Samplefrequenz? - Alle Spuren außer der 1. sind viel zu tief!

Hi,

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Sample-Frequenz
Die Samplefrequenz bezeichnet die Häufigkeit, mit der einem analogen Sound bei der Aufnahme "Proben entnommen" und diese dann als Zahlenwert aufgezeichnet werden. Bei einer Sample-Frequenz von 32 kHz sind dies 32.000 Werte pro Sekunde. Der höchste aufzeichenbare Ton liegt dann bei rund 16 kHz. Übliche Werte sind 8 kHz (digitales Telefon), sowie im Studio 32 kHz (digitaler Rundfunk), 44,1 kHz (CD), 48 kHz (DAT); darüber nur in Ausnahmefällen für sehr anspruchsvolle Musikaufnahmen (Studiotechnik).

Haha Pennywize

Darts: Der wxWidgets-Krempel nervt, weil Audacity 1.2.x noch ein sehr altes wxWidgets braucht. Wird aber in der nächsten Version besser, versprochen. Zu Deinem eigentlichem Problem: Das Problem ist schon mal aufgetreten, und scheint ein Problem der ALSA-OSS-Emulation zu sein. Ich wette, Du hast ALSA als Standard-Soundsystem im Kernel (wenn Du einen 2.6er-Kernel hast, sowieso). Dann verwendet Audacity standardmäßig die OSS-Emulation. Kannst Du mal versuchen, Audacity mit ALSA zu kompilieren? Dann sollte das Problem weg sein. Mit ALSA kompilieren geht, wenn man beim ./configure einen Parameter angibt:

./configure --with-portaudio=v19
make
sudo make install

Ich kann mit meinem ZOOM MRS-4 auf 16 oder 32 kHz aufnehmen. Da ich praktisch nur Sprache aufnehme, scheint mir 16 kHz zu reichen. Ist das richtig? Wenn ich eine CD brenne für den Radiosender muß ich dann auf 44,1 kHz als Projektrate hochrechnen?

Ich habe versuchsweise mal meine mit 32 kHz aufgenommene Sprachprobe auf 16 kHz und auf 8 kHz runtergerechnet. Bei 8 kHz ist ein deutlicher Unterschied zu merken, bei 16 kHz für mich keiner.

Und das Sampleformat mit 32 bit-float, wie wird das beimExport nach .WAV auch berücksichtigt? Wie wirkt sich das aus? "signed 16 bit PCM" ist das normale bei WAV? Das kann ich dann für den Sender auch nicht unterschreiten?

Zitat

Wenn ich eine CD brenne für den Radiosender muß ich dann auf 44,1 kHz als Projektrate hochrechnen ?

Auf jeden Fall weil Audio-CDs arbeiten *ausschliesslich* mit 44.1 kHz und 16 bit. Einzige Alternative wäre mp3 oder ogg als Datendisk - so machen wir das zumindest (http://www.querfunk.de). Das kann dann aber natürlich nur aus einem Rechner heraus über die Soundkarte gesendet werden, hängt also von den Möglichkeiten im Studio des Senders ab.

Zitat

Bei 8 kHz ist ein deutlicher Unterschied zu merken, bei 16 kHz für mich keiner.

Kommt drauf an was Du für ein Mikro verwendest.

Zitat

Und das Sampleformat mit 32 bit-float, wie wird das beimExport nach .WAV auch berücksichtigt? Wie wirkt sich das aus? "signed 16 bit PCM" ist das normale bei WAV? Das kann ich dann für den Sender auch nicht unterschreiten?

Die Auflösung des exportierten Signals hängt von den Einstellungen unter "Datei > Einstellungen > Dateiformate > Unkomprimiertes Dateiformat" ab. Bei Audio-CD kommt hier nur 16-bit Auflösung in Frage, sonst kann der CD-Spieler das nicht abspielen.

Das Format, mit dem Audacity intern rechnet kannnst Du unter "Datei > Einstellungen > Dateiformate > Qualität > Standard Sampleformat" einstellen. Die "Standard Samplefrequenz" dort ist lediglich ein "Vorschlag", den Audacity automatisch verwendet wenn im Hauptfenster unter "Projektrate" (links unten) nicht was anderes eingestellt ist.

