ein quasi-Rechteck, diverse Transienten sind darin beinhaltet usw. Es gibt viele Oberschwingungen im Bereich 20-40k, die Anteile vom Hörbaren enthalten.

Rechteck wird ja gerade für die Bestimmung von Samplerate genommen, denn diese wird anhand der Sprungantwort mit T95 (Zeit, wo die Sprungantwort 95% des Wertes erreicht) berechnet.

1) Ähm, waaaas, ohne Filter? 96 kHz Audio ist genauso bandbegrenzt und braucht genauso einen Tiefpassfilter, nur halt mit höherer Grenzfrequenz.

2) Interpolation bzw. Resampling mit Mittelwerten ist absoluter Müll. Das killt nicht nur den hörbaren Hochton sondern unterdrückt Aliasing auch nicht richtig...

1) auf was beziehst du dich? In der Regel hast vor dem Abtaster einen analogen Filter drin, um das Frequenzband zu begrenzen.
Im Falle von 96kHz wäre dieser Filter(Tiefpass) bei etwas über 40kHz, bei 44,1k ist er für etwas über 20kHz ausgelegt - sprich das erfassbare Frequenzband ist bei 96k doppelt so breit

2) stimm ich zu, war ja auch nur das einfachste/billigste Beispiel

1) Nein, bis zu ca. 20 kHz, bei manchen Geräten auch höher, sind beide Signale praktisch identisch. 96 kHz hat nicht weniger Verzerrungen, erfasst Frequenzen im hörbaren Bereich weder besser noch genauer.

2) Auch hat digitale Signalverarbeitung mit Glück überhaupt nichts zu tun. Auch wenn nur 2,2 Samples für einen 20 kHz Ton sind kann dieser sauber rekonstruiert werden.

Ich weiß nicht von welchen "Geräten" du redest, da ich die ganze Zeit von einer Ausgabe mit 96k rede und das wäre NICHT dein CD-Player.

1) Die Signale (A/D-Wandlung mit 44,1 vs. A/D-Wandlung mit 96) sind definitiv nicht gleich! Das kann man eben leicht nachprüfen -> einfach beide Ergebnisse der A/D-Wandlung messen mit Spektrum Analyzer, dann wird es klarer wovon ich rede. Im ersteren Fall gibt es NICHTS über 20k im signal, im letzteren sind Frequenzen bis ~48k enthalten.

2) die Sample-Positionen sind fest vorgegeben, aber das abgetastete Signal schert sich nicht drum. Ergo ist bei allem was kein reiner Sinus ist absolut wichtig, wo gesampled wird. Nochmal, ich rede nicht von 20k-Bandbegrenzten Signalen.

1) Praktisch gesehen liegt 22 kHz schon so nahe an 22,05 kHz, dass der Filter hier schon sehr stark dämpfen wird, aber wenn der A/D kein starkes Aliasing aufweist könnte man auch einen 22 kHz Ton noch rekonstruieren.

2) Das funktioniert für jedes Signal, egal wie es sich zeitlich verändert, wenn es eine entsprechende Bandbreite verwendet. (Ein 30 kHz kann noch so statisch sein, er würde natürlich rausgefiltert werden.)

Sorry aber hier zeigt sich, dass dir das Hintergrundwissen dazu einfach fehlt.

1) gedämpft wird alles, was Obertöne im Bereich jenseits von 22k beinhaltet

2) ich habe den Begiff "nicht bandbegrenzt" mindestens 20 mal erwahnt und fett gemacht, extra für dich, aber du liest nicht was ich schreibe. Wir reden nicht von einer CD.

Jedes gute Buch über digitale Signalverarbeitung oder Audio allgemein enthält meist in den Grundlagen:

So kann man die Amplitude x zu einem beliebigen Zeitpunkt t berechnen. Anders gesagt lässt sich so das Originale bandbegrenzte Signal ohne Informationsverlust rekonstruieren.

Bandbegrenzt bis 20k will ich ja gerade nicht, wieder liest du ganz bewusst nicht was ich schreibe und redest vom anderen Thema.

Bei 44,1k Abtastung ist das Band bei ~20k begrenzt, bei 96k Abtastung ist das Band etwas mehr als doppelt so breit.

1) Auch so Sachen wie Rechteck- oder Dreiecksignale setzen sich bei digitalem Audio nur aus Sinustönen zusammen. Digitale Signale sind normalerweise immer bandbegrenzt.

2) Wenn ein Filter nicht hörbare Obertöne wegfiltert sieht das Signal natürlich anders aus, aber hört sich im Normalfall gleich an.

