24/48 vs. 16/44, Bsp. Led Zep

pelmazo schrieb:

Einige Instrumente erzeugen schon Frequenzen über 20 kHz

welche wären das?

Und du bist sicher, dass gebräuchliche, im Studio für Musikaufnahmen eingesetzte Mikrophone oberhalb 20 KHz aufnehmen? Gut, ich bin hier auch kein Fachmann, erscheint mir nur seltsam und ich glaube, auch schon mal anderes gelesen zu haben... aber gut, man liest ja vieles heutzutage, wo jeder glaubt, jedes Viertel- bis halbwissen als Brockhaus verkaufen zu können......

Kumbbl schrieb:

welche wären das?

Generell z.B. mal die, wo auf Metall rumgeklopft wird, also von der Triangel über Becken bis hin zu Glockenspielen. Die erzeugen oberwellenhaltige Signale, die bei 20 kHz noch lange nicht aufhören.

Damit will ich wohlgemerkt nicht sagen, das sei für einen Klangeindruck relevant. Im Gegenteil wäre ich sogar eher dafür, sie im Zweifel wegzufiltern, bevor sie eventuell später zu Intermodulationen führen.

Solch hohe Frequenzen sind - neben dem begrenzten Hörbereich des Menschen - auch deshalb wenig relevant, weil die Luft sie immer stärker dämpft, je höher die Frequenz wird. Hohe Frequenzen reichen also weniger weit, was sich in Konzertsituationen sogar schon im hörbaren Bereich merklich auswirkt, wegen der dort vorkommenden größeren Distanzen.

Und du bist sicher, dass gebräuchliche, im Studio für Musikaufnahmen eingesetzte Mikrophone oberhalb 20 KHz aufnehmen?

Kommt auf die verwendeten Typen an. Gut mit hohen Frequenzen klar kommen typischerweise Kleinmembran-Kondensatormikrofone, da ist es keine Seltenheit daß die erst bei 40 kHz oder höher anfangen, dicht zu machen. Andere Mikrofontypen machen dagegen je nachdem auch schon mal ab 10 kHz dicht.

Hier ist noch eine aktuelle Musikproduktion zu sehen, 10 Sekunden einer der beiden neuen Titel auf der Stones Blue-ray in 24/96. Da haben die Studioprofis wieder anders gemastert:

Bild24

So, ich habe jetzt auch mal was gemessen!

Hier ist das Spektrum einer 24Bit/96kHz-Aufnahme:



Hier das Spektrum der gleichen Aufnahme heruntergerechnet auf 16Bit/44,1kHz:



Hier ist das Differenzspektrum. Das heißt, das Spektrum der zweiten Audio-Datei (CD-Qualität), abgezogen von der ersten Audio-Datei (HD-Qualität).



Das ist doch sehr aufschlussreich!

Grüße

Hierzu ist nun zu sagen, dass die Differenzdatei durchaus hörbar ist.
Zwar nur sehr leise, aber hörbar. Die Lautstärke ist um mehrere 10dB zu erhöhen (im Vergleich zur Abspiellautstärke der Originaldatei), damit überhaupt etwas wahrnehmbar ist.
Es handelt sich wie zu erwarten um sehr hohe impulsartige Töne, die vom Tambourine-Schellenkranz herrühren. Also, Metall auf Metall.
Sonst ist da nichts zu hören.
Verlangsamt man diese Differenzdatei um auf die Hälfte oder gar auf ein Viertel der Geschwindigkeit, so transformieren sich diese ganzen hohen Töne in den hörbaren Bereich.
Was man dann hört, ist langsames Tambourine-Geraschel, Zirpen, Rauschen und ein hochfrequenter Störton.

Grüße

Burkie schrieb:

Hierzu ist nun zu sagen, dass die Differenzdatei durchaus hörbar ist.

Bevor Du glaubst, Du könntest Töne über 22 kHz hören: Ich gehe davon aus daß das Intermodulationen sind. Differenztöne aus der Überlagerung mehrerer Ultraschall-Frequenzen, die aus Nichtlinearitäten irgendwo im Wiedergabeprozeß entstehen.

Du kannst das nachprüfen:
Generiere einen aufwärts gehenden Sweep eines Sinussignals, der nicht schon bei 20 kHz anhält, sondern im Ultraschallbereich weitergeht. Spiel den auf die gleiche Art ab wie das Signal bisher. Je höher die Frequenz wird, desto leiser kommt sie Dir vor wenn Du Dich der Hörgrenze näherst. Ohne Verzerrungen und Intermodulation würde nun irgendwann Stille einkehren. Mit Intermodulation hörst Du vermutlich leise auf- und abwärts gehende Sweeps. Besonders die abwärts gehenden Sweeps sind Hinweis darauf, daß das Signal mit einer Spiegelfrequenz intermoduliert, die durch Aliasing entsteht.

Ebenfalls gern genommen als Testsignal sind zwei gleichzeitige Sinussignale gleicher Stärke, deren Frequenz um 1 kHz voneinander abweicht, und die beide im Ultraschallbereich sind. Ohne Intermodulation hört man nichts. Mit Intermodulation hört man 1 kHz, und zwar umso stärker je größer die Verzerrungen sind, die zur Intermodulation führen.

pelmazo,

es ist sogar noch einfacher. Die Orginaldatei hat leider etwas sehr wenig Clipping. Und zum anderen wurde für die Differenzbildung auf 44,1kHz heruntergesamplet (krummer Faktor) und dann wieder auf 96kHz herauf.
Es ist denkbar, dass dabei zwischen Orginal- und heruntergesampletem File am oberen Ende des Bandes gewisse Verzögerungen (Phasengang) oder einfach Welligkeiten des Tiefpassflters hineinspielen.

