96 Khz oder 192 Khz Output

[BackRoots]

Hallo,

ich möchte mir eine Soundkarte kaufen und habe 2 Karten nun in die engere Wahl gezogen. Beide haben ein Eingangssignal von 24 Bit/96 Khz. Das Ausgangs Signal beträgt bei der einen karte ebenfalls 24Bit/96 Khz und bei der anderen 24 Bit/192 Khz. Da ich von diesen Dingen absolut keine Ahnung habe würd ich gerne wissen ab wann sich 192 Khz lohnen oder ab wann man sie sinnvoll einsezten kann.

Ich möchte eigentlich nur ein bischen Recorden.

Wär super wenn mir jemand weiterhelfen könnte.

 

[topo]

Eine handelsübliche CD hörst Du mit 44,1 kHz. Den Rest kannst Du Dir selber denken.


Topo

 

[BackRoots]

Danke!

Das hilft mir sehr bei meiner Entscheidung. Dann kann ich ja doch die mit dem Frontmodul nehmen. Die andere Karte (die einen Ouput von 192 Khz hat) hat nämlich nur einen Adapter mit verschiedenen Anschlüssen mit dem ich mich sowieso nicht anfreunden konnte!

 

[ars ultima]

Aus purer Neugier: Um welche Karten handelt es sich? Oder hast Du das bewusst nicht gesagt, weil Du dich nicht von Antworten wie "kauf, die nicht, nimm was ganz anderes" verunsichern lassen willst? ;-) Naja, kann ich sogar ein bisschen verstehen. Also sei es dir erlaubt zu schweigen und glücklich mit deinem Kauf zu werden.

 

[BackRoots]

@ ars ultima

genau - Eine solche Reaktion wollte ich vermeiden! Ich wollte ja nur wissen ob es nun Sinn macht 192 khz zu haben oder nicht, da ich mir unter diesen ganzen Khz angaben usw überhaupt nichts vorstellen kann.

Aber bei den Karten die ich im Auge habe handelt es sich um:

- Terratec Producer Phase 28
- Terratec Producer Phase 88

Ich kann mich allerdings noch immer nicht entscheiden weil ich aus den Datenblättern nicht so ganz schlau werde und garnicht weiss was ich alles davon für meine Zwecke brauche und was nicht.

 

[ars ultima]

Aus dem Namen der beiden Karten kann man schon den Hauptunterschied rauslesen. Nämlich die Anzahl der Eingänge. 28 steht für 2 Eingänge, 8 Ausgänge. 88 steht für 8 Eingänge und 8 Ausgänge. Bei Recordingkarten wie dieser geht es bei der Anzahl der Eingänge nicht einfach darum, mehrere Geräte anzuschließen ohne umzustöpseln. Sondern darum, entsprechend viel Spuren gleichzeitig aufzuzeichnen. Die Anzahl der Eingänge ist ein Hauptkriterium beim kauf einer Soundkarte. Da geht es wirklich darum: Was benötige ich? Hast Du vor, mit mehreren Leuten gleichzeitig zu spielen, und jedes Signal soll getrennt auf eine Spur aufgezeichnet werden? Oder ein Schlagzueg mit mehreren Mikros aufnehmen, wobei jedes Instrument (BassDrum, Snare, Overheads etc.) nachher jeweils auf einer Spur vorleigen soll? In diesen Fällen benötigst Du eine Soundkarte mit entsprechend vielen Eingängen. Wenn Du aber maximal Stereo aufnimmst, reicht dir die Phase 28. Benötigst Du überhaupt acht Ausgänge? Wenn nicht, kannst Du noch mehr sparen, und die Phase 22 nehmen, wenn Du bei Terratec bleiben willst.
Die maximale Abtastrate ist für den Normalgebracuh wirklich egal. Auch wen Du dir eine Karte holst, die mehr kann, würde ich dennoch mit 44,1KHz aufnehmen.

 

[BackRoots]

Das hilft mir jetzt sogar noch ein bischen weiter! das 28 oder 88 bei den Kartenbezeichnungen für die Anzahl der Ein- und Ausgänge stehen hab ich gar nicht gewusst. Ich hatte mir überhaupt noch keine Gedanken darum gemacht wieviele Ein -und Ausgänge ich brauche bzw. in Zukunft brauchen könnte. Das muss ich dann noch mal durch den Kopf gehen lassen!

Auf jeden Fall vielen Dank für die hilfreichen Antworten!

 

[ars ultima]

Das mit dem Zahelncode ist nciht zwingend, man sollte eher in die Produktbeschreibung kucken, wie viele Ein/Ausgänge die Karte hat. Bei der Terratec Pahse-Serei passt das aber offenbar Aber das mit der Zahlenkombination machen manch andere Hersteller auch.

 

[Grrrim]

24/96 bedeutet nicht gleich, dass die qualität gut ist. es kommt auch auf Filter (Korrekturterme) und die Quantisierung (nutzt die Soundkarte Dither und Noishapper?) an. aber mit terratec läuft man da gut, soviel ich weiß.

aber zur kHz-zahl:
CDs haben zwar 44,1 kHz, aber wenn man aufnimmt sollte man immer drüber liegen, sobald man vor hat, das signal auch zu bearbeiten.
ab einer frequenz die der halben abtastrate entspricht ( = nyquist-frequenz), treten artefakte ( = fehler) auf. bei einer CD ist das also ab 22 kHz. Es ist also im obertonbereich. den hört man zwar nicht direkt, aber er sit für die klangfarbe zuständig.
mit korrekturtermen kann man noch ein paar fehler abschwächen.

früher wurden CDs mit 44 kHz aufgenommen, allerdings hatten sie in der zeit den ruf wegbekommen "kalt" zu klingen. das lag an schlechten oder nicht vorhandenen filtern und daran, dass mit 44kHz aufgenommen wurde.

wenn man ein signal verarbeitet, also hall, echo flanger, verzerrer, was auch immer, dann können die kleinen kaum merklichen fehler verstärkt und sogar potentiert werden.

daher werden CDs meistens mit mindestens der doppelten samplingrate von CDs, also mit 88 bzw. 96 kHz aufgenommen. dafür braucht man zwar die doppelte rechenleistung, aber man hat nicht nur weniger alias, sondern auch noch 3 dezibel mehr an dynamitk zusätzlich.
von 44 kHz würde ich also abraten.

