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Nyquist
saint.itch 2010-03-01, 00:11 #1
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Subject: Nyquist
Spur: Stereoaufnahme
 Links : eigenes Rauschen + Nutzsignal
 Rechts: eigenes Rauschen + Nutzsignal

Dies lässt sich mittels Phasenverschiebung
um 180° nachweisen:

Spur: Stereoaufnahme (rechter Kanal 180° Phasenverdreht)
 Links :       eigenes Rauschen + Nutzsignal
 Rechts: 180° (eigenes Rauschen + Nutzsignal)

Das Ergebnis ist ein fast vollständig vom
Nutzsignal bereinigtes Rauschen von linken
sowie um 180° verschobenen rechten Kanals.
Aufgrund der statistischen Unterschiede
des sogenannten weißen Rauschens kann sich
das Rauschen aus dem linken und rechten Kanal
nicht aufheben, da sie sich unterscheiden.

Leider ist es nicht möglich dieses Rauschen
phasenverschoben gegen das in Mono zusammen-
gemixte Original laufen zu lassen, da diese
Rauschspur wenn sie zu einer Monospur zusammen
-gemixt wird das Rauschen des rechten Kanals
bereits phasenverschoben beinhaltet. Der linke
Kanal würde sein eigenes Rauschen zwar verlieren,
aber dafür würde das phasenverschobene Rauschen
sich verstärken.

Nyquist
Um das Rauschen zu reduzieren ergibt sich also
folgender Ansatz, aufgrund der Stereoaufnahme:

if( sample_linker_kanal[position] = sample_rechter_kanal[position] ) {
  neue_spur_samples[position] = sample_linker_kanal[position]
}

Die Abfrage wird nur wahr, wenn in beiden Samples
das Nutzsignal gefunden wurde. Ein Rauschsample
wird sich aufgrund des statistischen unterschiedes
unterscheiden. Aufgrund der Redudanz durch das
Stereomikrofon ist es also möglich Nutz- von Rausch-
Signal zu unterscheiden.

Leider kann ich Nyquist nicht und die Hemmschwelle
ist nicht gering. Kann mir jemand den Code oben
in Nyquist übersetzen?
edgar-rft (Moderator) 2010-03-01, 01:34 #2
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Ich verstehe ehrlich gesagt den Ansatz nicht so ganz:

if (sample_linker_kanal[position] = sample_rechter_kanal[position]) {
    neue_spur_samples[position] = sample_linker_kanal[position]
}

Anders formuliert bedeutet das:

if ( Nutzsignal+Rauschen_1 = Nutzsignal+Rauschen_2 ) {
   ...
}

Diese Bedingung wird fast nie erfüllt sein, und wenn, dann ist es ein Zufall, weil "Rauschen_1" und "Rauschen_2" nicht gleich sind. Das Ergebnis wird aber auch dann nicht das Nutzsignal sein.

Um die Signale mit der "if" Bedingung miteinander vergleichen zu können um das Nutzsignal zu finden, muss vor dem Vergleich bereits das Rauschen entfernt worden sein, weil sonst durch die zwei verschiedenen Rauschanteile das Nutzsignal nicht identifiziert werden kann.

Eine andere Geschichte:

  • Eine Phasenverschiebung ist eine Verschiebung im Zeitbereich (in der Tonspur nach rechts oder links), so wie mit dem Audacity Zeitverschiebewerkzeug.

  • Wenn du das Signal mit "Effekt > Invertieren" auf den Kopf stellst handelt es sich um eine Phasendrehung. Der wichtige Unterschied ist der, dass bei einer Phasendrehung im Zeitbereich nichts verschoben wird.
Deutsche Handbücher und Onlinehilfe findet ihr unter "Bitte zuerst lesen", "Informationen und Fragen zur Webseite" und "Allgemeine FAQ"
saint.itch 2010-03-01, 01:58 #3
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Anders formuliert bedeutet das:

if ( Nutzsignal+Rauschen_1 = Nutzsignal+Rauschen_2 ) {
   ...
}
Nicht ganz.

Also wenn ich das richtig verstanden habe, ist die Samplerate
die Aufnahme pro Sekunde, wie Bilder in der Sekunde.

Der Unterschied wäre die Anzahl, Bilder sind ab 25 flüssig.
44'100 Aufnahmen in der Sekunde ist da schon ein wenig mehr.

Ich habe mir dass so gedacht:

Ein Sample ist ein Bruchteil einer Sekunde mit einer Frequenz.
Also Nutzsignal, Rauschen, Nutzsignal, Rauschen.

