Die Treppen-Wellenform-Lüge bei digitaler Aufnahme ??

Re: Nyquist-Shannon-Abtasttheorem und Rechteck

Michael Burman schrieb:
lass das wiederholt mit dem bezahlen. wird langsam eklig. wenn ich hier bwl-zeug erzähle, spreche ich auch nicht ständig davon, dass für die infos oder erklärungen bezahlt werden muss. :twisted:

das soll einfach nur heißen, dass andere leute besser erklären können, weil sie als fachdozenten arbeiten. ich tu das nicht. ich hab nicht den anspruch daran, jedem alles erklären zu können. ich hab auch kein finanzielles interesse daran - ich habe bereits einen job ;-)

ich mein einfach nur: wenn du es nicht schnallst, dann such dir jemanden, der es dir erklären kann - dafür gibt es universitäten, fachbücher usw.
 
auf youtube gibts einen herren namens Jorn Loviscach. ich finde seine videos wirklich gut, der erklärt meiner meinung nach super verständlich.. da gehts halt um grundlagen, sehr mathematisch, aber ohne dem gehts halt nicht, wenn man die sache wirklich verstehen will. hier ein video zur fourier reihe einer rechtckschwingung:



ich bin auf seine videos gestoßen, als ich mich mit der z-transformation beschäftigt habe..
 
nordcore schrieb:
Ich hab das hier im Forum mehrfach versucht zu erklären.
Aber die Menge der Volldeppen, die von nix 'ne Ahnung haben, aber alles besser wissen, ist auf Dauer einfach zu ermüdend.

Mal einen Dank für die Mühen derer die etwas zu erklären versuchen was 99% der hier Anwesenden nie im Leben auch nur im Ansatz verstehen werden. Ich versteh es auch nicht, aber ich habe den Anstand nicht zu meinen ich wisse es besser und das auch noch entsprechend zu äussern. Man kann sich auch raushalten und mit Distanz die vielen interessanten Informationen konsumieren. Oder vielleicht eine intelligente Frage dazu stellen?
Aber ich glaube das ist die heutige Zeit: jeder weis alles, und jeder weis es besser! Dafür benötigt man doch keine Zeitverschwendung wie zum Beispiel ein Studium. Es stand ja neulich in der Bild... und was dort steht, das stimmt immer. Und falls doch mal nicht, dann bestimmt im Internet...
In diesem Sinne, einen fröhlichen Sonntag noch.
 
Re: Nyquist-Shannon-Abtasttheorem und Rechteck

haesslich schrieb:
wenn du es nicht schnallst, dann such dir jemanden, der es dir erklären kann - dafür gibt es universitäten, fachbücher usw.
oder internetforen. :mrgreen: nee nee, lass mal, es gibt so viele gebiete in der wissenschaft. alles kann ich nicht ergründen. etwas mehr verstehen - gerne. aber zu jedem fachgebiet ein studium absolvieren. habe schon 1/2 technisches + 1 ganzes bwl studium hinter mir. sprachen und philosophie wären auch interessant. oder ein musikstudium. so, was berechnet man für solche weisheiten? :lollo: ach ja, psychologie wäre auch nicht schlecht... :twisted:
 
Re: Nyquist-Shannon-Abtasttheorem und Rechteck

haesslich schrieb:
aber da gibt's eben viele typen wie mich: deren didaktischen qualitäten begrenzt sind.
ok, das schnalle ich jetzt. :lollo:

eine bei 192 khz generierte 5 khz rechteckwellenform so in der phase zu schieben, dass die rechteckform verschwindet, würde ich schon gerne sehen... :roll: oder habe ich wieder etwas falsch verstanden?... 8) ach so, du meintest nur einen teilton in der phase ändern?...
 
