Ist doch digital!

[Fujak]

Hallo Ulli,

wenn ich es richtig verstanden habe, dann bist Du bei Wiedergabe/Output mit Lynx und Aufnahme/Input mit RME ausschließlich in der digitalen Domäne geblieben. Ich würde das Ergebnis so interpretieren, dass sich das saubere Original Rechtecksignal mit irgendeinem Störsignal (Stromversorgung?) überlagert. Schließlich ist die erste deutliche Modifikation schon in der L22 entstanden, nur ein wenig mehr dann durch die RME-Karte.
Interessant wäre mal zu sehen, was passiert, wenn Du die beiden Soundkarten vertauscht (Ausgabe mit RME, Aufnahme mit L22), d.h. ob dann die RME-Karte ebensoviel Störungen mit einbringt wie in Deinem Aufbau durch die L22.

Grüße
Fujak

P.S.: Was mir noch auffällt: Das Original-Signal beginnt später als die anderen auf der Zeitachse von Audacity. Weshalb?

[Buschel]

Diese "Überschwinger" sehen aus wie typische Effekte einer Tiefpassfilterung. Weil an den Übergängen bereits ein Einschwingen erkennbar ist, wird das wohl ein FIR sein. Ist an irgendeiner Stelle eine Abtastratenwandlung im Spiel?

Edit: An der Frequenz der Überschwinger lässt sich sogar erkennen, dass es um ein TP-Filter geht, das bei 20-21 kHz seine Flanke hat. Also ein typisches TP-Filter für den Audiobereich.

[Jahresprogramm]

Hallo Ulli,

ich verstehe ehrlich gesagt das Problem nicht. Du gibst ein Signal mit unendlicher Bandbreite auf irgend einen DAC der das Signal für die interne Verarbeitung meist in I2S wandelt und wunderst Dich über Ringing resp. Preringing!? So weit ich weiß, ist dieses Verhalten eines DACs so ziemlich normal.

Grüße
Alex

[uli.brueggemann]

Willkommen in der Welt der digitalen Bandbreitenbegrenzung

Die von Audacity dargestellte Interpolation des Original-Rechtecks ist nicht korrekt. In dieser Ansicht verletzt das Rechteck das Nyquist-Kriterium, das Rechteck enthält Frequenzen oberhalb fs/2.
Adobe Audition zeigt an dieser Stelle im Gegensatz zu Audacity einen korrekten Kurvenzug mit Überschwingern.

Wenn nun die digitale Ausgabe wiederum digital aufgenommen wird und dabei eine kleine Verzögerung stattfindet, dann entspricht dies einem Subsample-Shift. Das ist wiederum gleichzusetzen mit der Faltung des Rechtecksignals mit einem sinc-Filter, welches ein Delay realisiert. Das sinc-Filter realisiert einen Tiefpass mit der Eckfrequenz fs/2, idealerweise unendlich steil (dabei wäre aber auch die Pulslänge des sinc-Filters unendlich). Die Pulsantwort eines solchen sinc-Filters zeigt nun die netten kleinen Sample-Oszillationen, welche in den aufgenommenen Rechtecksignalen enthalten sind.

Wer's hat und wer möchte kann z.B. mit Acourate mit
Generate - Testsignal - length 65536 - set sample to one at 32768, length 1 einen Dirac-Puls erzeugen,
dann mit
TD-Functions - Subsample shift - x% (-50 <=x <= +50) den Dirac-Puls zeitlich verschieben und sich dabei
das Ergebnis anschauen.

Allora: bei der Wiedergabe-/Aufnahmekette findet ein Delay statt. Solche Delays sollten üblicherweise auch seitens der Soundkarten in den ASIO-Daten als Info abrufbar sein, bei RME ist das z.B. der Fall.

Grüsse
Uli

[uli.brueggemann]

Damit es vielleicht klarer wird mal ein Bild mit Acourate:

Dabei wurde das Rechteck (grün) gegenüber dem Original (rot) um -10% eines Abtastintervalls verschoben.

Grüsse
Uli

PS: übrigens macht Acourate der Geschwindigkeit halber ebenfalls nur eine Linearinterpolation zwischen den Samples.

[Martin]

Hallo zusammen,
bei einer reinen digitalen Übertragung hätte ich eigentlich erwartet, dass genau das was ich ausgebe, also 64 mal -0,708 und 64 mal +0,708, auch am Ende wieder ankommt. Da das aber nun nicht der Fall ist, muss in der Übertragungskette zumindest ein digitaler Filter enthalten sein.
Interessant ist auch, wie aus 344,5 Hz auf einmal 377 Hz werden....

Viele Grüße
Martin

[Hans-Martin]

Allora: bei der Wiedergabe-/Aufnahmekette findet ein Delay statt. Solche Delays sollten üblicherweise auch seitens der Soundkarten in den ASIO-Daten als Info abrufbar sein, bei RME ist das z.B. der Fall.

Moin Uli
Das wirft bei mir die Frage auf, wie man praktisch hardwaremäßig ein Delay erzielt.
Ist es wie ein Eimerkettespeicher, wo die Daten von Eimer zu Eimer weitergereicht werden? Oder ist es die Gruppenlaufzeit eines Hochpassfilters niedriger Frequenz, mit den vefälschenden Einschwingvorgängen?
Beim Behringer Equalizer oder anderen DSP-basierten Geräten kann die Verzögerung oft per Menü eingestellt werden.
Ich hatte bisher keinen Anlass, genauer zu überprüfen, ob das Signal (ohne EQ-Anwendung) im Durchlauf mit Delay verfremdet wird, aber dieser Thread gibt einen Anstoß.
Bisher glaubte ich, die hörbare Veränderung bei größeren Delays wäre auf eine Reduktion der Rückkopplung vom Lautsprecher auf die Signalquelle (z.B. CD-Player) zurückzuführen.
Grüsse Hans-Martin

[Jahresprogramm]

Hallo,

...bei einer reinen digitalen Übertragung hätte ich eigentlich erwartet, dass genau das was ich ausgebe...

