Konvertierung mp3 in ein Audio Format

[Kikl]

Leute, das ist doch jetzt Kindergarten. Trinkt mal ein Glas Bier miteinander und lasst es gut sein.

Gruß

Kikl

[g.vogt]

Hallo Kikl,

Leute, das ist doch jetzt Kindergarten.

Wann hast du das letzte Mal Kindergartenkinder gesehen, die sich mit Logarithmen bewerfen?

Sicherlich, wenn sich die zwei jetzt mit Formeln bewerfen, dann ist das fürs Gros der Leser vermutlich nicht mehr so ohne weiteres nachvollziehbar, aber doch sicher trotzdem interessant - vielleicht sogar lehrreich - und IMHO nicht zu verwechseln mit diversen "Diskussionen" auf eher persönlicher Ebene, die wir hier im Forum leider auch schon hatten.

Mit internetten Grüßen
Gerald Vogt

[Vul Kuolun]

maximales Nutzsignal (Spitze-zu-Spitze) = 2^n - 1
maximales Nutzsignal (Effektivwert Sinus) = (2^n - 1)/sqrt(8)

Quantisierungsrauschen: Gleichverteilung auf Interval [-0.5,+0.5].
Effektivwert = sqrt ( Integral _{0.5}^{+0.5} x² dx ) = sqrt ( (+0.5)³/3 - (-0.5)³/3 ) = sqrt (1/12)

Bemerkung: Stammfunktion von x² ist x³/3.

Verhältnis Effektivwert des maximalen Sinus-Nutzsignals zu Effektivwert des Rauschens:

(2^n - 1)/sqrt(8)/sqrt(1/12) = (2^n - 1)*sqrt(1.5)

SNR = 20 dB * log10 ( (2^n - 1)*sqrt(1.5) ) = 10 dB * log10 (1.5 * (2^n - 1)²)

Für mehrere Bits ist 2^n >> 1, man kann daher vereinfachen zu:

SNR = 10 dB * log10 (1.5 * (2^n)²) = 10 dB * log10 (1.5 * 4^n)

Genähert ist das:

SNR = 10 dB * ( log10 (1.5) + log10 (4^n)) = 10 dB * 0,17609 + 10 dB * 0,60206 * n
SNR = 1,7609 dB + 6,0206 dB * n

Ach so.

Womit encodiere ich denn jetzt "Californication" am besten?

[Amperlite]

Womit encodiere ich denn jetzt "Californication" am besten?

Da kann echt kein Codec mehr was kaputtmachen. Die CD ist von Werk aus total vermurkst. Schade drum, die Musik wär nicht schlecht!

[Inder-Nett]

Womit encodiere ich denn jetzt "Californication" am besten?

Da gibt es ein spezielles Gerät dafür:
/dev/null
Hat sich auch bei TECHNO UNPLUGGED bestens bewährt!

[Vul Kuolun]

Stellt euch mal vor, die Musikindustrie würde mit der gleichen Energie Platten produzieren, mit der ihr/ wir uns hier einen Kopf ums letzte dB Rauschabstand machen; da würde es sich am Ende direkt wieder lohnen, ne gute Anlage zu haben.

[Homernoid]

Womit encodiere ich denn jetzt "Californication" am besten?

Da kann echt kein Codec mehr was kaputtmachen. Die CD ist von Werk aus total vermurkst. Schade drum, die Musik wär nicht schlecht!

Tja. Somit wären auch die ganzen Logarithmen Quark.

[Amperlite]

Tja. Somit wären auch die ganzen Logarithmen Quark.

Falsch. Bei der vorangehenden Diskussion geht es um das zur Verfügung stehende Medium Compact Disk bzw. andere "Datencontainer" wie MP3-Dateien.
Dass der Mensch hinterm Mischpult jegliche deratige Anstrengung zunichte macht, steht auf einem anderen Blatt.

[Frank Klemm]

maximales Nutzsignal (Effektivwert Sinus) = (2^n - 1)/sqrt(8)

Quantisierungsrauschen: Gleichverteilung auf Interval [-0.5,+0.5].

Ich würde (als realistischere, weil praktisch erreichbare Werte) eher:
- maximales Nutzsignal = (2^n - 1)/sqrt(2)
- Quantisierungsrauschen: > Gleichverteilung auf Interval [-1,+1]
ansetzen.