Re: Nyquist-Shannon-Abtasttheorem und Rechteck

haesslich schrieb:
"der 1kHz ton dominiert" - das ist nicht korrekt.
[...]
da "dominiert" nichts. du hast ganz einen einfach 1 kHz ton erzeugt.
Das war auf die Frequenz-Analyse und die Teil-Töne bezogen. Und da dominiert derjenige Teilton, der die höchste Amplitude hat. Naja, wegen Aliasing ist es wohl der 1 kHz Ton geworden. Sonst dominiert bei einem 5 kHz Rechteck der 5 kHz Sinus-Teilton. :D
 
Oha, das geht hier ja gut weiter! Und so vieles ist ganz richtig und auch gut erklärt. Daher kann ich's mir jetzt einfach machen, auch wenn ich einiges wiederhole.

Um mal auf das 5kHz-Rechteck, das bei 16kHz Samplerate einen realen (nicht psychoakustischen!) 1kHz-Ton verursachte, zurückzukommen:

Fakt ist: Rechtecksignale haben als Obertöne immer nur die ungradzahligen Vielfachen des Grundtons (wem erzähle ich das, aber das ist numal der Ausgangspunkt). Für ein 5kHz-Rechteck bedeutet das, bei 5kHz liegt ein Sinuston, bei 15kHz ebenso, dann bei 25kHz, bei 35kHz u.s.w.

Das menschliche Gehör nimmt aber bereits den Sinuston bei 25kHz nicht mehr wahr, egal wieviel Watt die PA leistet, über die er abgespielt wird (es kann aber durchaus Jugendliche geben, die den extrem verstärkten Ton noch als "Druck auf dem Ohr" empfinden können).

Man braucht also den Ton bei 25kHz gar nicht zu digitalisieren oder zu rekonstruieren (die heutige Studiotechnik tut es bei Sampleraten von 96kHz oder mehr aber trotzdem). Hier kommt nämlich das Shannon-Theorem ins Spiel: Um einen Sinuston verlustfrei digitalisieren und perfekt rekonstruieren zu können, muß die Samplerate mehr als doppelt so hoch sein, wie dessen Frequenz. Das Gehör endet bei ca. 20kHz (je nach Kondition irgendwo zwischen 15 und 22kHz), also muß man mindestens mit 40kHz samplen. Man hatte sich für die CD auf 44.1kHz geeinigt und das war eine sehr gute Entscheidung (48kHz hätten die anfänglichen Schwierigkeiten bei A/D- und D/A-Wandlern und analogen Filtern entschärft, sind aber beim heutigen Stand der Technik nicht besser, auch 96kHz nicht).

Der gesamte Klangeindruck des 5kHz-Rechtecks wird nur durch den einen Oberton bei 15kHz transportiert!

Es wäre eine Samplerate von mehr als 30kHz nötig, um das Rechteck hören zu können, es wurden aber nur 16kHz verwendet. Richtigerweise hätte nun nach dem Shannon-Theorem alles ab der halben Abtastrate (8kHz) zu 100% weggefiltert werden müssen. Dann wäre nur noch der Sinuston bei 5kHz übrig geblieben, der natürlich auch nur wie ein Sinus und nicht wie ein Recheck klingt.

Unterbleibt das zwingend erforderliche Filtern, so wird der 15kHz-Ton natürlich auch digitalisiert, aber falsch! Das führt zu Spiegelfrequenzen: Frequenzen höher als die halbe Abtastrate werden an ihr gespiegelt: Ein 8.1kHz-Ton wird zu 7.9kHz, ein 9kHz-Ton zu 7kHz, ein 10kHz-Ton zu 6kHz, ... und ein 15kHz-Ton zu 1kHz. Voila!

Ein 16kHz-Ton wird zu ... na? ... genau 0Hz, also unhörbar, und ein 17kHz-Ton wird zusätzlich an der 0Hz-Linie gespiegelt und wieder zu einem 1kHz-Ton. Die Sinustöne werden quasi zwischen der 0Hz- und der Halbe-Abtastrate-Line hin- und hergespiegelt.