Das wird auch so sein, wenn man nicht Rechtecksignale verschiebt. Einmal 20KHz Sinus drauf und schon passt die Welt. Ein Rechtecksignal hat eine unendliche Bandbreite....

Grüße
Alex

[Martin]

Hallo Alex,
es findet weder eine D/A-Wandlung noch eine A/D-Wandlung statt, also gibt es auch keine Bandbreitenbegrenzung, es sei denn irgendwo in der Übertragungsstrecke versteckt sich ein digitaler Filter.

Viel Grüße
Martin

[uli.brueggemann]

Hallo Ulli,

die fehlenden Samples bringen mich auf einen weiteren Gedanken. Es könnten da auch die unterschiedlichen Clocks der PCs in Verbindung mit Upsampling bzw. Zwischeninterpolation mit reinspielen.

Dazu ist mir ein Punkt eingefallen, den ich kürzlich bei einer Focusrite erlebt habe. Und zwar ging es um die Aufnahme eines Sweeps mit AcourateLSR2. Der braucht einen Asio-Treiber, was denn die Focusrite ja auch hat. Es hat sich dann aber herausgestellt, dass die Aufnahme nicht geklappt hat, weil die Focusrite bei Windows-Sound deaktiviert war. Erst als die Treiber dort aktiviert wurden, hat denn auch das Asio funktioniert.
Das heisst: es scheint mittlerweile auch Asio-Treiber zu geben, welche genauso wie Asio4All einen Wrapper darstellen und in Wirklichkeit mit Windows Sound arbeiten. Welches seinerseits im Kernel-Mixer alle möglichen Ferkeleien anstellen kann.

Frage also: arbeitet die Audiophil 2496 wenn du sie im Windows Sound deaktivierst?
Wobei mir so beim Schreiben zusätzlich was einfällt: siehe hierzu auch mal http://wiki.audacityteam.org/index.php? ... _Interface
Arbeitet denn Dein Audacity überhaupt mit Asio?

Grüsse
Uli

[Jahresprogramm]

Hallo Martin,

also gibt es auch keine Bandbreitenbegrenzung, es sei denn irgendwo in der Übertragungsstrecke versteckt sich ein digitaler Filter.

Ich dachte mit dem Bild von Uli wird es klar. In den DACs werden der Takt vom Datenstrom getrennt übertragen d.h gesplittet und dann wieder zusammengefügt. Offensichtlich passen irgendwann die Daten nicht genau zum Takt und das Rechteck tut sein übrigens dazu - oder etwa nicht?

So langsam zweifle ich selber

Grüße
Alex

[uli.brueggemann]

Alex,

bei einer Digitaldatenübertragung sollten Senderdaten und Empfängerdaten identisch sein.
Wenn aber Sender und Empfänger unterschiedliche Clocks haben UND dabei noch ein Umsampeln passiert, dann kann das Ergebnis eben unterschiedlich sein.

Es ist hier kein DAC und kein ADC mit im Spiel.

Grüsse
Uli

[uli.brueggemann]

Bei einem anderen Versuch (der den Anstoß für die hier behandelte Frage gegen hat), hat sich die Tonhöhe im Spektrum der aufgenommenen 1 kHz-Töne geändert. Aus dem Lautsprecher kam dabei stets der saubere 1 kHz (Mit Mikro im Arta-Spektrum angesehen).
-> weniger Samples eines 1 kHz mit 44k wiedergegen bedeutet hat einen höheren Ton. Da der bei der Aufnahme parallel ausgegeben nicht höher war, haben wir hier wohl einen FAll von "Wer mißt, mißt Mist."
Sollte die Audiophile-Clock so weit daneben liegen?...

Wenn die Aufnahme-Clock daneben liegt, dann kommen z.B. bei einem 1 kHz-Rechteck weniger Samples raus. Wenn aber mit derselben Clock die weniger Samples wiedergegeben werden, dann ändert sich die Tonhöhe nicht !

Die Audiophile 2496 sollte sich ja auf den spdif-Eingang synchronisieren. So denn der spdif-Eingang als externer Taktgeber aktiviert ist. Wenn nun der Windows Sound aktiv ist und dann noch die interne Clock der Audiophile 2496 aktiv ist, sollte definitiv Mukrs rauskommen.

Es gibt also einiges zu checken.

Grüsse
Uli

[Buschel]

Es gibt also einiges zu checken.

Sehe ich auch so. Vermutlich ist das ein Effekt des Messaufbaus.

Mal so als Denkanstoss, was am Messaufbau zu prüfen wäre: Das erzeugte Testsignal hat 64 "Hi"-Samples, das am Ende dargestellte aber nur 59 (habe ich auf Basis der Bilder gezählt). Dies würde sich genau so ergeben, wenn das Testsignal -- warum auch immer -- mit 48 kHz wiedergegeben würde (Pulslänge 1,33 ms) und anschließend wieder mit 44,1 kHz wieder gesampelt würde (ebenfalls etwa 1,33 ms). Das erklärt auch den sichtbaren Tiefpass, der beim Resampling auf 44,1 kHz benötigt würde.

[Jahresprogramm]

Hallo,

d.H. dass der MME-Treiber irgendwo ein Upsampling durchgeführt hat, oder waren da doch noch Filter drin? Upsampling würde auch erklären, warum eine andere Frequenz des Rechtecksignals rauskommt...

Grüße
Alex