Grenzen der digitalen Audiotechnik (Ralf Koschnicke)

lpj23
Aktiver Hörer
Beiträge: 128
Registriert: 07.04.2010, 10:31

Beitrag von lpj23 »

Truesound hat geschrieben:Hallo Kantreuther!

Höhere Samplingfrequenzen als 44,1 kHz oder 48 kHz hat vielfach etwas mit Marketing zutun...... :wink:
Ja, 24 Bit und 48 kHz sollten definitiv ausreichen.
Bild
wgh52
Aktiver Hörer
Beiträge: 5658
Registriert: 25.01.2008, 15:17
Wohnort: Schweitenkirchen
Kontaktdaten:

Beitrag von wgh52 »

Hallo Lars,
lpj23 hat geschrieben:... 24 Bit und 48 kHz sollten definitiv ausreichen ...
hör' Dir Musik mit Auflösung 24 Bit und > 48 kHz auf Deiner Anlage in Deinem Hörraum an. Wenn's unter diesen Bedingungen > 48 kHz nichts bringen, wunderbar - ist's halt OK für Dich!

Ich bitte aber von Pauschalierungen abzusehen, meine (und nicht nur meine) Hörerfahrungen (ich bin bekennendes Holzohr) an meiner Anlage und meinem Hörraum sind nämlich anders: Man braucht > 48 kHz sicher nicht unbedingt, aber schöner bis besser hört sich's (für mich und andere, die gar nicht wußten was sie da im Vergleich hören) halt (je nach Aufnahmegüte natürlich...) an. Woran das liegt sei mal dahingestellt...

Gruß,
Winfried

3445
Bild
lpj23
Aktiver Hörer
Beiträge: 128
Registriert: 07.04.2010, 10:31

Beitrag von lpj23 »

Das menschliche Ohr ist nun einmal begrenzt, d. h. eine höhere Abtastrate sorgt mitnichten für eine verbesserte Lokalisationsschärfe, sondern lediglich für größere Datenmengen.

Zeitliche Verbesserungen werden durch eine höhere Quantisierung mit 24 Bit erreicht. Wobei auch hier der Lokalisationsunschärfebereich des menschlichen Gehöres bereits erheblich größer ist als der kleinstmögliche zeitliche Versatz zwischen links und rechts (und das selbst bei 16 Bit/44,1 kHz-Material).

Wenn man dann noch überlegt, dass unsere gängigen Lautsprecher bei weitem nicht exakt genug wiedergeben, dann dürfte an sich schnell klar sein, dass alles über 48 kHz nur im wissenschaftlichen Bereich relevant ist.
Bild
wgh52
Aktiver Hörer
Beiträge: 5658
Registriert: 25.01.2008, 15:17
Wohnort: Schweitenkirchen
Kontaktdaten:

Beitrag von wgh52 »

OK lieber Lars,

lassen wir es bei Deinen theoretischen Betrachtungen, die im Übrigen in mehreren früheren Beiträgen (u.a. von Ralf) dieses Threads bereits ausführlich und hinreichend beleuchtet und disikutiert wurden, und bei dem was Arthur Schopenhauer einst schon schrieb:

"Nur die eigene Erfahrung bietet den Vorteil vollständiger Gewißheit."

Schönen Sonntag!
Winfried

3447
Bild
nihil.sine.causa
Aktiver Hörer
Beiträge: 1509
Registriert: 28.07.2011, 12:31
Wohnort: Bonn

Beitrag von nihil.sine.causa »

Hallo Lars,
lpj23 hat geschrieben:Das menschliche Ohr ist nun einmal begrenzt, d. h. eine höhere Abtastrate sorgt mitnichten für eine verbesserte Lokalisationsschärfe, sondern lediglich für größere Datenmengen.

[...]

Wenn man dann noch überlegt, dass unsere gängigen Lautsprecher bei weitem nicht exakt genug wiedergeben, dann dürfte an sich schnell klar sein, dass alles über 48 kHz nur im wissenschaftlichen Bereich relevant ist.
Eigentlich wäre das schön, wenn es so einfach wäre. Nur warum soll die Grenze bei 48 kHz liegen? Warum reicht Dir nicht auch 44,1 kHz? Schau Dich doch mal in unserem Forum um mit der Suchfunktion. Du wirst viele theoretische Hinweise finden, die für höhere Abtastraten sprechen.