All diese gespiegelten Töne klingen in der Regel fürchterlich, da sie keine ganzzahligen Vielfachen des ursprünglichen Grundtons sind, und man will sie einfach nicht! Das ist nämlich Aliasing!

Richtig schlimm wird das Aliasing vor allem dadurch, daß gerade bei hohen Grundtönen eine ganze Batterie an lauten Tönen unterhalb des Grundtons entstehen. Abschreckendes Beispiel hierfür sind die Kurzweil-Synthesizer vom K2000 bis K2600, wenn sie synthetisch Sägezahnwellen erzeugen (nicht aus dem Samplespeicher, sondern per DSP-Modul "SAW" oder "SAW+"). Kurzweil hat schicht und einfach Maßnahmen gegen Aliasing weggelassen, da viel zu rechenaufwendig für die schwachbrüstigen K, und so Aliasing in seiner fürchterlichsten Form zugelassen. :doof:
 
Danke für die Erklärung! :D

"Witzigerweise" hat mir dieser Generator selbst bei 192 kHz Samplerate bei 1 kHz und 3 kHz ziemlich mächtige Teiltöne mitgeneriert. Diese starken Teiltöne gehen auch bis 95 kHz! Also 91 kHz, 93 kHz, 95 kHz. Also scheinen 1 kHz und 3 kHz die Summen der Spiegelungen zu sein.
 
Das kannst Du selber!

192kHz Samplerate bedeutet: gespiegelt wird an 96kHz (man nennt die halbe Abtastrate auch "Nyquist-Frequenz").
5kHz Grundton, Obertöne 15kHz, 25, 35, ..., 185, 195, 205, ...

Zwar werden auch schon alle Obertöne, die nur knapp über 96kHz liegen, gespiegelt, aber eben dann auch nur nach knapp unter 96kHz.

Erst Obertöne nahe der Samplerate werden in den sehr nervenden Bereich (sagen wir unter 10kHz) gespiegelt:

(Im folgenden Samplerate wg. Tippfehler korrigiert, Dank an Michael Burman!)
185kHz wird zu (192-185=) 7kHz
195kHz wird zu (192-195=-3kHz, zweites Spiegeln an 0 führt zu) 3kHz
205kHz wird zu (192-205=-13kHz, ...) 13kHz
u.s.w.

Wenn Du so weitermachst, findest Du auch einen Oberton, der zu 1kHz wird.

Außerdem mußt Du hinsichtlich der Lautstärke noch berücksichtigen, daß sich die Amplituden aller Spiegelfrequenzen, die am Schluß auf der selben Frequenz landen, aufaddieren und so teilweise recht große Aliasing-Störungen auftreten können, obwohl die Obertöne mit zunehmender Höhe ja immer leiser werden.
 
drop it schrieb:
Ja, finde ich auch sehr gut gemacht, erfordert aber schon einiges Wissen über komplexe Zahlen, das Rechnen mit der Eulerschen Zahl und Integralrechnung. Das ist der Grund, warum ich denke, man kann einfach im Rahmen eines Forums diese Dinge schlicht und einfach nicht erklären.

Man kann höchstens Leuten, die intensiv versucht haben zu verstehen, aber an einem Denkknoten scheitern, beim Lösen des Knotens helfen.

Aber das ist vielleicht nur meine Meinung, weil ich selber zu oft daran gescheitert bin, Leuten Signalverarbeitung wirklich so zu erklären, daß sie es sich zu eigen machen konnten.
 
Aliasing

DanReed schrieb:
185kHz wird zu (196-185=) 11kHz
195kHz wird zu (196-195=) 1kHz (Tätärä!)
205kHz wird zu (196-205=-9kHz, zweites Spiegeln an 0 führt zu) 9kHz
u.s.w.