Zum anderen kann man die Differenzdatei ja mit halber oder viertel Geschwindigkeit abspielen, um dabei zu hören, was "oben rum" passiert. Das hochfrequente Tambourine-Geraschel ist durchaus genauso, bloß langsamer und tiefer dann zu hören.
Wäre es bloß Ultraschal-Intermodulation, wäre es nicht hörbar, oder woanders..

Zum anderen sind trotz aller widrigen Voraussetzungen die Differenzen kaum hörbar. Die Originaldateien waren bis ca. 0dBFS ausgesteuert, und ich höre sie in gehobener Zimmerlautstärke ab, wobei mein Verstärker einen willkürlichen Wert von -35dB anzeigt.
Um diese Differenzen hören zu können, also überhaupt wahrnehmen zu können, muss ich um ca. 40dB lauter drehen.

Somit handelt es sich um kaum hörbare Feinheiten am oberen Ende des Hörbereichs, die womöglich auch nur durch die schlechten Vorraussetzungen verursacht wurden. Zum anderen, von allen Instrumenten, die mitgespielt haben, ist einzig etwas hochfrequentes Tambourinegeraschel als Differenz übrig geblieben. Alle anderen Instrumente sind in der Differenz völlig verschwunden.

Obwohl das Differenzspektrum etwas völlig anderes suggeriert: Nämlich, dass oberhalb 22kHz noch viel im Spektrum los wäre.

Grüße

Pelmazzo, danke für die Erklärungen, denn gerade wollte ich den guten Burkie fragen, ob er irgendwo in seinem Stammbaum ne Fledermaus hat oder wie er sonst Töne > 20 Khz hört... ich bin in meinem Alter schon froh, wenn ich auf beiden Ohren noch 14 khz oder leicht darunter höre... und ich kann bestens Musik genießen, jede Art... ist aber auch nicht so verwunderlich, wenn man bedenkt, dass zwischen 10 khz und 20 khz nur eine Oktave liegt...

So,

ich habe es nochmal neu gemacht. Eine 24Bit/96kHz-Musikdatei ohne Clipping mit genügend Headroom ausgespielt.
Diese Datei dann auf 44,1kHz/16Bit gewandelt.
Dann wieder auf 96kHz/16bit hochgerechnet, und von der ersten abgezogen.
Die Differenz als 24Bit/96kHz gespeichert. Sodann auf -3dB normalisiert (das heißt im Klartext, sehr stark im Pegel angehoben), damit die Differenz auf digitaler Ebene schon laut genug ist und mir nicht mein analoges Verstärkerrauschen zusehr hineinstört.

Der Punkt ist, dass im VU-Meter der Differenzspur ziemlich viel los ist. In der Wellenform ist es auch zu sehen.
Zu hören ist nur etwas, wenn der analoge Verstärker ziemlich auf Anschlag ist, nämlich hohes leises Schellengeraschel. Es entsteht dann auch bei lauten Stellen der Differenzdatei Knacken, das komplett verschwindet, wenn der Amp leiser gedreht wird.
Ich gehe davon aus, dass alles hörbare Übersteuerung des analogen Amps oder Intermodulation ist.

Spielt man diese Differenzdatei mit halber Geschwindigkeit (halber Samplerate) ab (ohne Sampleratenwandlung), so transfomieren sich alle Geräusche, die dort drauf waren, auf die halbe Tonhöhe.
Dann ist ein leises hohes Tambouringeraschel hörbar.

Ich vermute, bei dem ersten Test ging das Tambourine ins Clipping oder lief gegen den Limiter auf der Summe an. Beim Downsamplen auf 44,1kHz führt sowas womöglich zu Artefakten, die dann auch in der Differenz im hörbaren Spektrum hörbar sind.

Dass im ersten Test in der Differenz noch was hörbar war, hat mich selber arg erstaunt. Erstaunt hat mich erst recht, dass auf der Originalaufnahme und dann in der Differenz dieses Tests tatsächlich wohl noch Obertöne vom Tambourine drauf sind. Natürlich nur extrem leise, und ziemlich im Rauschen (Mikrophone, Preamps, Quantisierungsrauschen) verborgen. Es wird hörbar, wenn ich die Differenz auf digitaler Ebene arg im Pegel anhebe, und zusätzlich den Verstärker laut aufdrehe. Die Orginaldatei wäre dann brüllend laut.

Somit bleibt als mein Fazit:
Ja, hochauflösende Files transportieren noch Geräusche der Instrumente, die in CD-Auflösung verloren gehen. Es sind Obertöne Metallischer Instrumente, wie etwa Schellenkranz.
Und, nein, man kann diese Obertöne praktisch nicht hören. Allenfalls über Tricks (so laut aufdrehen, bis Intermodulation o.ä. Artefakte einsetzen), oder durch langsamer abspielen, kann man sie bemerkbar machen.

Alle anderen Instrumente, d.h. deren Obertöne, Schlagzeug, Gitarren, Stimme, fehlen in der Differenz, d.h. sind nicht hörbar. Auch nicht, wenn die Differenz verlangsamt wird, sodass Töne oberhalb des Hörspektrums heruntertransformiert werden
Von daher fehlt rein musikalisch betrachtet der CD auch nichts.

Grüße

Burkie, für mich als Nicht-Profi klingt das alles sehr schlüssig, vielen dank für deine sehr interessanten Ausführungen.

Burkie schrieb:

Zu hören ist nur etwas, wenn der analoge Verstärker ziemlich auf Anschlag ist, nämlich hohes leises Schellengeraschel. Es entsteht dann auch bei lauten Stellen der Differenzdatei Knacken, das komplett verschwindet, wenn der Amp leiser gedreht wird.

Das ist mutig. So etwas könnte leicht die Hochtöner kosten.

Ich gehe davon aus, dass alles hörbare Übersteuerung des analogen Amps oder Intermodulation ist.

Das denke ich auch.

Von daher fehlt rein musikalisch betrachtet der CD auch nichts.

Weder musikalisch noch klanglich betrachtet.