3) Egal was du über 20 kHz summierst, es bleibt über 20 kHz im Ultraschallbereich.

1) alle Signale überhaupt kann man auf sin und cos zerlegen, das nennt sich Fourier-Analyse und ist die Grundlage für Signalverarbeitung. Hat mit unserem konkreten Thema was genau zu tun???

Die Bandbegrenzung wird FESTGELEGT, je nachdem wo du das Band begrenzen willst. Bei der CD hat das irgendjemand mal anhand von 20kHz-Sinus festgelegt, wahrscheinlich durch die Bestimmung der Sprungantwort und dem daraus ergebenden T95 Zeit, die dann fürs Abtasten genommen wird.

Warum fallen dann auch Audiophilen diese 5% in einem Blindtest nicht auf? Es wird immer von seidigeren Höhen etc. geredet, aber nach einem Test ähnelt das Ergebnis oft wildem Würfel werfen (kurz WWW ).

Doch, die fallen auf. Hat man ja oft bewiesen, siehe das Buch aus den 60ern welches ein paar Seiten vorher verlinkt wurde. Und mir selbst fällt es auch auf.

Kann natürlich nicht jedem und nicht immer und auch nicht mit beliebeiger Musik auffallen, ein Mensch ist nun mal keine Maschine. Die Fälle, wo es eher auffallen kann, habe ich bereits genannt.

Wie meine oder deine oder seine Ohren funktionieren hat jedoch mit unserer Diskussion nichts zu tun. Wir reden erst mal von dem was am Ohr ankommen soll, bevor es von unserem kopfinternen DSP verarbeitet wird.

 

[Banjo]

Das mit der T95 und der Samplerate kapier ich nicht und es wäre mir auch neu. Hast Du da mal eine Quelle, wo ich mir das reinziehen kann?

Meines Wissen wurden die CD-Samplerarte so festgelegt, weil man eben davon ausgeht, dass damit der menschliche Hörbereich bis 20kHz abgebildet werden kann. Der genaue Wert von 44,1 bzw. 48kHz bei DVD hat dann noch bestimmte Teiler für gängige Videofrequenzen drin.

Im Übrigen kann man alle Signalanteile bis zum Einsetzen des Bandbegrenzungsfilters (also ca. 20kHz bei 44,1 kHz Samplerate) komplett verzerrungsfrei rekonstruieren. Das gilt nicht nur für kontinuierliche Sinustöne. Bei 96 kHz Samplerate eben bis ca. 44 kHz. Klar sieht ein bei 20kHz begrenzter 8kHz-Rechteckton im Oszilloskop anders aus als einer mit unendlicher Bandbreite, aber für unser Ohr macht das keinen Unterschied.

Banjo

 

[_xxx_]

@ Michael: das mit Sample-and-hold war ein kurzer Denkfehler, wurde ja von Banjo geklärt oben Das kleine Tool war wie gesagt auf die schnelle gegoogelt, ich wollte nur geschwind den Vergleich Rechteck -> Sinus bei 10k hören.

- - - Aktualisiert - - -

Das mit der T95 und der Samplerate kapier ich nicht und es wäre mir auch neu. Hast Du da mal eine Quelle, wo ich mir das reinziehen kann?

Jedes Lehrbuch zum Thema Digitale Signalverarbeitung. Auch in Regelunstechnik oft benutzt. Habe gerade gestern abend mein Skript von Wintersemester 1998 raus gekramt, da war es auch drin - Sprungantwort und Impulsantwort werden nacheinander abgearbeitet.

T95 ist die Zeit, die das Signal braucht, um im 5%-"Schlauch" um den Endwert zu landen. Kann man auch rein graphisch lösen.

Meines Wissen wurden die CD-Samplerarte so festgelegt, weil man eben davon ausgeht, dass damit der menschliche Hörbereich bis 20kHz abgebildet werden kann. Der genaue Wert von 44,1 bzw. 48kHz bei DVD hat dann noch bestimmte Teiler für gängige Videofrequenzen drin.

Es ist beides, man hat etwas über 20k als Obergrenze des menschlichen Gehörs angenommen, das ganze aber wahrscheinlich für Sinus berechnet und gesagt "die 22,05k reichen uns als Obergrenze völlig, weil keiner hört was drüber und ab 10k kann eh keiner sinus vom Rechteck unterscheiden"

 

[Banjo]

T95 ist mir schon klar, aber der Zusammenhang zur Samplerate nicht.

