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Rechteck von Test-CD

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Lobbe
Stammgast
#1 erstellt: 24. Aug 2010, 10:35
Hallo an alle!

Ich habe mir eine Test-CD zum Durchmessen meiner Geräte gekauft (Bell Records). Zum Rechteck-Signal habe ich eine Frage: Schon direkt an den Ausgängen des CD-Players ist dieses Signal nicht sauber, - es hat starke Überschwinger. Liegt das am Player? Ist das Rechteck auf der CD sauber? Und was kann ich tun, damit aus dem Player ein sauberes Rechteck herauskommt?
Wenn nötig, kann ich ein Scope-Bild hochladen.
Ich freue mich auf Eure Antworten.
Schöne und zahlreiche Grüße von
Lobbe
Macdieter
Stammgast
#2 erstellt: 24. Aug 2010, 11:24
da ein Rechteck in der Musik nicht vor kommt, wüsst ich
nicht wozu das gut sein soll.

Das scheitert schon am Ausgangskondesator des
CD Players.

Will man das Anstiegsverhalten einer PA mit einem
Scope messen, kommt man um einen Signalgenerator
nicht umhin.

Aufschlussreicher wäre rosarauschen, was am Ausgang
mit einem Spectrumanalyser gemssen,
von 20hz bis 20khz immer noch eine schöne
Gerade auf zu weisen hat.


[Beitrag von Macdieter am 24. Aug 2010, 11:25 bearbeitet]
pragmatiker
Administrator
#3 erstellt: 24. Aug 2010, 16:03
Servus Macdieter,

Macdieter schrieb:
da ein Rechteck in der Musik nicht vor kommt, wüsst ichn icht wozu das gut sein soll. Das scheitert schon am Ausgangskondesator des CD Players.

Wenn die Kapazität des Auskoppel-Hochpaßkondensators hinreichend groß ist, so daß er auch die Grundfrequenz eines eingespeisten (idealen) Rechtecksignals sauber ohne Pegelverlust übertragen kann, sollte hinter dem Kondensator durchaus auch eine dem Ideal nahekommende Rechteckschwingung rauskommen.

Aufschlussreicher wäre rosarauschen, was am Ausgang
mit einem Spectrumanalyser gemssen, von 20hz bis 20khz immer noch eine schöne Gerade auf zu weisen hat.

Nachfrage, ob ich's richtig verstanden habe: mit dem Rosa- bzw. 1/f-Rauschen fällt die Amplitude ja bekanntlich mit der Frequenz - die Amplitudenkennlinie verläuft damit nicht parallel zur Frequenzachse, ist aber sehr wohl eine (wenn auch geneigte) Gerade - meintest Du das?

Grüße

Herbert
Lobbe
Stammgast
#4 erstellt: 24. Aug 2010, 19:02
Danke für die Antworten soweit! Ich dachte, daß man am Rechteck sehen kann, wie es um das Impulsverhalten des CDP bestellt ist. Denn beispielsweise einen Rimshot sollte die Kiste ohne Überschwinger bringen können. Dabei fällt mir gerade ein, daß ich die 5 ms-Bursts noch nicht getestet habe, muß ich gleich mal nachholen.
Aber die wichtigste Frage ist noch offen: Ist das Rechteck auf der CD sauber?
Gruß
Lobbe
WSU
Ist häufiger hier
#5 erstellt: 24. Aug 2010, 19:53
Hallo Lobbe,

weit entfernt davon, auf dem Gebiet Ahnung zu haben (kann also auch Blödsinn sein, können hier andere aber bestimmt einschätzen):

Bei einem Vortrag von Menno van Veen zur Röhrenverstärkermessung meinte der, dass man mit einer Soundkarte wg der Begrenzung auf 22 kHz kein sauberes Rechteck erzeugen kann, da die Oberwellen gekappt sind.

Da auf der CD auch nur 22 kHz drauf sind, würde ich vermuten, dass bei Dir auch kein sauberes Rechteck drauf ist.

Beste Grüße

Wolfgang
pragmatiker
Administrator
#6 erstellt: 25. Aug 2010, 06:47
Servus zusammen,

hier läßt der Herr Fourier grüßen. Ein ideales Rechtecksignal enthält unendlich viele ungeradzahlige Harmonischen (= Vielfachen) seiner Grundfrequenz, wobei die Amplitude der Harmonischen mit der Ordnungszahl der Oberwelle abnimmt. Geradzahlige Harmonische gibt es bei einem symmetrischen Rechtecksignal mit einem 1:1 Tastverhältnis (also genauso langer An- wie Auszeit des Signals) nicht. Theoretisch enthält also ein Rechtecksignal Spektralanteile bis zu unendlich hohen Frequenzen. Ein ideales Rechtecksignal kann es deswegen in der Praxis gar nicht geben.

Praktisch ist es so, daß ein Rechtecksignal, wenn es Spektralanteile bis zur 9ten Harmonischen (also bis zu 9 * Grundfrequenz) enthält, schon sehr schön nach Rechteck aussieht. Auf einer CD werden ausschließlich diskrete digitale Momentinformationen gespeichert, der CD ist die zusammengesetzte Kurvenform eines Signals also völlig wurscht. Insofern ist die CD selbst also zunächst einmal zur Speicherung beliebiger Kurvenformverläufe aus Einzeldatenpunkten (die von der nachfolgenden Elektronik dann geeignet interpoliert und damit zu einer Kurvenform "zusammengesetzt" werden) geeignet. Die Abtastrate einer Audio-CD beträgt 44.1[kHz] - mit den Herren Nyquist und Shannon (f(max) = f(sampling / 2) im Hinterkopf kommen wir also auf eine theoretisch maximal mögliche Signalfrequenz von ca. 22[kHz]. Diese maximal mögliche Signalfrequenz sagt noch nichts über die Kurvenformtreue aus, mit welcher diese maximal mögliche Signalfrequenz wiedergegeben wird. Es ist also bei einer normalen (16[Bit]) Audio-CD durchaus möglich, ein Rechtecksignal (das ist ja nichts weiter als das abwechselnde Ein- und Ausschalten eines Signals) als Abfolge von 0x0000 und 0xFFFF Werten (das wäre dann Vollaussteuerung) mit recht hohen Signalfrequenzen zu speichern - der Einfachheit und Sinnhaftigkeit halber begrenzen wir das jetzt mal auf eine obere Signalfrequenz von 20[kHz].

