MUSICSCOPE ANWENDUNGSFÄLLE

GEFÄLSCHTE “HIGH RESOLUTION” AUDIODATEI

Wir möchten eine hochaufgelöste Musikaufnahme analysieren, bei der wir den Verdacht haben, dass diese von CD-Qualität hochgerechnet wurde.

Laut Formatanzeige liegt eine WAV-Datei im Format 24 Bit / 88.2 kHz vor. Das bedeutet, dass die höchsten Frequenzanteile bei 44.1 kHz (½ x Abtastfrequenz / siehe Nyquist) liegen sollten.

Ein Blick auf das Spektrum und Spektrogramm entlarvt die Aufnahme und zeigt, dass die Musikanteile bis maximal 21 kHz reichen. Darüber hinaus lässt sich am steilen Grenzfrequenzverlauf und Messwerten im Spektrogramm (Mauszeiger basierte Messung) von minimal -100 dB zeigen, dass dies ursprünglich eine 16 Bit (max. -96 dB) Aufnahme war.

Es lässt sich also eindeutig sagen, dass es sich hier um eine gefälschte „High Resolution Audio“ Aufnahme handelt, die aus einer CD-Quelle mit 16 Bit / 44.1 kHz stammt.

INTER SAMPLE PEAKS

Die Aufnahme zeigt zahlreiche „Inter Sample Peaks“ ablesbar an einem „True Peak Level“ (TPL) von nahezu +3 dBFS und rot markierten Spitzenwerten im „History Circle“.

Theoretisch ist es nicht möglich in einem digitalen System den Wert 0 dBFS zu überschreiten. Wird das Signal jedoch zurück in die analoge Welt gewandelt, führen diese „Inter Sample Peaks“ zu Verzerrungen im Digital-Analog-Wandler, da dieser die notwendigen Spitzenwerte nicht abbilden kann.

PERIODISCHE STÖRSIGNALE

Periodische Störungen sind einfach im Spektrogramm und Spektrum identifizierbar. Das Spektrogramm zeigt einige vertikale Linien, die im Spektrum als Spitzen erscheinen. Dies ist ein guter Indikator für sinusförmige Störungen auf mehreren Frequenzen.

Bei der analysierten Aufnahme handelt es sich um eine Digitalisierung (24 Bit / 192 kHz) eines Studio Master-Tonbands.

STEREO ABBILDUNGSQUALITÄT

Das MusicScope stellt mehrere Möglichkeiten zur Bewertung der Stereo-Abbildung zur Verfügung:

1. Stereo-Meter
     a. Vector Scope
     b. Balance-Indikator
     c. Korrelations-Meter

2.) Mid/Side Mode

Dies ist ein spezieller Analysemodus, der durch einen einfachen Mausklick auf die grafische Levels-Anzeige aktiviert wird. Dieser Modus erlaubt die getrennte Darstellung des Mitte (Mono) und Seiten (Stereo) Signals. Im „Mid/Side Mode“ wird im „History Circle“ der Mitten (grün) und Seiten (orange) Anteil der Musik angezeigt.

Eine Stereoabbildung, die eine gute Lokalisierung von Instrumenten und Stimmen erlaubt, setzt die folgenden Rahmenbedingungen voraus:

  • Das Vector Scope sollte eine stärkere vertikale als horizontale Ausdehnung zeigen.
  • Der Balance Indikator sollte um die Mitte pendeln und nicht zu breit werden.
  • Das Korrelations-Meter sollte überwiegend Werte im grünen Bereich anzeigen.
  • Im Mid/Side Mode sollte im „History Circle“ das Mitten-Signal meistens größer als das Seiten-Signal sein.

MP3 IM VERGLEICH ZU UNKOMPRIMIERTEM AUDIO

Nachfolgend ein Vergleich einer Aufnahme als unkomprimierte WAV-Datei und als komprimierte  MP3 (128 kBit/s) Version. Das erste Spektrogramm zeigt, dass die MP3 Version stark in ihrem Frequenzumfang begrenzt wurde und Teile der Musik auf Basis eines psychoakustischen Modells entfernt wurden.

Original WAV-Datei:

DIRECT STREAM DIGITAL (DSD) ANALYSE

Die folgenden zwei Beispiele zeigen eine DSD64 (1 Bit / 2.8224 MHz) und eine DSD128 (1 Bit / 5.6448 MHz) Aufnahme.

Das MusicScope ist in der Lage DSD-Dateien zu analysieren und abzuspielen ohne einen speziellen DSD-Digital-Analog-Wandler (DSD-DAC) zu benötigen.

Die Analyse der  DSD64 Aufnahme zeigt noch Musikanteile bis 35 kHz, die dann in das Quantisierungsrauschen übergehen. Aufgrund des 1 Bit Digitalisierungsverfahrens steigt systembedingt das Rauschen ab einer bestimmten Frequenz stark an.

Die DSD128 Aufnahme zeigt erst bei höheren Frequenzen einen Anstieg des Quantisierungsrauschens. Im Spektrogramm sind noch Musikanteile bis 48 kHz gut zu erkennen.

Share This