Wir drehen uns hier etwas im Kreis. Dass Du alle Deine Anmerkungen auf eine durchgehende 96kHz-Kette bezogen hattest, war mir auch nicht klar bzw. hab ich so nicht gelesen, also hab etwas Gnade mit uns, bevor das hier wieder heißläuft.

Was Du mit dem "nur Sinus" meinst, erschließt sich mir auch nicht, auch die Signalanteile eines Rechtecks oder eines Explosivgeräuschs unter 20 kHz werden mit 44,1 kHz Samplerate perfekt wiedergegeben.

Um mal auf das Ursprungsstatement zurück zu kommen, wenn ich die Wahl hätte zwischen 44,1 kHz mit 24 Bit und 96 kHz mit 16 Bit, dann nur her mit den 44,1 kHz. Die Artefakte durch die 16 Bit-Begrenzung sind für mich direkt störend hörbar, da hat man nur die Wahl zwischen Quantisierungsfehlern oder Dithering-Rauschen, mag ich beides nicht.

Banjo

 

[_xxx_]

Mit t95 wird die Samplerate bestimmt, das entspricht der mindest notwendigen Abtastzeit, um dieses gewollte Band zu erfassen.

Dazu kommt noch ein Nachfilter, um die Nebenbänder abzuschneiden. Mit Nebenbänder meine ich die "parasitären" vielfachen des Spektrums, die sich sonst dabei ergeben würden.

Nur Sinus heißt, dass nur Sinus komplett rekonstruiert werden kann. Alles andere wird nur angenähert. Je mehr Signalanteile da sind, umso weniger Verzerrung, ergo werden auch beim Rechteck mehr davon vorhanden sein bei einer schnelleren Abtastung --> Rechteck wird originalgetreuer rekonstruiert. Ob man das nun hörtechnisch wahr nimmt oder nicht, wollen wir an der Stelle erst mal nicht diskutieren.

Das mit 16 Bit ist genauso diskutabel wie die Frequenz, kann auffalen, muss nicht, je nach Musik. Aber du wirst wahrscheinlich zustimmen dass 24 Bit auf jeden Fall ausreichen und 32 Bit mit dem Ohr nicht mehr davon zu unterscheiden sind?

 

[Banjo]

Man muss auch unterscheiden zwischen einem fertig gemasterten Produkt, das sowieso eine eingeschränkte Dynamik hat und Rohaufnahmen mit voller Dynamik, wo man sich zudem Aussteuerungsreserve gönnen muss. Hier reden wir ja von einem AD-Wandler (wenn sich noch jemand erinnert), da macht es noch eher Sinn, aber mit 24 Bit bin ich persönlich noch immer klargekommen, auch beim Aufnehmen. Ich nehme allerdings auch keine Orchester von mega pianissimo Flötensolo bis ultimo fortissmo tutti auf.

Banjo

 

[_xxx_]

Mal eine frage am Rande, da ich das auf die schnelle in meinen Unterlagen nicht finden konnte. Du musstest das wissen vermute ich - mit welchen Verfahren macht man anti-aliasing beim A/D-Wandeln ganz konkret, also nach dem (ggf. Vorfilter und) Abtaster?

 

[Michael Burman]

@ Michael: das mit Sample-and-hold war ein kurzer Denkfehler, wurde ja von Banjo geklärt oben

Ich wollte trotzdem meine Sicht der Dinge darlegen.

Das kleine Tool war wie gesagt auf die schnelle gegoogelt, ich wollte nur geschwind den Vergleich Rechteck -> Sinus bei 10k hören.

Tja, und ich wollte warnen, dass das so keinen Sinn macht, weil man da Sinus mit Aliasing-Spiegelungen in den Frequenzbereichen vergleicht, wo ein Rechteck gar nicht spielt.

Und noch was:

Es scheint so, dass diese Sampling-Technik aus allem Sinus macht? Sie verbindet alle Sample-Punkte mit Sinus. In unteren Frequenzbereichen sind so komplexere Wellenformen möglich, weil sich da mehrere Sinuswellen überlagern können und so komplexere Spektren entstehen. In hochfrequenten Bereichen nah an der Hälfte der Samplingfrequenz können nur noch Sinuswellen erfasst werden. Ich kenne die ganze Theorie nicht, aber digitale Audioformate basieren wohl tatsächlich auf der Erkenntnis - wie oben, glaube ich, von 13.Melody erwähnt, dass das menschliche Gehör die Schwingungen für die Analyse auch in elementare Sinuswellen zerlegt.