Nehmen wir jetzt diese ca. 20[kHz] obere Signalfrequenz und teilen sie durch die weiter oben ermittelte Ordnungszahl 9, so erhalten wir ca. 2.22[kHz] als die oberste Grenzfrequenz für die Abbildung einer schon ganz ordentlichen Rechteckkurvenform, wenn die Bandbreite unseres Informationskanals 20[kHz] beträgt. Diese 2.22[kHz] würden auch in der Praxis ganz sauber abgebildet werden, wenn:

  • Der Operationsverstärker des D/A-Wandlers schnell genug ist und damit Rechtecksignale mitmacht.
  • Das 20[kHz] Tiefpaßfilter hinter dem D/A-Wandler (welches in jedem Audio-CD-Spieler vorhanden sein muß, um bei spätestens der halben Abtastfrequenz den Informationskanal "dicht" zu machen), eine hohe Ordnungszahl hat (also sehr steil ist) und eine Filtertopologie aufweist, welche eine saubere Sprungantwort ohne Überschwinger mit geringer Welligkeit liefert (also z.B. ein Filter Typ Bessel). Am Analogausgang eines halbwegs anständigen Audio-CD-Spielers sollten also Signalfrequenzen > 20[kHz] im Ausgangssignal nicht vorkommen.
  • Der Ausgangs-Operationsverstärker hinter dem Tiefpaßfilter schnell genug ist und damit Rechtecksignale mitmacht.

Die Elektronik auf der analogen Seite inklusive des D/A-Wandlers bestimmt also sehr wesentlich die Kurvenformtreue der Wiedergabe, nicht die Audio-CD selbst. Je nach Kurvenform variiert bei gegebener Abtastrate lediglich die obere Grenzfrequenz, bis zu welcher die auf der Audio-CD gespeicherte Information kurvenformgetreu über einen Informationskanal wiedergegeben werden kann.

Mit anderen Worten: Es hängt (innerhalb der oben aufgeführten theoretischen Grenzen) ausschließlich vom Audio-CD-Spieler (und nicht von der CD) ab, was an Kurvenform an seinen analogen Ausgängen rauskommt. Wer wirklich wissen will, was an Kurvenform auf einer CD gespeichert ist, muß sich diese auf einem Computer oder mittels geeigneter Meßgeräte am digitalen SP/DIF-Ausgang des CD-Spielers ansehen.

Weiterführende Informationen:

http://www.elektronikinfo.de/audio/cd.htm

Mit dem Begriff "Klirrfaktor" werden die harmonischen Summenverzerrungen eines Sinussignals bezeichnet - also der Oberwellenanteil des Sinussignals. Ein (ideales) Sinussignal enthält keinerlei Harmonische (also Oberwellen) und kann deswegen von einer CD theoretisch kurvenformgetreu bis zur obersten Signalfrequenz innerhalb der Bandbreite des Informationskanals wiedergegeben werden. Deswegen werden Amplitudenverzerrungen ausschließlich mit Sinussignalen gemessen, da sich damit aus dem Oberwellenanteil des Meßergebnisses recht bequem der Klirrfaktor ermitteln läßt. Klirrfaktorangaben sagen also nichts über die Fähigkeit eines Informationskanals aus, nichtsinusförmige Signale kurvenformgetreu (also in "high fidelity") zu übertragen.

Grüße

Herbert


[Beitrag von pragmatiker am 25. Aug 2010, 10:12 bearbeitet]
Macdieter
Stammgast
#7 erstellt: 25. Aug 2010, 10:00
Rosa Rauschen Messtechnisch meinte ich...
zu sehen zu laden unter
http://gaedtke.name/SubMenu_Messen/Terz_Manual.htm

Wunderbar kann man dann sehen ob eine geradlinige
Übertragung stattfindet oder nicht.

Ob es in den Tiefen abfällt oder bei den Höhen einbricht
ob frequenzbereiche überhöht sind oder
manche mit Verlusten übertragen werden.


[Beitrag von Macdieter am 25. Aug 2010, 10:33 bearbeitet]
Lobbe
Stammgast
#8 erstellt: 25. Aug 2010, 10:17
Danke, das war schon mal eine sehr hilfreiche Antwort!

Du schriebst,

Wer wirklich wissen will, was an Kurvenform auf einer CD gespeichert ist, muß sich diese auf einem Computer oder mittels geeigneter Meßgeräte am digitalen SP/DIF-Ausgang des CD-Spielers ansehen.
.

Wie würde man sich die CD am Computer ansehn?

Gruß
Lobbe
pragmatiker
Administrator
#9 erstellt: 25. Aug 2010, 10:34
Servus Lobbe,

Lobbe schrieb:
Du schriebst,

Wer wirklich wissen will, was an Kurvenform auf einer CD gespeichert ist, muß sich diese auf einem Computer oder mittels geeigneter Meßgeräte am digitalen SP/DIF-Ausgang des CD-Spielers ansehen.
.
Wie würde man sich die CD am Computer ansehn?

Mit einem Programm, welches die Daten der CD binär ausliest und dann in der Art eines Oszilloskops als Zeit- / Amplitudendiagramm am Bildschirm darstellt (X-Achse = Zeit, Y-Achse = Amplitude, beide Achsen linear und nicht logarithmisch skaliert). Da ich sowas selbst nie mache, habe ich auch keine Ahnung, wie solche Programme heißen und wo man sie herbekommt - nachdem es in der PC-Welt aber für fast alles ein Programm gibt, bin ich mir relativ sicher, daß auch hierfür ein Programm existiert (und man dieses mit etwas Sucherhei auch findet). Möglicherweise müssen die Audiodaten dafür in "WAV"-Files vorliegen - aber es gibt' ja genügend (Freeware)Programme, die den Audio-CD-Transportdatenstrom in "WAV"-Files umwandeln.