Eine Anmerkung noch in die Runde:

Bei der CD war es ursprünglich mal so vorgesehen, daß keine Frequenzanteile oberhalb von 20 kHz aufgezeichnet werden, auch wenn die theoretische Grenze gut 2 kHz höher wäre. Dieser "Zwischenraum" gewährleistet dann zweierlei:

Es ist nicht so wichtig, wie die genaue Filtercharakteristik des Rekonstruktionsfilters im CD-Spieler ist, denn dort wo der Übergangsbereich liegt kommt sowieso kein Signal. Das Filterergebnis ist daher weitgehend dasselbe. (Folglich: Alle CD-Spieler klingen gleich )

Falls der Wandler im CD-Spieler deutliche Mengen von Aliasing produziert, also Spiegelfrequenzen, dann liegen eventuelle Intermodulationsprodukte des Originalsignals mit seiner Spiegelung in ihrer Frequenz oberhalb von 4 kHz, wo sie weniger auffallen. (Noch besser schneidet hier 48 kHz als Abtastfrequenz ab, weil da die Intermodulationsprodukte jenseits von 8 kHz zu liegen kommen.)

Man findet heutzutage aber immer mehr Beispiele von CDs, deren Frequenzspektrum direkt bis hoch zum Limit von 22,05 kHz geht, weil solche Frequenzen als Verzerrungsprodukte digitaler Bearbeitung entstanden sind. Das hat keinen musikalischen Sinn und ist einfach nur Dreck aus einer schlampigen Bearbeitung. Wenn das auf Aliasing und Intermodulation bei der Wiedergabe trifft, dann könnte es in manchen Fällen zu hörbaren klanglichen Effekten kommen.

pelmazo schrieb:

Burkie schrieb: Zu hören ist nur etwas, wenn der analoge Verstärker ziemlich auf Anschlag ist, nämlich hohes leises Schellengeraschel. Es entsteht dann auch bei lauten Stellen der Differenzdatei Knacken, das komplett verschwindet, wenn der Amp leiser gedreht wird. Das ist mutig. So etwas könnte leicht die Hochtöner kosten.

Das habe ich mir hinterher dann auch gedacht...

Das zeigt aber einmal mehr den Unfug mit sogenannten hochauflösenden (96kHz oder mehr) Formaten auf:
Im Spektrum oberhalb 20kHz könnten Störgeräusche mit durchaus hohem Pegel, z.B. Fiepen oder Zirpen enthalten sein, die bei einer akustischen Kontrolle im Studio nicht auffallen. Zum einen, weil sie selber nicht hörbar sind, zum anderen, weil deren Intermodulationsprodukte zwar im hörbaren Bereich liegen, aber durch die Musik mehr oder weniger gut maskiert werden. Trotzdem könnten sie Hochtöner zerstören, wenn auf lautem Pegel abgehört.
Solche Signale kann man also nur über visuelle Darstellung detektieren.

Übliche Boxen sind für ein musikalische Spektrum gedacht, siehe das Spektrum der Originaldatei 24Bit/96kHz. Es fällt ungefähr mit dem Kehrwert der Frequenz ab (rosa Rauschen, 1/f). Im hohen Bereich ist also die Leistung pro Frequenzinterval viel geringer als im niedrigen Bereich. Dafür sind Boxen gebaut. Die Hochtöner einer 30-Watt-Box sind z.B. nur bis 5 Watt oder gar weniger belastbar; das hängt dann von der Auslegung der Frequenzweichen ab.

Hat man nun aber viel Pegel im Bereich oberhalb 20kHz, und man hört die hörbare Musik satt laut ab, so könnten die Boxen überlastet werden.
(Deshalb sollten man ja auch nie CD-ROMs als Audio-CDs in CD-Spielern abspielen, da das dann hörbare hohe Rauschen die Hochtöner zerstören konnte.)

Ebenso möglicherweise, wenn dort viel Rauschsignal aus dem Noiseshaping z.B. der SACD vorhanden ist. Von daher wäre es eigentlich sinnvoll, schon im Verstärker einen Tiefpass mit Eckfrequenz so um die 25kHz zu haben, um das schlimmste zu verhindern...

Von daher fehlt rein musikalisch betrachtet der CD auch nichts. Weder musikalisch noch klanglich betrachtet.

Die selbsternannten Goldohren würden es abstreiten, das klangliche zumindest. Es ist ja was vorhanden, selbst wenn man es nicht direkt hören kann. Aber doch vieleicht doch fühlen oder spüren?

Grüße

Wo wir gerade bei Fühlen und Spüren sind: Hat jemand Material zur Hand oder eine Ahnung wie es sich mit Subharmonischen verhält? Die Wahrnehmung ergänzt ja zB den Grundton 100 Hz, wenn nur die Töne 300, 400, 500 Hz usw gespielt werden. Funktioniert das auch mit eigentlich nicht wahrnehmbaren Tönen, zB 24000, 24100, 24200 Hz usw?

Hallo,

ich kann Dir ja mal meine Differenzdatei zuschicken. Da ist ja nur was oberhalb etwa 20kHz drin.
Wenn Du dann etwas im hörbaren Bereich, z.B. Teile des Textes oder sagen wir mal die Gitarrenakkorde erkennst, oder bloß die Tonart des Stückes, würde das für Deine These sprechen.

Und ehrlich gesagt, ich glaube es nicht. Ich kenne das Stück ja in und auswendig, und habe das nicht wahrgenommen.

Im ernst, ich denke, dazu müsste man die Obertöne, deren Subharmonische das Gehör ergänzen soll, ja erstmal hören bzw. wahrnehmen können. Die Ergänzung findet ja im Gehirn statt, aus erlerntem und gehörtem.

So, wie man z.B. eine verdeckte Form noch als solche sehen kann. Z.B. eine hinter Laub und Gestrüpp versteckte Raubkatze.

Grüße

Wo wir gerade beim Ergänzen von Subharmonischen sind...