>>Bei 8 kHz ist ein deutlicher Unterschied zu merken, bei 16 kHz für mich keiner.<<
>>Kommt drauf an was Du für ein Mikro verwendest.<<

Ich hab ein Sennheiser MD 421 ausprobiert, dass viel zu schwach ist. Ich habe mir grade in AKG C 1000 bestellt, das hoffentlich besser ist. Verschiedenen Testberichten zu urteilen muß es für MD oder den ZOOM geeignet sein.

Auskunft Fa. Sennheiser zum MD 421: Audio-Übertragungsbereich 30.....17000 Hz (http://www.sennheiser.com/sennheiser/icm_eng.nsf/root/00984#)

16 kHz Samplefrequenz bedeutet: Tonübertragung bis 8 kHz möglich (in der Praxis wg. Antialiasing-Filtern 8kHz / Wurzel-aus-zwei = 5.6 kHz), für Sprache reicht das im allgemeinen also noch aus. Das AKG ist natürlich wesentlich besser als das Sennheiser (und auch teurer), zu bedenken ist aber auch, dass der Zoom nicht gerade viel Speicher drin hat, wenn Du mehr Höhen haben willst musst Du natürlich auch mit der Samplefrequenz raufgehen, was aber nichts anderes bedeutet als dass Du dann weniger Aufnahmezeit zur Verfügung hast.

Noch was: was wichtig ist zu wissen: das Sennheiser ist ein dynamisches Mikrofon (es nimmt mit einer Spule auf). Eine Spule ist vom Gewicht her viel schwerer als eine Kondensatormembran (wie im AKG). Dynamische Mikrofone sind daher auf Grund der höheren Masseträgheit grundsätzlich viel unempfindlicher als Kondensatormikrofone, man muss da ziemlich nah reinsprechen, wenn man hinterher noch was verstehen soll. Dynamische Mikrofone brauchst Du dann, wenn es besonders laut zugeht (wie z.B. auf einer Musikerbühne). Als Reportagemikrofone sind Kondensatormikrofone (wie das AKG) wegen der höheren Empfindlichkeit weitaus besser geeignet, haben aber halt den Nachteil, dass sie leichter übersteuern, wenn man reinbrüllt (was bei einer Reportage aber im allgemeinen weniger vorkommt), ausserdem brauchen sie halt entweder Phantomspeisung oder Batterie.

Ich hatte auch mal eine Linksammlung zum Thema "Mikrofonbücher und was sonst noch so alles dazugehört" angefangen unter https://audacity.fuchsi.de/247, das Neumann Mikrofonbuch ist da eigentlich das beste und leicht verständlichste von allen (das steht nur bei Neumanns zum Download und ist keine Neumann Eigenwerbung).

Dann noch eine Privatdurchsage: Habe im Radio wegen der Tascam Karte gefragt, aber ich glaube Du weisst selber, was "Gemeinnützige GmbH" heisst: Bargeld nur kurz vor Weihnachten möglich (das letzte Wort ist da aber noch nicht gesprochen).

Du bist ja ein wahre Fundgrube für gute Tipps! Der Tipp: "Nimm ein MD 421" stammte übrigens von einem Tontechniker, der beim WDR arbeitet, aber sich in dem Punkt völlig geirrt hat.

AKG sagt übrigens auch zu MD-Recording: "Für Ihre Anwendung eignet sich ein robustes dynamisches Mikrofon am besten."
http://www.akg.com/products/pr…E,pid,759,_view,tips.html

Jemand der dort einen Kommentar zu dem C 1000 schrieb, wunderte sich auch über die Empfehlung. Er schrieb, dass das C 1000 ganz hervorragend für MD-Recorder geeignet ist. Es ist wirklich ärgerlich, falsche Tipps zu bekommen.
Beim Bürgerradio begründete man die Empfehlung zu einem dynamischen Mikro mit der Tatsache, dass im Verleihbetrieb die Batterien des Mikros schnell mal leer sein können. Jemand, der die Mikrobatterie nicht überprüft, achtet aber mit Sicherheit auch nicht auf die MD-Batterie! Also das ist kein wirkliches Argument. Das Problem ist eher, dass das Thema in sich sehr komplex ist und man eben ein gutes Stück an Erfahrung braucht.