diese infos habe ich aus der "Sound & Recording 3/2006". in der darauf folgenden auflage sind testberichte über einzelne soundkarten zu lesen. in den tests werden oben beschriebene fehlerbehebungen getestet.

auch wenn es eine 24bit soundkarte ist, kannst du mit der phase sogar mit 32 bit aufnehmen.
in der faq von terratec kannst du die systemvoraussetzungen (prozessor, RA;, geschwindigkeit der festplatte, usw.) nachschauen:
ftp://ftp.terratec.de/Producer/PHASE/PHASE22/FAQ/PHASE22_FAQ_DE.htm

ach!!! da lese ich gerade auf folgender seite:
ftp://ftp.terratec.de/Producer/PHASE/PHASE28/Leaflet/Phase28_Info_DE.pdf
mit der soundkarte kann man auch nur mit 96kHz aufnehmen. das einzige was da mit 192kHz funktioniert ist die wiedergabe.
also solltest du wohl die soundkarte nehmen, die dir von den eingängen her mehr zusagt, da ja beide nur mit 96 kHz aufnehmen. die sonstigen soundtechnischen qualitätsunterschiede (rauschabstand, ect.) der phase 28 gegenüber der phase 22 sind im einstelligen %-bereich und wohl nicht wahrnehmbar, sondern nur messbar.

ich habe auch zwischen den beiden soundkarten geschwankt, bleibe aber wohl bei meiner dmx 6fire von terratec. die ist genauso gut, hat aber keinen midi-eingang. aber dafür gibt's ja midi-interfaces.

 

[.Jens]

Eieiei, geballtes Halbwissen...

aber zur kHz-zahl:
CDs haben zwar 44,1 kHz, aber wenn man aufnimmt sollte man immer drüber liegen, sobald man vor hat, das signal auch zu bearbeiten.

Bist du sicher, dass du das nicht mit der wortbreite verwechselst?

ab einer frequenz die der halben abtastrate entspricht ( = nyquist-frequenz), treten artefakte ( = fehler) auf.

Nein, terten sie nicht. Jedenfalls nicht, wenn ein Antialiasing-Filter benutzt wird, und es gibt KEINE Audiokarte, in dem ein solcher fehlen würde. Man hat halt eine Bandbreitenbegrenzung auf ca. 20kHz, aber die hat man im Endprodukt "CD" ohnehin....

früher wurden CDs mit 44 kHz aufgenommen, allerdings hatten sie in der zeit den ruf wegbekommen "kalt" zu klingen. das lag an schlechten oder nicht vorhandenen filtern und daran, dass mit 44kHz aufgenommen wurde.

Nein, das lag daran, dass man die für das Medium "Vinyl" optimierten Aufnahmen/Masterbänder 1:1 auf CD gepresst hat. Bzw. daran, dass die Tontechniker damals - bei Einführung der CD - bei ihren Produktionen immer schon die gewisse "Wärme" (=Verzerrungen) der Platte mit einkalkuliert haben und erst lernen mussten, dass bei einer CD sich am Klang beim Abspielen nichts mehr ändert.
Dass das nicht an der Samplingrate liegt, kann man leicht daran erkennen, dass CDs auch heute noch mit 44kHz arbeiten und sogar in den meisten Profistudios von A bis Z in 44kHz gearbeitet wird.

wenn man ein signal verarbeitet, also hall, echo flanger, verzerrer, was auch immer, dann können die kleinen kaum merklichen fehler verstärkt und sogar potentiert werden.

Fehler multiplizieren sich vor allem dann auf, wenn man ein Signal resamplet - also von einer z.B. 48kHz-Aufnahme umrechnet auf 44,1kHz Zielmedium.

Im Homerecordingbereich ist es absolut unnötig, mit einer anderen Samplerate als 44,1kHz zu arbeiten.

daher werden CDs meistens mit mindestens der doppelten samplingrate von CDs, also mit 88 bzw. 96 kHz aufgenommen. dafür braucht man zwar die doppelte rechenleistung, aber man hat nicht nur weniger alias, sondern auch noch 3 dezibel mehr an dynamitk zusätzlich.

Wo sollen denn diese 3dB mehr Dynamik herkommen?

diese infos habe ich aus der "Sound & Recording 3/2006".

Vielleicht solltest du lieber versuchen, das "Digitalwesen" zu verstehen und nicht halb- und falschverstandene Infos aus Zeitschriften abschreiben. Bei den Äußerungen in deinem Beitrag rollen sich mir echt die Fußnägel hoch...

auch wenn es eine 24bit soundkarte ist, kannst du mit der phase sogar mit 32 bit aufnehmen.

Auch hier: wie soll das gehen? Will die Karte die zusätzlichen 8 Bit mit der Glaskugel erraten?
Klar kann man den Datenstrom von einem 24-Bit-Wandler auch als 32-Bit-Datenstrom speichern. Aber die Auflösung erhöht sich dabei nicht - man produziert nur Datenmüll (die 8 LSB sind dann halt immer exakt 0).

Jens

 

[Grrrim]

Nein, terten sie nicht. Jedenfalls nicht, wenn ein Antialiasing-Filter benutzt wird, und es gibt KEINE Audiokarte, in dem ein solcher fehlen würde. Man hat halt eine Bandbreitenbegrenzung auf ca. 20kHz, aber die hat man im Endprodukt "CD" ohnehin....

also wenn man schon auf halbwissen rumhackt, dann sollte man selber keines an den tag legen! aliasing lässt sich mit keinem filter komplett vermeiden. sondern allemale zufriedenstellend ausgleichen. da solltest du dich vll. mal mit der physik beschäftigen. und nicht überall wo 24/96 drauf steht ist ein hochwertiger filter drin.

Nein, das lag daran, dass man die für das Medium "Vinyl" optimierten Aufnahmen/Masterbänder 1:1 auf CD gepresst hat. Bzw. daran, dass die Tontechniker damals - bei Einführung der CD - bei ihren Produktionen immer schon die gewisse "Wärme" (=Verzerrungen) der Platte mit einkalkuliert haben und erst lernen mussten, dass bei einer CD sich am Klang beim Abspielen nichts mehr ändert.
Dass das nicht an der Samplingrate liegt, kann man leicht daran erkennen, dass CDs auch heute noch mit 44kHz arbeiten und sogar in den meisten Profistudios von A bis Z in 44kHz gearbeitet wird.