Als Kind hatte ich einen blechern klingenden Radiorekorder, mit dem ich Kassetten über Mittelwellenradio aufgenommen hatte. Das klang damals immer so richtig blechern, wie ein Telefon.

Als Jugendlicher konnte ich über eine Hifi-Anlage mit gutem Kopfhörer hören. Dabei hat sich dann wohl mein Gehör geschult.

Später klangen dann nämlich die alten Kassetten viel weniger quäckig und blechern. Ich konnte nun auf einmal "hören", eher wahrnehmen, wo und wie eine Bassgitarre mitgespielt hatte. Obwohl es die gleichen alten blechern aufgenommenen Kassetten waren.

Daran erkennt man auch, dass sich ein geschultes Gehör leichter über Defizite der Wiedergabekette hinwegtäuschen lässt... indem es einfach das nicht gehörte aus der Erfahrung heraus zur Wahrnehmung hinzulügt...

Beste Grüße

OT an:
Die Datei wird mir wohl nicht helfen, weil ja kaum Oberwellen der Instrumente oder der Sprache in diesem Bereich vorhanden sein sollten. Rein praktisch würde dieser Effekt wohl vernachlässigbar sein. Mich interessiert, ob er überhaupt auftritt, wenn die Oberwellen selbst nicht hörbar sind. Mit der Hörerfahrung hängt der Effekt meinem Verständnis nach nicht direkt zusammen. Der Effekt funktioniert ja z.B. auch bei Glocken, die den Grundton überhaupt nicht abstrahlen. Der gehörte aber nicht vorhandene Grundton wird also ergänzt, obwohl er eigentlich nie gefehlt hat. D.h. es kann in diesem Fall keine (physikalisch motivierte) Hörerfahrung der Grundharmonischen geben.
Mich interessiert es u.a. deshalb, weil ich bei Erläuterungen zum XRCD-Mastering das Schlagwort "Subharmonsiche" gelesen hatte. Ich hatte vermutet, dass Subharmonische physikalisch im Nutzband ergänzt werden, falls die dazu passenden Obertöne bei der Bandbreitenbegrenzung auf 22.05 kHz entfernt werden.

PS: Ich muss mir wohl mal ein Signal selbst zusammendengeln und per KH testen. Mal schauen wann ich dazu komme.
OT aus.

Ich würde nicht erwarten, daß der Grundton zu einem unhörbaren Oberton ergänzt wird, denn so weit ich weiß ist diese Grundtonergänzung eine Hirnleistung, nicht eine Leistung des Ohrs.

Vermuten tue ich das auch. So in der Art: wenn die Haarzellen nix mehr registrieren, kann auch das Gehirn nix mehr mitbekommen und den Grundton rekonstruieren. Mich interessiert nur, ob das möglicherweise schon wissenschaftlich untersucht wurde... Wir brauchen einen Psychoakustik-Thread.

Richtig,
im Gehirn, dem Gehörsinn, wird ergänzt.

So wie etwa der Sehsinn teilweise verdeckte Formen zur ganzen Form ergänzen kann. Z.B. eine hinter Gestrüpp verborgene Raubkatze als solche erkennt, obwohl nur unzusammenhängende Teile der Raubkatze sichtbar sind.

So ähnlich denke ich, ergänzt der Gehörsinn, also das Gehirn, fehlende Grundtöne aus Obertönen, teilweise durch Lernen, teilweise durch Instinkt.

Wegen Lernen, ist es ja nicht mal notwendig, den Originalklang selber mal gehört zu haben, sondern bloß so ähnliche Klänge. Es wird dann übertragen und interpoliert.

Unsere Sinne dienen ja hauptsächlich dazu, Gefahr von Beute von Freunden zu unterscheiden; davon hing das Überleben der Art ab.

Um Subharmonische zu ergänzen, wäre es ja notwendig, wenigsten einige der Harmonischen detektieren zu können, also echt hören zu können. Wenn wir für Ultraschall keine Detektoren haben, können wir dazu auch keine Subharmonische ergänzen.

Bei Orgelpfeifen können wir zumindest die Harmonischen direkt detektieren, da sie im Hörbereich liegen.
Ich denke, aus dem Ankling- und Abschwellverhalten aller dieser Obertöne zusammen, und dem Pegelverhältnis dieser Obertöne erschliesst sich der Gehörsinn den dazu passenden Grundton, die Subharmonische. Das mag teilweise erlernt sein, teilweise Instinkt.

Trotz allem müssen diese Obertöne ja irgendwie detektiert werden können. Dazu müssen sie zuerst im Tonsignal vorhanden sein.
Zweitens müssen sie von der Wiedergabekette bis hin zu den Lautsprechern wiedergegeben werden können, also in Schallsignale umgewandelt werden müssen.

Wenn die fraglichen Obertöne schon auf der CD nicht drauf sind, weil sie nicht drauf sein können, und auch nicht von unseren Lautsprechern wiedergegeben werden können, entweder weils die Verstärker nicht mitmachen oder die Boxen nicht können, ist es müßig zu fragen, ob wir möglicherweise solche Obertöne doch irgendwie detektieren könnten, sei es durch die Barthaare oder die Nase.
Sind die fraglichen Obertöne im heimischen Schallfeld nicht vorhanden, können logischerweise auch nicht die dazu passenden Subharmonischen ergänzt werden.
Werden die fraglichen Obertöne schon beim Mastering wieder aus dem Signal entfernt, ist es sicher, dass man zuhause nichtmal die passenden Subharmonischen dazu wird ergänzen können. Wie auch?

Grüße

Burkie schrieb:

Wenn wir für Ultraschall keine Detektoren haben, können wir dazu auch keine Subharmonische ergänzen.

Darauf läuft es bei nüchterner Betrachtung wohl hinaus...

Burkie schrieb:

Sind die fraglichen Obertöne im heimischen Schallfeld nicht vorhanden, können logischerweise auch nicht die dazu passenden Subharmonischen ergänzt werden.

