Op 28 juli 2009 17:57:23 schreef GJ_:
Er passen oneindig veel signalen door die samples.
Maar niet binnen een bandbreedte van 20 kHz! Binnen een bandbreedte van 20 kHz kun je een signaal van 20 kHz hebben, maar alleen een sinusvormig signaal. Alle andere signaalvormen hebben meer bandbreedte dan 20 kHz.
Dat betekent dus dat je 20kHz signalen niet gegarandeerd natuurgetrouw kunt weergeven begrijp ik nu.
Niet-sinusvormige signalen kun je inderdaad niet weergeven, omdat ze meer bandbreedte dan 20 kHz nodig hebben.
Dit lijkt mij de bron van alle verwarring in dit topic: als een signaal een frequentie van f kHz heeft, dan zegt dat nog niets over de bandbreedte! Als het een driehoek, blok, zaagtand, AM-gemoduleerde spraak, een gelijkgerichte sinus of wat dan ook is, dan heeft het meer bandbreedte nodig dan f kHz. Alleen een sinus heeft een bandbreedte van f kHz. Frequentie en bandbreedte zijn niet hetzelfde!
maartenbakker
Golden Member
www.elba-elektro.nl | "The mind is a funny thing. Sometimes it needs a good whack on the side of the head to jar things loose."
Op 28 juli 2009 07:46:13 schreef GJ_:
[...]
Maar ik lees net dat een sinus wel mogelijk is maar een zaagtand of een blokgolf van 20kHz niet.Dat betekend dan toch:
1) dat het niet betrouwbaar word opgeslagen op de CD
2) dat de speler het niet reproduceerd maar gewoon een (meestal) goed gokt.
Dat betekent inderdaad dat een zaagtand of blokgolf van 20kHz niet betrouwbaar worden opgeslagen. De speler "gokt" altijd een sinus als er te weinig samples zijn om hoogfrequentere componenten dan de grondtoon vast te leggen. Met andere woorden omdat de sinus de enige golfvorm van een gegeven frequentie is die niet tevens is samengesteld uit hogere harmonischen die boven de halve samplefrequentie liggen haal je met de sinus de hoogste frequentie die je met een gegeven digitaal systeem nog getrouw kan reproduceren.
De sinus zelf wordt perfect "gegokt" en dus correct gereproduceerd.
Om op de scopes uit het eerste topic terug te komen: De scope met het kleinste frequentiebereik had wel de meeste samples per seconde en komt voor niet-sinusvormige signalen en/of eenmalige pieken dus beter uit de bus.
Nou scheelt het dat we die 20kHz toch niet horen. Van een beetje volgroeid mens gaat het gehoor niet verder dan een goeie 16kHz.
Maar als ik zo eens zie kan diezelfde CD speler dus ook geen 10kHz zaagtand of blokgolf betrouwbaar weergeven. Dat kan pas bij veel lagere frequenties.
Eigenlijk begin ik nu te begrijpen dat de enige reden dat er nog een beetje fatsoenlijk geluid vanaf komt is omdat de natuur en muziekinstrumenten voornamelijk sinussen voortbrengen.
maartenbakker
Golden Member
www.elba-elektro.nl | "The mind is a funny thing. Sometimes it needs a good whack on the side of the head to jar things loose."
Klopt wel, lijkt me. Maar omdat er hier en daar toch nog wel hogere harmonischen mee willen spelen, gebruikt men in studio's en bij duurdere consumentenapparatuur (SACD, sommige DVD) tegenwoordig liever 96kHz of 192kHz om te samplen (de CD is tenslotte alweer 30 jaar oud, veel hoger was toen lastig qua opslag). Maar met veel muziek zal je het verschil nauwelijks horen.
Overigens is de CD-speler met zijn beperkte bandbreedte niet slechter dan de meeste analoge opnameapparatuur, die kappen de boel af omdat de naald van een platenspeler niet oneindig snel beweegt en omdat het magnetisch veld van een magneetband en opnamekop snel zwakker wordt bij hogere frequenties.
