Hoogst gemeten frequenties bij muziek weergave

[Pjotr]

De eerste vraag was/is: welke muziek opname op CD komt in de buurt van de 20Khz? Volgens mij zeer weinig opnamen.

Ik heb het nooit bekeken maar die vraag is vrij snel te beantwoorden:

Installeer Virtual Audio Cable en een real time spectrum analiser (RTA) op je PC, beide zijn gratis op het WEB te vinden. Dan stuur je het signaal van je player via VAC naar de RTA. En dan jas je er een stapeltje CD's door

[MichaelB]

De eerste vraag was/is: welke muziek opname op CD komt in de buurt van de 20Khz? Volgens mij zeer weinig opnamen.

Ik heb het nooit bekeken maar die vraag is vrij snel te beantwoorden:

Installeer Virtual Audio Cable en een real time spectrum analiser (RTA) op je PC, beide zijn gratis op het WEB te vinden. Dan stuur je het signaal van je player via VAC naar de RTA. En dan jas je er een stapeltje CD's door

Dat heb IK al wel gedaan. Eenvoudige grafische equalizer geïnstalleerd die de hoogst gemeten frequenties en amplitude laat zien.
Daaruit kwam dat bij mijn CD's er niet 1 was die ook maar in de buurt van de 20Khz kwam.

Daarom was ik benieuwd naar de ervaring van anderen en dan ook de relevantie van 20Khz+ bij een luidspreker (als de 20Khz op de meeste CD's al bij lange na niet gehaald wordt). Misschien is dit wel een te open vraag, want je kan er alle kanten mee op. Het borrelde ook zomaar bij me omhoog

[amanda]

Bij mij zit er altijd een grafisch display tussen en mijn ervaring is dat er bij de 20khz genoeg informatie wordt uitgestuurd.

[arjank]

Ik vraag me ook wel eens af wat de relevantie is van info boven de "gehoorgrens".
Je kan er uren over discussieëren
Wat ik bijvoorbeeld laatst gemerkt heb is dat ook een systeem dat maar tot 16khz loopt uitmuntend kan klinken. Het project met mijn oude philips Ad0160 tweeter+waveguide/hoorn loopt maar tot ongeveer 16khz, het geluid is echter fenomenaal en je mist helemaal niets aan transparantie. Mijn ander systeem met de vifa XT200 loopt door tot ca. 40khz, ik kan echter niet zeggen dat het hoog beter of meer transparant klink, in tegendeel.
Ik denk dat er meer faktoren een rol spelen bij hoe transparant/helder het systeem klinkt, niet alleen de bovenste grensfrequentie.

[MichaelB]

Goed even een uurtje muziek lopen analyseren via Audacity.

Hieronder zijn een aantal nummers die ik o.a. door de analyser heb gegooid. Er is al meteen zichtbaar dat er wel info te vinden is in de +15Khz range, maar dat dit bij klassieke nummers zeer weinig info is en ook nog eens van een veel lager nivo dan de rest van de muziek. Bij popmuziek daarentegen is er VEEL meer info aanwezig.
Vreemd is wel dat ik dit (nagenoeg) niet meet met een microfoon voor de speaker. Waarschijnlijk heeft dit weer met de fysieke eigenschappen van de speaker te maken.

Maar er is wel degelijk muziek info tot en soms over de 20Khz aanwezig. Zij het, zeer weinig en van een beduidend lager nivo.

Wat ook mooi in deze analyse terug te vinden is, is het verschil in dynamiek tussen klassiek en popmuziek. In popmuziek zit dan weer veel meer data in de 15Khz+ range. Dit is ook veel meer een dichtgesmeerde bende.

[Marp]

Maar er is wel degelijk muziek info tot en soms over de 20Khz aanwezig. Zij het, zeer weinig en van een beduidend lager nivo.

Dat laatste kan toch haast niet anders? Anders zou je toch geluid krijgen als van een grammofoonplaat zonder RIAA-correctie?

[MichaelB]

Maar er is wel degelijk muziek info tot en soms over de 20Khz aanwezig. Zij het, zeer weinig en van een beduidend lager nivo.

Dat laatste kan toch haast niet anders? Anders zou je toch geluid krijgen als van een grammofoonplaat zonder RIAA-correctie?

(geen lullig lach, maar moest lachen om je laatste opmerking)

Als ik zo kijk naar alle spectra van de muziek die ik ingelezen heb, dan zie ik dat de 18Khz+ range erg weinig info bevat en tegen een veel lager nivo dan de overige muziek. Bij klassiek is dit helemaal goed te zien. Voor de meeste klassieke muziek zou een speaker die recht tot 15-16Khz weergeeft en daarna afvalt voldoende moeten zijn. Een speaker die dan tot 20Khz recht doorloopt zou daar weinig tot niet in het voordeel zijn.