Erst das Abspielen dieser großen Menge sorgt für eine
vermischte Wahrnehmung

Vielleicht drücke ich mich falsch aus, aber das es möglich
ist, zeigt dass die Phasendrehung das Nutzsignal auslöscht.
Und das ist ja nicht weiteres als die Rechnung:

if(signal1 = signal2) && (signal1 = 90°_gedreht) || (signal2 = 90°_gedreht)

Zumindest so ähnlich.
Hast Du da vllt. eine Richtung mit einem Tutorial o.ä.
edgar-rft (Moderator) 2010-03-01, 02:23 #4
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Ich glaube ich weiss jetzt wo der Denkfehler liegt:

Leider ist es nicht möglich dieses Rauschen phasengedreht gegen das in Mono zusammengemixte Original laufen zu lassen, da diese Rauschspur wenn sie zu einer Monospur zusammengemixt wird das Rauschen des rechten Kanals bereits phasengedreht beinhaltet. Der linke Kanal würde sein eigenes Rauschen zwar verlieren, aber dafür würde das phasengedrehte Rauschen sich verstärken.

Das ist leider falsch:

Mono = (Links - Rechts)

Links  - Mono  =  Links  - (Links - Rechts)  =  Links  + (- Links) + Rechts  =  Rechts
Rechts - Mono  =  Rechts - (Links - Rechts)  =  Rechts + (- Links) + Rechts  =  2*Rechts-Links

Der linke Kanal enthält nun das Signal des rechten Kanals, und nicht das Signal des linken Kanals ohne Rauschen.

Anders herum wird es auch nicht besser:

Mono = (Rechts - Links)

Links  - Mono  =  Links  - (Rechts - Links)  =  Links  + (- Rechts) + Links  =  2*Links-Rechts
Rechts - Mono  =  Rechts - (Rechts - Links)  =  Rechts + (- Rechts) + Links  =  Links

Das ist im Prinzip der gleiche Grund, warum beim Karaoke-Effekt durch eine Subtraktion aus einer Stereospur nur der Mono-Gesang entfernt werden kann, aber es umgekehrt nicht möglich ist ein Signal zu erzeugen, das nur den Mono-Gesang übrig lässt.
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This post was edited on 2010-03-01, 02:45 by edgar-rft.
edgar-rft (Moderator) 2010-03-01, 02:31 #5
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Ich habe mir dass so gedacht: Ein Sample ist ein Bruchteil einer Sekunde mit einer Frequenz, also Nutzsignal, Rauschen, Nutzsignal, Rauschen. Erst das Abspielen dieser großen Menge sorgt für eine vermischte Wahrnehmung.

Das stimmt leider nicht. Es handelt sich bei jedem Samplewert nach dem A/D-Wandler bereits um eine Addition von Nutzsignal und Rauschen, die miteinander vermischt sind. Jeder Samplewert enthält also einen statistischen Fehleranteil, wobei der Fehleranteil sich dummerweise auch noch aus mehreren Fehlern zusammensetzt, denn der A/D-Wandler erzeugt auch noch einmal einen Fehler, das sogenannte "Quantisierungsrauschen", das auch noch im Samplewert mit enthalten ist. Das Rauschen durch die elektrischen Vorverstärker ist aber meist mindestens mehrere tausend mal stärker, das Quantisierungsrauschen spielt heute mit Soundkarten ab 16-bit Auflösung oder besser nur noch eine untergeordnete Rolle.
Deutsche Handbücher und Onlinehilfe findet ihr unter "Bitte zuerst lesen", "Informationen und Fragen zur Webseite" und "Allgemeine FAQ"
saint.itch 2010-03-01, 05:40 #6
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ich hab mich gerade durchgequält:

Ergebnis ist...
Ich beweise dass es möglich ist, bei Phasendrehung
das selbe Signal ungedreht zu eliminieren.
Eine Trennung ist nicht möglich, also bleibt nur der
Weg, mir dass als Signal zu holen, was ich auslösche,
wenn ich bei der Stereoaufnahme einen Kanal invertiere
und dann beides auf Mono stelle.

Denn das ist das Nutzsignal!
Das kann man dann nicht mehr hören.
Zwar in Mono, aber dass ist wirklich sch... egal. :)
Allerdings glaube ich, dass dieser Effekt weniger zum
tragen kommen würde, als erhofft.
Ich schein dass mit den Samples noch nicht ganz
verstanden zu haben. Das Rauschen ist da wohl
mit drinnen wie Du sagst. Aber 10-20% Rauschen würde
meine Methode entfernen.

Gibt es vllt. einen Debugbefehl o.ä. wo das Phasenauslöschen
quasi umgekehrt wird?

