reine sinustöne als mp3?

[G-SezZ]

Servus,

kann mir jemand sagen was passiert wenn ich einen reinen sinuston in mp3 format packe? hauptsächlich töne von 20-1000Hz werden die irgendwie verändert, evtl. leicht verzerrt oder so? oder bleiben die absolut rein?

[HirschHeisseIch]

Wirklich rein werden die nicht sein.
So ein Komprimierungs-Verfahren wie mp3, ogg, o.ä. hat natürlich immer verluste. Aber, wie gering die ausfallen (zumindest für das menschliche Ohr), kennt man ja von diversen digitalisierten Musik-Stücken. ;)

Bei reinen Sinus-Tönen müsste sich allerdings was machen lassen, wenn man eine raw-file (oder auch wave-file) einfach mit nem gängigen Packer (gzip z.B.) packt, da die Schwingungen sich ja einfach nur wiederholen.

[Schnitz]

20Hz könnte ne doofe Grenze sein, da hier ja ca. der Hörbereich des Menschen beginnt und beim Kodieren für den Menschen nicht hörbare Dinge entfernt werden.

[G-SezZ]

mir geht es darum eine CD zusammen zu stellen, mit einigen frequenzen und frequenzverläufen, das ganze in verschiedenen längen, als sinus, sägezahn und impulssignal.
Am liebsten wäre mir das natürlich auf einer AudioCD, das problem ist dabei allerdings nciht der SPeicherplatz, sondern die beschränkung auf maximal 99 Tracks.
Selbst wenn ich mich nur auf die wichtigsten Bechränke, wären das knappe 10 CDs, mit mp3 hätte ich das ganz locker auf einer.

Die Frage ist eben wie dynamisch mp3 arbeitet, ob es feststellen kann, dass das Musikstück nur aus einer einzigen Frequenz besteht, alle anderen wegschneidet und sich dann sagt "Ist ok, die Datei ist schon klein genug, der winzige Teil der einen Tonhöhe muss nicht komprimiert werden"

Ich hab mir mal von ner homepage sinustöne in mp3 runtergeladen, allerdings auch in nur 128kbit da hab ich nen deutlichen unterschied zu ner Audio CD sehen können, die waren nicht nur verzerrt, sondern auch verschoben. da hat plötzlich ein Teil dessen Resonanz bei 65Hz liegen sollte erst bei 67Hz richtig losgelegt. Das ist aber auch schon ein par Jahre her, und im Frauenhofer schlafen sie ja auch nicht ;)

[atomical]

Ich würde den Sägezahn als kritischer einstufen.

... warum nimmst du nicht einfach wav-Dateien?

[quinte17]

oder flac? :)

[tschloss]

Ist nicht -theoretisch- der Sinus eh kaputt, sobald die Digitalisierung das ganze in Samples zerlegt hat? Streng genommen hat die Kurve damit ja keinen -analogen- Verlauf mehr.
Und bei der Komprimierung müßte man sicher tiefer hineinschauen (psychoakkutische Verfahren sind da möglicherweise problematischer als eher "mathematische" - wird em Ende auf den Einsatzzweck ankommen; warum aber überhaupt komprimieren? Ist das soviel Zeug???)

Greetz
Thomas

[derguteweka]

Moin,


Ist nicht -theoretisch- der Sinus eh kaputt, sobald die Digitalisierung das ganze in Samples zerlegt hat? Streng genommen hat die Kurve damit ja keinen -analogen- Verlauf mehr.
Nee, zumindest theoretisch laesst sich wieder aus den gesampelten Werten auch wieder genau der analoge Verlauf zurueckgewinnen - wenn eben das Shannonsche Abtasttheorem nicht verletzt wurde. Dafuer braucht man nach dem DAC einen analogen Tiefpass, der macht das ganze wieder zeitkontinuierlich (<korinthenk*ck>Im Rahmen der gequantelten Elementarladungen</korinthenk*ck>)

Dadurch, dass aber nicht nur zeitlich quantisiert wurde (Eben mit der Samplingfrequenz), sondern auch die einzelnen Samplingwerte diskretisiert wurden (auf z.b. 16bit Genauigkeit) entsteht zusaetzlich zum Nutzsignal auch noch Quantisierungsrauschen, das aber im Vergleich zum Signal bei 16bit Samples doch schon ziemlich zu vernachlaessigen ist (theoretisch SNR um die -96dB; praktisch im Rechner nicht errreichbar, wg. anderer Dreckeffekte.)