Das ZOOM MRS-4 hat satte 130 Minuten bei 16kHz 1 Kanal (128 MB-Karte). Das ist doch ganz schön lang für Reportagen. Die MD kann auch nicht viel mehr in guter Qualität. Und man kann 2 Kanäle aufnehmen mit dann eben ca. 65 Minuten. Ich habe insgesamt 3 Karten je 128 MB. Die kosten bei eBay etwa 17 Euro.

Das mit der Samplingrate muß ich noch mal überprüfen. Ich habe schon einen Unterschied an der Kurve gesehen zw. 16 und 32 kHz. Die Auflösung erschien feiner, aber es machte beim Anhören keinen Unterschied.

Ich komme noch mal auf den Verlust durch die Antialiasingfilter zurück. Wie kann ich denn praktisch feststellen, ob ein Rekorder solche Filter hat bzw. welchen Frequenzgang der Rekorder aufzeichnet. Das müßte man doch so ausmessen können wie es auch Meßprotokolle für Mikros gibt.

sampling max
rate freq
44,1 kHz / 2 = 22,05 kHz / 1,414 = 15,6 kHz
32,0 kHz / 2 = 16,00 kHz / 1,414 = 11,3 kHz
16,0 kHz / 2 = 8,00 kHz / 1,414 = 5,65 kHz
8,0 kHz / 2 = 4,00 kHz / 1,414 = 2,8 kHz

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Eine Idee: Könnte man eine Funktion / Skript in Audacity einbauen, das über 5 Sekunden einen Ton von 0-25 Khz erzeugt? Das könnte ich dann mit meinem MP3 Rekorder bzw. ZOOM MRS-4 aufnehmen. Oder umgekehrt, eine WAV auf dem Rekorder abspielen und sehen, was im PC ankommt.

Es gibt eine Audacity-Funktion, die einen Sinus-Ton erzeugt (Generieren/Ton). Oder meinst Du was anderes?

Gruß
Markus

So ungefähr. Was ich mehr meinte war eine Anleitung. Ich habe jetzt mal 60 Sekunden Sinustöne hintereinandergelegt von 1-20 kHz. Die hören sich auf den PC-Lautsprechern nicht gut an, man kann sie aber noch hören. Müßte ich jetzt per line-in in den MP3 aufnehmen, um zu testen, ob der das aufnimmt? Di eFrage ist, was passiert am Line-out der Soundkarte. Wäre es dann snnvoll dasselbe mit dem MRS-4 zu machen? Gibt es noch was zu beachten?

Anleitung kommt nachher - ist aber nicht ganz einfach weil Du ausser Audacity, Rechner und MD Rekorder noch ein paar Messgeräte brauchst.

Also irgendwie koble ich jetzt schon die halbe Nacht, wie man mit einem 10 Euro Baumarkt Messgerät und Audacity einen einigermassenen Audiomessplatz hinbekommt. Das Problem dabei ist nicht Audacity sondern dass sich halt alle Pegel beim Ausmessen von Aufnahmegeräten nicht auf die Pegel in Audacity sondern auf die Maximal und Minimalpegel des Aufnahmegeräts beziehen. Die könnte man mit dem Soundkarteneingang zwar ohne grössere Probleme messen, dazu muss man aber ersteinmal die exakte Empfindlichkeit des Soundkarteneingangs bzw. auch den maximalen Ausgangspegel der Soundkarte wissen. Die Herstellerangaben lassen da meist schwer zu wünschen übrig.

Das Problem ist jetzt, dass man das eigentlich nur einmal ausmessen muss, alles andere kann man danach zu Fuss ausrechnen, für das einmal-Ausmessen brauchst Du aber relativ teure Messgeräte und die für eine einmalige Aktion zu kaufen ist Schwachsinn. Hintergrund ist: es gibt z.B. billige Soundblaster-Karten, die haben eine eingebaute Autoradio-Endstufe, damit Du direkt Lautsprecherboxen dran anschliessen kannst. Wenn Du von solch einen Ausgang z.B. mit Vollgas in einen Mikrofoneingang reinfährst, ist der natürlich hinterher kaputt. Man sollte also schon wissen, was man macht.