Grüße

Herbert
Macdieter
Stammgast
#10 erstellt: 25. Aug 2010, 10:45
CD in den Rechner, CD öffen und Soundfile
auf die Festplatte ziehen, und dann in
Audacity laden
http://audacity.sourceforge.net
---------------------------------------------------------
Meine Frage wäre , bitte wozu soll das Vorhaben gut sein,
welchen Sinn hat es sich Rechtecksignale über die Anlage
anschauen zu wollen ?

Nach 27 Jahren mit HiFi Boxen und RöhrenPA Bau
würd ich im Traum nicht
aus solch eine Idee kommen....

Sorry ...:-) ich musst es einfach fragen...

Dieter


[Beitrag von Macdieter am 25. Aug 2010, 10:50 bearbeitet]
DB
Inventar
#11 erstellt: 25. Aug 2010, 10:59
Die Problematik der evtl. ungenügenden Erzeugung von Rechtecksignalen läßt sich ganz elegant mit einem Funktionsgenerator umgehen.
Nur weil PCs billg und reichlich verfügbar sind, qualifiziert sie das nicht automatisch zu hochwertigen Meßsystemen.
Wenn man also einen Verstärker mit Rechtecksignalen untersuchen möchte, dann sollte man auch nicht den PC mit 08/15-Soundkarte als Analysegerät daran anschließen. Ein Oszilloskop hinreichender Bandbreite darf es dann schon sein.

MfG
DB
Lobbe
Stammgast
#12 erstellt: 25. Aug 2010, 20:07
Ich möchte nicht den Amp untersuchen, sondern den CDP selbst. Einen Funktionsgenerator hab ich für Amps auch. Aber das Rechteck soll ja vom Laufwerk kommen. Ich hatte gehofft, bei meinen drei CDPs Unterschiede bei der Darstellung des Rechtecks sehen zu können. Die Dinger sind aber alle aus der selben Liga, und man sieht überall das gleiche. Jetzt würde ich gerne herausfinden, durch welche Modifikation des Gerätes man wirklich eine dann evtl. auch hörbare Verbesserung des Impulsverhaltens erreichen könnte.
Gruß
Lobbe
DB
Inventar
#13 erstellt: 25. Aug 2010, 20:13
Das Überschwingen könnte von einem steilflankigen Filter kommen. Daran wirst Du nicht viel ändern können.

MfG
DB
richi44
Hat sich gelöscht
#14 erstellt: 26. Aug 2010, 05:50
Im Ansatz wurde es schon erklärt: Ein Rechteck wird aus ungeradzahligen Harmonischen gebildet, mit einem unendlichen Spektrum. Nach Fourier ergibt die Addition der einzelnen Teilfrequenzen diesen Verlauf, der am Anfang steil ist (die Flanke) und deren Summe letztlich das ebene Dach ergibt. Dabei kann man sich vorstellen, dass sich die einzelnen Signale bei der Addition (negative Halbwelle und positive Halbwelle) auch auslöschen und damit die Signalform erzeugen.
Wenn wir einen nicht perfekten Rechteck haben, etwa durch eine begrenzte Bandbreite, so führt dies zu einer reduzierten Steilheit und verschliffenen Übergängen von der senkrechten zur horizontalen (ein flach getatschter Sinus). Wenn aber ein prinzipiell perfekter Rechteck durch ein steiles Filter geführt wird, fehlen die hohen Frequenzen, die nötig wären, um in der Summe das ebene Dach zu generieren.

Der Rechteck auf der CD ist im Grunde perfekt, aber er ist im Frequenzbereich begrenzt. Und das führt zu dem eben gesehenen Überschwingen.
http://de.wikipedia.org/wiki/Rechteckschwingung
Hier ein Bild aus dem Wiki-Beitrag:

So wie im unteren Teil des Bildes das Spektrum gezeigt wird, so ungefähr verläuft der Überschwinger, also am Anfang und am Schluss stark, in der Mitte des Rechtecks kaum. Dieser Verlauf zeigt, dass eigentlich der Rechteck in ordnung ist und dass auch das Filter funktioniert. Es zeigt also, dass alle Frequenzen oberhalb jener, mit der das Schwingen zu beobachten ist, unterdrückt werden.
Theoretisch könnte man nun diese Frequenz am CDP-Ausgang mit einem neuerlichen Filter entfernen. Nur geht das nicht, ohne dass dann neue Frequenzen dargestellt werden oder ohne dass aus dem im Grunde einwandfreien bandbegrenzten Rechteck ein total versauter Impuls entsteht.
paga58
Inventar
#15 erstellt: 26. Aug 2010, 10:51
Welche Frequenz hat das Rechtecksignal?

Je niedriger desto weniger Einfluss der Bandbegrenzung. Ab 2kHz haben alle Player Probleme, "phasenrichtige" etwas weniger - erkauft durch Höhenabfall ab 15kHz.

Gruß
Lobbe
Stammgast
#16 erstellt: 26. Aug 2010, 18:36
Hallo!
Das Rechteck ist 400 Hz und 1 kHz. Sehen am Oszi beide gleich aus.
Gruß
Lobbe
http://s1.directupload.net/file/d/2263/fvxlvm99_jpg.htm


[Beitrag von Lobbe am 26. Aug 2010, 21:24 bearbeitet]
pragmatiker
Administrator
#17 erstellt: 26. Aug 2010, 18:38

Lobbe schrieb:
Hallo!
Das Rechteck ist 400 Hz und 1 kHz. Sehen am Oszi beide gleich aus.
http://www.directupload.net/index.php?mode=upload

....nämlich wie sehen sie aus? Ich seh' bei dem Link kein Bild.....