Bei der Komprimierung wuerd' ich auch stark zu flac raten.

Gruss
WK

[G-SezZ]

Das problem ist wie gesagt nciht die Größe, sondern dass Audio CDs nur maximal 99 Tracks zulassen, und ich fast 1000 Dateien unterzubringen hab. Wie gesagt mir wäre es als Audio CD auch am liebsten, aber das wären um die 10 Cds, und ich hätte halt alles gerne auf einer.

Was den Codec angeht: die CD muss in Autoradios laufen, da komm im prizip nur mp3 in Frage. Einige Radios lesen zwar auch wma oder ogg, aber die meisten kommen eben nur mit mp3 klar.

Wichtig ist eben, dass die Töne vor allem in der Frequenz nicht von der Norm abweichen, weil man bei ofiziellen Messungen Tonträger gestellt bekommt, und das wäre ziemlich schlecht, wenn die dann anders klingen.

leichte verzerrungen wären niciht ganz so schlimm, ich denke das wird im verglich zum klirrfaktor der meisten Radios kaum ins Gewicht fallen. Aber die Frage ist halt wirklich was mp3 bei sehr tiefen Frequenzen anstellt.
Ich würde sowieso eine sehr hohe bitrate nehmen, denn wie gesagt: nicht der platz ist das problem, sondern die Anzahl.

[derguteweka]

Moin,

Na, ich glaub' aber doch, dass man mit 99 verschiedenen Tracks ziemlich gut Autoradios vermessen kann. Da brauchts doch keine Spruenge von wenigen Hz in den zu messenden Frequenzbereichen.
Terzabstaende sollten da reichen: 10 Oktaven (von 20Hz -20KHz (aber wer, der an seiner Auto-Anlage solche Faxen macht, kann die schon noch hoeren :D)) entspricht 30 Terzen; also 30 Tracks - und fertig isses. Die anderen 69 Tracks kannste ja dann noch mit "buntem" Rauschen oder anderen lustigen Laermbelaestigungen auffuellen.
Dann gibts auch keinen Stress mit mp3 Komprimierungsartefakten, etc.

Gruss
WK

[HEMIcuda]

Wirklich rein werden die nicht sein.
So ein Komprimierungs-Verfahren wie mp3, ogg, o.ä. hat natürlich immer verluste. Aber, wie gering die ausfallen (zumindest für das menschliche Ohr), kennt man ja von diversen digitalisierten Musik-Stücken. ;)
Versteh ich jetzt nicht ganz. Warum sollte das so sein? Es ist doch die Funktionsweise von Encodern, das Signal in einzelne Bereiche zu zerlegen und diese dann zu quantifizieren. Wenn Du jetzt ein Sinussignal mit fester Frequenz hast, das genau auf einer dieser Bereichsgrenzen liegt, sollte doch auch kein Verlust vorliegen oder habe ich da jetzt was falsch in Erinnerung?

'cuda

[G-SezZ]

@ derguteweka
schön wärs wenn man mit so wenigen track auskommen würde. es geht aber nicht darum die Musikanlage für das menschliche ohr abzustimmen, sondern Resonanzfrequenzen zu finden und zu verändern und bestmöglich auszunutzen, manchmal erreicht man mit nem sägezahn oder impuls mehr als mit sinus, manchmal verzerren die endstufen zu sehr dabei, und man muss doch beim sinus bleiben. Das kommt halt immer auf die Komponenten an, deshalb brauch ich auch die ganzen Varianten.
Das ganze hat nix mit Lärmbelästigung zu tun. belästigt wird dadurch niemand. Das hat nix mit den Affen zu tun, die mit Lauter Musik durchs Wohngebiet fahren. dB-dragging is halt n Hobby, andere Leute bauen Funkgesteuerte Modellflugzeuge und fliegen Wetbewerbe, wir bauen autos und machen Wettbewerbe. So ein Modellflug- oder Fahrzeug ist lauter, und weiter hörbar. Denn alles was außen zu hören ist, ist verschenkter druck im innenraum ;) bei 150dB im inneren hört man in 50m entfernung nur ein leises scheppern vom Blech.

