upsampler?

[Trancemeister 2]

Hallo Andi :-)

 

"Was man allerdings hört, ist immer tiefgepaßt."

Darum ging es nie.

 

"Es stellt sich also die Frage, wie relevant so künstliche Signale auf der Digitalebene letztlich in dieser Diskussion sind."

Das Thema war Interpolationen und das sie vorgeblich nichts hinzufügen.

Genau deshalb gab ich ein mögliches Problem vor und versuchte das zu belegen.

 

"Schon, aber ich dachte eher an die Zahl der Peaks."

Na genaugenommen sind es keine Peaks, sondern ein kurzer Zeitraum eines 11KHz Sinus.

Ich wusste nicht, dass der zum Anfang und Ende (egal wie lang!) heftige Artefakte haben muss ;-)

 

"Drei in Folge in dieser Art gehören schon in den Bereich "geht nur künstlich". Die Bandbreite machts."

Davon abgesehen, dass auch bei gehaltenem Oszi sowas auftrat, kann ich jetzt der Logik nicht ganz folgen.

Ob künstlich oder nicht hat doch mit dem Thema sehr wenig zu tun, zumal ich schon anfänglich Synths nannte!

Wie "natürlich" ein Synth für Dich ist kann ich natürlich schwer beeinflussen - er ist aber real.

Ich wählte dieses Signal nur, weil man es wunderschön sehen kann...mit Erfolg würde ich sagen.

 

"Natürlich ist Grafik 1 so real, wie es nur irgendwie geht. Aber in dieser

Darstellung (digitaler "Rohling") absolut nicht relevant."

Schade :-(

 

"Du legst diesem 22.05kHz-Raster quasi ein Ei ins Nest (fast schon sprichwörtlich), mit dem

es systembedingt schon selbst nicht fertig wird. Ob dann Upsampling folgt, spielt dafür schon keine Rolle mehr."

Oh...das Digitalsystem kann nur 11KHz Töne einer Mindestlänge verarbeiten?

Es muss also aussehen wie in der 3. Grafik, die somit richtig ist?

 

"Und zweitens sind die spektralen Bestandteile, die gerade diese Wellenform

ausmachen, ohnehin nicht hörbar, ja schon für die Filterung unpassierbar."

Davon abgesehen, dass es um eine Hörbarkeit nie ging sondern um Interpolationsfehler,

kann ich Dir nur zu Deinem Mut gratulieren, dass Du ungehört vorgibst man könne es nicht hören :+

Ich gehe jetzt davon aus, dass ich ein (beliebiges) Signal 100 mal Up- und Downsample und nichts merke!

 

"Das ist grundsätzlich das "Problem" bei digital generierten Sounds."

Natürlich ist die Realität grausam....ich mag Synths und Sampler trotzdem noch! :-)

 

"Meine Aussage war so gedacht, daß man in dieser vorgegebenen Konstellation dem Upsamplingprozeß

diesen "Fehler" nicht ankreiden darf, eben weil Du ihn hier bewußt "übers Ohr haust".

Hmmm...Upsampling produziert also die Fehler die ich sage. Ich darf das dem

Upsamplingprozess aber nicht ankreiden und tue nun so als ob das nicht so wäre?

Es kann nicht sein was nicht sein darf und wenn doch, dann darf man das nicht ankreiden?

 

"Das Upsampeln macht real betrachtet keinen Fehler!"

Ich bin beruhigt!

Wenn auch das Endsignal (Grafik 3) nach dem Resamplen wieder etwas anders wird machts auch nichts?

 

"Vielleicht liegts auch am Algorithmus Deiner Software."

Ja, vielleicht.

 

"Ein anderes Programm zeigt das vielleicht nicht."

OK, dann wäre es wieder ein anderes Ergebnis, was aber auch richtig sein muss?

 

"Aber damit kenn ich mich nicht aus."

Keine Sorge - mich konntest Du trotzdem überzeugen ;-)

 

"Wenn man aber dem Upsampling ein Signal vorsetzt, das höherfrequente Komponenten enthält,

als es formatbedingt dürfte , dann sind Abweichungen eine logische Konsequenz."

Hmmm....es ist ein 11025Hz Signal in einem 44.1KHz Raster.

Es erstaunt mich ein wenig , dass es höherfrequente Komponenten enthält.

Ist Dir denn aufgefallen, dass Grafik 3 noch mehr höherfrequente Komponenten enthält?