Yup. Es ging ja aber ja initial um den Vergleich von 44.1 vs 96 kHz Material. Bei 96 kHz Material können derartige Obertöne im Schallfeld vertreten sein (mal vorausgesetzt, dass die gesamte Kette diese auch wiedergeben kann).

Burkie schrieb:

Werden die fraglichen Obertöne schon beim Mastering wieder aus dem Signal entfernt, ist es sicher, dass man zuhause nichtmal die passenden Subharmonischen dazu wird ergänzen können. Wie auch?

Man kann technisch mit Sicherheit aus Ultraschall-Obertönen einen Grundton rekonstruieren (abgeleitet von unsere Wahrnehmung/Gehirn) und diesen physikalisch im Nutzband hinzufügen. Die Obertöne werden dann durch die Bandbegrenzung entfernt, der rekonstruierte Grundton ist im Nutzsignal noch vorhanden. Ich hatte frage mich, ob so etwas bei XRCD-Mastering gemacht wurde/wird. Letztlich so etwas wie eine "subharmonische Anreicherung".

Achso,

dass also die Subharmonischen vor dem Mastering im hörbaren Nutzband eingebaut werden?

Dazu wäre meine erste Frage, gibt es Harmonsiche oberhalb des Hörbereichs, wo die Subharmonischen im Hörbereich fehlen?

(Ich kenne sowas nur von Orgelpfeifen, wo extrem tiefe Grundtöne fehlen, aber bloß alle Harmonische innert des Hörbereichs vorhanden sind.)

Und sind diese Harmonischen nicht bloß Artefakte oder Verzerrungen der Aufnahmetechnik?

Zweite Fragen, wahrnehmen wir diese Harmonischen oberhalb des Hörbereichs in echt auch wirklich?
Und, drittens, ergänzen wir dazu in echt diese Subharmonischen?

Und viertens, von welchem Material mastern die XRCD-Leute denn?

Und viertens, von welchem Material mastern die XRCD-Leute denn?

Haben die echtes Material, was oberhalb des Hörbereichs noch echt nutzbares Signal enthält?
Analoge Tonbänder mit Nutzsignal, keine Verzerrungen, oberhalb des Hörbereichs?
Dire Straits, Brothers in Arms, 1984 mit 44,1 oder 48kHz oder so ähnlich digital aufgenommen?
Wo nehmen die denn da die Super-Harmonischen ausserhalb unseres Hörbereichs her? Um die Subharmonischen im Hörbereich einzubauen?

Theoretisch hätte ich mit meiner Original-96khz-Aufnahme Signal oberhalb des Hörbereichs zur Verfügung. Wenn das mal nicht bloß Rauschen und Obertöne zu Grundtönen im Hörbereich war. Grundtöne im Hörbereich! Sind also schon im CD-Spektrum bis 20kHz enthalten.

Weshalb diese Grundtöne noch extra reinmastern?

Diese technische Erklärung leuchtet mir erstmal nicht ein.

Kann sein, dass deren Mastering subjektiv viel besser klingt. Weil sie mit EQs im Hörbereich viel gemacht haben, Vieleicht auch dynamischer als sonst gemastert haben.

Aber die technische Erklärung von Subharmonischen ausserhalb des Hörbereichs leuchtet mir noch nicht ein.

Grüße

Irgendwie sind wir ganz schön weit vom Threadthema abgewichen... Deine Fragen an mich zu XRCD kann ich dir nicht beantworten. Ich mache auch nur educated guesses auf Basis relativ wenigen Infomaterials. Wie gesagt, mich interessiert in erster Linie die Technologie bzw Psychoakustik. Gerade zur deiner dritten Frage suche ich ja auch eine Antwort. Erst wenn diese positiv beantwortet würde, macht es mMn Sinn sich mit technischen Verfahren dazu auseinanderzusetzen.

pelmazo schrieb:

Es ist nicht so wichtig, wie die genaue Filtercharakteristik des Rekonstruktionsfilters im CD-Spieler ist, denn dort wo der Übergangsbereich liegt kommt sowieso kein Signal. Das Filterergebnis ist daher weitgehend dasselbe. (Folglich: Alle CD-Spieler klingen gleich )

Das ist natürlich Wunschdenken von Dir, denn gäbe es bereits im Quellsignal keine Frequenzen oberhalb von 20 kHz mehr, müsste das Bild bereits oberhalb der dünnen Hilfslinie praktisch schwarz sein:

Bild25

Hörschnecke schrieb:

Das ist natürlich Wunschdenken von Dir, denn gäbe es bereits im Quellsignal keine Frequenzen oberhalb von 20 kHz mehr, müsste das Bild bereits oberhalb der dünnen Hilfslinie praktisch schwarz sein:

Ich verweise nochmal auf den letzten Absatz meines Beitrags #62, den Du übersehen zu haben scheinst.

pelmazo schrieb:

Hörschnecke schrieb: Das ist natürlich Wunschdenken von Dir, denn gäbe es bereits im Quellsignal keine Frequenzen oberhalb von 20 kHz mehr, müsste das Bild bereits oberhalb der dünnen Hilfslinie praktisch schwarz sein: Ich verweise nochmal auf den letzten Absatz meines Beitrags #62, den Du übersehen zu haben scheinst. :)

... den, wo Du bemängelst, daß die Realität da draußen mal wieder Deinem Wunschdenken nicht entspricht?

Hallo Schnörhecke,

hörst du auch mal zwischen Deinen Messungen?

Was hörst Du oberhalb 20kHz?

Welchen Sinn hat es somit, irgendwelchen digitalen Verarbeitungsrotz dort zu speichern? Wo es nur Probleme beim Abspielen macht?

Welche Weisheiten bringt es Dir persönlich, dauernd gegen pelmazo anzustänkern?

Ich kann nicht erkennen, inwieweit Du mit Deinen Audiomessungen die Audiotechnik erschüttern oder gar aus den Angeln heben könntest.