Und an sonsten hilft alles Theoretisieren nichts - man sollte es ausprobieren und hören. Da gebe ich Winfried Recht. Erlaubt ist, was gefällt!

Neben den eigenen Hörpräferenzen und der Erwartungshaltung gibt es dabei jede Menge Einflussfaktoren, z.B.:
  • Präzision der Lautsprecher insbesondere in Zeitverhalten und Feindynamik
  • Raumakustische Situation
  • Quelle - vor allem Digitalquelle, digitale Signalverarbeitung und DAC
  • Ausgangsstufen, Verstärkerelektronik, Verbindungen
Ich für meinen Teil jedenfalls höre - unter entsprechenden Voraussetzungen - signifikante Unterschiede zwischen Formaten mit verschiedenen Abtastraten oberhalb 48 kHz und kann daher Deine Aussage nicht bestätigen. Weder theoretisch noch praktisch.

Beste Grüße
Harald
Bild
lpj23
Aktiver Hörer
Beiträge: 128
Registriert: 07.04.2010, 10:31

Beitrag von lpj23 »

Hallo Winfried,

ob das wirklich nur rein theoretische Betrachtungen ohne Praxisbezug sind, lasse ich mal einfach so stehen.

Letztendlich hängt alles am Mastering bzw. an der Klangqualität des Tonträgers. Gestaltet man das Mastering einer Aufnahme entsprechend gut, so würde eine Wiedergabe mit 24 Bit und 48 kHz dem menschlichen Gehör völlig Genüge tun (zumal das menschliche Gehör mit steigendem Lebensalter auch noch deutlich nachlässt).

Ich habe häufig den Verdacht, dass subjektive Klangverbesserungen durch höhere Samplingraten (bei identischem Mastering!) einerseits einer gewissen Psychoakustik geschuldet sind (und im verblindeten A/B-Vergleichstest relativiert werden dürften) und zudem durch marketingtechnische Bestrebungen seitens der Musikindustrie gepusht werden, um neue und lukrative Absatzmärkte zu generieren.

Sobald das Mastering seitens der Industrie für unterschiedliche Formate auch qualitativ unterschiedlich gestaltet wird, werden selbstredend auch Unterschiede wahrgenommen, die aber nicht unbedingt dem Format zugeschrieben werden können, sondern einzig und allein der Aufnahmequalität.

So bspw. auch häufig geschehen beim DVD-Mastering nach Einführung des Blu-Ray-Formates, bei dem das Ausgangsmaterial fortan absichtlich schlechter ins DVD-Format übertragen wurde, um den (zweifelsohne durch eine höhere Auflösung vorhandenen) Bildvorteil der Blu-Ray noch stärker betonen zu können.

Neues Format = neue nötige Software & Hardware = höherer Umsatz ... :wink:

Gruß,
Lars
Bild
lpj23
Aktiver Hörer
Beiträge: 128
Registriert: 07.04.2010, 10:31

Beitrag von lpj23 »

nihil.sine.causa hat geschrieben:Nur warum soll die Grenze bei 48 kHz liegen? Warum reicht Dir nicht auch 44,1 kHz?
Weil der Standard bei allen professionellen Fernsehproduktionen und der Haustakt in allen Rundfunkhäusern bei 48 kHz liegt - 44,1 kHz sind lediglich ein Abfallprodukt, das ausschließlich für die CD entwickelt wurde.

Gruß,
Lars
Bild
Ralf Koschnicke
Aktiver Hersteller
Beiträge: 374
Registriert: 22.07.2008, 11:24
Wohnort: Wöllstein
Kontaktdaten:

Beitrag von Ralf Koschnicke »

lpj23 hat geschrieben:
Truesound hat geschrieben:Hallo Kantreuther!