 

"Wäre mal interessant zu sehen, wie es mit "normalen" Signalen aussieht.

Da schlägt sich der Upsampler sicherlich besser."

Jau das tut er vielleicht (oder es ist schwerer zu zeigen) - aber darum geht es eigentlich nicht.

 

"Ich kauf mir auch keinen Upsampler.... "

Mach Dir keine Sorgen - ich habe (und brauche) auch keinen.

Ich hatte nur gedacht es könnte jemanden wirklich interessieren was dabei passieren kann.

 

 

Musikalischer Gruß

http://www.centric-project.de/audiomap/Ball.jpg   Michael

 

[Trancemeister 2]

Nochmals Hi :-)

 

Wir haben nochmal schnell Joe Jacksons "Body and Soul" (Stück 8, bei ~3:30) gequält.

Ich hoffe diese Signale gehen als realistisch durch (Schlagzeug, Kla4, Saxophon, Gitarre - Live in einer Halle).

Eines der Signale ist direkt von der CD - das andere einmal Upgesampled und wieder zurück:

http://www.centric-project.de/audiomap/Jackson8.jpg

 

Die nettesten Stellen habe ich zur Orientierung mit Markierungen versehen.

Ist zwar nicht so heftig wie bei meinem "Ei", bestätigt aber durchaus meine Aussage.

Ich habe den Spitzenwert der Dateien überprüft: absolut Identisch

 

 

Musikalischer Gruß

http://www.centric-project.de/audiomap/Ball.jpg   Michael

 

[andreasw 1]

Hallöchen nochmal

 

"Hmmm....es ist ein 11025Hz Signal in einem 44.1KHz Raster.

Es erstaunt mich ein wenig , dass es höherfrequente Komponenten enthält."

Da irrst Du leider. Mit Deinem "Schreddern" hast Du "höherfrequente Komponenten" erzeugt. Der einzelne Peak in der Mitte zB ist so im Prinzip nicht möglich! Du gehst konsequent von künstlich generierten Signalen aus, und das ist der Fehler, das ist dein Fehler hier. Ein mit 44,1kHz gesampeltes Digitalsignal ist prinzipbedingt nur für die Aufzeichnung von maximal 22,05 kHz geeignet, und nicht für mehr. Soweit glaube ich, sind wir uns einig. Was dann irgendein Synthesizer erzeugt, ist solange vollkommen ohne Belang, solange der Informationsgehalt des Signals nicht vom Format unterstützt wird.

zB dieser eine Peak, ohne Vor- und Nachschwinger stellt ein Signal mit deutlich höheren Frequenzanteilen dar. Das ist so und eine Diskussion darüber eigentlich müßig ;-).

 

Wenn ein Signal, das prinzipiell in dieser Form im 44,1 kHz Raster nichts zu suchen hat, vom Upsampler "falsch" weiterverarbeitet wird, darf man es nicht dem Upsampler ankreiden. Das genau ist meine Aussage.

Nochmal: Upsampling von 44.1kHz auf xxx ist in im Prinzip (für den xxx-Raster) eine digitale TP-Filterung bei 22,05kHz. Ein Peak sieht TP-gefiltert dann korrekt (!) so aus.

 

Dein Beispiel mit Joe Jackson zeigt ja, daß der ganze Prozeß "relativ unkritisch" zu betrachten ist. Wobei auch nicht geklärt ist, woher in diesem Beispiel die Abweichungen kommen. Liegt es am Upsamling-Prinzip, oder vielleicht doch an deiner Software? Rundungsfehler usw.

Die Abweichung in dem Beispiel sind zwar zweifelsohne vorhanden, aber meineserachtens harmlos. (jaja, ich weiß, was sagt das schon....aber bleiben wir auf dem Boden)

 

Mach die Spielerei mal mit anderen Filtern. Laß einen drüberlaufen, und dann wieder invertiert. Sollte ja idealerweise das Original ergeben. Tut es das generell immer?

 

 

Na egal.

Um beim Thema nicht weiter abzuschweifen und weil es mir auch garnicht so wichtig ist, könnten wir uns vielleicht darauf einigen, daß Upsampling (bislang wenigstens) nicht perfekt arbeitet (was ich auch nie behauptet habe). Muß es auch nicht, meine ich.