@ schallplatte-CD 1:1
1:1 ist das rein technisch garnicht möglich. es wurden zu wenige daten ausgewertet und man wunderte sich dann, dass der klang zu kalt war. und das rauschen dass beim plattenspieler entsteht trägt nicht zur wärme des klanges bei. sry, aber in dem aspekt hinkst du 20 jahre dem stand der dinge hinterher. 1982 nutze sony 16 bit und 44,1 kHz und philips 14bit und 176,4 kHz. beide brachten das gleiche ergebnis, nur anders verpackt.

@ 44 khz: das stimmt nicht ganz. so ziemlich jedes professionelle equipment ist mindestens 96khz-fähig und das wird auch so genutzt. selbst philips hat ja schon bei den ersten produktionen 4 fach oversampelt. heutzutage wird sogar 8 fach oversampelt. da die störsignale dann so hoch liegen, dass sie ganz einfach abgeschnitten werden können.
was du meinst ist die weiterverarbeitung der signale. dabei wird mit 44khz gearbeitet. bei der A/D-wandlung ist es durchaus sinnvoll eine wesentlich höhere abtastrate zu nutzen!
ein jeder klang besteht aus mehr als aus der reinen grundfrequenz, sondern noch aus einer vielzahl von obertönen. einige dieser obertonfrequenzen sind höher als das menschliche ohr sie wahrnehmen kann.
bei der analog-digital-wandlung werden immer im gleichen zeitlichen abstand die werte des analogen datenstroms abgetastet und dann als digitale diskrete werte ausgegeben (als 1en und 0en). 44khz bedeutet also, dass 44000mal pro sekunde das analoge signal ausgewertet wird. jeder ton hat die form einer sinuswelle. im A/D-wandler werden jetzt also bei jedem auslesen genau ein punkt der sinuswelle erfasst. der filter "weiß" dass jeder ton eine sinuswelle ist und rechnet also aus 2 aufeinander folgenden werten die frequenz. das muss man sich so vorstellen, als zeichnet man in ein koordinatensystem 2 punkte in einem festgelegten abstand auf der zeitachse ein und errechnet auf grund der kenntnis dass eine sinuswelle vorliegt den gesamten verlauf dieser welle.

und genau da tritt das problem der nyquist-frequenz auf:
eine sinuswelle durchläuft während einer schwingung 2 mal den nullpunkt. da höhere frequenzen "engere" sinuskurven sind (sie machen mehr schwingungen pro zeit), ergibt sich das problem, dass frequenzen, die höher als die halbe abtastrate liegen schon einmal den nullpunkt durchschritten haben und daher die je 2 aufeinander folgenden gemessenen werte zu einer falschen frequenz ausgewertet werden. während die originale schwingung also z.b. zu 3/5 ausgeführt wurde, wird eine wesentlich niedrigere frequenz interpoliert, bei der in dem zeitintervall wesentlich weniger als die hälfte der schwingung durchlaufen wurde.

nehmen wir das bsp. 44 khz. die hälfte davon ist 22 khz. ein mensch mit einem guten gehör hört bis zu ca 20 khz. da aber die werte von frequenzen, die nahe an 22khz liegen aus mathematischen gründen so interpoliert werden, dass sogar extrem tiefe (hörbare) frequenzen errechnet werden. das ist das gleiche phänomen wie beim von dir erwähnten resampling.
dank der furier-analyse und korrekturthermen können diese fehler recht gut ausgebüglet werden.

bis dahin alles schön und gut. aber da sind 2 folgende probleme:
- die korrekturterme der filter können aus mathematischen gründen nicht alle fehler ausbügeln
- die obertonrfeuquenzen, die oberhalb der menschlichen wahrnehmung liegen werden auch verarbeitet und als niedrigere frequenzen interpretiert.

mit 96khz (oder 192khz oder mehr) werden wesentlich mehr frequenzen oberhalb des hörbaren bereichs richtig ausgewertet. dadurch hat man wesentlich weniger frequenzen, die fälschicher weise so ausgewertet werden, dass sie als zu nierige (also hörbare) fehlsignale ausgegeben werden.

Wo sollen denn diese 3dB mehr Dynamik herkommen?

die kommen angeblich daher, dass man wie oben beschrieben mehr störsignale rausfiltern kann und daurch weniger rauschsignale hat.

Vielleicht solltest du lieber versuchen, das "Digitalwesen" zu verstehen und nicht halb- und falschverstandene Infos aus Zeitschriften abschreiben. Bei den Äußerungen in deinem Beitrag rollen sich mir echt die Fußnägel hoch...

mit dem digitalwesen habe ich mich wissenschafltich beschäftigt. ich habe die zahlenwerte aus einer recordingzeitschrift übernommen und nicht meine kenntnisse.

Auch hier: wie soll das gehen? Will die Karte die zusätzlichen 8 Bit mit der Glaskugel erraten?
Klar kann man den Datenstrom von einem 24-Bit-Wandler auch als 32-Bit-Datenstrom speichern. Aber die Auflösung erhöht sich dabei nicht - man produziert nur Datenmüll (die 8 LSB sind dann halt immer exakt 0).

stimmt da hast du recht. da lag ich falsch. man kannmit den karten nicht mit 32bit aufnehmen, es werden die restlichen 8 bit mit 0en belegt. allerdings ist dies kein müll, sondern dient der entlastung des prozessors, der die 24 bit dann nicht erst in 8er pakete aufteilen und dann in 32 bit umrechnen braucht. das spart rechenzeit. wenn ich das richtig verstanden habe spart das auch an der latenz der D/A-wandlung.

ich bin in der tat kein profi auf dem fachgebiet der aufnahmetechnik, aber mit digitalisierung kenne ich mich schon etwas aus. wenn etwas, von dem was ich schreibe falsch ist, lasse ich mich gerne belehren - schließlich lerne ich davon ja etwas. und vor allem bleiben dann keine fehlinformationen hier stehen.
aber so etwas sollte doch bitte ohne diese an den tag gelegte selbstverliebtheit geschehen! und wer selbst nur halbwissen von der digitaltechnik hat sollte diese anderen nicht vorwerfen!

ich würde also - auch wenn CD mit 16bit und 44 khz abgespielt werden - mit

24bit und mind. 96khz (oder 88khz)

aufnehmen - zumind. was den A/D-wandlungsprozess angeht. wie es nach der wandlung weiter gehen sollte, weiß ich nicht. aber da klingen 44khz vernünftig. was der vorteil von 96 gegenüber 88 ist und ob sich im homerecordingbereich 192khz lohnen kann ich leider auch nicht sagen. würde ich aber ganz gerne wissen.