Höhere Samplingfrequenzen als 44,1 kHz oder 48 kHz hat vielfach etwas mit Marketing zutun...... :wink:

Grüße Truesound
Ja, 24 Bit und 48 kHz sollten definitiv ausreichen.
Hallo zusammen,
das Problem ist offenbar, dass der Thread inzwischen so lange ist, dass er unübersichtlich geworden ist. Deshalb wiederhole ich nochmals diesen Link:

http://www.artistic-fidelity.com/Docs/A ... wenden.pdf

48kHz können nicht ausreichen, weil es schon von der Theorie her nicht reichen kann. Musik enthält Frequenzen über 22 bzw. 24 kHz und deshalb ist es unmöglich, bei Standardabtastraten eine korrekte Abbildung des Ursprungssignals hinzubekommen. Deshalb ist auch genau das Gegenteil der Aussage von Truesound richtig: Die Einführung der CD sollte als die genialste Marketingkampagne aller Zeiten in die Geschichte eingehen. Denn für 44,1kHz gibt es technisch keine Rechtfertigung. Das war reines Marketing. Es ging damals nicht besser, die Musikindustrie brauchte das Medium aber als Rettungsanker. Auch wenn Apple genau die gleiche idiotische Logik mit dem menschlichen Hörbereich erst kürzlich wieder in ihre "Mastered for iTunes" Argumentation einbaut, kann dahinter meiner Meinung nach nur reines Marketing-Interesse stecken.
Hohe Abtastraten zu fordern, ist kein Marketing, es ist schlicht die Forderung, es endlich mal richtig zu machen. Dass 48kHz im Jahre 2015 immer noch "professioneller" Standard ist, ist schlimm genug...

Viele Grüße
Ralf
lpj23
Aktiver Hörer
Beiträge: 128
Registriert: 07.04.2010, 10:31

Beitrag von lpj23 »

Ralf Koschnicke hat geschrieben:48kHz können nicht ausreichen, weil es schon von der Theorie her nicht reichen kann. Musik enthält Frequenzen über 22 bzw. 24 kHz und deshalb ist es unmöglich, bei Standardabtastraten eine korrekte Abbildung des Ursprungssignals hinzubekommen.
Hallo Ralf,

mit einer Samplerate von 48 kHz lassen sich nach Nyquist Frequenzen bis zu 24 kHz fehlerfrei abbilden - alles darüber hinausgehende sollte für menschliche Ohren doch keine Rolle mehr spielen, zumal im gehobenerem Alter häufig schon bei 17 kHz Feierabend ist.

Gruß,
Lars
Bild
Ralf Koschnicke
Aktiver Hersteller
Beiträge: 374
Registriert: 22.07.2008, 11:24
Wohnort: Wöllstein
Kontaktdaten:

Beitrag von Ralf Koschnicke »

Lies doch einfach mal die erste Seite des PDFs!!!
Hans-Martin
Aktiver Hörer
Beiträge: 9162
Registriert: 14.06.2009, 15:45

Beitrag von Hans-Martin »

Um denen, die irgendwelche Verschwörungstheorien hinterherlaufen, gedächtnismäßig etwas auf die Sprünge zu helfen, finde ich den nachfolgenden Text hilfreich.
Meine externe Festplatte von 1989 mit 40MB war so groß wie 1000 Blatt A4-Papier (80g), hätte bei 44,1/16 gerade mal für 30 sec. Musik gereicht... Die beschreibbare CDR war ein großer Fortschritt mit ihrer damals gigantischen Speicherkapazität/Größe -Relation. Grüße Hans-Martin
https://goldohr.wordpress.com/2010/04/20/grundlagen-der-digitaltechnik/ hat geschrieben:Die älteren Leser unter uns, die sich vielleicht noch an den Homecomputer aus dieser Zeit, den Commodore C 64, erinnern können, mit seiner damals als „wahnsinnig“ geltenden Arbeitsspeichergröße von 64 kByte RAM (0,064 MByte), werden ermessen können, daß 520 MByte vor 25 Jahren eine beinahe astronomische Speichermenge bedeutete. Als für diese „enormen“ Speichermengen geeignetes Medium stellte sich der damals analoge Videorecorder als geeignet heraus. Gezwungenermaßen mußte daher die damalige Audio-Samplingfrequenz den üblichen Fernsehstandards mit Bild- und Zeilenfrequenz angepaßt werden, so, daß ganze Samples pro Zeile gespeichert werden konnten. Bedingt dadurch, daß es auf der Welt damals zwei Fernsehstandards gab (NTSC 525 Zeilen bei 60 Hz- und PAL 625 Zeilen bei 50 Hz-Bildwiederholungsfrequenz), mußte es ein numerisches Vielfaches aus diesen zwei Systemen sein, bei gleichzeitiger Eignung als Samplingfrequenz für eine Audioaufzeichnung. Diese Frequenz errechnete sich bei jenem Pseudo-Videosystem aus der Multiplikation von aktiven Zeilen mit der Bildwiederholungsfrequenz und der Anzahl der Samples pro Bildzeile. Beim NTSC-Verfahren entfielen einfach 35 ausgetastete Zeilen, woraus sich pro „Bild“ 490 Zeilen ergaben – also 245 Zeilen pro „Halbbild“, während bei PAL die Anzahl der aktiven Zeilen um 37 verringert wurde auf dann 588 Zeilen, welches 294 Zeilen pro „Hauptbild“ ergab. Bei 3 Samples pro Bildzeile sieht das bei NTSC und PAL nun folgendermaßen aus: NTSC 60 Hz x 245 x 3 = 44,1 kHz; PAL 50 Hz x 294 x 3 = 44,1 kHz.