Durch die höhere Taktrate könnten sich durchaus Vorteile bei der DA-Wandlung und der Filterung ergeben. Diesen Bereich hatten wir ja in der Diskussion vollkommen ausgespart. Ein direkter Vergleich zweier gewandelter analoger Signale, einmal von 44,1, das andere mal vom hochgesampleten, wäre hier sicher hilfreicher, als die rein digitale Schiene. Vielleicht entstehen die Artefakte (bei Jackson) ja erst durch das Rücksampeln.

Ich möchte daran erinnern, daß ja "normalerweise" nach dem Upsampeln eine DA-Wandlung erfolgt, und kein Rücksampeln ;-).

 

 

"Ich hatte nur gedacht es könnte jemanden wirklich interessieren was dabei passieren kann."

Ja, mich zB :-).

Jetzt weiß ich mehr. Schon alleine deshalb, weil ich mir nicht die Mühe gemacht hab, das am Rechner anschaulich durchzuspielen. Danke dafür!

 

gruß

Andi

 

 

[Trancemeister 2]

LETZTE BEARBEITUNG am: 28-Aug-02 UM 12:30 Uhr (GMT) [p]Hallo Andi

 

"Der einzelne Peak in der Mitte zB ist so im Prinzip nicht möglich!"

Den entnahm ich ja bereits freundlicherweise der Diskussion, weil tatsächlich gewagt ;-)

 

"Du gehst konsequent von künstlich generierten Signalen aus, und das ist der Fehler, das ist dein Fehler hier."

Darum Joe Jackson...dazu gleich mehr.

 

"zB dieser eine Peak, ohne Vor- und Nachschwinger stellt ein Signal mit deutlich höheren Frequenzanteilen dar."

Ja er war gewagt ;-) Die produzierten Einschwinger allerdings auch, denn korrekte

Interpolierungen hätten ihn mE. vernichten müssen und nicht noch mehr Obertöne (ua.!) produzieren dürfen!

 

"Das ist so und eine Diskussion darüber eigentlich müßig"

Na eigentlich war (für mich) das ganze Thema letztlich unergiebig.

Meine Kernaussage wurde leider permanent aus den Augen verloren.

 

"Wenn ein Signal, das prinzipiell in dieser Form im 44,1 kHz Raster nichts zu suchen hat,

vom Upsampler "falsch" weiterverarbeitet wird, darf man es nicht dem Upsampler ankreiden."

In dieser Grössenordnung (ich versuchte nur zu veranschaulichen!) ist das natürlich

wirklich sehr *räusper* unwahrscheinlich - aber Real (Joe Jackson) trotzdem abgemildert vorhanden!

Erstaunt es mich, dass tendenziell die gleichen Nebeneffekte auftreten?

 

"Dein Beispiel mit Joe Jackson zeigt ja, daß der ganze Prozeß "relativ unkritisch" zu betrachten ist."

Findest Du wirklich?

Auf dem ersten Blick kann ich erkennen, dass das erste Bild das Resamplete ist,

denn die Tendenzen "unwahrscheinliche" Anstiege zu runden sind klar erkennbar!

Dummerweise sind aber in dem Fall die unwahrscheinlichen Anstiege so real wie nur denkbar!

 

"Wobei auch nicht geklärt ist, woher in diesem Beispiel die Abweichungen kommen."

Nungut...ich glaube es zu wissen - darum wiedersprach ich Jakob´s Aussage.

 

"Liegt es am Upsamling-Prinzip, oder vielleicht doch an deiner Software? Rundungsfehler usw."

Hmmm..spielt das wirklich so eine grosse Rolle was man da nun spekuliert?

Dich mag das überraschen - ich finde die Fehler nicht erstaunlich.

 

"Die Abweichung in dem Beispiel sind zwar zweifelsohne vorhanden, aber meineserachtens harmlos."

hmmmmm....das kann doch nicht wirklich das Thema sein?

 

"Sollte ja idealerweise das Original ergeben. Tut es das generell immer?"

Tut es generell (auch bei 32Bit Rechentiefe) natürlich nie (auf längere Zeit kritisch betrachtet).

Kann es auch nicht ~ Besagtes möchte ich allerdings nicht vertiefen.

 

"könnten wir uns vielleicht darauf einigen, daß Upsampling (bislang wenigstens) nicht perfekt arbeitet"

Wir können uns gerne drauf einigen, dass es niemals perfekt arbeiten kann,

wenn der Resamplingwert ungerade ist...da war ich mir aber von Anfang an einig :7

 

"Muß es auch nicht, meine ich."

Ich wollte eine Aussage wiederlegen - und das ist mir meines Erachtens absolut gelungen.