Schöne Grüße

@Burkie, Pelmazzo, Buschel, tip my hat für eure Geduld, mit der ihr versucht, Sinn und Form in diesen Thread zu bringen! Datt Schnecksche hört zwar eh nicht zu, aber das ist ja nichts neues.

Buschel schrieb:

Irgendwie sind wir ganz schön weit vom Threadthema abgewichen... Deine Fragen an mich zu XRCD kann ich dir nicht beantworten.

mit irgendwelchem reinmastern von Subharmonischen hat XRCD rein gar nix zu tun: simpel ausgedrückt ist der XRCD-Masteringprozess nix weiter als ein tyisches mastering mit hoher Qualitätskontrolle und standardisierten Bausteinen und einer zentralen hochpräzisen Clock - aus die Maus - meine persönliche Ansicht dazu: recht viel Wind um recht wenig...

Dass manche der XRCDs sehr gut klingen hat weniger was mit diesem XRCD-gedöhns zu tun, sondern schlichtweg damit, dass eben sauber und gut gemastered wird (bzgl. EQ, Kompression, Imagespacing etc.) und dass die Ausgangs-Mixqualität auch schon sehr gut ist...

Und manche XRCDs sind sogar ein klanglicher Rückschritt ggü. stinknormalen CDs: bestes beispiel die Brothers in Arms von Dire Straits (aber zu dieser spuckt dir die suchfunktion hier massigbeiträge aus )

Kumbbl, danke für deinen Beitrag. Scheint sich ja doch jemand mit XRCDs auzukennen.
Ich versuche mal den Link zu finden, der mich auf diese (falsche?) Fährte gebracht hat...

Edit:
Hier ist er: Klick mich. Dieser Text erscheint offensichtlich auf dutzenden Seiten als ergänzende Erläuterung zu XRCD und vor allem K2 HD. In der Tat habe ich diesen Hinweis nur in deutscher Sprache gefunden, weshalb einige diese Aussage als Fehlübersetzung interpretieren. Die Annahme, das eine synthetische Ergäzung um Subharmonische erfolgt, wurde auch von anderen als sich aus den "Brotkrumen in der "Literatur"" ergebend formuliert (siehe hier). Leider sind diese Brotkrumen rar gesät.

Hallo,

das mit den 100kHz erscheint mir erstmal recht seltsam...
Das mit den bis zu 24 Bit Auflösung auf CD kann in gewisser Weise stimmen. Im digitalten kann man Bandbreite gegen Auflösung eintauschen.
Packt man also Ditherrauschen ans obere Ende des CD-Bandbereichs (also so um 19-22kHz herum), so kann dadurch die Auflösung im Basisband vergrössert werden. Ob auf bis zu 24Bit, kann ich nicht beurteilen.

Ganz extrem wird das ja bei SACD gemacht, die ja bloß 1Bit lineare Auflösung hat, aber eine große Bandbreite. Man nutzt dort die große Bandbreite, um dort viel Ditherrauschen unterzubringen, wodurch sich im Hörbereich die Auflösung auf bis zu ca. 16-18Bit erhöht.

Grüße

Burkie schrieb:

das mit den 100kHz erscheint mir erstmal recht seltsam...

Ja, das ist Nonsens. Bei 44.1 kHz Abtstfrequenz auf dem Medium ist es schlicht nicht möglich diese Frequenzen zu übertragen. Full stop. Dennoch erscheint es mir technisch machbar aus Obertönen, die im Bereich >22 kHz liegen, Grundharmonische zu berechnen und diese im Nutzband (0-22 kHz) synthetisch zu ergänzen. Ohne konkreten Hinweis, dass dies auch geschieht, kommen wir hier leider nicht weiter. Die Internetrecherche hat mir hier bisher nicht wirklich dazu passende Fakten aufgezeigt.

Burkie schrieb:

Packt man also Ditherrauschen ans obere Ende des CD-Bandbereichs (also so um 19-22kHz herum), so kann dadurch die Auflösung im Basisband vergrössert werden. Ob auf bis zu 24Bit, kann ich nicht beurteilen.

Das kann sogar noch wesentlich eleganter gemacht werden. Man formt das Rauschen spektral gemäß der Maskierungsschwelle des Nutzsignals. Die Rauschformung kann dann sogar über die Zeit an die sich mit dem Nutzsignal verändernde Maskierungsschwelle angepasst werden. Ich habe so etwas vor vielen Jahren schon mal selbst implementiert. Im Falle von extrem leisen Signalen würde das Quantisierungsrauschen die Form der Ruhehörschwelle annehmen und das Rauschen zu sehr tiefen und sehr hohen Frequenzen hin verschieben. Die höchste Auflösung würde dann um etwa 3,5 kHz erreicht werden.

Hallo,

für welches Produkt wurde das denn implementiert?

Welche Auflösung bekommt man denn damit auf die CD?

Grüße

Das war kein Produkt sondern ein freier verlustbehafteter Audiocodec, der die Quantisierung in Subbändern vornimmt. Gerade bei den Subbändern tiefer und mittlerer Frequenz ist die Maskierungsschwelle oft stark geformt, so dass Noise Shaping einen Gewinn bringt. Ich meine das waren etwa 10-15 kbps im Schnitt an Gewinn bei der Datenrate, den durchschnittlichen Gewinn in dB pro Subband habe ich nicht mehr auf dem Schirm... Schwierig ist, dass Noise Shaping immer auch die gesamte Rauschleistung erhöht und dies gegen den erzielbaren Gewinn durch die Formung abgewägt werden muss. Bei Subbandcodecs muss zusätzlich das Aliasing berücksichtigt werden, das Quantisierungsrauschen in die benachbarten Bänder verschmieren lässt.