Wenn Du so weitermachst, findest Du auch einen Oberton, der zu 3kHz wird.
Ich glaube du hast hier 192 mit 196 verwechselt?... :roll:

192-185 würde die 7 kHz ergeben
192-195 = -3 kHz, folglich 3 kHz
Jetzt bleibt nur noch herauszufinden, wo 1 kHz her kommen... :mrgreen:

DanReed schrieb:
Erst Obertöne nahe der Samplerate werden in den sehr nervenden Bereich (sagen wir unter 10kHz) gespiegelt
Gilt das auch für Obertöne nahe der doppelten Samplerate?...

Die doppelte Samplerate wäre hier 384 kHz. Und es gäbe wohl z.B. einen Oberton bei 385 kHz (wie du sagtest eins der ungeradzahligen Vielfachen, nämlich hier 77 x 5 kHz). Der würde dann wohl zu 1 kHz gespiegelt...
 
Re: Kann ein analoges Oszilloskop "Treppen" abbilden ?

Zolo schrieb:
Spätestens wenn ich in 8 Bit recorde ist ja ein deutlicher Unterschied zu hören. Im Video wird aber gezeigt, daß selbst bei 8 Bit keine "Treppen" in der Wellenform entstehen ?

nimm dir ein 24 oder 32 bit signal und zoom mal rein. da sind überall treppen. shannon nyquist theorem hat sich seit über 100 jahren nicht geändert. wirds auch so schnell nicht.
wandler können nur bestmöglich schätzen und dann einordnen. stell dir n gitternetz vor an dem deine wellenform anliegt. an den eckpunkten entscheidet ein normaler wandler nun ob er den eckpunkt auf oder abrunden soll.
dementsprechend schreibt er eine 1 oder eine 0. mehr zustände gibt es nicht. die bittiefe legt nur die maximale dynamik (horizontale linien) dieses gitters fest und die KHZ zahl die vertikale anzahl der gitterlinien.
kann dir das auch gern mal aufzeichnen :D
(video nicht gesehen, aber ick hab den kram 2 jahre lang studiert)

alles was aliasing/ ghost frequenzen durch spiegelung an der oberen eckfrequenz angeht, wo man einfach mit oversampling und lowpassfiltern arbeitet oder rundungsfehler wurde ja schon erwähnt wie ich so beim überfliegen sehe.
je nach qualität dieser ganzen details kostet ein wandler dann 20cent (onboard sound, iphone usw.) oder eben bis zu hohen 4 stelligen bereichen
 
Re: Kann ein analoges Oszilloskop "Treppen" abbilden ?

s-tek schrieb:
nimm dir ein 24 oder 32 bit signal und zoom mal rein. da sind überall treppen.
Das ist aber nur eine Darstellungskonvention, die dazu, wie sowohl in dem ursprünglichen Video als auch hier im Thread erläutert wurde, falsch ist.
 
Re: Kann ein analoges Oszilloskop "Treppen" abbilden ?

Michael Burman schrieb:
nicht so schlimm. für wärmeren klang einfach teppich darauf verlegen. am besten etwas dicker und in roter farbe.

holzgeländer!
nicht wie beim reimann in der neuen butze, wo man von der treppe herunterfallen kann! :shock:
 
Re: Aliasing

Michael Burman schrieb:
Gilt das auch für Obertöne nahe der doppelten Samplerate?...
Sowas von ..

Michael Burman schrieb:
Die doppelte Samplerate wäre hier 384 kHz. Und es gäbe wohl z.B. einen Oberton bei 385 kHz (wie du sagtest eins der ungeradzahligen Vielfachen, nämlich hier 77 x 5 kHz). Der würde dann wohl zu 1 kHz gespiegelt...
Wunderbar, genau! Und der 3kHz-Sinus müßte mehr Energie haben als der 1kHz-Sinus, da er hautsächlich auf dem 39. Oberton basiert, während der 1kHz-Ton, wie Du ausgerechnet hast, vorwiegend auf dem 77. Oberton basiert. Wir können auch grob schätzen, daß der Unterschied etwa 6dB beträgt, da sich die Lautstärke der Obertöne pro Oktave halbiert.