Trotzdem mal:

Frequenzgangmessung mit Audacity funktioniert folgendermassen: Geh auf "Generieren > Weisses Rauschen" und erzeuge 30 Sekunden Rauschen. Dann geh auf "Effekte > Verstärken -20dB" und mach das ganze Ding leiser. Das müsste jetzt am Soundkartenausgang ungefähr dem Line Messpegel für einen Minidisk oder Kassettenrekorder entsprechen. Miss mal spasshalber den Frequenzgang der Spur indem Du ein paar Sekunden von dem Rauschen mit der Maus markierst und auf "Ansicht > Spektrum (Frequenzanalyse)" gehst. Es erscheint dann ein Fenster mit einer Frequenzgangkurve und vier Feldern untendran, wo Du Sachen umschalten kannst. Was hier wichtig ist, ist das Feld "Linearfrequenz (rechts unten) auf "Logfrequenz" umzuschalten, damit Du eine logarithmische Horizontal-Einteilung kriegst, alles andere ist vorläufig mal nicht so wichtig, an dem Zahlenfeld rechts oben über der Linear/Logfrequenz kannst Du z.B. die horizontal-Auflösung einstellen, das stürzt aber gerne ab, wenn man hohe Werte einstellt, also lieber so lassen, wie es ist. Die Kurve, die Du oben siehst, sollte flach sein (vielleicht plus/minus ein Pixel, aber mehr auch nicht).

Bevor Du jetzt was misst, miss erstmal den Frequenzgang der Soundkarte selbst indem Du ein Miniklinke Überspielkabel vom Soundkarten Ausgang wieder zurück in den Eingang legst und mit "Multiplay" ("Datei > Einstellungen > Audio E/A") das ganze wieder aufnimmst (auf deutsch: Rausch-Spur abspielen und gleichzeitig in neuer Spur wieder aufnehmen). Dann markierst Du in der neu aufgenommenen Spur ein paar Sekunden mit der Maus und gehst wieder auf "Ansicht > Spektrum (Frequenzanalyse)". Höchstwahrscheinlich ist Deine Kurve jetzt schon viel verbeulter. Ein Ansteigen des Rauschens unter 100 Hertz ist relativ normal, das haben alle Analogverstärker (am Eingang der Soundkarte vor dem Wandler sitzt noch ein Verstärker, der rauscht auch nochmal), der Frequenzgang am rechten Ende sollte natürlich nicht schon vor ca. 16 kHz in die Hose gehen. Wenn einzelne nadelförmige Ausreisser zu sehen sind deutet das auf Hochfrequenzprobleme der Soundkarte hin (alle eingebauten Soundkarten sind mehr oder weniger direkt der Hochfrequenzstrahlung des Motherboards ausgesetzt, bei OnBoard Sound ist dieses Problem am schlimmsten).

Wenn der Frequenzgang der Soundkarte nicht allzu kriminell ist kannst Du ja mal drangehen die Line-Eingänge Deiner Aufnahmegeräte auszumessen. Statt des Überspielkabels zurück in den Eingang der Soundkarte schliesst Du halt das Aufnahmegerät an und nimmst alles anschliessend mit Audacity wieder auf. Auch das Aufnahmegerät sollte dabei lediglich auf -20dB ausgesteuert sein weil z.B. 10 kHz mit 0 dB aufnehmen können nur die wenigsten. Solche Sachen kommen aber auch in der Natur bei Mikrofonaufnahmen so gut wie nie vor (und wenn doch sind es sowieso meist Strörgeräusche, die man gar nicht drauf haben möchte), da muss man sich also keine Gedanken drum machen. Bei Kassettenrecordern z.B. musst Du dankbar sein, wenn sie 10 kHz überhaupt noch aufnehmen können.

Thema Mikrofoneingänge ausmessen müssen wir nochmal eine Runde verschieben, weil da brauchst Du sehr niedrige Pegel, da ist es einfacher (und auch sinnvoller) mit Line-Pegel aus der Soundkarte raus zu fahren und das Signal anschliessend mit einem Spannungsteiler auf Mikrofonpegel zu bringen (da muss also gelötet werden). Bei den meisten Soundkarten drehst Du nämlich zusammen mit der Lautstärke die bit-Auflösung runter und bei Signalen von -40 bis -50 dB, wie wir sie für Mikrofoneingänge brauchen hast Du dann nur noch 6 bis 7 bit Auflösung übrig. Mit Sinus-Signal hat das dann nicht mehr viel zu tun, was dann aus der Soundkarte rauskommt.

