From: woju@keep.fantasy.sub.org (Wolfgang Jung)
Newsgroups: de.rec.music.misc
Distribution: tp
Organization: The Fantasy Keep in Berlin
X-News: HERMES MMAIL 1.04 Rev. Sep  5 1992
Subject: Re: CD-Preise und DCC/DAT
	<1992Dec8.093524.9649@amylnd.stgt.sub.org>
	<Bz1n65.AG7@hermes.hrz.uni-bielefeld.de>
	<BzEtyp.Bv@birnehh.mali.sub.org>
Date: Sun, 20 Dec 1992 22:46:58 MET

bit@birnehh.mali.sub.org (Mike Hoehn) writes:

>malte@techfak.uni-bielefeld.de (Malte Uhl) writes:

>>Ich bin mir bis heute noch nicht voellig sicher was die technischen Ursachen
>>fuer die - meines Empfinden nachs - minderwertige Wiedergabe durch CD Spieler
>>verursacht, trotz der theoretischen Vorteile, die das digitale Konzept auf-
>>weist. [...]

>Leider setzen viele Leute "digital" mit "gut" gleich. Wer sich aber
>mal mit der A/D - D/A Wandlung beschaeftigt hat, weiss dass dies nur
>mit Vorsicht zu behaupten ist.

Nun der Grosse Vorteil davon ist, dass solange man 1 und 0 en unterscheiden
kann, solange bleibt die Qualitaet des Signals erhalten egal durch wie viele
Leitungen & Schaltungen das Signal gegangen ist. Solange Du eben an Deinem
Wandler 1 & 0 sicher auseinander halten kannst ist alles OK, und da
kann eine Rauschstarke Leitung drunter sein :-)
Nun es ist klar, dass die Signalqualitaet zunimmt bei steigender Aufloesung
Abtastung, doch man denke an die Datenflut !

>Leider finde ich meine Unterlagen jetzt nicht, um detaillierte Bei-
>spiele zu geben (ich hab ja nun auch nicht alles im Kopf).
>Aber vielleicht koennen sich andere Leute hierzu mal auslassen.

Man nehme sich ein Buch ueber Nachrichtenuebertragung in dem auch
das Abtasttheorem beruecksichtigt wird (Sorry habe keine Literaturliste
zur Hand.

>>[...] Ich denke, dass das Aufloesungsvermoegen des Gehoers bei weitem groesser
>>ist, als das mit 16 Bit Samples "natuerliche Wiedergabe" bewerkstelligt werden
>>koennte. [...]

>Der Meinung bin ich auch. Aber auch die Sampling-Frequenz duerfte IMHO
>zu niedrig sein. Der Mensch hoert normalerweise zwar nur Frequenzen
>bis 20 KHz, bei der theoretisch die 41 KHz der CD ausreichen, aber
>das heisst noch lange nicht, dass ein 20 KHz Signal dann originalgetreu
>wiedergegeben wird.

Aber dazu ist anzumerken, dass das menschliche Ohr 
a) bei den wenigsten Menschen bis 20 khz geht..
b) natuerlich die Aufloesung geringer wird..

>Als Beispiel mal eine 10 KHz Sinusschwingung (um realistisch zu bleiben,
>20 KHz ist dafuer etwas hochgegriffen). Um nun eine Schwingung mit
>10 KHz wiederzugeben, muss man mindestens mit 20 KHz samplen, damit
>man den positiven und den negativen Teil des Amplitudenverlaufs er-
>fasst (ansonsten wuerde sich eine voellig andere Schwingung ergeben).
>Da bei der CD nun aber ca. 40 KHz ueblich sind, wird unsere angenommene
>Schwingung vier mal abgetastet. Durch die Interpolation koennte diese
>Sinus-Schwingung sicher noch relativ originalgetreu abgebildet werden.
>Doch was ist bei komplexeren Schwingungen?

Die ganze Theorie geht natuerlich nur, wenn man einen passenden
Filter hinterherschaltet, der mit seiner Grenzfrequenz, der mit der 
Maximalfrequenz des Nutzsignals uebereinstimmt, und da ist man dann
hinreichend gut an dem Originalsignal dran. Die restliche Qualitaet
wird dann weitestgehend von den Quantisierung(Anzahl der Schritte)
vorgegeben. Wobei das sich dann auf das SNR hinzielt welches ja der
Faktor zwischen Nutzsignal und Geraeuschpegel ist.
(Signal to Noise Ratio)
(=         =     =    )

>>[...] Wer schon einmal Erfahrungen mit 8 Bit und auch mit 12 Bit A/D-D/A
>>Wandlern gesammelt hat, dem wird auffallen, dass der "metallische" Charakter
>>der Hoehenwiedergabe mit hoeherer Aufloesung abnimmt. Ich denke daher, dass
>>es nicht falsch ist zu extrapolieren und zu behaupten, dass mehr als 16 Bit
>>Aufloesung auch die "Natuerlichkeit" der Wiedergabe steigern wuerden.

Das Quantisierungsrauschen (SNR) ist halt dann noch hoerbar.

>Besonders in Verbindung mit einer hoeheren Sampling-Frequenz duerfte
>sich die Wiedergabequalitaet sicher noch um einiges steigern lassen.

Und die Datenmenge auch, doch wie Gut sind die Analogen Wiedergabe-
moeglichkeiten, welche man IMMER benoetigt um aus einem Signal auch
wieder Schall zu erzuegen..

>Man muss auch mal ueberlegen, wann die CD erfunden wurde. Da haette
>bestimmt niemand an 128 Bit Aufloesung und 100 KHz Samplingfrequenz
>gedacht. Wenn es damals schon die technischen Moeglichkeiten gegeben
>haben sollte (das weiss ich jetzt nicht), waeren die entsprechenden
>Geraete schlichtweg zu teuer gewesen. Man denke nur mal an die Computer-
>technik zu den Zeiten...

BTW Auf der CD stehen nur 14 Bit Daten. 
Eine normale CD hat Platz fuer ca 82 Minuten das macht dann eine 
Kapazitaet von ca 336 MB. Nun diese Kapazitaet liesse sich mit der 
Heutigen Technik bestimmt noch verdoppeln, das wuerde zwar eine
Verdopplung der Datenmenge erlauben (1 BIT mehr Aufloesung),
doch wuerde es zu boesartigen inkompatiblitaeten fuehren, was
ja nicht Sinnvoll ist bzw auch ,wie es mir mit den CD's aufgefallen
ist, auch nicht noetig.
Fuer Deine Werte wuerde sich folgendes ergeben:
1.5 MB (1024^2 bytes = 1 MB ) wuerdes Du an Platz fuer eine Sekunde
brauchen wenn ich das mal auf die 82 Minuten der heutigen CD hochrechne,
dann komme ich auf: 7507 GB (1024^3 bytes = 1 GB)
Ausserdem erfodert es eine Aus & Leseschwindigkeit von 1.5 Mhz 

Natuerlich wuerde es etwas bringen die Datenmenge zu erhoehen, doch um
die SNR um den Faktor 2 zu Druecken musst Du die Datendichte um 2 erhoehen
was sich damit weiter selbst erklaert..


Gruss
	Wolfgang

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