Das wäre ja so ähnlich wie mit Bildern - statischen und bewegten. Ab einer bestimmten Auflösung sehen wir bei statischen Bildern die Rasterung nicht mehr, sondern ein ganzes Bild. Unser "Bild-Sensor" im Auge ist ebenso gerastert. Ähnlich ist es mit bewegten Bildern. Das Kinoformat wurde auf 24 Bilder pro Sekunde festgelegt (dann kamen PAL mit 25 Bildern wegen 50 Hz Stromnetz und NTSC mit 30 Bildern wegen 60 Hz Stromnetz), weil ab da wir einzelne Bilder nicht mehr einzeln wahrnehmen. Hat wohl mit der Reaktionsgeschwindigkeit unseres visuellen Systems zu tun. Und unsere Fotorezeptoren sind zwar nicht quadratisch wie Pixel, mit quadratischen Pixeln werden aber Lücken im Bild gefüllt. Genauso hören wir bestimmt keine eckigen Schallwellen, sondern zerlegen das ganze Spektrum in einzelne Teilschwingungen. MP3 geht ja noch krasser mit dieser Erkenntnis um und reduziert das Schwingungsgemisch nur noch auf ganz wenige Teilschwingungen. Kleinere Änderungen in den Amplituden, die für uns angeblich nicht mehr relevant sind (Maskierungen?), werden auch weg gemacht. Dass bei der Rekonstruktion 32 Bit Bittiefe möglich ist, wird wohl stimmen, ist ja quasi eine Resynthese; von der ursprünglichen Dynamik ist da aber nicht mehr viel übrig. Es ist eine neue geglättete Dynamik, die sich durch die Generierung von neuen Sinuswellen ergibt. Daher schlagen auch die Peakes mitunter höher aus, weil höherfrequente Wellen fehlen, die niederfrequente Schwingungen abflachen können (wie beim Rechteck).

 

[Telefunky]

Tja, und ich wollte warnen, dass das so keinen Sinn macht, weil man da Sinus mit Aliasing-Spiegelungen in den Frequenzbereichen vergleicht, wo ein Rechteck gar nicht spielt. ...

mit Verlaub... aber es geht dabei nicht um Nachweise im forensischen Bereich
das Teil ist für den angedachten Zweck allemal gut genug, speziell was den Sinus betrifft
beim Rechteck ist es schon per Definition schwieriger...

die 4 und 12khz Produkte in der '8khz Rechteck-Datei' lagen bei mir 50 bzw 60 dB unter dem 8 khz Signal
da ist allesfalls eine minimale 'Färbung' zu bemerken

für mich klingen die beiden 8 khz Wellen tatsächlich identisch - als Bass bei 80 Hz liegen sie Lichtjahre auseinander
entscheidend ist die Erkenntnis, dass wir die Wellenform selbst eben nicht hören können
wir unterscheiden ausschliesslich am (Oberton)Spektrum

cheers, Tom

 

[_xxx_]

Es scheint so, dass diese Sampling-Technik aus allem Sinus macht?

Das ergibt immer sich so beim Sampling, je näher man an die Grenzfrequenz kommt, umso mehr Oberwellen (sin/cos Anteile) werden rausgefiltert. Was am Ende übrig bleibt ist nur die Grundschwingung und diese ist eben ein Sinus/Cosinus. Siehe Fourier-Reihen.

Im Prinzip ist bei 44,1k von einem Rechteck mit 22k nur noch ein Sinus übrig, weil alles bis auf die Grundfrequenz weggefiltert wird bzw. nicht erfasst wird. Wir haben da dann nur zwei Abtastpunkte und da kann man nichts mehr erkennen, außer einigermaßen die Frequenz der Grundschwingung. Genau das sind die Verzerrungen von denen ich die ganze Zeit rede, kannst stattdessen auch als Tiefpass bezeichnen.

Ein Gitarrenverzerrer auf Transistorbasis funktioniert genau umgekehrt, da wird das Gitarrensignal so stark angehoben, dass der Transistor an den Anschlag (Sättigung) kommt. Somit werden die Schwingungen beim maximal möglichen Pegel ganz hart abgeschnitten und aus dem fast-Sinus wird durch das Kappen der Kurve ein künstliches pseudo-Rechteck (eher Trapez) erzeugt. Ein Rechteck beinhaltet sehr viele Frequenzen im Spektrum, somit werden da viele neue Frequenzen hinzugefügt und voila - da hat man nun eine Zerre. Weitere Feinheiten findet man dann durch Experimentieren raus, da sind Geschmäcker und Ansprüche eben unterschiedlich.