Also: aufgegeben habe ich das Thema "Audacity als Audiomessplatz" noch lange nicht, ich muss aber nochmal überlegen, wie man mit möglichst einfachen Mitteln seine Soundkarte ausmessen kann, ohne dass das Ergebnis zu schlecht wird. Jeden Fehler, den Du beim Ausmessen machst, hast Du hinterher auch in jedem Ergebnis mit drin.

Ja, das ist eine Anleitung! Herzlichen Dank für Deine Mühe, ich hab das gleich mal gemacht.

>>Ein Ansteigen des Rauschens unter 100 Hertz ist relativ normal<<
Die Logfrequenzkurve verläuft von 4dB links nach -54 dB rechts recht linear. Das sieht schräg aus, aber gleichmäßig. Liegt das am Ein- oder Ausgang?

Hat das einen Sinn, wenn ich jetzt weiter teste?

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Jau, habe mal weitergemacht! Das ist ja toll. Kann man hier eigentlich Bilder hochladen oder nur drauf verlinken? Ich habe mal ein paar Screenshots gemacht. Dieser Medion MP3 hört bei 44.1 kHz Samplingrate einfach bei 16kHz auf aufzunehmen und hat einen enorm starken Einschnitt bei ca. 6kHz.

Der ZOOM ist recht linear (horizontal) und nimmt bis 8 bzw. 16 kHz auf bei 16 bzw. 32 kHz Samplingrate.
War das meine Frage? Ich glaube ja. Kann ich daraus schlußfolgern, daß die Antialiasingfilter nur bei dem MP3 zuschlagen? Kann ich sonst noch was messen, Rauschabstand oder so?

Wenn Du (rechts oben) eingeloggt bist (und das bist Du, sonst würde Dein Name nicht erscheinen) kannst Du unter dem Textfeld beim Antwort schreiben auch noch eine Datei anhängen (wie bei jeder normalen email auch) - angemeldete (und eingeloggte) Forumsmitglieder können das dann aufmachen und anschauen. Wie man auf Webseiten und andere Sachen verlinkt steht oben (unter dem Audacity Logo) unter "Hilfe > BBCode > Übersicht über die ABBC-Tags".

Alles andere nachher, ich habe gerade den Audacity 1.3 Übersetzungs-Zirkus am Backen. Im Zweifelsfall: schick mir mal das Bild mit der "Schräglage" der Soundkarte an edgar-rft@web.de (wenn alles andere nicht funktioniert). Wenn wie das irgendwie hinkriegen, dass die Leute das lustig finden ihre Soundkarten auszumessen haben sich rucki-zucki alle Anfragen der Marke "wer weiss denn welche Soundkarte ich mir kaufen soll" von alleine erledigt - ich weiss das nämlich ehrlich gesagt auch nie so richtig weil da ständig neuer Krempel auf den Markt kommt.

Ich habe mal Screenshots gemacht von dem ZOOM MRS-4 bei 16 und 32 kHz und von dem Medion MP3 bei 44,1 kHz aber unterschiedlichen kb/s mit sehr unterschiedlichen Kurven. Die Kurven weichen auch u.U. noch stark ab von der Art des Fensters also Hanning etc.

Ich frage mich auch, warum da so ein Loch um 6kHz herum ist. Ich habe irgendwo in den Behringer-Anleitungen (meine Lieblingslektüre) etwas von "kratzigem Eindruck" oder so gelesen. Das war eine bestimmte Frequenz, die man herausfiltern sollte. Ist das vielleicht das Ergebnis? Dann müßte es aber gleichmäßig sein.

Was mich jetzt noch mal interessieren würde ist das Konvertieren von 32 kHz nach 44,1 kHz. Ist das hörbar? Wann ist es hörbar von 44,1 nach 48kHz? Sind das besonders leise Stellen oder worauf soll ich achten, gibt es spezielle Konvertierungsprogramme, die besser sind als Ausdacity, z.B. http://www.dbpoweramp.com/ ?

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Vielleicht sollte man den Thread mal nach Radio verschieben...

Ich habe mal Screenshots gemacht ...

Ich brauche erstmal das Bild vom Frequenzgang der Soundkarte bevor ich dazu überhaupt was sagen kann. Die Fenster haben was zu sagen, wie das Signal interpretiert werden soll (was genau muss ich ehrlich gesagt selber nachlesen).