Obwohl die CD natürlich keinen Bezug zu Video hatte, übernahm man diese Samplingfrequenz für die CD, da die Technik zur Masterherstellung auf Videoequipment beruhte. Bei der Digitalisierung eines Analogsignals entsteht aus einem wertkontinuierlichen (analog) ein wertdiskretes Signal (digital). Die Anzahl der Quantisierungsstufen – bei der CD 2 hoch 16 (65.536 Stufen) – ergibt dabei die vertikale Auflösung, mit der die Amplitude des Samples erfaßt wird. Analoge Werte, die zwischen diese Stufenrasterung fallen, werden dem nächstgelegenen diskreten Wert angenähert.
Bild
lpj23
Aktiver Hörer
Beiträge: 128
Registriert: 07.04.2010, 10:31

Beitrag von lpj23 »

Ralf Koschnicke hat geschrieben:Lies doch einfach mal die erste Seite des PDFs!!!
Hallo Ralf,

das pdf habe ich gelesen. Trotzdem bin ich der Meinung, dass in den normalen Hörräumen der Endbenutzer kein wirklicher Mehrwert aus höheren Samplingraten herauszuhören ist. Entscheidender dürften die Bitrate und generell die Qualität inkl. Rauschabstand bei der analogen Weiterverarbeitung der digitalen Signale in Richtung Lautsprecher sein.

Gruß,
Lars
Bild
Ralf Koschnicke
Aktiver Hersteller
Beiträge: 374
Registriert: 22.07.2008, 11:24
Wohnort: Wöllstein
Kontaktdaten:

Beitrag von Ralf Koschnicke »

Hallo Lars,
nun gut, Deine Meinung darfst Du natürlich weiterhin haben. Andere haben auch andere Meinungen geäußert. Ganz sicher werde ich auch niemals Deiner Meinung sein, weil sie meiner tagtäglichen Erfahrung zuwider läuft. Deine obige Frage ist jetzt aber wohl beantwortet. Mit einer Samplerate von 48 kHz lassen sich Frequenzen bis zu 24 kHz eben nicht fehlerfrei abbilden.

@ Hans-Martin: Mit "Verschwörungstheorien" meinst Du wohl mich? Dein Text liefert doch aber nicht die geringste Begründung. Der beschreibt doch letztlich nur, wie man auf genau 44,1kHz - und nicht etwa auf 44 oder 44,5 oder 48kHz - kam. Für die prinzipielle Verknüpfung mit dem Hörbereich, wie sie damals hergestellt wurde, liefert das doch aber keine Aussage. Die 44.1kHz hatten halt Vorteile in der Handhabung. Zur gleichen Zeit hatte aber die EMI erste Digitalaufzeichnungsmaschinen mit 50kHz. Genauso hätte man auch das standardisieren können. Deine Zeilen am Anfang weisen aber durchaus auf das zentrale Problem hin: Bereits die 16/44,1 waren haarscharf am technisch Machbaren. Man erinnere sich an die ersten CD-Player mit 14Bit-Wandlern und beinahe wäre auch das CD-Standard geworden...

