CD Aufnahmen technisch gesehen, was ist möglich ?

[uk64]

Hallo
In diesem Thread ging es glaube ich um die theoretischen Möglichkeiten
der CD (Audio), evtl. im Vergleich mit LP/TB.
Hier mal ein paar Spielereien (Ohne Gewähr).
Machen wir mal ein paar Rechnungen.
Bei einer Quantisierung von 16 Bit haben wir 65536 „Lautstärkestufen“.
Bei einer Ausgangsspannung von 5Vss bei Vollaussteuerung sind das
0,000076V=76uV pro „Lautstärkestufe“ (mir ist klar das kein Wandler diese Genauigkeit erreicht).
Schafft ein Analoges Gerät (TB/LP) reproduzierbar diese Genauigkeit?

Bei einer Frequenz von 1000Hz beträgt die Dauer (Periode) einer Schwingung 1ms.
Wenn man jetzt pro Schwingung die positive und die negative Halbwelle in der Amplitude jeweils um einen Schritt erhöht (also 2 „Stufen), dauert der Durchlauf des mögliche Dynamikumfangs 32,768s bei 1000 Pegelsteigerungen pro Sekunde. Auch hier wieder die Frage, schafft das ein Analoges Gerät (TB/LP) reproduzierbar?

In den Unterlagen eines älteren Philips CD880 finden man folgende Angaben
zur Phasenlinearität von 0,2 Grad (20-20000Hz)

Wie hoch ist Phasen- Genauigkeit -Linearität -Stabilität einer LP oder eines Tonbandgerätes? Erreichen die Analogen Geräte (TB/LP) diese Genauigkeit?
Ich beantworte alle Fragen mit Nein.

Kommen wir zur Akustik
Die Lokalisation eines einzelnen Schallereignisses im Raum kann nur durch Pegel und Laufzeitunterschiede Wahrgenommen werden. Der Schall trifft bei einem Ohr früher an als bei dem Anderen, lauter oder leiser.
Die Mechanismen des Ohres sind da auch noch Frequenzabhängig. Bei tiefen
Frequenzen (unterhalb 800Hz) werden Hauptsächlich Laufzeitunterschiede ausgewertet, bei hohen Frequenzen (oberhalb 1600Hz) Hauptsächlich Pegelunterschiede, dazwischen gibt es einen Überlappungsbereich.
Betrachtet man jetzt die möglichen Laufzeitunterschiede die durch die Form des Kopfes gegeben sind, kommen wir auf einen maximale Zeitunterschied von 0,63ms.
In der Literatur findet man eine Größe von 0,03ms für den minimalsten
Wahrnehmbaren Zeitunterschied, entspricht einer Lokalisationsschärfe von 3-5 Grad im Raum.
Das obere Beispiel berücksichtigt nur den Direktschall, bei Reflexionen im Raum sind die Laufzeitunterschiede viel Größer.

Wenn man jetzt die Beispiele zum Pegel und zur Phase nimmt, wo soll diese
zusätzliche (Meta) Information zur räumlichen Wahrnehmung stecken?
Wie könnten jetzt noch Ein- Ausschwingverhalten, Klirrfaktor
miteinbeziehen, aber auch das würde am Ergebnis nichts ändern.

Hier noch ein paar Bilder, natürlich von einem CD Player - Philips CD880
Sinus 1kHz –60dB, hier ist der Y- Kanal meines Oscis an seinen Grenzen, ein Teil des Rauschens kommt vom Osci.



Rechteck 400Hz –10dB



Impuls ca. 50us –10dB



Wer möchte kann das ja mal mit einem TB nachvollziehen.
Hier noch ein paar Links zum Thema Akustik und Lokalisation
http://de.wikipedia.org/wiki/Lokalisation_%28Akustik%29
http://www.dasp.uni-wuppertal.de/ars_auditus/
http://gerhard.junker.info/musikwissenschaft/index.html
http://de.wikipedia.org/wiki/Akustik
http://de.wikipedia.org/wiki/Psychoakustik
Gruß Ulrich