 

[ars ultima]

Deine Erläuterungen zur Nyquistfreqenz sind ja nicht falsch, aber ich verstehe nicht, was daran für 96KHz sprechen soll. Wenn man ein Signal digitalisiert ohne vorher alle Frequenzen obeheralb der Nyquistfreqeuenz rausfiltert, enstehen Artefakte. Das schreibst Du ja auch. Aber gerade weil das definitiv so ist, gehört zu jedem noch so billigen Wandler ein Filter, der dafür sorgt. Das Problem bei der Umsetzung ist, dass man analog nicht so Steile Filter bauen kann, wei man sie am besten benötigt, bzw. je steiler man sie macht, umso mehr hat man Probleme mit Phasenverschiebungen. Wie die Filter bei heutigen Wandlern so arbeiten weiß ich auch nicht genau. Aber generell ist es ja möglich, dass man den Filter etwas tiefer ansetzt, also bei den 44,1KHz der CD sagen ich dann eben, dass der Frequenzgang nicht bis 22 sondern nur bis 20KHz linear verlaufen soll, dann darf eher abfallen.
Aber genau um dieses Problem der flachen Filter zu umgehen gibt es Oversampling. Oversdampling bedeutet aber eben nicht einfach, mit 96KHz aufzunehmen, und anschließend auf 44,1KHz runterzurechnen. Stattdessen gehe ich direkt von meiner Zieabtastrate aus und der damit verbundenen maximal vorkommene Frequenz. Also z.B. 20KHz. Dann erlaube ich es mir ein ganz flaches Filter über 20KHz zu nehmen, denn abtasten tue ich dann mit einer vielfachen Frequenz von 44,1KHz. Anschließend kann ich mit einem Digitalen Filter (da sind nämlich sehr Steile möglich) alles über 22,05KHz abschneiden und nochmals das digitale Signal abtasten, diesmal aber mit 44,1KHz.
Ein 88,2KHz wandler ist also was anderes als ein 44,1KHz-Wandler mit 2x Oversampling. Einen 88,2-Wanlder benutze ich gerade, wenn ich auch Frequenzen bis 40KHz aufzeichnen will. Entsprechend muss ich dann aber wieder steile Filter nehmen, oder halt doch Ovesrampling betreiben, wenn ich wirklich das Signal Sauber bis anähernd Nyqistfrequenz aufzeichnen will.
Ich verstehe phsyikalisch nicht, warum sich Aliasing nicht 100% vermeiden lässt. Wenn ich einen Filter habe, der difinitiv nichts über 20KHz durchlässt (unabhängig davon, wie steil er sit, oder ob er sonst Mist baut), warum sollten dann Aliaseffekte bei einer Abtastung mit 40KHz entstehen?
Wie schon gesagt weiß ich nicht, was heute an Oversampling, guten Filtern etc. üblich ist bei Wandlern. Aber bei entsprechender Qualität der Wandler bringt mir die höhere Abtastrate nur einen größeren Frequenzbereich, aber ansonsten nicht mehr "Qualität".

ch würde also - auch wenn CD mit 16bit und 44 khz abgespielt werden - mit
24bit und mind. 96khz (oder 88khz)
aufnehmen - zumind. was den A/D-wandlungsprozess angeht. wie es nach der wandlung weiter gehen sollte, weiß ich nicht

Also wenn ich schon höher abgetatste aufnehem, dann macht das für mich auch nur Sinn, wenn ich das auch damit weiterverarbeite. Da liegen für mich auch die einzigen logischen Gründe, höher abzutasten. Bei gewissen Effekten ist es einleuchtend, dass man mehr hat, als man am Ende braucht, speziell z.B. Timestretching.

 

[.Jens]

also wenn man schon auf halbwissen rumhackt, dann sollte man selber keines an den tag legen! aliasing lässt sich mit keinem filter komplett vermeiden. sondern allemale zufriedenstellend ausgleichen. da solltest du dich vll. mal mit der physik beschäftigen. und nicht überall wo 24/96 drauf steht ist ein hochwertiger filter drin.

Aliasing lässt sich sehr wohl "komplett" (also im Rahmen der ohnehin begrenzten Amplitudenauflösung) unterdrücken, wenn man Filter verwendet, die höhere Frequenzen als Nyquist vorsieht, hinreichend stark unterdrückt - und das ist bei jeder Recording-Karte und bei jedem CD-Player gegeben. Zeig mir die Karte, bei der noch messbare Spiegelfrequenzanteile da sind. Ich wüsste keine.

1:1 ist das rein technisch garnicht möglich. es wurden zu wenige daten ausgewertet und man wunderte sich dann, dass der klang zu kalt war.

Was für "Daten" willst du denn da "Auswerten"? Man hat bei den allerersten CDs einfach die gleichen Masterbänder genommen wie für die Schallplattenpressung. Und dabei übersehen, dass diese Bänder schon eine kräftige Frequenzgangkorrektur drinhatten, die man für's Vinylschneiden braucht, damit hinterher beim Hören alles wieder stimmt.

und das rauschen dass beim plattenspieler entsteht trägt nicht zur wärme des klanges bei.

Das Rauschen nicht, aber die Verzerrungen beim Abspielen.

sry, aber in dem aspekt hinkst du 20 jahre dem stand der dinge hinterher.

?

1982 nutze sony 16 bit und 44,1 kHz und philips 14bit und 176,4 kHz. beide brachten das gleiche ergebnis, nur anders verpackt.

Jetzt weiß ich, woran du denkst: Bitte nicht Oversampling verwechseln mit einem Wandler, der "nativ" in 24/96 arbeitet! Oversampling passiert normalerweise direkt in der Hardware, und am Ausgang der Karte kommen dann trotzdem 16/44 an.
Insofern: Oversampling ist sinnvoll, aber Karten mit einem Ausgangsformat mit mehr als 44,1 braucht im Homerecording kein Mensch.