Grüße

Herbert
Lobbe
Stammgast
#18 erstellt: 26. Aug 2010, 21:25
Jetzt geht der Link, yepp
Lobbe
Lobbe
Stammgast
#19 erstellt: 26. Aug 2010, 22:37
Speziell an Macdieter:
Ich weiß nicht, ob das jetzt korrekt ist. Habe den Track von der CD mit CDex in .wav umgewandelt, denn audacity wollte keine .cda
So sieht das aus, genau wie am Oszi:
http://s1.directupload.net/file/d/2264/kdfuw4ml_jpg.htm

Heißt das, auf der CD ist das Rechteck doch nicht sauber, oder hab ich Mist gemacht?
Gruß
Lobbe
Amperlite
Inventar
#20 erstellt: 26. Aug 2010, 23:11

Lobbe schrieb:
Heißt das, auf der CD ist das Rechteck doch nicht sauber,

Sieht wohl so aus.

Lobbe schrieb:
oder hab ich Mist gemacht?

In Audacity findest du einen Tongenerator ( [Erzeugen bzw. Generieren]-[Ton] ), damit kannst du dir ein sauberes Rechtecksignal erzeugen.

Wähle dabei aber vorsichtshalber nicht die volle Amplitude, damit du nicht als Nebeneffekt Wandler oder Ausgang übersteuerst.


[Beitrag von Amperlite am 26. Aug 2010, 23:12 bearbeitet]
cr
Inventar
#21 erstellt: 26. Aug 2010, 23:37
Wenn das Rechteck nicht binär auf der CD erzeugt wurde, sondern aufgenommen wurde, ist es auch kein exaktes Rechteck, wenn man es binär ausliest, weil ja dann beider Aufnahme auch der 22 kHz Tiefpass durchlaufen wurde.

Errechnete Signale enthält zB die schon 1983 publizierte Denon Audio Technical Test CD, lange ein Standard zumindest für den privaten Tester.
audiophilanthrop
Inventar
#22 erstellt: 27. Aug 2010, 21:16

cr schrieb:
Wenn das Rechteck nicht binär auf der CD erzeugt wurde, sondern aufgenommen wurde, ist es auch kein exaktes Rechteck, wenn man es binär ausliest, weil ja dann beider Aufnahme auch der 22 kHz Tiefpass durchlaufen wurde.

So isses. Genau das ist hier wohl der Fall.

Die Anzeige in Audacity (und anderen "einfachen" Wave-Editoren) entspricht übrigens für Frequenzen gegen fs/2 immer weniger der Realität. Die verbinden einfach nur die Samplewerte linear, was wenig rechenintensiv ist, mit einem idealen Rekonstruktionsfilter aber nichts zu tun hat.

Ein digitales Signal ist, solange tatsächlich digital vorliegend, nichts weiter als eine Zahlenkolonne. Darauf wieder ein analoges Signal zu machen, erfordert zwingend ein Rekonstruktionsfilter. Man kann sich also problemlos ein "schönes" Rechtecksignal digital erzeugen, nach erfolgter Ausgabe wird es aber immer nach Rechteck gefaltet mit Rekonstruktionsfilter-Impulsantwort aussehen, im Idealfall schlicht bandbegrenzt bei fs/2.

Anti-Alias-Tiefpaß bei A/D-Wandlung und Interpolationstiefpaß bei D/A-Wandlung gehören zwingend zu jedem Abtastsystem, das im Sinne von Nyquist funktionieren soll.

Um einen CD-Player im Hobbymaßstab vernünftig zu charakterisieren, braucht man am besten:
1. Rightmark Audio Analyzer (Generation Testtöne, Analyse)
2. Rechner mit Soundkarte / Soundinterface und dem bestmöglichen Aufnahmeeingang und ADC (Aufnahme bis 192 kHz wäre gut)
3. Passende Software für Aufnahme inkl. 24 Bit pro Sample (Audacity auf Windows kann das leider ab Werk nicht, hier muß man sich einen Build mit ASIO-Unterstützung selbst kompilieren oder - umständlicher - Winamp mit Line-In-Plugin und Diskwriter-Plugin heranziehen)
4. Software-Resampler, der möglichst ideal arbeitet (z.B. SoX in höchster Qualitätseinstellung, Filterwahl linearphasig).

Nur die wenigsten werden sich ein Audio Precision System Two hinstellen, und das ist ja eigentlich auch "nur" ein PC mit Meßhard- und -Software drin.

Der Ablauf sieht dann etwa wie folgt aus:
1. Testtonerzeugung (in 16/44, logisch) mit RMAA
2. Eine Audio-CD mit den in Punkt 1 erzeugten Testtönen brennen
3. Die in Punkt 2 erzeugte CD im DUT abspielen und dessen Signal aufnehmen (mit 96 oder 192 kHz, 24 Bit, vernünftige Aussteuerung)
4. Aufnahme aus Punkt 3 zurechtschneiden, nötigenfalls Pegel erhöhen und speichern
5. Mit Software-Resampler eine Abtastratenwandlung auf 44,1 kHz durchführen (in 24 Bit belassen)
6. Das unter Punkt 5 erzeugte Resultat von RMAA auswerten lassen. Wenn man alles richtig gemacht hat, sollten nun Meßwerte und -graphen verfügbar sein. Klirr und IMD sind immer interessant, aber noch mehr wäre ich an der periodischen Welligkeit des Frequenzgangs im oberen Bereich interessiert. Alte CD-Player und einfacherer Onboardsound haben hier gern genug, daß man es bei der Standard-Achsenskalierung von RMAA gut sieht (teils bis 0,5 dB peak-peak); modernes Gerät dürfte die Nutzung der Zoomfunktion erfordern.
7. (optional) In der Datei aus Punkt 4 z.B. mit dem Abschnitt mit dem 1-kHz-Testton suchen, abspeichern und an die FFT-Analyse von RMAA verfüttern. Bei 192 kHz sollte man hier schon was vom Noise-Shaping sehen... wobei nicht sicher ist, ob das nun vom DAC oder vom ADC kommt.