Ich frage mich auch, warum da so ein Loch um 6kHz herum ist...

Weil die meisten Hersteller von Billigrecordern versuchen mit Elektronikfiltern Eigengeräusche des Laufwerks wegzufiltern. 50 Hz Brummfilter statt ordentlicher Abschirmung sind z. B. auch sehr beliebt. Kann auch ein Phasenauslöschungs-Effekt durch ein schlecht eingebautes Mikrofon sein.

Samplerate-Konvertierung hörst Du als Aliasing in leisen Stellen der Aufnahme. Das sind metallähnliche Geräusche wie sie auch bei schlecht komprimierten mp3's manchmal zu hören sind. Das beruht zum grössten Teil darauf, dass diese Samplefrequenzen mit Absicht so gewählt wurden, dass sie beim Umkonvertieren das grösstmögliche Störspektrum erzeugen (Kopierschutz).

Das Thema Samplerate-Konvertierung taucht in regelmässigen Abständen auf audacity devel immer wieder auf und so ist davon auszugehen, dass Audacity die bestmögliche Freeware-Bibliotheken dafür benutzt. Ob der db-Poweramp besser ist weiss ich jetzt gar nicht auswendig weil ich normalerweise immer versuche, auf der Samplefrequenz aufzunehmen, die ich am Ende auch brauche. Aus dem gleichen Grund habe ich auch die Samplerate-Konvertierung von Audacity noch gar nicht grossartig getestet, wenn ich ehrlich sein soll.

Vielleicht sollte man den Thread mal nach Radio verschieben...

Aus dem Thema "Audacity als Messgerät" wollte ich sowieso am Ende ein komplettes Buch (oder am Anfang zumindest mal eine Sammlung von html Seiten) machen. Wir können ja mal hier weiter machen und wenn ähnliche Fragen auftauchen Links hierher legen.

Allerdings Problem: um Rauschabstände und solche Sachen zu messen brauchst Du Soundkarten, die dann meist genauso teuer sind wie die Messgeräte selbst (24 oder 32 bit mit mehr als 116 dB Rauschabstand, wenn Du einen Messfehler kleiner als 10% haben willst). Es gab mal ein paar Elektor Artikel zum Thema "Soundkarten als Oszilloskop-Ersatz", wenn wir Glück haben finde ich die noch. Die sind aber auch schon ein paar Jahre alt uind wenn ich das noch richtig weiss wurde das Projekt irgendwann wegen Schwachsinns aufgegeben.

Fällt mir noch was ein: grösste Linksammlung zum Thema gibt's unter http://www.epanorama.net

So, hier ist die Messung der Soundkarte. Danke auch für die Erklärung zur Samplerate-Konvertierung. Da muß ich mal drauf achten.
Ich hatte mal hier geschaut und festgestellt, daß wohl auch bei der Kompression weibliche Stimmen besser klingen also besser komprimierbar sind. http://www.speex.org/samples.html

Unten angehängt das Meßbild meiner Karte

Hier hat noch jemand meine Soundkarte gemessen: http://www.au-ja.org/review-sound2002-2.phtml Was sagt uns das?

Mach Dir keine Mühe mit dem Rauschabstand. Man muß ja nicht alles messen.

Mit der Karte brauchst Du sowieso nichts zu messen - das ist 'ne OnBoard Karte mit Funkentstördrosseln in den Eingangsleuitungen, da mach ich jede Wette.

Interessant, was Du siehst. Nein, es ist die oben angegebene externe Karte http://www.au-ja.org/review-sound2002-2.phtml Ich hatte zwar ein Kabel mit Ferritringen genommen, aber auch das andere hat die gleiche Kurve. Das müßte horizontal verlaufen nicht wahr?

Ich habe mal die Onboard-Soundkarte getestet, hm sieht genauso aus. Und wenn ich mir das richtig ansehe, dann ist das garnicht sooo schief. Das ist ja logarhytmisch. Umgeschaltet auf linear sieht das ganz passabel aus. habe ich mal angehängt.

Hattest Du Dir mal die anderen Screens angesehen, die hier komischerweise nicht angezeigt werden? Die Kurven sahen doch mehr oder weniger wie erwartet aus. Vielleicht gibt es noch eine andere Erklärung für die Schräglage?