@ 44 khz: das stimmt nicht ganz. so ziemlich jedes professionelle equipment ist mindestens 96khz-fähig und das wird auch so genutzt. selbst philips hat ja schon bei den ersten produktionen 4 fach oversampelt. heutzutage wird sogar 8 fach oversampelt. da die störsignale dann so hoch liegen, dass sie ganz einfach abgeschnitten werden können.

s.o., und was das Oversampling angeht, gebe ich dir völlig recht. Das machen aber auch fast alle Wandler, die "hinten" 44,1kHz ausspucken.

was du meinst ist die weiterverarbeitung der signale. dabei wird mit 44khz gearbeitet. bei der A/D-wandlung ist es durchaus sinnvoll eine wesentlich höhere abtastrate zu nutzen!

wozu - vom Oversampling mal abgesehen? Ob jetzt die Hardware nochmal einen digitalen Filter draufschmeißt oder man das später von Hand in Software macht (und da denkt beim Resamplen wieder keiner dran, und dann hast du nämlich erst recht deine Artefakte) ist völlig wurscht - das Endergebnis ist so oder so 16Bit/44,1KHz, wenn es auf CD kommt.

ein jeder klang besteht aus mehr als aus der reinen grundfrequenz, sondern noch aus einer vielzahl von obertönen. einige dieser obertonfrequenzen sind höher als das menschliche ohr sie wahrnehmen kann.

Das ist mir bekannt. Nur abschneiden musst du sie so oder so.

...der filter "weiß" dass jeder ton eine sinuswelle ist und rechnet also aus 2 aufeinander folgenden werten die frequenz. das muss man sich so vorstellen, als zeichnet man in ein koordinatensystem 2 punkte in einem festgelegten abstand auf der zeitachse ein und errechnet auf grund der kenntnis dass eine sinuswelle vorliegt den gesamten verlauf dieser welle.

Danke für deine Mühe, aber wie ein Wandler funktioniert habe ich durchaus verstanden. Im Übrigen "rechnet" der Filter auch keine Sinuswellen neu aus, sondern hat einfach eine Impulsantwort, die das schön für einen erledigt...

und genau da tritt das problem der nyquist-frequenz auf:
eine sinuswelle durchläuft während einer schwingung 2 mal den nullpunkt. da höhere frequenzen "engere" sinuskurven sind (sie machen mehr schwingungen pro zeit), ergibt sich das problem, dass frequenzen, die höher als die halbe abtastrate liegen schon einmal den nullpunkt durchschritten haben und daher die je 2 aufeinander folgenden gemessenen werte zu einer falschen frequenz ausgewertet werden.

...weswegen man bitte vor den Wandler einen entsprechenden AA-Filter setzt (bzw. tut das der Konstrukteur des Wandlers freundlicherweise für einen).

dank der furier-analyse und korrekturthermen können diese fehler recht gut ausgebüglet werden.

Mich würde mal interessieren, welche Korrekturterme du meinst...

- die korrekturterme der filter können aus mathematischen gründen nicht alle fehler ausbügeln

Nein? Wo siehst du da prinzipielle Grenzen? Die einzigen "Korrekturterme", die ich in dem Zusammenhang kenne, sind digitale Filter (FIR oder IIR), und die können schon...

- die obertonrfeuquenzen, die oberhalb der menschlichen wahrnehmung liegen werden auch verarbeitet und als niedrigere frequenzen interpretiert.

Dann hast du einen schlechten Wandler erwischt...

mit 96khz (oder 192khz oder mehr) werden wesentlich mehr frequenzen oberhalb des hörbaren bereichs richtig ausgewertet. dadurch hat man wesentlich weniger frequenzen, die fälschicher weise so ausgewertet werden, dass sie als zu nierige (also hörbare) fehlsignale ausgegeben werden.

s.o. Oversampling ist das eine, aber was willst du im aufgenommenen Digitalsignal mit diesen Frequenzen? Das einzige, wozu sie dann taugen, ist einem Software-Filter was zu tun zu geben. Das lasse ich doch dann lieber die Hardware machen.

die kommen angeblich daher, dass man wie oben beschrieben mehr störsignale rausfiltern kann und daurch weniger rauschsignale hat.

Ich fürchte, ich weiß jetzt, wo deine 3dB herkommen. Jede Zweierpotenz beim Oversampling spart 1 Bit an Nutzinformation, die man theoretisch wieder in Dynamik stecken könnte.
wo du allerdings ernsthaft mehr als die 96dB Dynamik bei 16 Bit nutzen willst, ist mir schleierhaft... Vor allem im Homerecordingbereich, wo man Analogequipment (Preamps etc.) mit um die 100dB Rauschabstand mit der Lupe suchen kann...

mit dem digitalwesen habe ich mich wissenschafltich beschäftigt.

Darf ich fragen, in welchem Zusammenhang? Gibt's einen Link zu dem Paper?

stimmt da hast du recht. da lag ich falsch. man kannmit den karten nicht mit 32bit aufnehmen, es werden die restlichen 8 bit mit 0en belegt. allerdings ist dies kein müll, sondern dient der entlastung des prozessors, der die 24 bit dann nicht erst in 8er pakete aufteilen und dann in 32 bit umrechnen braucht.

Welcher Prozessor muss denn das bitte? Register mit Nullen auffüllen kostet nun wirklich keine Rechenzeit...

das spart rechenzeit. wenn ich das richtig verstanden habe spart das auch an der latenz der D/A-wandlung.

Das halte ich für ein Gerücht...

aber so etwas sollte doch bitte ohne diese an den tag gelegte selbstverliebtheit geschehen! und wer selbst nur halbwissen von der digitaltechnik hat sollte diese anderen nicht vorwerfen!

"Selbstverliebt" wollte ich hier nicht erscheinen. Aber es treibt mich auf die Palme, wenn jemand fachliche Fehlinformationen verbreitet, OHNE darauf hinzuweisen, dass er sich evtl. nicht ganz sicher ist.

Um also jetzt konstruktiv zu bleiben, würde ich einfach mal sagen, dass du eine Recording-Karte, die mit 96 oder gar 192kHz beworben wird, schlicht mit einer verwechselst, die (wie fast alle Karten) irgendeine Art von Oversampling betreibt.
Um übrigens die Vorteile von Oversampling nutzen zu können, sollte man tunlichst zu Frequenzen greifen, die exakt ein Vielfaches der späteren Nutzfrequenz sind (also z.B. deine 176,4kHz von oben).

ich würde also - auch wenn CD mit 16bit und 44 khz abgespielt werden - mit

24bit und mind. 96khz (oder 88khz)

Ich würde dir bei den 24 Bit zustimmen. Aber bei den 44,1kHz würde ich dagegen bleiben - das Oversampling macht schon die Karte, falls nötig.