Der Umweg über die von 44,1 kHz verschiedene Aufnahme-Abtastrate hat zwei Gründe:
1. Minimierung des Einflusses des Anti-Alias-Filters im ADC
2. Vermeidung komischer Effekte, die bei digitaler Wiedergabe und Aufnahme mit fast, aber nicht exakt gleicher Samplerate auftreten können


[Beitrag von audiophilanthrop am 27. Aug 2010, 21:20 bearbeitet]
Hörschnecke
Inventar
#23 erstellt: 29. Aug 2010, 12:10

Lobbe schrieb:
Hallo an alle!

Ich habe mir eine Test-CD zum Durchmessen meiner Geräte gekauft (Bell Records). Zum Rechteck-Signal habe ich eine Frage: Schon direkt an den Ausgängen des CD-Players ist dieses Signal nicht sauber, - es hat starke Überschwinger. Liegt das am Player? Ist das Rechteck auf der CD sauber?


Hallo,

kann ich bestätigen. Ich habe hier eine alte Test-CD von 1991, nennt sich "Saturn's Mega-Soundcheck". Sie enthält auch zwei Rechtecksignale, die ebenfalls deutliche Überschwinger zeigen und daher nur analog aufgenommen worden sein dürften (siehe Bildanhang).

'Bell-Records' steht übrigens auch auf der CD, könnte sein, daß wir dasselbe Quellmaterial besitzen.

Gruß

Lobbe
Stammgast
#24 erstellt: 29. Aug 2010, 12:33
Jo, und der dankenswerte Tip mit der Denon CD ist eine recht kostspielige Sache. Es gibt eine bei ebay, die von Südkorea aus verschippert wird. Ich denke, daß man davon die Finger lassen sollte, oder? Könnte Schrott sein, und dann ist Südkorea weit genug weg ...
Lobbe
Hörschnecke
Inventar
#25 erstellt: 29. Aug 2010, 13:26
Die Überschwinger am Anfang eines Rechtecks haben offenbar noch die unangenehme Nebenwirkung, daß sie den durchschnittlichen Pegel des Signals ziemlich nach unten ziehen. Die Rechtecksignale sind auf meiner CD ja mit -10 dB angegeben, d.h. die Amplitude des Plateaus sollte bei ca. 30% des Maximums liegen.

Tatsächlich liegen aber nur die Spitzenwerte an den Überschwingern bei ca. 30%, das Plateau dahinter liegt weit darunter, ich würde sagen eher bei 10%, also um die -20 dB.

Das aufgenommene Signal ist damit faktisch wesentlich leiser, als ein digital generiertes Signal, dessen Amplitude exakt bei -10 db liegen würde.

Gruß

Hörschnecke
Inventar
#26 erstellt: 29. Aug 2010, 13:55

Macdieter schrieb:
da ein Rechteck in der Musik nicht vor kommt, wüsst ich
nicht wozu das gut sein soll.


Hi,

so kategorisch ausschließen kann man das imho aber nicht. Rechteck-Signale waren schon in den 70ern beliebte Kurvenformen auf den monophonen Synthesizern und in Soli nicht selten benutzt. Da analog erzeugt, findet man sie allerdings nicht in Reinform auf den Tonträgern.

Aber wie sieht es bei neuzeitlicher elektronischer Musik aus, die von vorne bis hinten digital gerastert ist? Ich könnte mir schon vorstellen, daß bei sparsam arrangierten Stücken der gute alte Rechteck-Sound auch in der freien Wildbahn gelegentlich vorkommt.

Gruß


[Beitrag von Hörschnecke am 29. Aug 2010, 15:26 bearbeitet]
cr
Inventar
#27 erstellt: 29. Aug 2010, 19:15
Eine fachmännisch durchgeführte Aufnahme passiert das Antialiasing-Filter. Damit ist Schluß mit echten Rechtecken.
Wenn wer selbst was auf digitaler Ebene zusammenpfuscht, ist natürlich alles denkbar.
Hörschnecke
Inventar
#28 erstellt: 29. Aug 2010, 19:39

cr schrieb:
Eine fachmännisch durchgeführte Aufnahme passiert das Antialiasing-Filter. Damit ist Schluß mit echten Rechtecken.
Wenn wer selbst was auf digitaler Ebene zusammenpfuscht, ist natürlich alles denkbar.


"Zusammenpfusch" betreibt ja wohl eher derjenige, der ein Originalsignal über Filter verunstaltet aufzeichnet, als der, der eine Rechtecksequenz gleich digital bei einer Musikproduktion einspielt. Zumindest im Sinne von High-Fidelity :-)

Gruß
DB
Inventar
#29 erstellt: 29. Aug 2010, 19:42

Hörschnecke schrieb:

"Zusammenpfusch" betreibt ja wohl eher derjenige, der ein Originalsignal über Filter verunstaltet aufzeichnet, als der, der eine Rechtecksequenz gleich digital bei einer Musikproduktion einspielt. Zumindest im Sinne von High-Fidelity

Nein, im Sinne hoher Wiedergabetreue ist das Antialiasingfilter nötig.

MfG
DB
Hörschnecke
Inventar
#30 erstellt: 29. Aug 2010, 19:53

DB schrieb:

Nein, im Sinne hoher Wiedergabetreue ist das Antialiasingfilter nötig.


Du hast es nicht geschnallt oder nicht aufmerksam gelesen, sorry. Man kann Rechtecksignale oder beliebige andere digitale Klänge auch direkt auf einen digitalen Datenträger aufzeichnen. Genannt war hier im Thread z.B. schon der Audio-Editor Audacity, mit dem man Rechtecksignale digital generieren und in dieser Form unverfälscht direkt auf eine CD bringen kann. Ohne Umweg über einen Antialiasing-Filter, wie er nur bei einer Analog/Digitalwandlung nötig ist.

Gruß
cr
Inventar
#31 erstellt: 29. Aug 2010, 23:57
@Hörschnecke
So ganz den Durchblick hast du wohl auch nicht.
Auf die CD muß ein bandbegrenztes Signal, sonst erzeugt der CDP Aliasingverzerrungen.
Für Testzwecke kann man schon unzulässige Signale wie echte Rechtecke auf die CD hinaufkonstruieren, für Musik wäre das mM eine Frechheit.
audiophilanthrop
Inventar
#32 erstellt: 30. Aug 2010, 01:42

cr schrieb:
Auf die CD muß ein bandbegrenztes Signal, sonst erzeugt der CDP Aliasingverzerrungen.