[Bericht gewijzigd door maartenbakker op (30%)]
Op 28 juli 2009 18:45:51 schreef GJ_:
Eigenlijk begin ik nu te begrijpen dat de enige reden dat er nog een beetje fatsoenlijk geluid vanaf komt is omdat de natuur en muziekinstrumenten voornamelijk sinussen voortbrengen.
Nee hoor, dat komt doordat onze oren (zoals je zelf al opmerkt) ook maar gevoelig zijn tot hooguit 20 kHz. Daarvoor geldt dus precies hetzelfde: een blok van bijvoorbeeld 15 kHz klinkt hetzelfde als een sinus van 15 kHz, omdat onze oren ook maar een beperkte bandbreedte hebben.
Stel dat er een instrument is dat een zaagtand van 10 kHz produceert (een zingende zaag ofzo 
). Als je dat opneemt en afspeelt met een CD-speler (of elk ander apparaat met een bandbreedte van 20 kHz), dan blijft er vrijwel uitsluitend een sinus over. Maar dat is geen probleem, want onze oren doen hetzelfde met het originele geluid. Er gaat dus geen informatie verloren.
free_electron
Silicon Member
Professioneel ElectronenTemmer - siliconvalleygarage.com - De voltooid verleden tijd van 'halfgeleider' is 'zand' ... US 8,032,693 / US 7,714,746 / US 7,355,303 / US 7,098,557 / US 6,762,632 / EP 1804159 - Real programmers write Hex into ROM
Op 28 juli 2009 07:46:13 schreef GJ_:
[...]
Maar ik lees net dat een sinus wel mogelijk is maar een zaagtand of een blokgolf van 20kHz niet.Dat betekend dan toch:
1) dat het niet betrouwbaar word opgeslagen op de CD
2) dat de speler het niet reproduceerd maar gewoon een (meestal) goed gokt.
een zaagtand of blokgolf van 20KHz word tinderdaad niet correct opgeslagen. simpelweg omdat de bandbreedte alleen toestaat om grondgolven tot 20Khz op te slaan. zaagtanden en blokgolven zijn samengestelde signalen. alle frequentiecomponenten boven 20Khz worden weggegooid. ( je hoort die toch niet. )
trouwnes als je naar een blokgolf of zaagtand of sinus luisterd van 20 Khz : die klinken net het zelrfde : het menselijk gehoor kan die additionele frequenties ook niet meer horen ... je hoort wel ene verschil tussen een 1Khz blok, zaagtand of sinus... maar niet meer tussen ene op 20Khz
Tidak Ada
Rommelige werkplek? In de natuur is wanorde de meest stabiele toestand; de entropie is dan maximaal. Het handhaven van "orde" kost daarom altijd energie.
Op 28 juli 2009 18:45:51 schreef GJ_:
Eigenlijk begin ik nu te begrijpen dat de enige reden dat er nog een beetje fatsoenlijk geluid vanaf komt is omdat de natuur en muziekinstrumenten voornamelijk sinussen voortbrengen.
een vioolen een fluit brengen toch echt een soort zaagtand voort!, maar ja die harmonischen van tonen boven 8 à 10 kHz horen we toch niet meer....
Laagfrekwentere zaagtanden worden door een CD speler wel goed weergegeen, zolang er maar voldoende harmonischen hoorbaar zijn.
free_electron
Silicon Member
Professioneel ElectronenTemmer - siliconvalleygarage.com - De voltooid verleden tijd van 'halfgeleider' is 'zand' ... US 8,032,693 / US 7,714,746 / US 7,355,303 / US 7,098,557 / US 6,762,632 / EP 1804159 - Real programmers write Hex into ROM
Op 28 juli 2009 10:55:48 schreef joopv:
[...]
Die situatie kun je inderdaad krijgen - als de signaalbron en A/D clock synchroon lopen.Maar als je toch al die moeite gedaan hebt om ze synchroon te laten lopen, kun je ook wel de moeite nemen om de toppen te sampelen in plaats van de nuldoorgangen. Een nul-argument dus.