Unter Annahme dieser Werte (die beide falsch sind) erhältst Du aber auch genau den SNR, den ich angegeben habe.

Zu den Fehlern:

- maximales Nutzsignal = (2^n - 1)/sqrt(2)

Die maximal mögliche Signalamplitude ist je nach Interpretation entweder
(2^n)/sqrt(8) oder (2^n - 1)/sqrt(8) . Ein Nutzsignal von (2^n - 1)/sqrt(2)
würde zu einer Übersteuerung von 6,0206 dB führen.

- Quantisierungsrauschen: > Gleichverteilung auf Interval [-1,+1]

Das Quantisierungsrauschen ist gleichverteilt auf dem Interval [-0.5,+0.5].
Zu jedem x \elem /R gibt es ein n \elem /Z, so daß |x-n|<=0.5 ist.
Den Satz müßte man noch beweisen, aber wenn er gilt, dann kann man ein
Signal so quantisieren, daß das Quantisierungsrauschen auf dem Interval [-0.5,+0.5]
gleichverteilt ist.

Möglich ist noch ein dekorrelierter Quantisierer, der ein Quantisierungsrauschen erzeugt, daß eine Dreiecksverteilung auf dem Interval [-1,+1] erzeugt. Dieser erzeugt bei additivem Dither einen SNR von

SNR = 6,0206 dB * n

bei subtraktivem Dither ein SNR von

SNR = 6,0206 dB * n + 1,7609 dB

Beide Werte weichen von Deinem Wert ab.

Die von Dir genannten Werte wären bestenfalls durch den "idealen Wandler" beschickt mit der "idealen Signalform" (d.h. völlig frei von Störungen) und mit ausreichend Frequenz-Abstand zur Sampling-Rate relevant. In der Praxis sind diese Werte selbst mit Oversampling und anschließendem digitalem Filtern/Downsampling nicht erreichbar.

Oversampling und Tiefpaßfilterung sind bei DAC für den SNR irrelevant. Wenn
das Wiedergabesystem linear ist, könnte man die Aliasprodukte ohne irgendwelche
Nebenwirkungen im Nutzsignal belassen.

Die Diskussion um diese Details halte ich allerdings noch immer für müßig, insbesondere weil die letzten 9 dB SNR keinesfalls als Begründung für die hier kirtisierten Probleme herhalten können.

Die Gleichung

SNR = 6,0206 dB * n + 1,7609 dB

ist genügend häufig in der Literatur zu finden, inklusive Herleitung.
16-bit-Wandler im Audiobereich sind mittlerweile so gut, daß man am
Ausgang des Wandlerchips auch bis auf 0,1 oder 0,2 dB an diesem SNR
herankommt. Was am Ende der weiteren Verarbeitungskette am Lautsprecher
davon ankommt, ist einen andere Sache und z.B. auch von der Stellung des
Lautstärkereglers, Erdungsverhältnissen u.v.a. mehr abhängig.

Kritisch wird es ab 19 bit-Wandlern, ab dieser Wandlerbreite entfernen sich
auch gute Wandler meist um mehr als 1 dB vom theoretischen Maximalwert.

[Frank Klemm]

Stellt euch mal vor, die Musikindustrie würde mit der gleichen Energie Platten produzieren, mit der ihr/ wir uns hier einen Kopf ums letzte dB Rauschabstand machen; da würde es sich am Ende direkt wieder lohnen, ne gute Anlage zu haben.

CDs wie Californication benötigen keine 16 bit zur Kodierung. Ich hatte mal den Titel rausgesucht und auf 6 bit runtergerechnet (6 bit = 38 dB SNR bei "normaler" Quantisierung). Außer am Anfang und am Ende jedes Titels war auch über Kopfhörer (AKG K-401) kein Rauschen zu hören. Das ist ziemlich krass (würde man auf neudeutsch sagen). Leider sind die meisten anderen CDs nicht so viel anders, für die meisten CDs reichen 7 bit, wenige benötigen 8 bit.

Beispiele kann man leider nicht mehr zur Verfügung stellen, unsere Volksvertreter haben ja gerade beschlossen, daß ich sonst bis zu 2 Jahre in den Knast muß.