Jein. Die Aliasingverzerrungen sind zu dem Zeitpunkt im Signal, wo es ohne ausreichende Bandbegrenzung abgetastet wurde, also beim Generieren. Danach sind sie "echt". Der CDP kann natürlich nur das wiedergeben, was er bekommt, besser als das bandbegrenzt auf fs/2 kann's nicht werden...

Darüber dürfte schon mancher gestolpert sein, der "mal eben" 'nen Tongenerator zusammenprogrammieren wollte...

Wo wir schon bei Test-CDs sind: Wenn noch wer die "Super Sound Test CD" (DUAL & Audio, Heftbeilage anno '97) hat, deren 440-Hz-Ton ist Mist. Scheint der einzige zu sein, der nicht digital generiert, sondern wohl einem konventionellen Tongenerator entlockt und dann aufgezeichnet wurde. Hat so 0,6% Klirr und 'n paar Nebenwellen nebst dem unvermeidlichen Brumm.


[Beitrag von audiophilanthrop am 30. Aug 2010, 02:24 bearbeitet]
cr
Inventar
#33 erstellt: 30. Aug 2010, 03:12
Stimmt, der Aliasingfehler ist schon drauf
Richtig bleibt, dass man diesen Fehler vermeidet, wenn man das Signal bandbegrenzt, was man ja bei digital erstellter Musik auf digitaler Ebene machen kann.
DB
Inventar
#34 erstellt: 30. Aug 2010, 05:04

Hörschnecke schrieb:

DB schrieb:

Nein, im Sinne hoher Wiedergabetreue ist das Antialiasingfilter nötig.


Du hast es nicht geschnallt oder nicht aufmerksam gelesen, sorry. Man kann Rechtecksignale oder beliebige andere digitale Klänge auch direkt auf einen digitalen Datenträger aufzeichnen. Genannt war hier im Thread z.B. schon der Audio-Editor Audacity, mit dem man Rechtecksignale digital generieren und in dieser Form unverfälscht direkt auf eine CD bringen kann. Ohne Umweg über einen Antialiasing-Filter, wie er nur bei einer Analog/Digitalwandlung nötig ist.

Du hast Dich eher nicht klar ausgedrückt.

"Zusammenpfusch" betreibt ja wohl eher derjenige, der ein Originalsignal über Filter verunstaltet aufzeichnet,
Es geht mit analogen Signalen nun mal nicht anders. Und selbst wenn Du einen digital erzeugten Rechteck auf die CD bringst, ruiniert das Rekonstruktionsfilter dessen Form wieder.

MfG
DB
Hörschnecke
Inventar
#35 erstellt: 30. Aug 2010, 12:16
@DB
Ich sage Aussage A ist falsch und Du widersprichst mir. Anstatt aber zu beweisen, warum aus Deiner Sicht A richtig ist, kommst Du mit einer neuen Aussage B. Das sind ja Politik-Methoden hier ;-)

Aber jeder hat hier wohl in gewisser Weise recht, wenn man nicht bewußt mißversteht und auch einmal wohlwollend auslegt. Ich habe mir zum Spaß jetzt mal Rechtecke digital generiert und daraus eine Audio-CD gebrannt. Anschließend habe ich die CD auch wie eine normale Audio-CD gerippt, um zu kontrollieren, daß die Signale wie gewünscht auf der CD verewigt sind (warum auch nicht?). Sieht bis zu diesem Zeitpunkt erstmal etwas sauberer aus, als das Quellmaterial von Bell-Records mit denselben Frequenzen von 400 Hz und 1000 Hz, der Rip:



Erst anschließend bei der Wiedergabe kommen dann die Rekonstruktionsfilter ins Spiel, bisher war es ja nur um die Aufzeichnung gegangen. Bei der Wiedergabe kommen je nach Voraussetzungen natürlich wunderbare Alias-Effekte zustande. Ich hatte zusätzlich auch noch Rechtecke mit 4000 Hz und 8000 Hz generiert und mit auf die CD genommen, die sich über meinen Denon DCD-700AE schon eher wie Mehrklänge anhören :-).

Wenn ich den Themen-Ersteller richtig verstanden habe, war ein Hintergedanke bei ihm aber auch, die Ausgänge von CD-Playern anhand von Rechtecksignalen zu beurteilen. Ist es dann nicht ganz aufschlußreich zu sehen, was die jeweiligen Rekonstruktionsfilter mit diesen Alias-gespickten Quellsignalen anstellen? (neben der Impulsverarbeitung der analogen Ausgangsstufen?)

Gruß

P.S. Ich habe übrigens nebenbei noch (für mich) unerklärliche Artefakte gefunden, die ich meinem Brenn-Programm K3B zuschreibe. Die ersten paar Rechteckschwingungen der gerippten Testtöne haben immer eine tiefere Frequenz, als der Rest des Rechtecksignals. Bei meinem 100Hz-Rechteck geht das soweit, daß am Anfang für ca. 1,5 Schwingungen Stille aufgezeichnet ist. Dies spielt aber alles für den Rest der Betrachtungen IMHO keine Rolle.
Amperlite
Inventar
#36 erstellt: 30. Aug 2010, 12:41

Hörschnecke schrieb:
Wenn ich den Themen-Ersteller richtig verstanden habe, war ein Hintergedanke bei ihm aber auch, die Ausgänge von CD-Playern anhand von Rechtecksignalen zu beurteilen. Ist es dann nicht ganz aufschlußreich zu sehen, was die jeweiligen Rekonstruktionsfilter mit diesen Alias-gespickten Quellsignalen anstellen?

