Digital ungleich Digital?
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quaternione
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Hans-Martin
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[/offtopic on]
Prinzipiell gibt es 3 mir bekannte Verfahren:
Optische Aufzeichnung auf Filmmaterial (siehe Mercury Living Presence), zu seiner Zeit das rauschärmste /dynamikreichste. Die Perforation sorgt für einen schlupffreien Transport. Ich denke, die Gerätschaften wurden für Audioaufzeichnung optimiert, weil für die Bildprojektion das einzelne Bild immer kurzzeitig zum Stillstand kommt, der Transport also ruckelt.
Magnetbandaufzeichnung mit hoher Geschwindigkeit und großer Spurbreite, um einerseíts Bandrauschen und Auflösung (Körnigkeit der Magnetitbeschichtung), ebenfalls Bandlängsschwingungen zu verbessern. Probleme liegen in der Hysterese der magnetisierbaren Partikel, die man mit Hochfrequenzvormagnetisierung entschärft, die Spaltbreite beim Wiedergabekopf begrenzt den FG nach oben, die Kopfspiegelresonanz nach unten, Dropouts sind möglich, Bandlängsschwingungen erzeugen Frequenzmodulation (äquivalent Jitter) - Modulationsrauschen, Dynamikbereich Nähe 60- 70dB abhängig von Grundrauschen bis Bandsättigung, wenn nicht am Aufnahmekopf vorzeitig Verzerrungen entstehen (Beispiel Kombikopf beim Cassettenrecorder). Kompandersysteme gab es seit 1960er Jahre (Dolby A,B,C, dbx, Toshiba Adres, Telefunken High Com, die Fehler nach Lagerung meist verstärkten, dafür die Dynamik 10-40dB verbesserten). Ohne optimierte Aufnahme- und Wiedergabe-Entzerrung gibt es keine besten Ergebnisse. Bei der Lagerung kopieren sich Informationen von Bandlage zu Bandlage, man lagert deshalb das Band im abgespielten Zustand auf dem Endwickel, damit der Kopiereffekt von der Nachbarlage in die Unterseite der Beschichtung geht, das Nachecho ist im Gegensatz zum Vorecho meist nicht störend wahrnehmbar. Es gibt Schlupf an der Tonwelle, deshalb versucht man konstante Bandzugbedingungen bei Ab- und Aufwickelteller herzustellen. Bandlängsschwingungen reduziert man mit einer Bandberuhigungsrolle nahe der Tonköpfe.
Direktschnitt von Schallplatten, zeitlich beschränkt auf ca. 15 min, Vortrieb muss vorausschauend manuell gesteuert werden, Dynamikbereich Nähe 70dB. Der Schnitt in Lackfolie verwirft bei mangelndem Abstand das bereits geschnittene Ergebnis (erzeugt Vorecho aus nachfolgender Spur), mechanische Abtastung mit vielen Einflussgrößen wie Resonanzen aus Antrieb, Lagerung, Abtaster und Tonarm, viele hauseigene Aufnahme- und Wiedergabe-Entzerrungen, Umstellung des vertikalen Abtastwinkels von 15° auf 20° Mitte der 1960er Jahre, dabei hauseigene Winkelabweichungen.
Die mechanische Kopie entwickelt Gleichlaufschwankungen, sobald das Mittelloch nicht exakt zentriert ist. Die untere Grenzfrequenz wird von der System-Tonarmresonnanz nahe 10Hz bestimmt, das obere Ende reicht bis 50kHz.
Alle Verfahren setzen exakte Geschwindigkeit bei der Wiedergabe gemäß Aufnahme voraus. Bekanntes Beispiel einer Aufnahme mit lange unentdeckter Abweichung ist Miles Davis Kind of Blue.
Quarzgeregelte Direktantriebe sollen die Geschwindigkeitspräzision sichern, wären da nicht Welligkeiten bei den Platten und modulationsabhängige Bremseffekte beim Abtasten neben der Exzentrizität (Mittellochzentrierung) und Elliptizität der Rille (Füllschriftverfahren).
Die Fülle von Einschränkungen ist bei der analogen Aufzeichnung unübersehbar, manche Fehler sind aber sympathisch und fördern die emotionale Komponente, bei Musik nicht zwangsläufig negativ.