In de praktijk lopen de klokken niet synchroon, wordt er dithering en pre-emphasis toegepast en is er anti-aliasing filtering aanwezig.
vandaar dat je 'net iets' snelle rmoet sampelen. zo komt dit probleem niet voor.
beertje_01
My Tube is bigger then yours
ik begon me nu eigenlijk het volgende af te vragen.
miss een beetje of topic maar toch
inverband met het undersampling gebeuren.
kun je dit niet een beetje bezien als het mixen van het signaal met de sampling frequentie en tegelijkertijd ook samplen.
genomen dat het signaal in kwestie eerst deftig door een bandpass is gegaan.
om dit signaal nu terug in analoge vorm om te zetten moet je na de DAC ook terug mixen met N keren de sampling frequentie
(dit lijkt me wel eens een heel interessant idee voor sdr, zeker met 24bit 192kHz geluidskaarten 
)
Op 28 juli 2009 19:02:41 schreef Robin F.:..een blok van bijvoorbeeld 15 kHz klinkt hetzelfde als een sinus van 15 kHz...
Daar ben ik het niet mee eens, die klinken behoorlijk verschillend.
Een vraagje: als je met 44,1kHz samplet, duren die samples dan 22µs (1/44,1kHz) of korter, en wordt er een gemiddelde waarde genomen of wàt wordt er juist gesampled?
Ik lees hier "als je telkens juist de nuldoorgangen samplet heb je niks" maar dat zou een sampletijd van 0 betekenen aangezien de nuldoorgang eigenlijk oneindig kort duurt... toch? Als je samples een zekere tijd duren ga je sowieso iets samplen... tenzij je een symmetrisch signaal samplet van exact de helft van de samplefrequentie en de nuldoorgang steeds in het midden van de sample zit.
Ik word er helemaal sampel van.
Op 28 juli 2009 19:43:14 schreef GJ_:
[...]
Daar ben ik het niet mee eens, die klinken behoorlijk verschillend.
Bij lage frequenties klinken ze behoorlijk verschillend, maar vanaf een kHz of 8 (net even uitgeprobeerd) hoor ik geen verschil meer tussen een sinus en een blok.
Op 28 juli 2009 19:43:14 schreef GJ_:
[...]
Daar ben ik het niet mee eens, die klinken behoorlijk verschillend.
Ik wil je best geloven ('k zou het eens moeten testen), maar hoe komt dat dan? In theorie hoor je die harmonischen toch niet meer? Maar dat is leerstof die bij mij al heel ver weg zit dus ik vergeet wellicht iets...
Op 28 juli 2009 18:45:51 schreef GJ_:
Nou scheelt het dat we die 20kHz toch niet horen. Van een beetje volgroeid mens gaat het gehoor niet verder dan een goeie 16kHz.
Maar wat we wel weer horen zijn mengprodukten van de te hoge tonen.
BTW: waar is het lijdend voorwerp gebleven?
Op 28 juli 2009 20:08:27 schreef Robin F.:
Bij lage frequenties klinken ze behoorlijk verschillend, maar vanaf een kHz of 8...
Net ook even geprobeerd, je hebt helemaal gelijk.....bijna. Bij klinken ze vanaf 4kHz al gelijk.
Mijn trommelvliezen kunnen kennelijk niet zo snel blokgolven. Teveel massatraagheid.
maartenbakker
Golden Member
www.elba-elektro.nl | "The mind is a funny thing. Sometimes it needs a good whack on the side of the head to jar things loose."
Nouja dan kan ik mijn stelling wel aanpassen dat je het verschil tussen 44,1 en 96kHz meestal nauwelijks hoort. Maak daar dan maar gewoon niet van.
pa3gws
Ik ben gestopt met roken nu mijn schakelingen nog.
BTW: waar is het lijdend voorwerp gebleven?
Die zit in een donker hoekje zijn wonden te likken.