En er is wel meer verschil tussen een grammafoon en CD dan alleen het frequentiebereik, toch?

[Pjotr]

Alhoewel Marp zijn vergelijking een beetje mank gaat zit er wel iets in.

Zowel RIAA correctie bij vinyl als de NAB correctie bij tape werken goed bij de gratie van het feit dat de hoeveelheid hoog in de muziek afvalt. Tape kun je bij 20 kHz maar 20 dB lager uitsturen dan bij 1 kHz.

Overall is het natuurlijk wel recht.

[Marp]

Natuurlijk was een grammofoonplaat wel gelijk een uiterste, maar het leek me het meest tot de verbeelding sprekend.

[Pjotr]

Heb wat 24/96 tracks bekeken die van een sampler komen van HDTracks.com (Chesky records).

De eerste is een klassiek orkestraal werk:

“The Snow Maiden: Dance of the Tumblers” (3:46)
Exotic Dances from the Opera (courtesy of Reference Recordings)
Eiji Oue and the Minnesota Orchestra
Written by Nikolai Rimsky-Korsakov
1996 Reference Recordings

De tweede een opname van vocaal werk in eenvoudige setting begeleidt door o.a. accordeon en woodblocks.

“Lucia” (4:31)
Entre Cada Palabra (courtesy of Chesky Records)
Marta Gomez
Written by Marta I. Gomez
Aluna (ASCAP); Chesky Productions Inc. (ASCAP)
2005 Chesky Records Inc.

Zit zo te zien aardig wat boven de 20 kHz al zit de hoofdmoot onder de 10 kHz

[MichaelB]

Ik zie het. Redelijk wat signaal boven de 20Khz.
Dit is ook sterk afhankelijk van het muziekstuk, zoals ook al bij de metingen van mij zichtbaar was.

Is bij jouw meting ook een dB weergave mogelijk, dat maakt het wat duidelijker. Er is nu nog wel signaal zichtbaar, maar als dat bijvoorbeeld 30-40dB onder de bulk van het signaal ligt, dan geeft dat toch weer een ander beeld.

[Pjotr]

Is wat lastiger omdat ik daarvan alleen kleine stukjes kan analyseren. Hier toch 2 voorbeeldjes.

In het stuk van Marta Gomez zit een rare piek in het linker kanaal van 31,5 kHz die over de hele track door loopt. Het is niet heel hoog en is waarschijnlijk een PC monitor die staat te storen, dit heb ik wel vaker gezien. De ruisvloer ligt daar ook tamelijk hoog, daar heb je geen 24 bits voor nodig lijkt het. Desalniettemin klinkt die track voortreffelijk.

[MichaelB]

Zo, er zit nog behoorlijk wat energie in de hogere frequenties!
Had ik niet verwacht.

Blijft de vraag staan: voegt dit ook daadwerkelijk iets toe (emotioneel, beleving, diepte)? Maar goed, dat hoeft hiet niet beantwoord te worden, was meer een vraag in m'n hoofd

[Pjotr]

Blijft de vraag staan: voegt dit ook daadwerkelijk iets toe (emotioneel, beleving, diepte)?

Wil hier wel mijn persoonlijke indruk geven geven.

Ik heb het album van Marta Gómez gedownsampled (met dither en ordentelijke lo pass filtering ) naar 16/44.1 om op CD te zetten. En ik vind dus van niet!

Nu moet ik wel zeggen dat het zeer fraai opgenomen is. Er is wel een zeer klein verschil waarneembaar maar dat is eigenlijk niet te omschrijven en ik zou ook niet weten waaraan dat te toe te schrijven is. Zelf heb ik het idee dat het meer het terug gaan van 24 bits naar 16 bits is en niet zozeer de beperking in frequentie. Zou ook nog met het resamplen zelf te maken kunnen hebben.

I.i.g. de overall "beleving" van de muziek zelf verandert voor mij niet.

[Pjotr]

Even dit draadje wakker maken. Het valt mij op dat de ene CD beter klinkt dan de andere en dat sommige CD versies van SACD albums beduidend minder klinken dan de SACD uitgave (vooral scherper en diffuser).