Puh, jetzt rechts aber :zzz:

[offtopic]
Danke nochmal, daß Du mich auf den dicken Schnitzer aufmerksam gemacht hast. Habe ihn in der Originalmail korrigiert und gekennzeichnet, damit zukünftige Leser an dieser wichtigen Stelle nicht mit Fehlern bombardiert und verwirrt werden.
[/offtopic]
 
Re: Aliasing

DanReed schrieb:
Und der 3kHz-Sinus müßte mehr Energie haben als der 1kHz-Sinus, da er hautsächlich auf dem 39. Oberton basiert, während der 1kHz-Ton, wie Du ausgerechnet hast, vorwiegend auf dem 77. Oberton basiert. Wir können auch grob schätzen, daß der Unterschied etwa 6dB beträgt, da sich die Lautstärke der Obertöne pro Oktave halbiert.
Ja, der 3 kHz Ton ist lauter, im Analyser ca. 4,44 dB über dem 1 kHz Ton und ca. 30,86 dB unter dem 5 kHz Ton. Der 15 kHz Ton liegt ca. 9,17 dB unter dem 5 kHz Ton. Der 25 kHz Ton ca. 13,97 dB unter 5 kHz und ca. 4,8 dB unter 15 kHz. 7 kHz ca. 30,74 dB unter 5 kHz, 9 kHz ca. 34,74 dB unter 5 kHz usw.

Jetzt ist die Frage, wie der Software-Generator diese Aliasing-Töne überhaupt erzeugen konnte, da keine AD-Abtastung, sondern mathematische Berechnung. Hat er die Rechteckwellenform einfach in die x,y Ebene (x=Samples in der Zeit, y=Amplidude) "reingemalt" ohne die Samplefrequenzbegrenzung zu berücksichtigen? D.h. die Amplitudenwerte der Samples nach der einfachen Rechteckformel über die Zeit einfach so rein geometrisch in die resultierende digitale Wellenform gesetzt? Und dann bei der "Rekonstruktion" bzw. hier Konstruktion des analogen Outputs (noch vor dem DA-Wandler, weil der Software-Analyser in der gleichen Software gleich rein digitales Signal anzapft) ergaben sich Obertöne über 96 kHz (die ja so quasi bis unendlich gehen müssten), die dann nach dem Aliasing-Prinzip gespiegelt wurden? Wie müsste man die Rechteckwellenform richtigerweise erzeugen, damit solche Aliasing-Obertöne erst gar nicht entstehen? Im Nachhinein Filtern würde wohl wenig bringen? Gleich von vorne rein bloß Sinuswellen aufaddieren, und zwar 5, 15, 25, 35, 45, 55, 65, 75, 85 kHz und dann Schluss? Bei der Samplerate von 192 kHz jetzt. Bei 96 kHz Samplerate z.B. müsste schon bei 45 kHz Schluss sein, und bei 48 und 44,1 kHz bei 15 kHz, wie bereits "haesslich" weiter oben erwähnte, und du natürlich auch.
 
Michael Burman schrieb:
Jetzt ist die Frage, wie der Software-Generator diese Aliasing-Töne überhaupt erzeugen konnte
Jetzt wirds leider sehr knifflig.

Michael Burman schrieb:
Hat er die Rechteckwellenform einfach in die x,y Ebene (x=Samples in der Zeit, y=Amplidude) "reingemalt" ohne die Samplefrequenzbegrenzung zu berücksichtigen?
Vereinfacht gesagt ja.

Michael Burman schrieb:
ergaben sich Obertöne über 96 kHz
Nein, denn wenn ein zeitdiskretes Signal erzeugt wird (das ist ein Signal, das aus endlich vielen äquidistanten Abtastwerten besteht), kann es keine Frequenzen oberhalb der Nyquistfrequenz enthalten.