Wie die Ausführungen bereits klargestellt haben, ist der (im Grundgedanken scheinbar logische) Ansatz
"saubereres Rechteck = besserer CD-Spieler"
nicht haltbar.
Es ist zu prüfen, in wie weit so steilflankige Signale in üblicher Musik überhaupt vorkommen und ab wann die obig genannten Effekte hörbar werden. Ich bin überzeugt, es gibt hierzu klärende Literatur.
Hörschnecke
Inventar
#37 erstellt: 30. Aug 2010, 18:21

Amperlite schrieb:

Wie die Ausführungen bereits klargestellt haben, ist der (im Grundgedanken scheinbar logische) Ansatz "saubereres Rechteck = besserer CD-Spieler" nicht haltbar.


Rechtecke nur ungenau wiedergeben zu können, ist aber auch nicht gerade ein Ruhmesblatt von CD-Playern, etwas, daß jeder Funktionsgenerator oder Moog-Synthie aus der Frühzeit als Quelle besser beherrscht (wie bereits erwähnt).

Ich habe das generierte 1kHz-Rechteck von der CD jetzt mal auf die Rekonstruktionsfilter von zwei unterschiedlichen CDPs losgelassen. Das eine ein einfaches, portables Gerät und das andere ein handelsüblicher Durchschnitts-CDP (ein von cr ganz besonders geliebtes Modell ;-). Das Ergebnis habe ich an deren Line-Ausgang mit 24bit/192kHz gesampelt (schlichte Onboard-Soundkarte Realtek ALC887 in einem ungeschirmten PC, ja ich weiß ...)

Bild:


Ich finde schon, daß die beiden mit der Künstlichkeit der Situation unterschiedlich klar kommen. Der Marantz hat glattere Plateaus, aber auch etwas längere Einschwingphasen. Die Anstiegsflanken sehen unterscheidbar aus. Inwieweit das hörbar ist, steht auf einem anderen Blatt. Aber als reiner Fingerprint von zwei Systemen betrachtet, legen diese Snapshots schon nahe, daß die Rekonstruktionsfilter und Ausgänge auch mit regulär aufgezeichnetem Musikmaterial eine eigene Charakteristik haben könnten.

Gruß
Lobbe
Stammgast
#38 erstellt: 30. Aug 2010, 21:44
Nabend!
Ich wollte Hörschneckes Idee nachmachen und auch eine CD-RW mit CDBurnerXP brennen, aber das Programm behauptet, meine (neue) CD sei fehlerhaft...
Welches Freeware-Programm kanns besser? Danke für Eure Tipps schonmal.
Dermaleinst kann ich dann das Ergebnis für meine drei CDP zum Vergleich hier präsentieren.
Gruß
Lobbe
audiophilanthrop
Inventar
#39 erstellt: 30. Aug 2010, 22:12

Lobbe schrieb:
Nabend!
Ich wollte Hörschneckes Idee nachmachen und auch eine CD-RW mit CDBurnerXP brennen, aber das Programm behauptet, meine (neue) CD sei fehlerhaft...

Das müßtest du mal etwas genauer ausführen. Im Zweifelsfall würde ich annehmen, daß sich eher der Brenner beschwert als das Programm.

Hörschnecke schrieb:
Rechtecke nur ungenau wiedergeben zu können, ist aber auch nicht gerade ein Ruhmesblatt von CD-Playern, etwas, daß jeder Funktionsgenerator oder Moog-Synthie aus der Frühzeit als Quelle besser beherrscht (wie bereits erwähnt).

Zum Glück ist unserem Gehör das ganze denkbar wurscht.

Wie dem auch sei, ich halte diese Rechteckanguckerei für denkbar ungeeignet, um wirklich etwas über die Performance eines CD-Players herauszufinden. Man erfährt so allenfalls sehr indirekt etwas über die Charakteristika des Interpolationstiefpasses, aber nichtlineare Verzerrungen, Jitter, Welligkeit des IPTP und dessen genauen Verlauf im Sperrbereich kann man so nie im Leben beurteilen. Man könnte genauso versuchen, die Fahreigenschaften eines Autos anhand des Reifenabnutzungsprofils zu bestimmen.
Hörschnecke
Inventar
#40 erstellt: 30. Aug 2010, 22:22
Upps,

bevor Du es nachstellst muß ich noch darauf hinweisen, daß meine letzten Screenshots auf 400 Hz und nicht auf 1 kHz basierten, wie angegeben. Kann man anhand der abgebildeten Zeitachse auch nachrechnen, Entschuldigung bitte.

Gruß
cr
Inventar
#41 erstellt: 30. Aug 2010, 22:45


Rechtecke nur ungenau wiedergeben zu können, ist aber auch nicht gerade ein Ruhmesblatt von CD-Playern, etwas, daß jeder Funktionsgenerator oder Moog-Synthie aus der Frühzeit als Quelle besser beherrscht (wie bereits erwähnt).


Wieso aoll ein CDP Rechtecke genau wiedegeben können, wenn dabei die Bedingung der Bandbegrenzheit verletzt ist. Das ist eine recht seltsame Argumentation für wen, der die Fouriertheorie verstanden haben will.
Genauso gut kann man sich beschweren, dass der CDP keinen 25 kHz Sinus oder die SACD keinen 50 kHz Sinus wiedergibt. So what?

PS: Kann die immer hochgelobte Schallplatte etwa Rechtecke schön wiedergeben?
Hörschnecke
Inventar
#42 erstellt: 30. Aug 2010, 22:53

audiophilanthrop schrieb:

Wie dem auch sei, ich halte diese Rechteckanguckerei für denkbar ungeeignet, um wirklich etwas über die Performance eines CD-Players herauszufinden.


Bevor Du noch eckige Augen kriegst, hier mal etwas Schräges zur Abwechslung ;-)



Der Billig-DVD-Player von Medion unten im Bild kann offenbar überhaupt nicht auf schwierige Kost.

Gruß
cr
Inventar
#43 erstellt: 30. Aug 2010, 23:18
Das schaut ja wirklich schräg aus im wahrsten Sinne des Wortes. Vielleicht kann das wer interpretieren ?
richi44
Hat sich gelöscht
#44 erstellt: 31. Aug 2010, 07:26

PS: Kann die immer hochgelobte Schallplatte etwa Rechtecke schön wiedergeben?