Vrijwel alle materiaal wordt al meer dan 10 jaar in 24/96 opgenomen en gemasterd. Voor CD moet het terug naar 16/44.1 en daarvoor is een sample rate converter nodig. Ik kwam hier een uitgebreide test tegen van de kwaliteiten van diverse sample rate converters die gebruikt worden: http://src.infinitewave.ca/

Daar blijkt dat er erg veel verschil zit in de diverse SRC's. Sommige gebruiken heel goede anti-alias filters, sommige slappe, en sommige helemaal geen Zo'n filter is nodig omdat anders frequenties boven de Nyquist frequentie (> 22.05 kHz) terug gaan vouwen in het hoorbare gebied daaronder en dat willen we niet. Ook zijn er nogal wat verschillende filters mogelijk, hele steile (meer pre en post ringing) tot meer slappe (minder pre en post ringing, maar met meer aliasing). Daarnaast zijn er linear phase filter implementaties en minimum phase filter implementaties. Ook levert de ene SRC beduidend meer vervorming dan de andere.

[Miniwatt]

Ik vind het typerend dat men direct kijkt naar het brein.
Mij lijkt het verstandig om eerst een te bekijken of het oor überhaupt wel in staat is om bepaalde frequenties te detecteren. (afgezien of het brein dat nog kan omzetten)

Er is onderzoek gedaan naar waarneming van +20KHz, als ik me goed herinner had de aanwezigheid van geluid een positieve invloed op alfagolven in de hersenen ofzo. De proefpersonen 'hoorden' het niet, maar op hersenscans oid bleken ze het wel te horen..
-Sorry, kan het me niet al te best meer herinneren..

[Pjotr]

Dat is een héél ander discussie Miniwatt. Het gaat mij niet om wat ons brein doet (ieder brein doet wat anders ) maar om wat de techniek met het materiaal doet en of het dat goed doet.

Zo te zien uit die test zijn we aan de goden overgeleverd, of i.i.g. aan de mastering engineer welke SRC hij gebruikt.

[Vleer]

Ik zal iedereen ook eigenlijk afraden om vanuit een idee van hoe ons brein werkt te redeneren. Wetenschappelijk gezien is hier nog nauwelijks duidelijkheid over.

Off-topic voor de geïnteresseerde..

Het begin van de signaal weg is vrij duidelijk, een patroon van compressie en uitzetting van de lucht laat ons trommelvlies trillen wat door ons oor omgezet wordt in elektrische prikkels. Wat echter daarna gebeurt is een stuk onduidelijker. Ons oor zelf doet namelijk een groot deel van de voorbewerking. Net zoals bijvoorbeeld onze ogen die aan patroonherkenning & diepte berekeningen doen voordat het signaal überhaupt naar onze hersenen gaat.

(losjes overgenomen uit 'Het bewustzijn verklaard' )
Vanaf het oor gaat een nogmaals gecodeerd spervuur van gemoduleerde signaalketens (die nu enigszins geanalyseerd zijn en opgedeeld in parallelle banen) naar binnen, naar het donkere centrum van de hersenen. Deze signaalketens zijn evenmin gehoorde geluiden als de slingerende groef op de plaat; het zijn reeksen elektrochemische impulsen die door de axonen van neuronen gaan.
De interessante vraag wordt dus: moet er dan niet een nog centralere locatie in het brein zijn waar deze signaalketens het machtige theaterorgel van de geest aansturen? Wanneer ondergaan deze toonloze signalen ten slotte hun laatste vertaling in subjectief gehoorde geluiden?

Zo blijkt bijvoorbeeld uit onderzoek naar auditieve waarnemingsprocessen dat er gespecialiseerde delen in onze hersenen bestaan voor het ontcijferen van verschillende soorten geluid. Het geheel is nog het meest te vergelijken met een masteringstudio. Geluid dat bijvoorbeeld wordt herkent als spraak uit onze moedertaal gaat naar een ander hersengebied dan trommelmuziek.

Hoe het kan dat we geluid toch meestal op een vergelijkbare manier ervaren, alsof er een subject is dat het geheel hoort, is dus een erg interessante vraag. De plekken waar de signalen worden omgezet in iets wat wij ervaren als geluid zijn nog niet gevonden. Zelfs een plek die zou zijn aan te wijzen als de plek waar ons bewustzijn zetelt is er niet.

Redeneren in de trant van 'onze trommelvliezen kunnen geen 20khz coderen dus maakt het geen verschil' of 'darwinistisch gezien is het onzinnig dus het maakt geen verschil' is helaas echt veel te kort door de bocht.

Mocht je intresse nu zijn gewekt naar de werking van ons brein dan raad ik 'De egotunnel' (over filosofie en neurowetenschap) van Thomas Metzinger aan en 'Het bewustzijn verklaard' van D.C. Dennett

[Pjotr]

'Tis allemaal niet zo moeilijk, lees hier maar:

http://www.rle.mit.edu/avbs/documents/A ... OCHLEA.pdf

Lust u nog peultjes?