Na das geht hier jetzt ja schön durcheinander. Von unkomprimierten Formaten und deren "Begrenzungen" zu verlustbehafteten Formaten und den Tricks möglichst viel Qualität bei gegebener Datenrate zu gewinnen. EIn 1 Bit Wandler wurde auch schon in CD-Playern von Technics eingesetzt. Da muss dann die Samplingfrequenz entsprechend 16 mal höher sein, um die gleiche Qualität wie ein 16 Bit Wandler zu erreichen. Das Delta Sigma Verfahren steckt auch in vielen Crystal A/D Wandlern.

Ingor schrieb:

Na das geht hier jetzt ja schön durcheinander. Von unkomprimierten Formaten und deren "Begrenzungen" zu verlustbehafteten Formaten und den Tricks möglichst viel Qualität bei gegebener Datenrate zu gewinnen.

Die Technologie und der Effekt ist derselbe, nämlich Maximierung des wahrnehmbaren SNR (=MNR) für eine definierte Quantisierungsauflösung. Es gibt aber zwei Seiten dieser Medaille: Bei verlustlosen Anwendungen die Erhöhung des MNR bei fester Zielquantisierung, bei verlustbehafteten Anwendung die Verringerung der Quantisierungsauflösung bei Aufrechterhaltung eines definierten MNR.

Den Gedanken zu den virtuellen Grundtönen, besser Residualtönen, finde ich nicht uninteressant. Daß dieser bekannte Effekt selbst bei hohen Frequenzen in Erscheinung treten kann, halte ich für möglich. Aus der physikalischen Überlagerung von zwei "Obertönen" kann ein Summensignal enstehen, welches eine neue Periodizität hat. Liegt die Frequenz dieser neuen Periodizität im hörbaren Spektrum, könnte das Gehirn das theoretisch als Ton interpretieren.

Ich habe dafür jetzt mal ein krasses Beispiel gewählt. Liegt ein Sinus bei 16 kHz und ein zweiter bei 24 kHz läge der virtuelle Grundton bei 8 kHz. Ich habe diese drei Sinustöne mal erzeugt und im vierten Track ist die Überlagerung aus 16 kHz und 24 kHz zu sehen:

Bild 26

Das Experiment war sodann, den 16 kHz Sinus geloopt abzuspielen und on-the-fly den 24 kHz Sinus parallel ein- und auszuschalten. Einen 8 kHz Residualton vermag ich nicht wirklich zu differenzieren, würde ich zunächst sagen. Spektakuläres ist da nicht zu erwarten. Ich bilde mir aber ein, einen anderen Klangeindruck zu haben, sobald der als unhörbar geltende 24 kHz dem 16 kHz zugemischt ist.

Wer einzelne Sinusfrequenzen im Grenzbereich schonmal selbst gehört hat, wird wissen, daß diese sich nicht wie klare Töne anhören, sondern eher in Richtung stechender ("piercing") Eindruck gehen, bis hin zu einem unbestimmten, subtilen Gefühl. Der Gewöhnungseffekt ist dort so groß, daß man manchmal erst beim Abschalten wieder merkt, daß da zuvor etwas war.

Ein Fallstrick ist aber vorhanden, die beiden addierten Signale sollten beide möglichst rauschfrei sein, damit man hier nicht addiertes Rauschen der beiden Signale mit Residualeffekten verwechselt. Mit der UA-1G am Akku-Laptop sind die Bedingungen schon ziemlich gut, aber gänzlich auschließen würde ich das an dieser Stelle nicht. Ich habe allerdings als Gegenprobe auch öfters mal einen Track mit "digitaler Stille" zugeschaltet, falls man das als latenten Rauschpegel annehmen will. Das Zuschalten von 24 kHz zu dem 16 kHz erzeugte demgegenüber jedenfalls einen deutlich anderen Eindruck. Abgehört wurde über einen geschlossenen Kopfhörer.

Ja aber das ist doch völlig klar. Wenn ich zwei Töne mische, erhalte ich einen neuen Ton. Und natürlich auch wenn ich Frequenzen außerhalb des Nutzsignalbereichs einmische. Nur bringt das doch für die Wiedergabe nichts. Die Mischung erfolgt doch bereits während der Ton-Erzeugung, also wenn die Musik aufgenommen wird. Später fange ich mir doch nur Störungen ein. Gerade dies zeigt doch wie sinnlos und kontraproduktiv eine Aufzeichnung und Wiedergabe von Signalen außerhalb des Nutzbereiches ist.

Hallo,

solche Experimente habe ich auch durchgeführt.
Der wichtigste Fallstrick besteht in der Aussteuerung der beiden Signale, die schließlich zu einem Signal zusammengemischt werden, indem sie gleichzeitig wiedergegeben werden.
Ergibt sich dabei in der Summe eine Übersteuerung, treten leicht im hörbaren Bereich Verzerrungen ein, die man fälschlicherweise als virtuellen Grundton interpretieren könnte.

Grüße

Ingor schrieb:

Die Mischung erfolgt doch bereits während der Ton-Erzeugung, also wenn die Musik aufgenommen wird.

... wenn zwei solcher Töne auf der Konserve vorhanden sind oder bei der anschließenden Reproduktion und Wiedergabe im Schall vorhanden sind, kann ein Residualton entstehen. Siehst Du das denn anders?

Gerade dies zeigt doch wie sinnlos und kontraproduktiv eine Aufzeichnung und Wiedergabe von Signalen außerhalb des Nutzbereiches ist.

Nutzbereich ist nicht das, was das CD-Audioformat bestimmt, sondern was das Orchester an Schall produziert. Alles, was daraus an Summeneffekten entsteht, gehört zum originalen Gesamtklang. Das Medium CD beschränkt sich nur aus Sparsamkeitsgründen auf einen halbwegs tauglichen Nutzbereich.

@burkie: Mag sein, daß Du Sinustöne nicht ohne Clipping digital zusammenmischen kannst. Wenn Du aber in der Lage bist, mein Bild26 zu lesen, dann wirst Du sehen, daß beide Sinustöne in 0,4 FS vorlagen und kein digitales Clipping bei Summe entstehen kann.