Jens

 

[BackRoots]

ach!!! da lese ich gerade auf folgender seite:
ftp://ftp.terratec.de/Producer/PHASE/PHASE28/Leaflet/Phase28_Info_DE.pdf
mit der soundkarte kann man auch nur mit 96kHz aufnehmen. das einzige was da mit 192kHz funktioniert ist die wiedergabe.

24bit und mind. 96khz (oder 88khz)

aufnehmen - zumind. was den A/D-wandlungsprozess angeht. wie es nach der wandlung weiter gehen sollte, weiß ich nicht. aber da klingen 44khz vernünftig. was der vorteil von 96 gegenüber 88 ist und ob sich im homerecordingbereich 192khz lohnen kann ich leider auch nicht sagen. würde ich aber ganz gerne wissen.

Genau, die eine Karte (Phase 28) hat nur einen Output von 192 Khz. Das Eingangssignal ist bei beiden Karten gleich. Das hatte ich ja auch so geschrieben. Wie du schon sagtest wäre für meine Zwecke ein Input von 192 Khz etwas zu Oversized. Aus euren erklärungen habe ich auch entnommen, dass ich für das was ich machen möchte wohl mit beiden Karten bestens bedient bin und wohl die Anzahl der Ein -und Ausgänge entscheiden lassen werde.

Was mich dennoch interessieren würde: Welchen Vorteil würde ein Ausgangssignal von 192 Khz gegenüber 96 khz mit sich bringen? Egal ob das jetzt für meine Zwecke nun relevant ist oder nicht.

Ganz nebenbei noch: Könnt Ihr mir vileicht ne Seite nennen die einen Totalen Anfänger in die Welt des Recordings einführt. Die miesten Zeitschriften richten sich ja meistens an Fortgeschrittene.

 

[ars ultima]

Ausgangsignal mit 192KHz ist noch schwachsinniger und ein reiner Werbespruch. Wie schon gesagt, eine CD hat 44,1 KHz. Hast Du am Klang einer CD etwas auszusetzetn? Die meisten wohl nicht, die hören ja acuh keinen Unterschied zwischem MP3 und CD bzw. hören Musik eh auf billig computer boxen (aber wollen gleichzeitig Musik besondes hochwertig aufnehmen, aber zu dem Thema sag ich jetzt nichts mehr...). Es gibt aber ja schon Nachfolger der AudioCD, DVD-Audio und SACD. Die DVD-A arbeite mit bis zu 192KHz. Diese Formate haben sich aber zu eienm Flop entwickelt, da die wenigsten wohl eine Klangverbesserung hören und die CD aufgrund billiger Hifianlagen eh nicht ausreizen. Die knallharten Phsysiker sagen auch, dass man als Mensch eh keinen Unterscheid hören kann, weil man nur bis 20KHz hört, und das kann die CD eben schon. Die neuen Formate wurden daher auch schon als "Tonträger für Fledermäuse" (wegen Ultraschall) verspottet.
Wenn ich eine DVD-Audio aufnehme mit 192KHz, auch durchgängig mit 192KHz bearbeite, und am Ende schließlich Wiedergebe, dann habe ich theoretisch einen besseren Klang (ob mensch ihn nun hören kann oder nicht). Bei der Soundkarte aber ist es wohl so, dass sie ja intern gar nicht mit 192KHz arbeitet, sie wird das Signal also am Ende nur hochskalieren, also interpolieren. Und das bringt gar nichts. (Naja, vielleicht doch, diverse Hifi-Blätter testen ja auch Wandler mit Upsampling, und es klingt dann räumlicher, luftiger, blabla...)
Für Anfänger empfehle ich die Links in meiner Signatur Ist aber mehr Vorgehensweise als technische Hintergründe.

 

[Carl]

Juhuu... ein Wandlerthread *freu*

Ach, wie schön, dass hier jeder meiner Meinung nach nciht ganz richtig liegt!

@Jens
Was das Aliasing angeht, stimmt nicht ganz. Leider sind die A/D Wandler so gebaut, dass sie bei Fabtast/2 nur ca. 6 dB Dämpfung haben, dann geht's aber steil nach unten. Somit hat man im Bereich 0,46*Fabtast bis 0,54*Fabtast jede Menge Aliasing... Aber das geht halt erst bei 21,... kHz los. Ist selbst bei den teuersten Wandlern (CS5381)so, frag mich nicht warum.
Wandler arbeiten heute mit 64-fach Oversampling und schneiden auch drüber prinzipbedingt (integrator) jedes Rauschen weg. Aber wenn man sie auf 96 oder 192 kHz bringt, arbeiten die nicht schneller, sondern lassen nur Teile des downsamplings und des anti-alias Filters weg. Der Artefaktebereich wird somit auch bei 192 kHz deutlich breiter.

Bei dem Bit mehr Dynamik frag ich mich wirklich, wo das herkommen soll, man hat eher die doppelte Rauschbandbreite, sprich 3 dB mehr Rauschen und somit -3dB Dynamik.

Was das downsampling angeht: Kann der PC bei 88,2->44,1 kHz natürlich sehr gut, aber bei 96 kHz->44,1 kHz im PC schon deutlich schwerer. Hier haben die Sample Rate Converter in Hardware deutliche Vorteile gegenüber dem PC, weil die zwei digitale Sigma-Delta Modulatoren drin haben und das Signal in ein >20 MHz 1bit Signal verwandeln und dann (ohne Tiefpass) das wieder samplen und dann downsampling mit anti-alias etc. machen. Interessanterweise schaltet Crystal (Harris) genau so einen Sample Rate Converter auf seinem Demo-Board deren besten Wandler nach, damit der Wandler mit 192 kHz arbeitet und dann der Sample Rate Converter runterskaliert, denn der hat die besseren Filter und mehr Rechenleistung.
Ach, und wo bekommst du einen Preamp mit >100dB S/N her? Bei Kondensatormics vielleicht noch, spätestens bei einem Dynamischen ist Ende der Fahnenstange, denn da hast du 2mV Signal und das Rauschen von den >100 Ohm Innenwiderstand. Gibt dann bei 271K weniger als 100 dB S/N (Rauschbandbreite 20 kHz), oder hab ich da was übersehen?