Bei einer Röhre wird nicht so hart abgeschitten beim Übersteuern, deswegen sind weniger hochfrequente Anteile vorhanden und es klingt etwas "wärmer". Sieht man auch an der Kurve, da sind keine Rechtecke zu sehen, sondern ein plattgedrückter Sinus oder beinahe-Trapez mit gerundeten Ecken.

entscheidend ist die Erkenntnis, dass wir die Wellenform selbst eben nicht hören können
wir unterscheiden ausschliesslich am (Oberton)Spektrum

Unterschreib ich auch so

 

[Telefunky]

allerdings erkennt man eine Verzerrung ebenfalls an ihrem Oberwellenspektrum...
(Gitarrenamp und Box machen reichlich Gebrauch davon)
und wenn bei 15 khz bereits die 2.Oberwelle im Ultraschallbereich liegt... so what ?
das wird alles nicht so heiss gegessen, wie es gekocht wird

es zeigt aber auch, warum einem definierten unteren Spektrum so eine Bedeutung zukommt
da fallen die Oberwellen allesamt in den gut hörbaren Bereich

cheers, Tom

 

[zulu]

Sorry aber du hast wieder nicht gelesen was ich geschrieben habe und redest völlig am Thema vorbei. Wir reden von durchgehend 96k von der Aufnahme bis hin zur letzten Wandlung vor der Endstufe.

Nein, es ging hier um das runter rechnen auf 44,1 kHz und du sprachst auch explizit davon. Lese einfach nochmal nach.

Das gilt nur für konstanten Sinus bzw. nur für Bandbegrenzte signale. Das ist alles was man zum erkennen der Frequenz braucht, aber reicht nicht für eine gute Rekonstruktion.

Nein, es reicht für eine perfekte Rekonstruktion. In der Praxis, wie zuvor bereits erwähnt, sind wir derzeit bei ~2,2 Samples um die Töne ohne Dämpfung des Filter zu rekonstruieren.
Warum "nur für bandbegrenzte" Signale? Ist doch alles bandbegrenzt...

Doch, 96k Aufnahme ist sauberer als 44,1 und zwar gewaltig. Nochmal, wir reden von durchgehend 96k von der Aufnahme bis zur Wiedergabe. es ist auch NICHT egal wie die Samplewerte fallen, außer wir reden vom reinen konstanten Sinus.

Du redest immer von durchgehenden 96 kHz aber vergleichst dann gleich darauf immer mit 44,1 kHz. Wie soll das funktionieren bzw. was macht das für einen Sinn?
Wenn eine Korrektur kommt geht's auf einmal nur mehr um durchgehend 96 kHz aber dann wird wieder ein falscher Vergleich mit 44,1 kHz gepostet?

Doch, es ist egal wie die Samplewerte fallen wenn das Nyquist-Shannon Theorem erfüllt ist. Das Signal kann theoretisch perfekt, praktisch sehr sauber bis zu einem bestimmten Punkt (>20 kHz bei Fs=44,1 kHz) rekonstruiert werden.

Editoren haben nichts damit zu tun, die Wandlung (echte Wandlung in Hardware, keine Umrechnung im PC!!!) passiert im A/D-Wandler anders. (Vorfilter ->) Abtaster -> DSP.

Ich habe das erwähnt, da du immer wieder davon sprichst wie das Signal aussieht (richtiger wäre wie es dargestellt wird) und daraus leider falsche Schlüsse über Genauigkeit, Verzerrungen etc. ziehst.

Wie soll ich dir denn beweisen was ich hören kann oder nicht? Das klappt schon bei Diskussionen betreffend Holz für Gitarrenbau nicht mehr, weil jeder ein anderes Gehör hat.

Zwei Samples zum Vergleich und ein ABX Log wären ein Anfang.

Habe in Google nach einem Signalgenerator online gesucht, nur um Rechteck und Sinus bei 10k zu vergleichen. Dazu reichen auch die 48k erst mal bei einem 10k signal.

Ähm, was? Der erste Oberton bei einem 10 kHz Rechteck ist 30 kHz und das passt leider so gar nicht mit einer Abtastrate von 48 kHz zusammen.

Du hast doch gemeint, dass das 10 kHz (fs=96 kHz) Rechteck, das der Generator gar nicht generiert (!), "verzerrter und unangenehmer" klingt. Jetzt vergleichst du einen 10 kHz Sinus und ein 10 kHz Rechteck mit fs=48 kHz, was aber ebenso einem reinen Sinus entspricht.