Eigentlich OT; aber was solls:
Es gibt Testschallplatten mit Rechteck, allerdings nur bei ausgeschalteter Entzerrung.
Da ein Magnetsystem eigentlich ideal differenziert, braucht es für eine konstante Spannung eine konstante Steilheit der Nadelauslenkung. Und für die Polarität reicht es wenn die Auslenkrichtung umgekehrt wird. Oder anders gesagt, per Differnzierung ergibt sich aus einem Dreiecksignal ein Rechteck. Und Dreiecksignale sind auf Platte problemlos zu schneiden.
Hörschnecke
Inventar
#45 erstellt: 31. Aug 2010, 09:25
Und so sieht der CD-Track über einen alten Mac Mini abgespielt aus:

Bild


Jetzt ist aber auch erstmal Schluß mit meiner kleinen Dia-Show ;-)

Gruß
richi44
Hat sich gelöscht
#46 erstellt: 31. Aug 2010, 13:52
Hast Du mal versucht auszuzählen, was das für eine Frequenz sein muss, die man da noch sieht? Und in welchem Pegelverhältnis steht sie zum eigentlichen Rechteck und welche Frequenz hat dieser?
Ich vermute einfach mal, dass es sich um die höchste übertragbare Frequenz handelt und dass sie im Verhältnis zum Rechteck pegelmässig recht bescheiden ausfällt.
Wenn dem so ist, so wird sie
a) unhörbar sein,
b) den Verstärker und den Hochtöner nicht sonderlich belasten und
c) nicht grosse Intermodulationen entstehen lassen.

Natürlich kann man um alles diskutieren, auch um Klirr einer Grundfrequenz von 25kHz z.B. Aber es ist doch sehr fraglich, ob solche Effekte irgendwelche Chance haben, gehört zu werden, und das ist (obwohl ich gerne perfekte Messresultate habe) das Entscheidende.
Lobbe
Stammgast
#47 erstellt: 31. Aug 2010, 16:06
Also, diese Meldung kommt:

http://s7.directupload.net/file/d/2268/8obw2hom_jpg.htm

Könnt Ihr mir da einen Tip geben? Ich versuche jetzt mal, ob ein Sinuston geht.

Gruß
Lobbe
Lobbe
Stammgast
#48 erstellt: 31. Aug 2010, 16:27
Der Sinus geht auch nicht.

Im übrigen finde ich das, was Hörschnecke gemacht hat, schon interessant. Verschiedene Geräte bringen verschiedene Resultate. Ich denke, wenn dann einer auf all den Geräten den selben Musikfile hört und behauptet, er würde Unterschiede wahrnehmen, dann wird man sagen müssen: da ist wahrscheinlich objektiv ein Unterschied. Es gibt doch Leute, die behaupten, ein 100€-CDP klänge genauso wie einer für 10.000. Das darf jetzt aber wohl als widerlegt gelten, denke ich.
Lobbe
Hörschnecke
Inventar
#49 erstellt: 31. Aug 2010, 16:34
Hallo richi44,

ich weiß nicht genau, was Du meinst, und mir geht es an dieser Stelle auch schon zu sehr in die Mikroskopie, wo doch die Makroskopie zunächst viel augenfälliger ist. Ich lasse lieber erst nochmal Fakten sprechen. Die Neugier hat mal wieder gesiegt, denn eigentlich wollte ich meinen vermeintlich besten CDP nicht mehr extra aus dem Rack zerren und zum PC schleppen. Aber es hat sich IMHO doch nochmal gelohnt, der Denon DCD-700AE hat nochmals einen deutlich anderen Fingerprint, als die bisherigen Geräte. Im Gegensatz zum Marantz CD4000 hat der Denon an jeder Ecke deutliche Ein- und Ausschwinger (und nicht nur an jeder zweiten). Dafür ist das Plateau im Mittelteil am glattesten und der Rechteck insgesamt am symmetrischsten. Die Flanken sind erneut markant.

Bild:


Inwieweit sich das alles auf den Klang auswirkt, lasse ich bisweilen erstmal offen. Ich kann zunächst aber auf meine Feststellungen und Blindtests im Monster-Thread zum CD-Player-Klang verweisen. Auch dort hatte ich bereits von wahrnehmbaren Unterschieden des Marantz und Denon geschrieben. Diese ließen sich anhand der üblichen Frequenzgangschriebe aber nicht zeigen.

Ich frage Dich einfach mal zurück: Hälst Du aufgrund Deiner Erfahrung die abgebildeten 400Hz-Samples meiner vier Testgeräte nicht für unterscheidbar? (ausgepegelter Hörvergleich vorausgesetzt) Oder ganz konkret z.B. die Samples von Medion und Marantz für un-unterscheidbar?

Gruß


[Beitrag von Hörschnecke am 31. Aug 2010, 16:57 bearbeitet]
DB
Inventar
#50 erstellt: 31. Aug 2010, 18:14
Nun, der Medionspieler wird wohl Probleme mit tiefen Tönen haben, daher der Dachabfall.
Im letzten Bild ist zu sehen, daß das Filterklingeln in den Kanälen unterschiedlich lang und auch nicht symmetrisch zur ansteigenden / abfallenden Flanke ist.
Gerade mühevoll ausgemessen: das Vor- und Nachklingeln hat eine Frequenz vonb etwa 20kHz.

MfG
DB
Hörschnecke
Inventar
#51 erstellt: 31. Aug 2010, 21:02

DB schrieb:
Nun, der Medionspieler wird wohl Probleme mit tiefen Tönen haben, daher der Dachabfall.


Stimmt, kann man durch Anwendung eines Hochpassfilters schön simulieren. Aber hast Du auch eine Erklärung dafür, warum das "Dach" beim Mac Mini in die andere Richtung abfällt?

Gruß


[Beitrag von Hörschnecke am 31. Aug 2010, 21:09 bearbeitet]
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