@ars:
Die modernen Wandler erzeugen einen >20 MHz Bitstrom (die neueren sogar 2 bit), dann werden digitale Kammfilter verwendet. Den Rest macht dann ein 16 oder mehr tap FIR Filter. (Section 7 hier: http://digitalsignallabs.com/SigmaDelta.pdf)

@grrrim:
Ich glaub, hier sollte sich jemand mit Nachrichtentechnik Grundlagen beschäftigen, bevor er einem Physikdoktoranten empfielt, sich mit Physik zu beschäftigen
Was du von dir gibst, sind größtenteils Halbwahrheiten, die leider in deiner Literaturangabe (Studio...) auch meist so verbreitet werden, denn die wissen das selbst nicht besser. Gibt auch wenig gute Literatur über Sigma-Delta Wandler, der Link oben ist eine der wenigen Dokumente, die ich gefunden habe. Ansonsten hilft aber ein Blick in die Datenblätter der jeweiligen Wandler. Ich hab schon mit den ersten 96 kHz AD Wandlern ein Board aufgebaut als die frisch raus kamen, aber selbst danach würde ich nicht behaupten, dass ich mich damit wissenschaftlich beschäftigt habe, das haben die wenigsten.
Die Materie ist sehr komplex, schwer zu verstehen und selbst die meisten Absolventen der entsprechenden Fachbereiche steigen da nicht durch. Was herauskommt ist genau die falsche Interpretation von Nyquist & co. mit 'ich erwische keinen Nulldurchgang' etc.

Der Satz ist z.B. völlig Banane:
die nahe an 22khz liegen aus mathematischen gründen so interpoliert werden, dass sogar extrem tiefe (hörbare) frequenzen errechnet werden. das ist das gleiche phänomen wie beim von dir erwähnten resampling.
dank der furier-analyse und korrekturthermen können diese fehler recht gut ausgebüglet werden.

Also zum einen wird bei Fabtast/2 gespiegelt, sprich wenn du bei einem 44 kHz Wandler 23 kHz Töne reinschickst, kommen die bei 21 kHz raus, nicht bei 1 kHz. Mit Resampling hat das nix zu tun, Fourieranalyse hilft dir begrenzt bei der Wahl der Koeffizienten des Anti-Alias FIR Filter und Thermen sind eine Art Schwimmbad, die korrigieren andere Probleme.

Was deine 32 Bit angeht, mal ein kleines Rechenexempel:
24 Bit sind 144 dB Dynamik.
OK, jetzt will man damit rechnen... Kann man mit floating point oder fixed point machen. Bei fixed point setzt man das lieber in die unteren 24bit, sonst hat man sofort clipping, und bei IIR Filtern reichen auch die 8 Bit drüber meist nicht. Also: Floating point, da meist single precision, sprich: 8 Bit Exponent und... 24 Bit Mantisse!
Naja, aber Rechenfehler sind Quantisierungsfehler, Quantisierungsfehler sind Rauschen, Rauschen addiert sich quadratisch und damit müsste man mit jedem Sample 65536 Operationen durchführen um durch die Quantisierungsfehler auf unter 16 Bit (96 dB) zu kommen. Das wären bei 44,1 kHz schon 2,8 Milliarden Operationen pro Sekunde, das schafft dein Rechner garnicht... Und wie oben gesagt, kaum ein Mikrofon kommt über 96 dB S/N.

Also glaub bitte nicht alles, was in Zeitschriften steht!




EDIT: Kleiner nachtrag:

Hab noch etwas Literatur zum Thema Nyquist und Oversampling gefunden. Alt, aber wahr
http://www.analog.com/UploadedFiles...368301086579520703792632610264805090AN282.pdf

Und der Unterschied zwischen guten und schlechten Wandlern: Ja, etwas auch das AA-Filter, aber das macht viel weniger aus als
a) Rauschabstand, ein guter Wandler hat die 120 dB (und erreicht damit 20 Bit), ein schlechterer vielleicht 100 (Somit sind von den 24 Bit 17 bit Signal und der Rest Rauschen).
b) THD+N Das Problem mit billigeren Wandlern ist, dass sie harmonische, Klirren erzeugen, und das ganz ohne Aliasing aufgrund interer Nichtlinearitäten... Das sind dann schon mal <90 dB.

 

[.Jens]

@Jens
Was das Aliasing angeht, stimmt nicht ganz. Leider sind die A/D Wandler so gebaut, dass sie bei Fabtast/2 nur ca. 6 dB Dämpfung haben, dann geht's aber steil nach unten. Somit hat man im Bereich 0,46*Fabtast bis 0,54*Fabtast jede Menge Aliasing... Aber das geht halt erst bei 21,... kHz los. Ist selbst bei den teuersten Wandlern (CS5381)so, frag mich nicht warum.

Schon (obwohl ich nicht gedacht hätte, dass das auch bei den ganz teuren Wandlern so ist). Ich meinte auch "vollständig unterdrücken im hörbaren Bereich". Dass der unmittelbare Grenzbereich um fNyq immer problematisch ist, ist klar. Aber 23kHz nach 21kKhz gespiegelt (und da war ja schon das erste Missverständnis) ist - selbst wenn jemand solche Frequenzen überhaupt noch hört - IMHO unproblematisch, weil sich in der Gegend tonal nichts mehr abspielt. Das sind bestenfalls noch Rauschanteile wie Anblasgeräusche, Spektralanteile von harten Transienten oder Becken. Insofern dürfte man den Unterschied nicht wahrnehmen.

Bei dem Bit mehr Dynamik frag ich mich wirklich, wo das herkommen soll, man hat eher die doppelte Rauschbandbreite, sprich 3 dB mehr Rauschen und somit -3dB Dynamik.

Mit dem "Bit mehr" meinte ich die Geschichte beim Oversampling - die berühmten "1-Bit 16-fach Oversampling" usw. - nicht den eigentlichen Dynamikumfang oder Informationsgehalt...

Ach, und wo bekommst du einen Preamp mit >100dB S/N her? Bei Kondensatormics vielleicht noch, spätestens bei einem Dynamischen ist Ende der Fahnenstange, denn da hast du 2mV Signal und das Rauschen von den >100 Ohm Innenwiderstand. Gibt dann bei 271K weniger als 100 dB S/N (Rauschbandbreite 20 kHz), oder hab ich da was übersehen?

Du hast übersehen, dass ich GENAU DAS sagen wollte Was will ich mit >100dB theoretischer Nutzdynamik, wenn das die Analogkomponenten schon nicht hergeben?