Also ihr seid der meinung dass es bei den Frequenzen die im deutlichen Hörbereich liegen kein Problem sein dürfte. Über 3000Hz brauche ich eh nicht, und alles was tief in den Bassbereich geht müsste man vll. mal ausprobieren.
Bleibt ja nebenbei leider auch noch etwas fraglich was denn das radio anstellt, vll. vermurxt das ja bei der Wiedergabe von mp3 noch mehr, als der codec zuvor.

Was ist denn mit den Bereichen, die im roh Format stumm sind, also bei einem 100Hz Signal alles was dann Oberhalb bis zu 20.000Hz kommt, wird dass im mp3 dann weggeschnitten, oder bleiben auch 100%ig stumm? oder kann es sein, dass die Datei ein grundrauschen bekommt?

[HEMIcuda]

Grundrauschen halte ich fuer unwahrscheinlich, ausser, Du hast ein unsauberes Eingangssignal. Es wird beim Enkodieren der Signale halt versucht, das Eingangssignal ueber eine Anzahl diskreter Sinusfunktionen bestimmter Frequenz abzubilden (wenn ich mich recht erinner). Wenn Dein Eingangssignal nur den Bereich von - sagen wir - 2kHz - 3kHz abdeckt, sollten alle anderen Frequenzen nicht tangiert werden.

'cuda

[G-SezZ]

ok, danke für die Antworten.
Also ich werd mir den Kram dann in mp3 auf CD brennen und bei nächster gelegenheit mal schauen ob es einen unterschied zur Audiocd bei sehr tiefen Frequenzen gibt.

[derguteweka]

Moin,

Oha - sollte nicht so rueberkommen. Ich bin durchaus ein Freund von lauter Musik im Auto. Als ich noch kleiner war, habbich mir immer 'nen Wolf gebastelt, um mit den ersten vernuenftigen Power-MOSFETS Schaltwandler zu bauen, mit denen man im Auto vernuenftig Endstufen beteiben kann :)

Zu deinem Problem: Du willst wohl die Impulsantwort (oder die Fouriertransformierte davon, den Frequenzgang nach Betrag & Phase) deines Systems (Autoradio + Auto) messen, richtig?

Klar, das geht Punkt fuer Punkt mit den Sinustoenen (OK, die Phaseninfo ist dann wohl weg). Das koennt' evtl. mit den mp3s noch hinhauen, bin ich mir aber nicht so sicher. Bei allen anderen Wellenformen wirds aber bloed, weil dann eben die Verlustbehaftung der mp3 Kompression zuschlaegt und evtl. Obertoene einfach weglaesst, weil die nach dem psychoakustischen Modell ein Mensch eh' nicht hoeren kann, weil sie durch den Grundton im Gehoer maskiert werden.
Jetzt weiss ich nicht wieviel Aufwand du betreiben willst, aber wenn ichs noch recht im Kopp hab', dann kannst du auch ein definiertes, breitbandiges Signal (Rauschen oder lange Pseudonoisefolgen bieten sich da an) auf dein System geben und die Kreuzkorrelationsfunktion aus diesem Signal und dem, was dein System antwortet berechnen (lassen), das sollte dann die Impulsantwort deines Systems sein. Damit haettest du dann auch deinen Frequenzgang - sogar mit Phase.
Ohne jetzt die Mathematik noch gross im Kopf zu haben, mutmasse ich mal, dass die Freqenzaufloesung mit der Messzeit (sprich: Der Laenge des Rauschsignals) ansteigt.

Waer das nix - oder wars zu konfus?

Gruss
WK

[caspartroy]

warum eigentlich auf cd, kann man nicht direkt einen laptop anschliessen?
und warum nicht 1000 kleine wavs auf eine iso9660 cd? mp3player können doch fast immer wavs abspielen.

[stefan-tiger]

ich würd mit Audacity die Signale erzeugen und dann einmal abspielen und einmal als mp3 exportieren und abspielen, beidesmal mit einem Oszi aufnehmen -> vergleichen.