Das ist doch bestes Beispiel dafür, dass alle Menschen hören was sie sehen, sich einbilden, ... und hören wollen, nicht was sie wirklich hören. Ohne einen sauberen Blindtest tappt jeder in diese Falle.

Das mag deine Meinung sein, aber die ist falsch. Nur so am Rande, ein Girtarrenverzerrer erschafft ein quasi-Rechteck, diverse Transienten sind darin beinhaltet usw. Es gibt viele Oberschwingungen im Bereich 20-40k, die Anteile vom Hörbaren enthalten.

In den Genres wo verzerrte Gitarren enthalten sind wird meist ab ~16 kHz ein Tiefpassfilter eingesetzt... Der Hochton aufgrund der extremen Verzerrung würde ansonsten zu harschem und zu was manche als "digital klingendem" Sound bezeichnen führen.

Rechteck wird ja gerade für die Bestimmung von Samplerate genommen, denn diese wird anhand der Sprungantwort mit T95 (Zeit, wo die Sprungantwort 95% des Wertes erreicht) berechnet.

Das ist mir in diesem Zusammenhang auch noch nie untergekommen und ich verstehe den Sinn auch nicht ganz, da man die Abtastrate ja einfach angeben kann, oder die Periodendauer - so wie in jedem digitalem Format.

1) auf was beziehst du dich? In der Regel hast vor dem Abtaster einen analogen Filter drin, um das Frequenzband zu begrenzen.
Im Falle von 96kHz wäre dieser Filter(Tiefpass) bei etwas über 40kHz, bei 44,1k ist er für etwas über 20kHz ausgelegt - sprich das erfassbare Frequenzband ist bei 96k doppelt so breit

Nicht ganz. Der analoge Filter ist zwar ein erster Schritt, aber nicht um das Frequenzband auf 48 kHz zu begrenzen, sondern Aliasing bei der Überabtastung zu verhindern. Danach kommt genauso wieder ein digitales Tiefpassfilter, das auf 48 kHz begrenzt.
Es gibt quasi keinen Unterschied zw. 44,1 kHz und 96 kHz bis auf die Bandbreite - beides ist bandbegrenzt, beides wird mehrfach gefiltert.

Dass die Bandbreite ca. doppelt so breit ist wissen wir, das sagt aber nichts über die Hörbarkeit von Frequenzen jenseits 20 kHz aus.

Ich weiß nicht von welchen "Geräten" du redest, da ich die ganze Zeit von einer Ausgabe mit 96k rede und das wäre NICHT dein CD-Player.

Hier haben wir wieder dasselbe wie oben:
Du schreibst: "Aufnahme mit 96 = weniger Verzerrungen als mit 44,1"
Ich antworte. "Nein, bis zu ca. 20 kHz, [...], sind beide Signale praktisch identisch."
Du schreibst: "[ich rede] die ganze Zeit von einer Ausgabe mit 96k"

Was soll das?

1) Die Signale (A/D-Wandlung mit 44,1 vs. A/D-Wandlung mit 96) sind definitiv nicht gleich! Das kann man eben leicht nachprüfen -> einfach beide Ergebnisse der A/D-Wandlung messen mit Spektrum Analyzer, dann wird es klarer wovon ich rede. Im ersteren Fall gibt es NICHTS über 20k im signal, im letzteren sind Frequenzen bis ~48k enthalten.

Nochmal, ich schrieb: "Nein, bis zu ca. 20 kHz, [...], sind beide Signale praktisch identisch."
Und nochmal: über 20 kHz ist Ultraschall, unter 20 kHz ist Hörschall

2) die Sample-Positionen sind fest vorgegeben, aber das abgetastete Signal schert sich nicht drum. Ergo ist bei allem was kein reiner Sinus ist absolut wichtig, wo gesampled wird. Nochmal, ich rede nicht von 20k-Bandbegrenzten Signalen.

Ich geb's auf.

Sorry aber hier zeigt sich, dass dir das Hintergrundwissen dazu einfach fehlt.

1) gedämpft wird alles, was Obertöne im Bereich jenseits von 22k beinhaltet

2) ich habe den Begiff "nicht bandbegrenzt" mindestens 20 mal erwahnt und fett gemacht, extra für dich, aber du liest nicht was ich schreibe. Wir reden nicht von einer CD.

1) Nein. Schau in ein Datenblatt eines D/A- oder A/D-Wandlers. Ich hab' keine Lust das rauszusuchen wenn es dann eh wieder für die Katz ist.