Ganzz
-
En toch vind ik dit best een leerzame discussie. Veel hiervan wist ik nog niet echt precies. Volgend jaar krijgen we dacht ik Fourier en Shannon uitgelegt.
Verschillen tussen CD en SACD zijn minimaal, maar bij SACD is het niet allemaal Hosanna, maar dat is een ander verhaal.
Jammer dat DVD audio niet doorzet.
Op 28 juli 2009 20:58:35 schreef pa3gws:
[...]Die zit in een donker hoekje zijn wonden te likken.
Misschien.
[Bericht gewijzigd door Henry S. op (13%)]
Op 28 juli 2009 18:45:51 schreef GJ_:
Eigenlijk begin ik nu te begrijpen dat de enige reden dat er nog een beetje fatsoenlijk geluid vanaf komt is omdat de natuur en muziekinstrumenten voornamelijk sinussen voortbrengen.
Natuurlijke muziekinstrumenten brengen alles behalve sinussen voort. De golfvormen zijn in de regel zeer complex en kunnen bovendien gedurende de normale levensduur van de voortgebrachte toon drastisch van timbre en grondtoon veranderen. Percussieve instrumenten doen dit zeer sterk terwijl fluiten, orgeltonen e.d. een meer konstant timbre hebben en vrij dicht een een sinusvorm kunnen benaderen.
Blokgolven van 10 en 15 Khz zijn vooral kunstmatig opgewekte klanken. Er bestaan geen (bijna) natuurlijke muziekinstrumenten met een grondtoon van 10 Khz of meer.
Ton
Op 28 juli 2009 21:12:02 schreef betelgeuse:
Blokgolven van 10 en 15 Khz zijn vooral kunstmatig opgewekte klanken. Er bestaan geen (bijna) natuurlijke muziekinstrumenten met een grondtoon van 10 Khz of meer.
Een voorbeeld van een instrument dat <16Hz - 20kHz op kan wekken is het kerkorgel.
Op 28 juli 2009 18:45:51 schreef GJ_:
Maar als ik zo eens zie kan diezelfde CD speler dus ook geen 10kHz zaagtand of blokgolf betrouwbaar weergeven. Dat kan pas bij veel lagere frequenties.
Dat is natuurlijk ook niet specifiek voor een CD. Dat geldt evengoed voor zuiver analoge systemen. Neem nu een langspeelplaat of een ouderwetse compact casette: die dingen zijn ook allemaal beperkt in bandbreedte. Ik weet nu niet meteen welke frequenties die toestellen aankunnen, maar neem nu dat het ook max 20KHz is. Als je daar dan een blokgolf of zaagtand van 20KHz zou op registreren dan krijg je net hetzelfde fenomeen als met de CD: als je ze opnieuw afspeelt komt er evengoed een sinus terug uit....
Ik had me er eerst niet mee willen bemoeien, maar zit toch nog met een vraag aan degenen die het hier over een test CD met sinussen hebben. Bij een DDS gaat de amplitude bij toenemen van de frequentie naar beneden met een sin(x)/x vorm. Valt deze ook waar te nemen bij een CD speler? Of is de gebruikelijke oversampling-DAC in staat dit nog te compenseren?
WilToyo
Maak me niet gek, ik ben al gek.
Op 28 juli 2009 21:16:34 schreef Henry S.:
[...]
Een voorbeeld van een instrument dat <16Hz - 20kHz op kan wekken is het kerkorgel.
Yup, pijporgels welteverstaan elektronische orgels redden dat bij lange na niet, maar dat zijn ook geen natuurlijke instrumenten. Hoewel ze die tegenwoordig heel dicht kunnen benaderen. Ik heb lang geleden eens een excursie gehad in een kerk, waar ze de laagste en de hoogste toon lieten horen. Je hoort niets, maar je voelt het wel degelijk. Bij de lage tonen krijg je een raar gevoel in je maag en bij de hoge zere en (later) piepende oren.
Overigens interresante discussie, ik kan er niet veel aan toe voegen, maar volg het wel.