PS:
Vom Karaoke-Effekt hab ich den "Trick" ja ;)
This post was edited on 2010-03-01, 05:48 by saint.itch.
saint.itch 2010-03-01, 05:49 #7
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Tontechnik, ich bin enttäuscht.
Wo sind die Tricks? ;)
saint.itch 2010-03-01, 05:52 #8
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Der Teil mit dem Rauschen eingerechnet im Nutzsignal:

Bedeutet dass, wenn das Nutzsignal:

1 2 3 4 5

und das Rauschen

2 3 1 3 2

ist, dass in der Datei steht:

3 5 4 7 7

und das bei Wiedergabe dann
wie das Nutzsignal mit Rauschen
klingt?
saint.itch 2010-03-01, 05:55 #9
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Ich glaube ich muss mich auf Elektronik konzentrieren,
dass ist hoffnungslos.

Werden hier irgendwo Samples erklärt, oder ist
dass zu unerfahren. (Hier sind ja echte Tontechniker)
Ingmar (Moderator) 2010-03-01, 08:13 #10
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In reply to post #6
Quote by saint.itch:
.......
Ich schein dass mit den Samples noch nicht ganz
verstanden zu haben. Das Rauschen ist da wohl
mit drinnen wie Du sagst. Aber 10-20% Rauschen würde
meine Methode entfernen......

Ich bin kein Tontechniker und verstehe von dem bisher in diesem Thread nicht allzuviel. Allerdings deucht mir, das du "Rauschen" und allen "Balast" zu nicht differenziert genug siehst.

Jeder einzelne Ton ist gleichzusetzen mit einer Zahl. Im Falle vom "Rauschen" legt man ein Muster einer Zahlenfolge (die man als Rauschen markiert hat) fest und das wird (mit Tolleranzen) rausgerechnet.

Beim Karaoke-Effekt wird alles in der Spur einfach umgedreht. Da jede Schwingung (zumindest in der Musik) ein posetive und negative welle hat, wird daraus einfach negativ und posetiv. Da nun die Stimmen meist genau im Center der Stereokanäle angelegt wird (deswegen funktioniert das nur, wenn überhaupt, in echten Sterespuren), heben sich die Schwingungen, durch eben seine Invertierung auf der einen Seite, auf (im besten Fall). Es ist also eine rein Mathematische Rechnung. Aus 1+ und 1- wird 0. Ist aber eine 2+ und eine 1- gegenüber, kommt 1+ raus und der Ton wird nicht selten hörbar verfremdet. Im Grund kein Geheimnis und eher ernüchteren mathematische Rechnerrei.
(:- Ingmar :-)
edgar-rft (Moderator) 2010-03-01, 11:33 #11
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Bedeutet dass, wenn das Nutzsignal:

1 2 3 4 5

und das Rauschen

2 3 1 3 2

ist, dass in der Datei steht:

3 5 4 7 7

und das bei Wiedergabe dann wie das Nutzsignal mit Rauschen klingt?

Es handelt sich bei der zweiten und dritten Zahlenfolge um zwei verschiedene Rauschsignale, die sich aber akustisch wahrscheinlich vollkommen gleich anhören. Im Prinzip hält das Gehirn jede Art von "Durcheinander-Zahlen" für Rauschen, so lange es sich nicht um periodische Wiederholungen handelt.

Eine ganz andere Geschichte:

Ich habe jetzt fünf Stunden lang meinen ganzen HTML-Kram sortiert und alle brauchbaren Links auf einer Seite zusammenkopiert:


Die meisten Links gehen momentan auf engliche Seiten, weil das waren die Themen zu denen saint.itch die meisten Fragen gestellt hatte. Ich bin (wie man wahrscheinlich auf der Seite auch sieht) nocht nicht fertig mit Aufräumen, es wird also noch mehr kommen. Die Seite kann auch auf den eigenen Rechner runtergeladen werden, die Links funktionieren dann immer noch.

Für heute habe ich aber keine Lust mehr sondern die Schnauze voll :-), ich mache jetzt erst mal ein paar Stunden Pause.

Letztes Update: 1. März, 15 Uhr, jetzt mit viel mehr deutschen Links ...
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This post was edited 2 times, last on 2010-03-01, 15:12 by edgar-rft.
saint.itch 2010-03-01, 15:45 #12
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Cool, danke! :D
edgar-rft (Moderator) 2010-03-02, 15:06 #13
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Jetzt mit noch viel mehr Links:


Bin aber so wie es aussieht immer noch nicht fertig, heute wird aber wahrscheinlich nichts mehr gross passieren ...
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saint.itch 2010-03-02, 22:33 #14
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Ja, sehr detailliert und manchmal versteh ich sogar was. :D

Dass Du die Hoffnung, hier keine Fragen mehr beantworten
zu müssen, aufgeben kannst, weisst Du ja hoffentlich. ;) :p
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