2) Es ging um die Abtastung eines Sinus mit 44,1 kHz. Bitte lese nach. Du hast wieder behauptet das würde nur mit statischen Signalen funktioniern was dem absolut Grundlegensten von digitalem Audio komplett widerspricht - dem Abtasttheorem.

Bandbegrenzt bis 20k will ich ja gerade nicht, wieder liest du ganz bewusst nicht was ich schreibe und redest vom anderen Thema.

Bei 44,1k Abtastung ist das Band bei ~20k begrenzt, bei 96k Abtastung ist das Band etwas mehr als doppelt so breit.

Oh Mann, langsam nervt es. Die Mathematik ist allgemeingültig, egal ob fs=1 Hz oder 1 MHz.

1) alle Signale überhaupt kann man auf sin und cos zerlegen, das nennt sich Fourier-Analyse und ist die Grundlage für Signalverarbeitung. Hat mit unserem konkreten Thema was genau zu tun???

Die Bandbegrenzung wird FESTGELEGT, je nachdem wo du das Band begrenzen willst. Bei der CD hat das irgendjemand mal anhand von 20kHz-Sinus festgelegt, wahrscheinlich durch die Bestimmung der Sprungantwort und dem daraus ergebenden T95 Zeit, die dann fürs Abtasten genommen wird.

Es hat mit allem, was du geschrieben hast ("Was du sagst klappt meiner Meinung nach auch nur für Sinus und nur bis 22KHz. [...] Alles andere kann man nicht mehr genau rekonstruieren."), zu tun.
Der Grund für die Wahl von 44,1 kHz wurde ja schon korrigiert. Hat nichts mit Sprungantwort zu tun.

Doch, die fallen auf. Hat man ja oft bewiesen, siehe das Buch aus den 60ern welches ein paar Seiten vorher verlinkt wurde. Und mir selbst fällt es auch auf.

Kann natürlich nicht jedem und nicht immer und auch nicht mit beliebeiger Musik auffallen, ein Mensch ist nun mal keine Maschine. Die Fälle, wo es eher auffallen kann, habe ich bereits genannt.

Wie meine oder deine oder seine Ohren funktionieren hat jedoch mit unserer Diskussion nichts zu tun. Wir reden erst mal von dem was am Ohr ankommen soll, bevor es von unserem kopfinternen DSP verarbeitet wird.

Kannst du das Buch bitte nochmal verlinken, oder Studien?

Sorry wenn meine Antworten zunehmen kürzer werden, aber langsam geht mir die Geduld aus.

 

[Michael Burman]

mit Verlaub... [...] die 4 und 12khz Produkte in der '8khz Rechteck-Datei' lagen bei mir 50 bzw 60 dB unter dem 8 khz Signal
da ist allesfalls eine minimale 'Färbung' zu bemerken

Mit Verlaub, aber wir sind hier im 32 Bit Thread mit 192 dB Dynamik. Frequenzen mit -50 dB bzw. -60 dB Pegel, die zum Signal gar nicht gehören, haben hier nichts zu suchen! Aber ok, da greift wohl vor der Frequenzbegrenzung des Samplings wenigstens ein steiles Filter ein. Dass die Pegel der gebliebenen Aliasing-Artefakte so niedrig sind, ist mir nicht aufgefallen. Trotzdem eine trügerische Vorgehensweise, wenn man reine Wellenformen als diskretes digitales Audiosignal generiert.

Im Prinzip ist bei 44,1k von einem Rechteck mit 22k nur noch ein Sinus übrig, weil alles bis auf die Grundfrequenz weggefiltert wird bzw. nicht erfasst wird.

Bei einer perfekten Filterung ohne eine Chance für Aliasing bzw. gleich beim additiven Generieren wird auch schon aus einem 7,35 kHz Rechteck ein einziger Sinus, weil schon der erste Oberton bei genau 3 x 7,35 kHz = 22,05 kHz liegt.