Tatsächlich kann es zumindest Dir aber wirklich egal sein!

 

"Durch die höhere Taktrate könnten sich durchaus Vorteile bei der DA-Wandlung

und der Filterung ergeben. Diesen Bereich hatten wir ja in der Diskussion vollkommen ausgespart."

Kann es und wird es, wenn zB. mehrere Schritte folgen (hatte ich oben schon geschrieben).

Nur "um seiner selbst Willen" ist es nur (und ausdrücklich nur) erstmal verlustbehaftet!

Ich mag´s jetzt nicht raussuchen...war aber ein ziemlich frühes Argument von mir.

 

"Vielleicht entstehen die Artefakte (bei Jackson) ja erst durch das Rücksampeln."

Wenn ich das nun ausschliesse, würden wir uns im Kreis bewegen, oder?

Wir machen es aber mal so, dass ich hier schliesse und gleichzeitig besagtes ausschliesse ;-)

 

"Ich möchte daran erinnern, daß ja "normalerweise" nach dem Upsampeln eine DA-Wandlung erfolgt, und kein Rücksampeln"

Ich erwähne einfach mal die (inzwischen vom Netz genommene) Grafik 2 (192KHz).

Die zeigt zwar provoziert das, was Jackson sehr abgemildert macht, produziert

aber gut sichtbar neue Komponenten vor dem Rückwandeln (kein weiterer Kommentar nötig).

 

"Jetzt weiß ich mehr. Schon alleine deshalb, weil ich mir nicht die

Mühe gemacht hab, das am Rechner anschaulich durchzuspielen. Danke dafür!"

Das freut mich - mich plagte schon ein wenig der Frust.

Allerdings ist es mir inzwischen so gut wie egal ;-)

Ich werde versuchen mich zukünftig bei solchen Themen anders zu verhalten...

 

Musikalischer Gruß

http://www.centric-project.de/audiomap/Ball.jpg   Michael

 

[andreasw 1]

Hallo

 

"Die zeigt zwar provoziert das, was Jackson sehr abgemildert macht, produziert

aber gut sichtbar neue Komponenten vor dem Rückwandeln "

 

Klar, hab ich auch begründet warum das sein muß ;-)

 

Jetzt ist aber gut

 

gruß

Andi

 

[Trancemeister 2]

Hallo Andi

 

Ich danke Dir für die abschliessenden fröhlichen Worte!

 

Du hast (sicher nicht mutwillig) gerade meine Behauptungen bestätigt

 

(Wenn es im Xtremfalls sein muss und im sehr abgemilderten Fall ebenfalls schon auftritt, dann

muss das natürlich ebenfalls so sein - und so ist ja auch, selbst bei einem "natürlichem" Signal)

 

 

Jetzt ist es aber wirklich gut ;-)

 

Musikalischer Gruß

http://www.centric-project.de/audiomap/Ball.jpg   Michael

 

[Jakob 0]

LETZTE BEARBEITUNG am: 28-Aug-02 UM 20:00 Uhr (GMT) [p]LETZTE BEARBEITUNG am: 28-Aug-02 UM 19:58 Uhr (GMT)

 

Hi Trance,

 

diese Passage stammt aus diesem Thread zu einem früheren Zeitpunkt:

 

"Upsampling/Resampling/Oversampling macht meines Erachtens

>nur für weitere Operationen

>Sinn, um zB Ditheringprobleme zu verringern oder Filter

>einfacher zu gestalten.

>Der Vorgang der reinen SamplingRateConversion ist aber

>tendenziell erstmal verlustbehaftet.

 

Genau, dieses Thema ist ein schönes Beispiel für die auftretenden Probleme bei der Umsetzung einer genialen Idee ( von Shannon und seinen Mitstreitern ) in die reale technische Welt. Es gilt immer, die auftretenden Fehler bei jeder der verschiedenen Realisationsmöglichkeiten gegeneinander abzuwägen, und natürlich sind unterschiedliche Wege/Auffassungen möglich.

Die tendenzielle Verlustbehaftetheit der Sample-Rate-Veränderung entsteht auch durch die Probleme in der realen Welt, wobei die Verfälschungen bei ungeradzahligen Vielfachen durchaus etwas größer sein könnten."

 

Soll heißen, wer hätte Dir widersprechen wollen, wenn Du anhand von Beispielen die Probleme, die SRC machen kann, aufzeigst? Das Du Dir die Mühe gemacht hast, weiß ich übrigens, ebenso wie Andi, absolut zu schätzen.