Schnörhecke,

du bist doch sonst immer so flott mit Messungen.
Was sagt denn das Spektrum deiner Tonmischung?
Wo liegt denn dein Residualton?

Grüße

Burkie schrieb:

Wo liegt denn dein Residualton?

Residualtöne lassen sich im Spektrum von gemischten Sinustönen nicht messen
Das ist doch gerade der Witz von Subharmonischen.

Hallo zusammen,
der Begriff Residualton ist m.E. in folgendem Artikel
wikip.:Residualton
weitgehend richtig und verständlich beschrieben.
Dort wird auch dessen Entstehung durch Nichtlineariäten des Ohrs erklärt.
Demnach sind Residualtöne, die durch die Nichtlinearität des Mittelohrs entstehen, durchaus physisch existent und demnach messbar.
Die praktische Nutzung des Effekts findet offensichtlich u.a. im Orgelbau bei der Simulation tiefer Register (Einsparung großer Orgelpfeifen) statt. Inwieweit dieser Effekt im Hochtonbereich Bedeutung hat und welche Pegel notwendig sind, wird nicht erklärt.
Grüße

op111 schrieb:

Dort wird auch dessen Entstehung durch Nichtlineariäten des Ohrs erklärt.

Das ist leider zu unpräzise von Dir. Dort sind "mehrere Erklärungsansätze" aufgeführt. Desweiteren beschreiben diese Erklärungsansätze, wie das Gehör vermutlich die "Periode eines akustischen Signals" auswerten könnte, und eben "nicht nur das Frequenzspektrum". Im Frequenzspektrum der Quelle ist der Residualton von 100 Hz noch nicht vorhanden.

Im dritten Erklärungsansatz steht dort übrigens auch "der in der Luftschallwelle vor der Ohrmuschel noch messbar fehlende Ton" sei erst später im Ohr "physikalisch wieder vorhanden".

Klar ist aber wohl jedem, daß eine physikalische Entität beteiligt ist, nämlich zwei meßbare Sinustöne in diesem Beispiel. Das bestreitet auch keiner. Ich habe die Periodizität mit meiner Grafik selbst aufgezeigt und erklärt.
Als spektralen Bestandteil kannst Du den Residualton lange suchen

Man kann diesen psychoakustischen Effekt wohl eher als Emergenz sehen - das Ganze ist mehr als die Summe seiner Teile.

Nichtlinearitäten treten übrigens auch in Lautsprechern auf ...

Zusammenfassend kann also gesagt werden, dass fehlende Grundtöne aus den Obertönen rekonstruiert werden können.

Ob das auch für Obertöne im Ultraschallbereich glt, ist nicht bekannt. Es darf bezweifelt werden, schließlich steht dort: "...wenn die Grundfrequenz nicht zu hoch ist".

Wenn es aber doch ginge, welche Grundtöne aber wären das denn, die durch Obertöne im Ultraschallbereich rekonstruiert würden?
Das wären doch Grundtöne direkt im hörbaren Bereich, die also ohnehin übertragen werden und direkt gehört werden können.
Zum anderen ist in Hörtests praktisch nie ein Unterschied in der Wahrnehmung zwischen hochauflösenden und Standard-Aufnahmen nachweisbar, wenn der einzige Unterschied die Samplerate und entsprechend das Spektrum ist.

Von daher ist das Spekulieren über diese Effekte, oder allgemein über die Sinnhaftigkeit von Ultraschallübertragung, müssig.

Nichtlinearitäten in Lautsprechern (und in kleinerem Masse im Verstärker, bei der DA-Wandlung, bei Übersteuerung usw.) als Argument für Ultraschallübertragung herzunehmen, ist einmal mehr ein schlechter Witz.

Grüße

Wenn jedenfalls Dreck in hoher Leistung über 20 kHz daherkommt, wird dies vor allem der Wiedergabegüte des HT nicht dienlich sein, was hörbare Frequenzen betrifft (ähnlich den störenden Subsonic-Signalen beim Bass-Lautsprecher, die dann auch zu Verzerrungen im hörbaren Frequenzbereich führen)

Es geht in diesem Thread allerdings nicht darum, ob die Natur "Witze" macht oder welch absonderliche Art von Humorverständnis irgendein Schreiberling hat, sondern ob es Klangunterschiede bei höher aufgelöstem Material als 16/44.1 geben kann. Das Phänomen Residualton ist dabei nur einer der leicht verständlichen Sonderfälle aus der übergeordneten Familie der Kombinationstöne und wie bei vielen abstrakten Modellen nur ein Abklatsch dessen, was dann tatsächlich in Summe passiert.

Gott sei Dank schützt uns nun seit ihrer Erfindung die CD vor "Dreck" und "Rotz" (eure Worte) in unserer bösen akustischen Umwelt. Natürliche Obertöne gehören ein für allemal ausgemerzt und müssen durch reine Spiegelfrequenzen und digitale Stille ersetzt werden!

Die SACD schützt dank ihrer schlechten Höhendynamik auch. Volles Signal kann da gar nicht passieren, schon bei 20 kHz bei weitem nicht

cr schrieb:

Wenn jedenfalls Dreck in hoher Leistung über 20 kHz daherkommt, wird dies vor allem der Wiedergabegüte des HT nicht dienlich sein, was hörbare Frequenzen betrifft

Das kommt noch erschwerend hinzu, wenn diese Ultraschallgeschichte wirklich was bringen würde.

Grüße

cr schrieb:

Die SACD schützt dank ihrer schlechten Höhendynamik auch. Volles Signal kann da gar nicht passieren, schon bei 20 kHz bei weitem nicht

Vor allem schützen uns Schallplatte, Rundfunk und und Tonband.
Seltsam, dass einige Leute sich soviel Sorgen und Gedanken um Dinge machen, die kein Mensch hören kann: Ultraschall, Kabel- und Verstärkerklang.

Grüße