Zum Thema Gitarrenverstärker: Auf der Musikmesse spielt Thomas Blug ja öfter Hughes & Kettner. Ich habe das also live mit eigenen Ohren direkt aus dem Verstärker gehört. Da kam ein so kratziger Sound raus (mag ich persönlich nicht), wie ich es auf Aufnahmen (nicht von Thomas Blug - die kenne ich nicht, sondern allgemein) so noch nicht gehört habe. D.h. da waren im Spektrum Obertöne drin, die ich von Aufnahmen so nicht kenne. Dazu muss natürlich auch der Lautsprecher so hoch wiedergeben können. Weiß jetzt nicht, welches Modell es war bzw. welche Frequenzgänge Hughes & Kettner Verstärker haben... Bei CD-Produktionen wird das Kratzige in Sounds aber auch gerne schon beim Mixing weg gefiltert, sofern verwendete Abnahme-Mikrofone (Aufnahmetechnik wird wohl mindestens 44,1 kHz sein, sofern nicht echt analog) das überhaupt mit erfassen. Vielleicht auch deswegen höre ich so etwas sehr selten.

 

[Telefunky]

Mit Verlaub, aber wir sind hier im 32 Bit Thread mit 192 dB Dynamik. Frequenzen mit -50 dB bzw. -60 dB Pegel, die zum Signal gar nicht gehören, haben hier nichts zu suchen! Aber ok, da greift wohl vor der Frequenzbegrenzung des Samplings wenigstens ein steiles Filter ein. Dass die Pegel der gebliebenen Aliasing-Artefakte so niedrig sind, ist mir nicht aufgefallen. Trotzdem eine trügerische Vorgehensweise, wenn man reine Wellenformen als diskretes digitales Audiosignal generiert....

*lach*
ich fand es auch erheiternd, dass beim 8 khz Wunsch ein 4 khz Artefakt entsteht, der dann seine korrekte Harmonische bei 12 khz bekommt
die Aufgabe des Tools ist von der Formulierung her äusserst trivial
in der praktischen Umsetzung aber nicht ganz ohne - und die Leute haben sich da schon ernsthaft Gedanken gemacht

wenn man das mal etwas extrapoliert in die allgemeine Programmierung digitaler Verarbeitung...
(wo längst nicht die Zeit besteht, sich so detailliert mit Teilproblemen auseinanderzusetzen)
dann bestätigt mir das die (persönliche) Entscheidung jede Verarbeitung zu vermeiden, die nicht absolut unumgänglich ist
das Ergebnis ist (imho) ein Mix mit mehr Definition
es bestätigt ebenfalls den subjektiv ausgesprochen definiert rüberkommenden Eindruck simpler analoger Multitrack-Mixe
die mögen vom Gleichlauf, Rauschverhalten und Frequenzumfang limitiert sein - aber sie klingen...

cheers, Tom

 

[Banjo]

Mal eine frage am Rande, da ich das auf die schnelle in meinen Unterlagen nicht finden konnte. Du musstest das wissen vermute ich - mit welchen Verfahren macht man anti-aliasing beim A/D-Wandeln ganz konkret, also nach dem (ggf. Vorfilter und) Abtaster?

zulu hat das ja eben schon angesprochen, hier die Langversion:

Heutzutage arbeitet man da ja immer mit Oversampling, deshalb folgende Kette:

1. Ein analoges Filter, das gar nicht so steil sein muss. Nehmen wir mal einen Wandler für 48kHz Samplefrequenz. Bei Vierfach Oversampling hat man erstmal eine 192 kHz-Samplefrequenz, das heißt das Analogfilter setzt irgendwo oberhab von 20kHz ein und muss bei 96kHz dann so gut wie dicht sein. Das ist auch der Grund fürs Oversamplen, denn ein Analogfilter, das bei 22kHz einsetzt und bei 24kHz schon genügend dämpft ist aufwändig und produziert jede Menge Phasenschweinereien. Durch das Oversampling entspannt sich die Anforderung ans Analogfilter, den Rest kann man digital besser machen.

2. Jetzt wird abgetastet (mit 192 kHz), aus den analogen Spannungen werden Digitalwerte.

3. Nachdem das mit Oversamplng abgetastete Digitalsignal noch eine Menge Komponenten >22kHz enthält (wegen des schlichten Analogfilters), wird jetzt ein digitales FIR-Filter eingesetzt, das steil genug ist, um bei ca. 22kHz noch alles durchzulassen und bei 24 kHz (fast) nix mehr. Wir haben jetzt ein Digitalsignal mit 192kHz Samplerate vor uns, dessen Inhalt auf 22kHz bandbegrenzt ist.

4. Jetzt pickt man sich ganz einfach jedes vierte Sample raus und hat dadurch ein Signal mit 48kHz Samplerate. Fertig.

Das sind mal die Basics, es gibt da noch Abwandlungen, zum Beispiel Sigma-Delta-Wandler mit 1 Bit, sehr hoher Abtastrate und Noiseshaping, aber das würde den Rahmen hier sprengen.

Banjo