Vielmehr sind die erzeugten Signale von Sinusoszillatoren, von denen einer die Frequenz Fs/2 - deltaF und der andere Fs/2 + deltaF erzeugt, bis auf die Phase identisch!

Das gilt natürlich nicht nur für Fs/2, sondern auch für Fs/2 * 2,3,4,...

Und nun kommt noch erschwerend hinzu, daß das "reinmalen" natürlich dem Abtasten eines analogen Signals entspricht.

Michael Burman schrieb:
Wie müsste man die Rechteckwellenform richtigerweise erzeugen, damit solche Aliasing-Obertöne erst gar nicht entstehen? Im Nachhinein Filtern würde wohl wenig bringen?
Genau! Die Aliasing-Frequenzen sind ja bereits im hörbaren Bereich erzeugt worden und damit für Antialiasing-Filter unbeeinflußbar.

Michael Burman schrieb:
Gleich von vorne rein bloß Sinuswellen aufaddieren, und zwar 5, 15, 25, 35, 45, 55, 65, 75, 85 kHz und dann Schluss?

Ja! Und genauso wurden alle Wellenformen im Korg DW-6000/DW-8000, viele im Ensoniq ESQ-1/SQ-80, einige im GEM S2/S3, einige im Kurzweil K2xxx, u.s.w. erzeugt. Quasi alle Synthesizer, die auf abgespeicherte Wellenformen zurückgreifen, gehen bei den Elementarwellenformen wie Sägezahn, Recheck, Dreieck so vor.
 
Re: Aliasing

Deshalb klingen viele digitale Synthesizer in hohen Lagen so eklig... :mrgreen:
Wenn man Wellenformen auf diese Weise erzeugt, wäre es wohl sinnvoll die Oszillatoren mit einer viel höheren Samplerate zu erzeugen als z.B. die des DA-Wandlers und erst dann runterzurechnen, wenn bei der Synthese oder Effekt-Processing in höheren Lagen nichts mehr hinzugefügt werden kann, von mir aus erst vor der DA-Wandlung am Ausgang. Wenn man z.B. alles mit 44,1 kHz rechnet, weil auch der DA-Wandler mit 44,1 kHz arbeitet, dann wird es doch in den hohen lagen furchtbar klingen. Und die Algorithmen müssten immer darauf achten, dass keine Frequenzen über der Hälfte der Arbeitsfrequenz durchgelassen werden. Ich habe z.B. den VA in der MPC5000 (VA stammt von Alesis) in hohen lagen getestet, und es klang furchtbar. Aliasing-Artefakte gibt es bestimmt auch weit drunter, aber da nimmt man es als Unwissender als Klangfärbung bzw. Schmutz wahr. Für Sample-Player-Synthesizer mit Modulationsmöglichkeiten etc. gilt wahrscheinlich Ähnliches.

DanReed schrieb:
Und nun kommt noch erschwerend hinzu, daß das "reinmalen" natürlich dem Abtasten eines analogen Signals entspricht.
Ha ha, und wie sampelt man nun richtig z.B. ein möglichst sauber elektronisch erzeugtes Reckecksignal?... Also nicht die Summe von Sinuswellen, sondern eine saubere quadratische Pulswelle. Eigentlich müsste man es in die Sinuswellen zerlegen und nicht einfach das exakte Reckeck Sample für Sample übernehmen?... Oder mach der Wandler das automatisch, sprich alles mit Sinus abtasten, und Aliasing wie oben besprochen entsteht erst bei der DA-Wandlung von synthetisch generierten Wellen?... Bin jetzt wieder verwirrt... :mrgreen:
 
nordcore schrieb:
Zwischen den Samples ist *nichts*.
(Der Witz an Digitaltechnik ist doch grade, dass man das "dazwischen" weglassen kann, wenn das Signal hinreichend bandbegrenzt ist, ohne Information zu verlieren. Bahnbrechende Erkenntnis von Bode/Shannon 1948. )
Siehe auch das Video von Jomox, wo das 'nichts dazwischen' als Argument genutzt wird:


Der Übergang von gut nach schlecht, dann wieder nach gut sieht ungefähr so aus:
analog --> digital (weniger bits, 8 ) --> digital (etwas mehr bits, 16) --> digital (abgefahrenere höhere bits, die erst analog wegschmettern werden, mir san noch nicht dort, kommt noch)
 
Re: Aliasing

Michael Burman schrieb:
Wenn man Wellenformen auf diese Weise erzeugt, wäre es wohl sinnvoll die Oszillatoren mit einer viel höheren Samplerate zu erzeugen als z.B. die des DA-Wandlers und erst dann runterzurechnen, wenn bei der Synthese oder Effekt-Processing in höheren Lagen nichts mehr hinzugefügt werden kann, von mir aus erst vor der DA-Wandlung am Ausgang.

und ob du es glaubst oder nicht, so wird es gemacht! ;-)
 
haesslich schrieb:
und ob du es glaubst oder nicht, so wird es gemacht!

Ja, in der Praxis wird mittlerweile häufig ge-oversampled, wenngleich man auch bei durchweg 48kHz Spitzenergebnisse erzielen kann.

Der eigentliche Grund, auf 96kHz statt 48 oder 44.1 zu gehen ist (neben den schon erwähnten einfacheren analogen Antialiasing- und Rekonstruktionsfiltern) vor allem die Frequenzgangverzerrungen von digitalen Filtern, je näher sie an die Nyquistfrequenz herankommen. Und der Abstand von sagen wir einer Resonanz bei 17kHz und der Nyquistfrequenz bei 22.05kHz ist einfach zu gering, so daß sich Flankensteilheit und auch Amplitude/Bandbreite der Resonanz ändern.

Flankensteilheit ist nur in der Analyse beim Betrachten der nicht parallel verlaufenden Frequenzgänge bei verschiedenen Eckfrequenzen ein reines Kopfproblem, denn hören können wir den Unterschied zwischen -6dB/Oct. und -48dB/Oct. bei einer Eckfrequenz von 17kHz nicht mehr.

Die sich verändernde Amplitude und Bandbreite der Resonanz ist allerdings sehr wohl wahrnehmbar. Das kann man kompensieren, wurde aber bei vielen älteren analogen nicht gemacht (der GEM S2/S3 "kreischt" geradezu, wenn man die Reso auf 20kHz legt), oder man kann eben auf Fs=96kHz gehen, so daß 17kHz elend weit weg ist von der Nyquistfrequenz, dann 48kHz.

Problem ist nur die mindestens Verdopplung der benötigten Rechenleistung.

Der Grund, warum viele analog virtuelle Synthesizer klanglich nicht an die echt analogen herankommen, ist nicht etwa, daß sie digital sind, sondern daß die Programmierer an vielen Stellen tricksen müssen (oder sich einbilden, es zu müssen), um Rechleistung zu sparen.

Es ist an der Zeit, daß endlich ein virtuell analoges VST-PlugIn kommt, das korrekt rechnet (vor allem auch die Imperfektion des Analogen!) und auf die benötigte Rechenleistung pfeift. Ich hasse "Humanize", wenn dadurch einfach nur eine völlig unrealistische, aber leicht zu berechnende Zufallsfunktion auf die Oszillator-Pitch draufgelegt wird.

Wir könnten ja mal zum Spaß die Fehler/Unzulänglichkeiten von aktuellen virtuell Analogen sammeln. Würde mich echt interessieren. Meinetwegen auch die Geräte/PlugIns, die darunter leiden!