Ich gebe aber zu, in einem Punkt steckt Spekulation: Keiner vermag wirklich zu sagen, ob die Techniker den Denkfehler damals nicht gesehen haben, oder bewusst darüber hinweg täuschten. Ich verweise in dem PDF ja auf eine Passage in Shannons Schrift und viel weiter oben hatten wir das vor einigen Jahren schon mal diskutiert. In den siebziger Jahren war man ja näher an 1948 als heute und von daher neige ich eher dazu, die Entwicklungsingenieure von damals nicht für unwissend zu halten. Shannon beschreibt ja recht deutlich in Klartext, dass zwar eine höhere Abtastrate immer eine Qualitätsverbesserung bewirkt, aber man genauso auch ein niedrigeres Qualitätsniveau bewusst setzen kann und dann funktioniert seine Theorie eben auch innerhalb dieses Qualitätsniveaus korrekt. Genau das hat man damals wohl getan. Es ging nicht besser und folglich hat man mit der Wahl der 16/44,1 ein Qualitätsniveau gesetzt. Das war ja auch gar keine so schlechte Wahl, was letztlich ja auch diese Diskussionen noch 40 Jahre später belegen.
Nur eben einen Absolutheitsanspruch kann man daraus nicht ableiten. So logisch die Verknüpfung mit dem Hörbereich zunächst erscheint, so falsch ist sie. Und da kann ich mir nicht vorstellen, dass dies den CD-Erfindern nicht auch klar war. Die waren nur einfach pragmatisch.
Wenn aber eine Firma wie Apple das heute wiederholt, angesichts weitaus besserer technischer Möglichkeiten und einem doch recht weit verbreiteten Wissens um die Vorteile höherer Abtastraten, dann wehre ich mich doch sehr gegen den Begriff "Verschwörungstheorien"!
Letztlich kann wie Lars jeder gerne für sich entscheiden, dass ihm CD oder 24/48 gut genug ist. Man muss nur einfach mal akzeptieren, dass es keine theoretische Untermauerung dafür gibt, dass dies für jeden so gelten muss. Und die Leute, die sich damit nicht begnügen, sind keine Spinner oder von Marketing-Interessen getrieben.

Viele Grüße
Ralf
lpj23
Aktiver Hörer
Beiträge: 128
Registriert: 07.04.2010, 10:31

Beitrag von lpj23 »

Ralf Koschnicke hat geschrieben:Mit einer Samplerate von 48 kHz lassen sich Frequenzen bis zu 24 kHz eben nicht fehlerfrei abbilden.
Wie hoch gehen denn diese Frequenzanteile im zu digitalisierenden Musiksignal, die nicht fehlerfrei abgebildet werden können?

Ich zitiere aus dem pdf: "Im Prinzip kennt ja jeder den Merksatz: „Die Abtastrate muss doppelt so hoch wie die höchste zu übertragende Frequenz sein.“ Dem widerspricht denke ich niemand."

Gruß,
Lars
Bild
lpj23
Aktiver Hörer
Beiträge: 128
Registriert: 07.04.2010, 10:31

Beitrag von lpj23 »

Mir ist bewusst, dass eine geringere Samplerate von 48 kHz steilflankigere Filter aufweisen muss und somit systembedingt ein stärkeres zeitliches Überschwingen aufweist, erkennbar an der Stoßantwort.
Wenn man nun mit 96 kHz abtastet und das Audiomaterial durch einen Filter mit flacherem Verlauf durchleitet, hätte man ein deutlich geringer ausgeprägtes Überschwingen.

Das Problem liegt dann allerdings bei den gängigen Lautsprechern, die einen erheblich größeren Fehler aufweisen als jeder auch noch so schlechte Digitalwandler. Ganz zu schweigen von den nichtlinearen Verzerrungen der Schallwandler. Damit ist fraglich, ob aussagekräftige Hörtests überhaupt sinnvoll durchgeführt werden können. Auf jeden Fall müssten als Voraussetzung extrem präzise Lautsprecher in optimalen Hörräumen zum Einsatz kommen.

Gruß,
Lars
Bild
Antworten