Grüsse Hans-Martin[/offtopic off]
Moin UliUli hat geschrieben: Ist es möglich, das ursprüngliche Analogsignal auf analoge Art und Weise EXAKT abzuspeichern und wiederzugeben?
Prinzipiell gibt es 3 mir bekannte Verfahren:
Optische Aufzeichnung auf Filmmaterial (siehe Mercury Living Presence), zu seiner Zeit das rauschärmste /dynamikreichste. Die Perforation sorgt für einen schlupffreien Transport. Ich denke, die Gerätschaften wurden für Audioaufzeichnung optimiert, weil für die Bildprojektion das einzelne Bild immer kurzzeitig zum Stillstand kommt, der Transport also ruckelt.
Magnetbandaufzeichnung mit hoher Geschwindigkeit und großer Spurbreite, um einerseíts Bandrauschen und Auflösung (Körnigkeit der Magnetitbeschichtung), ebenfalls Bandlängsschwingungen zu verbessern. Probleme liegen in der Hysterese der magnetisierbaren Partikel, die man mit Hochfrequenzvormagnetisierung entschärft, die Spaltbreite beim Wiedergabekopf begrenzt den FG nach oben, die Kopfspiegelresonanz nach unten, Dropouts sind möglich, Bandlängsschwingungen erzeugen Frequenzmodulation (äquivalent Jitter) - Modulationsrauschen, Dynamikbereich Nähe 60- 70dB abhängig von Grundrauschen bis Bandsättigung, wenn nicht am Aufnahmekopf vorzeitig Verzerrungen entstehen (Beispiel Kombikopf beim Cassettenrecorder). Kompandersysteme gab es seit 1960er Jahre (Dolby A,B,C, dbx, Toshiba Adres, Telefunken High Com, die Fehler nach Lagerung meist verstärkten, dafür die Dynamik 10-40dB verbesserten). Ohne optimierte Aufnahme- und Wiedergabe-Entzerrung gibt es keine besten Ergebnisse. Bei der Lagerung kopieren sich Informationen von Bandlage zu Bandlage, man lagert deshalb das Band im abgespielten Zustand auf dem Endwickel, damit der Kopiereffekt von der Nachbarlage in die Unterseite der Beschichtung geht, das Nachecho ist im Gegensatz zum Vorecho meist nicht störend wahrnehmbar. Es gibt Schlupf an der Tonwelle, deshalb versucht man konstante Bandzugbedingungen bei Ab- und Aufwickelteller herzustellen. Bandlängsschwingungen reduziert man mit einer Bandberuhigungsrolle nahe der Tonköpfe.
Direktschnitt von Schallplatten, zeitlich beschränkt auf ca. 15 min, Vortrieb muss vorausschauend manuell gesteuert werden, Dynamikbereich Nähe 70dB. Der Schnitt in Lackfolie verwirft bei mangelndem Abstand das bereits geschnittene Ergebnis (erzeugt Vorecho aus nachfolgender Spur), mechanische Abtastung mit vielen Einflussgrößen wie Resonanzen aus Antrieb, Lagerung, Abtaster und Tonarm, viele hauseigene Aufnahme- und Wiedergabe-Entzerrungen, Umstellung des vertikalen Abtastwinkels von 15° auf 20° Mitte der 1960er Jahre, dabei hauseigene Winkelabweichungen.
Die mechanische Kopie entwickelt Gleichlaufschwankungen, sobald das Mittelloch nicht exakt zentriert ist. Die untere Grenzfrequenz wird von der System-Tonarmresonnanz nahe 10Hz bestimmt, das obere Ende reicht bis 50kHz.
Alle Verfahren setzen exakte Geschwindigkeit bei der Wiedergabe gemäß Aufnahme voraus. Bekanntes Beispiel einer Aufnahme mit lange unentdeckter Abweichung ist Miles Davis Kind of Blue.
Quarzgeregelte Direktantriebe sollen die Geschwindigkeitspräzision sichern, wären da nicht Welligkeiten bei den Platten und modulationsabhängige Bremseffekte beim Abtasten neben der Exzentrizität (Mittellochzentrierung) und Elliptizität der Rille (Füllschriftverfahren).
Die Fülle von Einschränkungen ist bei der analogen Aufzeichnung unübersehbar, manche Fehler sind aber sympathisch und fördern die emotionale Komponente, bei Musik nicht zwangsläufig negativ.