Ich fang mal an mit:
- Aliasing oder alternativ hörbar bandbregrenzt in den Höhen (erzeugt schon bei 14kHz keine Obertöne mehr)
- Humanize (ist nicht realistisch)
- Filterprobleme bei hohen Frequenzen
- Updaterate der Echtzeitmodulationen zu niedrig (Folgen sind z.B. lahme Envelopes, Alias bei hohen LFO-Frequenzen, Treppeneffekt beim Modulationsrad)
 
Re: Aliasing

Michael Burman schrieb:
Ha ha, und wie sampelt man nun richtig z.B. ein möglichst sauber elektronisch erzeugtes Reckecksignal?... Also nicht die Summe von Sinuswellen, sondern eine saubere quadratische Pulswelle. Eigentlich müsste man es in die Sinuswellen zerlegen und nicht einfach das exakte Reckeck Sample für Sample übernehmen?... Oder mach der Wandler das automatisch, sprich alles mit Sinus abtasten, und Aliasing wie oben besprochen entsteht erst bei der DA-Wandlung von synthetisch generierten Wellen?... Bin jetzt wieder verwirrt... :mrgreen:

Wenn man kein Aliasing möchte, so muss man das Signal bandbegrenzen (also durch einen Tiefpass schicken) und dann samplen. Wenn man die Artefakte des Filters vermeiden will, so erzeugt man gleich ein bandbegrenztes Rechteck. Du musst dich frei machen von der Vorstellung, das die Sinuswellengeschichte "unsauber" ist. Der Trick besteht einfach darin, das mit der Bandbegrenzung zu verinnerlichen.
 
Der Trick besteht einfach darin, das mit der Bandbegrenzung zu verinnerlichen

Geht es nicht zuallererst darum, zu verinnerlichen, daß man Frequenzen oberhalb 20KHz schlicht nicht hört?

Ein Rechteck mit 15KHz klingt für uns wie ein Sinus, da schon die erste Oberwelle des Rechtecks weit jenseits des Hörbereichs liegt.
Porbiert's aus, mit einem analogen Synthesizer Eurer Wahl. Z.B. einfach mehrere Oktaven nach oben transponieren, dann die oberste Taste spielen und zwischen Sinus und Rechteck umschalten. :)

Als Konsequenz: Eine Bandbegrenzung bei 20KHz mag dazu führen, daß bei einem 15KHz Rechteck keine Oberwellen mit digitalisiert werden, aber es ist schlicht egal.

Grüße,
Rallef
 
DanReed schrieb:
- Updaterate der Echtzeitmodulationen zu niedrig (Folgen sind z.B. lahme Envelopes, Alias bei hohen LFO-Frequenzen, Treppeneffekt beim Modulationsrad)
Genau diesen Unterschied kann man sehr gut hören zwischen Ableton Live (schlecht) und Reaper (gut).
 
Rallef schrieb:
Ein Rechteck mit 15KHz klingt für uns wie ein Sinus, ...
Bei einem Rechteck hört man schon bei ca. 7kHz keinen Unterschied mehr - da erst wieder die dritte Harmonische bei 21kHz eine Amplitude ungleich Null hat.

Beim "selber versuchen" hört man den Unterschied i.A. allerdings schon: Wenn beide Signale den gleichen Spitzenwert haben (was die meisten fälschlich für "gleichen Pegel" halten), ist die Grundwelle beim Rechteck etwa 2dB (4/pi) größer als beim Sinus. Und dieser Pegelunterschied ist durchaus hörbar.
 
Rallef schrieb:
Geht es nicht zuallererst darum, zu verinnerlichen, daß man Frequenzen oberhalb 20KHz schlicht nicht hört?
Man hört sie nicht bewusst, aber das Gehirn nimmt sie wahr. Jeder erfahrene Speleologe kann Dir berichten, dass er weiss ob Fledermäuse über ihm sind, oder nicht - obgleich das Ohr sie angeblich nicht hören kann --- AAAABER(!!!): Wer hat Lautsprecher und wer hat die Medien, die das korrekt wiedergeben könnten?
 


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