Jens

 

[Carl]

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Schon (obwohl ich nicht gedacht hätte, dass das auch bei den ganz teuren Wandlern so ist). Ich meinte auch "vollständig unterdrücken im hörbaren Bereich". Dass der unmittelbare Grenzbereich um fNyq immer problematisch ist, ist klar. Aber 23kHz nach 21kKhz gespiegelt (und da war ja schon das erste Missverständnis) ist - selbst wenn jemand solche Frequenzen überhaupt noch hört - IMHO unproblematisch, weil sich in der Gegend tonal nichts mehr abspielt. Das sind bestenfalls noch Rauschanteile wie Anblasgeräusche, Spektralanteile von harten Transienten oder Becken. Insofern dürfte man den Unterschied nicht wahrnehmen.

Das ist mit der beste Wandler, den ich kenne. Schau mal auf Page 8 des Datenblatts:
http://www.cirrus.com/en/pubs/proDatasheet/CS5381_F2.pdf
Die haben genau die 3 dB Frequenz bei Fabtast/2, da sich das vermutlich mit deutlich weniger Aufwand im FIR Filter realisieren lässt (Gerade Koeffizienten, weniter Taps...). Der andere Link oben zwigt übrigens schön, wie die Filter aufgebaut sind (Motorola note, section 7)

Mit dem "Bit mehr" meinte ich die Geschichte beim Oversampling - die berühmten "1-Bit 16-fach Oversampling" usw. - nicht den eigentlichen Dynamikumfang oder Informationsgehalt...

Klappt so nur bedingt...
Wenn du einen Wandler mit 44,1 kHz hättest mit 100 dB S/N (22,1 kHz Rauschbandbreite) und einen mit 88,2 kHz hättest mit 100 dB S/N (44,2 kHz Rauschbandbreite), ja dann fällt beim Downsampling die Hälfte des Rauschens weg. -> +3 dB, letzterer rauscht also im hörbaren Bereich nur halb so stark (wenn wir mal eine gleichmäßige Rauschleistungsverteilung annehmen, 1/f Rauschen und so ein Zeug außen vor...). Da die meisten aber affigerweise den S/N 'A-weighted' angeben:screwy: ist das völlig Banane, weil jeweils nur das Rauschen bei <15 kHz berücksichtigt wird. Du nimmt einfach bei 88,1 kHz die doppelte Rauschleistung auf und filterst die Hälfte beim Downsampling wieder raus...

Du hast übersehen, dass ich GENAU DAS sagen wollte Was will ich mit >100dB theoretischer Nutzdynamik, wenn das die Analogkomponenten schon nicht hergeben?

War mir schon klar, aber selbst die 100 dB sind hart an der Grenze des Machbaren. Könnte man nicht einfach die Sänger auf 60K runterkühlen oder so?

 

[.Jens]

Das ist mit der beste Wandler, den ich kenne. Schau mal auf Page 8 des Datenblatts:
http://www.cirrus.com/en/pubs/proDatasheet/CS5381_F2.pdf
Die haben genau die 3 dB Frequenz bei Fabtast/2, da sich das vermutlich mit deutlich weniger Aufwand im FIR Filter realisieren lässt (Gerade Koeffizienten, weniter Taps...). Der andere Link oben zwigt übrigens schön, wie die Filter aufgebaut sind (Motorola note, section 7)

Das PDF schießt mir leider den Reader hier immer ab... Ich versuchs heute abend zuhause nochmal mit xpdf...

Klappt so nur bedingt...

Ich weiß, jetzt reden WIR auch schon aneinander vorbei. Ich hatte nur versucht, den Irrtum bezüglich "doppelte fabtast = mehr Dynamik" von Grrrim nachzuvollziehen - nicht behaupten, dass das stimmt. Also nochmal von vorn: Man könnte bei der flüchtigen Lektüre von Oveersampling-verfahren auf die Idee kommen, mit n-fachem Oversampling nur noch 1/n der Bits zu benötigen. Oder eben mit n-fachem Oversampling die Nutzdynamik entsprechend zu steigern. Da ist aber von Rauschen noch nicht die Rede... Man darf das aber nicht auf die Anwendung einer höheren Samplingrate "einfach so" erweitern - das mit dem 1-Bit-wandler geht ja nur mit Noiseshaping o.ä.
Das hier habe ich gerade noch gefunden: http://wwwex.physik.uni-ulm.de/lehre/physikalischeelektronik/phys_elektr/node125.html und gemerkt, dass ich auch schon wieder viel vergessen habe

Jens

 

[ars ultima]

Ah, ein Fachmann, sehr schön. An SigmaDelta-Wandler habe ich gar nicht gedacht. PCM-Digitalisierung hatte ich damals recht schnell verstanden. Als dann die SACD rauskam habe ich erst nicht gerafft, wie dieses DSD funktioniert. Dann aber schon. Und später dann in der Tontechnikvorlsesung habe ich dann gelernt, dass heute die meisten (eben auch PCM)-Wandler SigmaDelta-Wandler sind, also im ersten Schritt so funktionieren, wie SACD/DSD das für den ganzen Weg bis zur Wiedergabe durchzieht. Das hat mich dann irgendwie wieder verwirrt. Ich halt mich jetzt auch leiber etwas zurück bei diesen Themen...
Aber ein Fazit wage ich noch zu sagen: Solche Diskussioenn gehören wohl eher in den HighEnd Bereich. In diesem Forum bewegen sich in erster Linie Leute, die Homerecording betreiben. Und da muss man mal sagen, dass die sich wohl kaum Gedanken um so etwas machen müssen. Schon mit einer 16Bit/44,1KHz (oder meinetwegen 24bit)-aufnahme mit einer M-Audio Audiophile2496 erreicht man wohl eine Qualität, über die sich Studioprofis früher gefreut hätten. Und von den meisten hier wohl nicht ausgereizt wird. Also liebe Anfänger: Investiert in Mikros, PreAmps, Raumakustik und KnowHow meinetwegen auch gute Effekt-Plugins, aber macht euch keine zu großen Gedanken über Wandler. Ich behaupte mal ein Profi, der in seinem Studio mit seinem Equipment aber eben auf der "Billig"-Soundkarte Audiophile2496 mit 44,1KHz aufnimmt, wird eine Produktion erzielen können, die sich auch professionell anhört.