Grüsse Hans-Martin[/offtopic off]
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uli.brueggemann
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Hans-Martin,
eine lange Erläuterung. Bei all den genannten Verfahren ist die Exaktheit nicht gewährleistet, es gibt 1001 Möglichkeiten für Abweichungen.
Interessant dabei auch die möglichen zeitlichen Abweichungen.
Mein offtopic-Beitrag sollte nur dazu dienen, etwas nachzudenken. Dann kommt man schnell zum Schluss, dass man wohl bei jedem Verfahren, analog oder digital, objektive Tücken findet.
Grüsse
Uli
eine lange Erläuterung. Bei all den genannten Verfahren ist die Exaktheit nicht gewährleistet, es gibt 1001 Möglichkeiten für Abweichungen.
Interessant dabei auch die möglichen zeitlichen Abweichungen.
Mein offtopic-Beitrag sollte nur dazu dienen, etwas nachzudenken. Dann kommt man schnell zum Schluss, dass man wohl bei jedem Verfahren, analog oder digital, objektive Tücken findet.
Grüsse
Uli
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Hans-Martin
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Ich denke, die Freiheit von Gleichlaufschwankungen ist ein großer Vorteil der Digitaltechnik, ebenso die Möglichkeit, mit entsprechender Abtastrate auch große Übertragungsbandbreite zu bekommen, ohne Sorge zu haben, dass durch Lagerung der FG den Bach runtergeht (wie bei Magnetband). Fast beliebige Rauschabstände sind bei entsprechender Bitrate lagerbar. Die Minimierung bewegter Teile sichert langfristig die Zuverlässigkeit.
Ich bevorzuge aus diesen und anderen Gründen die Digitaltechnik.
Die vielen post-recording Manipulationsmöglichkeiten, auch zur Korrektur oder individuellen Anpassung der Dateien an den persönlichen Bedarf, machen mir immer wieder viel Freude. Wenn ich bedenke, wie ich das mit Analogtechnik (ohne zusätzliche Qualitätsverluste in Kauf zu nehmen) bewerkstelligen sollte...
Momentan bearbeite ich Frumpy2 (1971), da klingt Vinyl etwas angenehmer ganzobenrum, aber LP und CD basieren auf einer schon grottenschlecht gemasterten Aufnahme, die zur Korrektur fast 10dB Anhebung bei 1kHz erfordert. Ingo Rumpf im übersteuerten Mikrofonkanal, How The Gipsy Was Born, Take Care of Illusion, Duty..
Grüße Hans-Martin
Ich bevorzuge aus diesen und anderen Gründen die Digitaltechnik.
Die vielen post-recording Manipulationsmöglichkeiten, auch zur Korrektur oder individuellen Anpassung der Dateien an den persönlichen Bedarf, machen mir immer wieder viel Freude. Wenn ich bedenke, wie ich das mit Analogtechnik (ohne zusätzliche Qualitätsverluste in Kauf zu nehmen) bewerkstelligen sollte...
Momentan bearbeite ich Frumpy2 (1971), da klingt Vinyl etwas angenehmer ganzobenrum, aber LP und CD basieren auf einer schon grottenschlecht gemasterten Aufnahme, die zur Korrektur fast 10dB Anhebung bei 1kHz erfordert. Ingo Rumpf im übersteuerten Mikrofonkanal, How The Gipsy Was Born, Take Care of Illusion, Duty..
Grüße Hans-Martin
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uli.brueggemann
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Hans-Martin
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Hallo Uli, Fujak
Die Signalwandlung ist ungenau im Rahmen Auflösung in Wortbreite (8,16,24,... bits) und der Takt im Rahmen der Frequenzabweichung (Jitter). Schon bei der A-D Wandlung gibt es Abweichungen vom theoretischen Zeitpunkt und vom Wert, also beide Werte sind schon "falsch".
Nur sind die Dimensionen dieser Fehler Größenordnungen unterhalb der Fehler, die im rein analogen Aufzeichnen/Abspielen vorhanden sind. (Schon der Versuch ein LP exakt auf nanometer zu zentrieren scheitert.
Aber ich stelle mir immer die Frage ob die sensorischen Messmittel in der Lage sind die Fehler zu erkennen.