 

Aber später im Thread kam von Dir:

"Was wäre, wenn das Ursprungssignal zufällig identisch wäre mit dem 22.05KHz Signal(Synthesizer-Square)?

 

Es tut mir ja leid, Du wirst wahrscheinlich Mutwilligkeit unterstellen, aber ich weiß bis heute nicht, was daß heißen soll?!

 

"Was wäre, wenn das Urspungssignal ein Rechteck mit 11.025KHz Grundton wäre?"

 

Im 44.1 kHz - System wäre das ein 11.025 kHz Sinus ohne weitere Oberwellen. Zu diesem Zeitpunkt mE kein Problem für ein SRC

 

"Was wäre, wenn das Urspungssignal ein Sinus/Saw mit 8KHz Grundton wäre?"

 

Im 44.1 kHz - System ein 8 kHz-Sinus kombiniert mit der ersten Oberwelle von 16 kHz. Zu diesem Zeitpunkt mE auch kein Problem für SRC

 

"Was wäre, wenn das Urspungssignal Rauschen wäre? - Und am fiesesten:

Was wäre, wenn das Urspungssignal oberhalb der Grenzfrequenz zufällig invertiert die Informationen

hatte, die bei einem bestimmten 88.05KHz Upsampling Algorithmus interpoliert werden würden?"

 

Ist es wirklich so verwunderlich, daß ich nach dieser Passage dachte, Du würdest davon ausgehen, ein Oversamplingfilter SOLLE Signalanteile oberhalb von 22.05 kHz dazurechnen?

 

Grundsätzlich ist menschliche Kommunikation, in schriftlich verkürzter Form zumal, tendenziell ebenfalls fehlerbehaftet. Ich halte es nicht für sinnvoll seinen Diskussionspartnern Böswilligkeit zu unterstellen.

 

Für mich bedeutet Diskussion in einem Forum die Möglichkeit zum Wissensaustausch/Wissenserweiterung; sollte das "Rechtbehalten" der Hauptzweck sein, garniert mit Hinweisen darauf, daß man selbstverständlich schon immer alles gewußt und gesagt habe, es natürlich nichts neues für einen selbst sei etc., dann erscheint es allerdings eher wie Zeitverschwendung auf traurige Weise.

 

Grüße

 

[Trancemeister 2]

Hallo Jakob

 

Ich bin froh das wir uns so gut verstehen und uns mal offen austauschen konnten! :-)

 

 

Musikalischer Gruß

http://www.centric-project.de/audiomap/Ball.jpg   Michael

 

[andreasw 1]

Hallo Jakob

 

Tja, so isser halt, unser Tranci.

Nicht weiter schlimm, wenn man sich damit zu arrangieren weiß ;-).

Ich komm damit zurecht, daß er sich gerne "abschüttelt" ....*zwinker*. Wer macht das nicht manchmal.

 

Davon abgesehen finde ich das Thema äußerst interessant, und die Diskussion darüber war nicht ohne Gewinn, zumindest für mich. Ich weiß jetzt mehr. Und das liegt auch an Tranci!

 

gruß

Andi

 

 

[Jakob 0]

 

 

[Jakob 0]

>Hi Andi,

 

>Tja, so isser halt, unser Tranci.

>Nicht weiter schlimm, wenn man sich damit zu arrangieren

>weiß ;-).

>Ich komm damit zurecht, daß er sich gerne "abschüttelt"

>....*zwinker*. Wer macht das nicht manchmal.

 

Schon klar, aber mit Bedacht lautete die Formulierung "ist nicht klar geworden, worauf meine Argumentation basiert" und daß ist etwas anderes als verstanden zu haben, wohin die Argumentation zielt. ;-)

Es mag manchmal mühsam sein, sich mit den Argumenten anderer zu beschäftigen, nicht zuletzt aufgrund der prinzipiellen Mißverständnisgefahr, aber letztlich stellt das Aufsichnehmen dieser Mühsal die Basis jeder Diskussion dar. :-)

 

>Davon abgesehen finde ich das Thema äußerst interessant, und

>die Diskussion darüber war nicht ohne Gewinn, zumindest für

>mich. Ich weiß jetzt mehr. Und das liegt auch an Tranci!

 

Ohne Zweifel.

Zu dem Thema an sich gibt es auch noch mehr interessante Dinge.

 

Grüße