Eine Frage: Ab wann ist eine Fläche glatter? Sind es mikrometer, nanometer, picometer,...? Ab wann kann man es noch spüren? Auf jeden Fall gibt es Unterschiede.
Picometergruß
Roland
Das weiss ich sehr wohl. Aber wir haben es hier auch gar nicht mit exakt aufgezeichneten Werten zu tun.Neben den bits, also den Werten des Signals, gibt es ja noch die Zeit - ein "richtiger" Wert zu einem falschen Zeitpunkt ist genauso falsch wie ein falscher Wert zum richtigen Zeitpunkt. Ich denke, das weißt Du...
Die Signalwandlung ist ungenau im Rahmen Auflösung in Wortbreite (8,16,24,... bits) und der Takt im Rahmen der Frequenzabweichung (Jitter). Schon bei der A-D Wandlung gibt es Abweichungen vom theoretischen Zeitpunkt und vom Wert, also beide Werte sind schon "falsch".
Nur sind die Dimensionen dieser Fehler Größenordnungen unterhalb der Fehler, die im rein analogen Aufzeichnen/Abspielen vorhanden sind. (Schon der Versuch ein LP exakt auf nanometer zu zentrieren scheitert.
Aber ich stelle mir immer die Frage ob die sensorischen Messmittel in der Lage sind die Fehler zu erkennen.
Eine Frage: Ab wann ist eine Fläche glatter? Sind es mikrometer, nanometer, picometer,...? Ab wann kann man es noch spüren? Auf jeden Fall gibt es Unterschiede.
Picometergruß
Roland
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axxxxx
今日は Jitter-Ritter,
dieser Artikel von Robert Harley gilt wohl als grundlegend zum Thema Jitter:
A Transport of Delight: CD Transport Jitter
Er bezieht sich hier zwar auf den durch CD Laufwerke induzierten Jitter, aber das kann natürlich auch auf jede beliebige, jitterbehaftete Quelle bezogen werden.
Ziemlich am Anfang kommt er eigentlich auf das, was u.a. Fujak hier auch schon geäußert haben:
Cheers
Kai
dieser Artikel von Robert Harley gilt wohl als grundlegend zum Thema Jitter:
A Transport of Delight: CD Transport Jitter
Er bezieht sich hier zwar auf den durch CD Laufwerke induzierten Jitter, aber das kann natürlich auch auf jede beliebige, jitterbehaftete Quelle bezogen werden.
Ziemlich am Anfang kommt er eigentlich auf das, was u.a. Fujak hier auch schon geäußert haben:
Und er referenziert auch auf die Ein-bit-ist-ein-bit Fraktion:As our knowledge of digital audio has become more sophisticated, however, we've learned that the timing of those ones and zeros is of utmost importance. It isn't enough to get the bits right; those bits have to be converted back into music with the same timing reference as when the music was first digitized. It turns out that timing errors in the picosecond (ps) range—the time it takes light to travel inches—can audibly degrade digitally reproduced music. These timing errors—called jitter—are only now beginning to be understood
Und nach diversen Messungen, die in Diagrammen abgebildet sind, kommt er zu dem schlichten Ergebnis:The "bits is bits" camp rejects this thesis, claiming that transport and interface jitter is completely removed by the digital processor's input receiver. They consider the PLL an absolute barrier to jitter. Consequently, they argue, transports, digital interfaces, and CD tweaks can't affect sound quality.
Diese Diskussionen gibt es also nun schon seit 21 Jahren! Sie erinnern mich ein bißchen an die Erde-Scheibe Diskussionen.Clearly, jitter in the data stream driving a digital processor is audible—and a significant contributor to "digital sound." Because jitter adds artifacts we associate with digital audio in general, reducing jitter is an important step toward truly musical digital reproduction.
Cheers
Kai
Hallo FYI:
OT:on
OT:off
Gruß Roland
OT:on
So stelle ich mir einen neutralen Wissenschaftler vorRobert Harley is Editor-in-Chief of The Absolute Sound magazine. His more than 1000 published equipment reviews and articles on high-quality music reproduction and home theater have helped thousands of consumers improve their home-entertainments systems.
OT:off
Gruß Roland
Hallo Kai,
... und ungefähr genauso lange diskutiert man, ob das was messbar hörbar ist und umgekehrt.
Und genau diese Ungewissheit bietet seitdem den Spielraum für unendliche, aber spannende Diskussionen und ist damit vor allem auch den Motor, der die Industrie am Leben hält und uns vermutlich auch noch in weiteren 21 Jahren mit immer "besseren, ultrajitterfreieren" Produkten den Klang erträglicher machen möchte . Nicht vorstellbar wie schlecht wir noch heute hören müssen und wie gut wir in 21Jahren hören werden. Ich glaub es will nicht wirklich jemand genau wissen, was hörbar und korrelierend messbar ist
Gruß Erwin
... und ungefähr genauso lange diskutiert man, ob das was messbar hörbar ist und umgekehrt.
Und genau diese Ungewissheit bietet seitdem den Spielraum für unendliche, aber spannende Diskussionen und ist damit vor allem auch den Motor, der die Industrie am Leben hält und uns vermutlich auch noch in weiteren 21 Jahren mit immer "besseren, ultrajitterfreieren" Produkten den Klang erträglicher machen möchte
. Nicht vorstellbar wie schlecht wir noch heute hören müssen und wie gut wir in 21Jahren hören werden. Ich glaub es will nicht wirklich jemand genau wissen, was hörbar und korrelierend messbar ist Gruß Erwin
Hallo Roland,
Grüße
Fujak
Auch den Jitter bei A/D-Wandlungen bei minderwertigeren ADCs kann man später bei der Reproduktion hören und addiert sich zum Jitter der der D/A-Wandlung hinzu. Beispiele von Aufnahmen kenne ich einige - leider auch aus dem Klassikbereich (z.B. Geminiani "Concerti Grossi" mit dem "Ensemble 415" mit Chiara Banchini - schade um die meisterhafte Interpretation).tinnitus hat geschrieben:Das weiss ich sehr wohl. Aber wir haben es hier auch gar nicht mit exakt aufgezeichneten Werten zu tun.
Die Signalwandlung ist ungenau im Rahmen Auflösung in Wortbreite (8,16,24,... bits) und der Takt im Rahmen der Frequenzabweichung (Jitter). Schon bei der A-D Wandlung gibt es Abweichungen vom theoretischen Zeitpunkt und vom Wert, also beide Werte sind schon "falsch".
Grüße
Fujak
Hallo Fujak,
wenn das so einfach mit der Addition wäre.
Bleiben wir beim wav Beispiel:
sample1 4D27 Sollzeitpunkt T1
sample2 1724 Sollzeitpunkt T2
sample3 B326 Sollzeitpunkt T3
T1,T2,T3 wären die exakten Zeitpunkte. Bei der AD Wandlung kommen jetzt durch Streuung kleine Zeitunterschiede (z.B. nanosek.) dazu: z.B T1 +4, T2 -3, T3 +6.
Beim DA Wandeln ergeben sich wieder durch Streuung des Taktsignals für die Samples
neue Zeitunterschiede zum Idealtakt: z.B. -2 -4 -3
daraus ergibt sich nun zum idealen Takt eine Streuung von: T1 +4-2, T2 -3-4, T3 +6-3
Das kann das Ergebnis verbessern aber auch verschlechtern.
Bei einer zufälligen Streuung von -4 +3 -6 wären die Taktfehler aus der AD Wandlung korrigiert .
Nanosekundengruß
Roland
wenn das so einfach mit der Addition wäre.
Bleiben wir beim wav Beispiel:
sample1 4D27 Sollzeitpunkt T1
sample2 1724 Sollzeitpunkt T2
sample3 B326 Sollzeitpunkt T3
T1,T2,T3 wären die exakten Zeitpunkte. Bei der AD Wandlung kommen jetzt durch Streuung kleine Zeitunterschiede (z.B. nanosek.) dazu: z.B T1 +4, T2 -3, T3 +6.
Beim DA Wandeln ergeben sich wieder durch Streuung des Taktsignals für die Samples
neue Zeitunterschiede zum Idealtakt: z.B. -2 -4 -3
daraus ergibt sich nun zum idealen Takt eine Streuung von: T1 +4-2, T2 -3-4, T3 +6-3
Das kann das Ergebnis verbessern aber auch verschlechtern.
Bei einer zufälligen Streuung von -4 +3 -6 wären die Taktfehler aus der AD Wandlung korrigiert
.Nanosekundengruß
Roland