Forum: PC Hard- und Software Suche Tool z. grafischen Darstellung gepulsten Signals über Zeit


von Harald H. (elektrik-trick)


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Hallo,
bekam den Tipp, dass ich hier einmal anfragen soll. Vielleicht könnt Ihr 
mir ja weiterhelfen:

Ich suche ein Tool, mit dem ich die Pulsweite eines gepulsten Signals 
grafisch über die Zeit darstellen kann. Das Tool sollte, wenn schon 
nicht kostenlos, dann doch wenigstens für den Amateur halbwegs 
erschwinglich sein.

Hoffe, ich drücke mich jetzt richtig aus, bin nicht so der Technische, 
oder nur sehr bedingt:

Das Signal wird zuvor als Wav.-Datei aufgezeichnet, wird ca. 30 Minuten 
lang sein und eine Pulsweite im Bereich 1 bis ca. 25 Hz aufweisen. Die 
Amplitude ist dabei wurscht.

Oben ins Tool sollte man also die Wav.-Datei einwerfen können, dann kurz 
schütteln, und unten sollte das Tool dann die fertige Grafik ausspucken, 
vorzugsweise in Form einer einzigen (bzw. zwei, da stereo) Linie, die 
auf einer xy-Achse eine schöne Kurve beschreibt.

Gelesen habe ich schon von MatLab (o.ä.) und von scilab. Doch leider 
fehlt mir die Genialität, diese Programme auch nur ansatzweise verstehen 
zu können. Audio-Tools sind für diesen Zweck dagegen offenbar 
ungeeignet. Dann gibt es noch Sonogram-280, das bei mir jedoch permanent 
abstürzt - konnte von daher noch nicht feststellen, ob es für diesen 
Zweck geeignet wäre.

Für Tipps wäre ich sehr dankbar!

von cho (Gast)


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http://www.scilab.org/product/man/index.php?module=sound&page=wavread.htm

man muss für matlab nicht genaial sein, nur zeit investieren, schritt 
für schritt probieren, eine menge in suchmaschienen sich zusammen suchen 
usw.

von Stefan B. (stefan) Benutzerseite


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Wie stellst du dir die Darstellung vor? Bist du bereit zu Scrollen oder 
soll alles in ein Diagramm?

Beim einfachsten Fall (25 Hz) und je einem Pixel für positive/negative 
Amplitude kommst du ja auf 30 Min. * 60 s/Min. * 2 Pixel/Periode = 3600 
Pixel Mindestbreite. Beim langsameren 1 Hz Signal und gleichem Maßstab 
entsprechend auf 90000 Pixel Mindestbreite! Mindestbreite heisst eine 1 
Pixel breite schwarze Linie neben einer 1 Pixel breiten weisse Linie 
u.s.w.

von Harald H. (elektrik-trick)


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Mit Scilab komme ich überhaupt nicht klar, nicht im Mindesten.

Würde auch Scrollen in Kauf nehmen. Eigentlich brauche ich die Grafik 
nur durchzugucken und mir entsprechende Notizen auf ein Blatt Papier zu 
schreiben, würde schon reichen. Im Grunde eine recht simple 
Angelegenheit.

von Harald H. (elektrik-trick)


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So könnte das idealerweise aussehen, Bild zeigt Oberfläche einer 
Software zum Editieren von solchen gepulsten Steuersignalen, vertikale 
Achse = Frequenz (Hz), horizontale Achse = Timeline (min.).

http://rapidshare.com/files/189927183/Frequenz_und_Timeline_xy-Achse.jpg.html

von Peter (Gast)


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Nimm doch einfach ein Programm wie MS-Excel oder ähnlich! Ein paar Code 
Zeilen VBA-Makro müssten reichen um die *.wav Datei in eine Tabelle 
einzulesen...

von elektrik-trick (Gast)


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Danke. Weitere Vorschläge?

von Stefan B. (stefan) Benutzerseite


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Rapidshare meint:
Fehler

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Ich meine:
"Danke fürs Gespräch"

von Route_66 (Gast)


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@ Stefan B.
Du hast dir die Frage des Harald nicht richtig durchgelesen bzw. sein 
Problem nicht verstanden.
Er will kein Speicheroszi haben, sondern ein Diagramm Pulsweite zu 
welcher Zeit.
Also so: 1 Minute 25 ms dann 3 Minuten 35 ms dann 2 Minuten 45 ms .... 
ergibt quasi eine Treppenkurve. Sowas will er haben!

von Stefan B. (stefan) Benutzerseite


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Ich habe verstanden, dass er eine Spur wie in einem Logikanalysator
haben will
(http://www.mikrocontroller.net/wikifiles/f/fd/PFA_uhr_7segment_logik.png
hier sind mehr (8) Spuren zu sehen)

Aber ich habe mich bei der notwendigen Auflösung des Diagramms 
verrechnet, war spät gestern.

Wenn er für die Pulsweite des schnellsten Signals 25 Hz (=> 40ms) einen
schwarzen Pixel für den HIGH Zustand und einen weissen Pixel für den LOW
Zustand nimmt, ist das Bild nach 30 Min. 90000 Pixel breit. Zwei Pixel 
im Diagramm auf der Zeitachse (X) entsprechen dann 40ms.

Die 1 Hz (=> 1000 ms Pulsweite) Signale kann man ins gleiche Bild
zeichnen. Ein HIGH Zustand ist dann 25 Pixel breit. 1s entspricht 50 
Pixeln auf der Zeitachse im Diagramm (X).

Bei mehr Pixel pro Zustand (1 Pixel ist nicht gut sichtbar)
multiplizieren sich die Werte.

Ich verstehe allerdings nicht, wie die Daten in der WAV-Datei stehen.
D.h. welche Samplingrate (=> Berechnung der Zeitachse, Auslesen der 
Daten) ist benutzt worden und wie kommen die Stereospuren ins Spiel? Und 
- wieso kann keim Soundeditor zur Anzeige benutzt werden?

von Harald H. (elektrik-trick)


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Also, hier erst mal ein neuer Screenshot zur Editierprogramm-Oberfläche, 
die Linien, die nichts zur Sache tun, habe ich gelöscht:

http://rapidshare.com/files/190117782/Editierprogramm_Screenshot.jpg.html

In dieses Programm sollen die gewonnenen Daten übertragen werden. Die 
benötigten Grafiken sollen mir 1. die genauen Frequenzen anzeigen, 2. 
den genauen Zeitpunkt (Scheitelpunkt?) anzeigen, zu dem sich die 
jeweilige Frequenz zu ändern beginnt. Dies wird sie in der Regel nicht 
plötzlich tun, sondern innerhalb eines bestimmten Zeitraums, siehe auch 
Grafik Editierprogramm. Das Signal ist ein gepulstes Echtzeitsignal in 
stereo. Die Wav.-Datei (bitte nur der runterladen, der´s wissen will) 
...

http://rapidshare.com/files/189916473/Pulswavdemo.mp3

... ist also eine Stereodatei und kann auch von mir mit Leichtigkeit 
innerhalb eines Audio-Editierprogramms als Stereo-Amplituden angezeigt 
werden. Das bringt mir jedoch nicht viel, aus o.g. Gründen.

(Rapidshare ist mir selbst noch recht neu, vielleicht mache ich da ja 
noch was falsch.)

Mich bei "Matlab", "Excel" & Co. einzulernen (mit viel Trial & Error) 
wäre ein viel zu großer Aufwand für diese Einmal-Geschichte.

Warum auf dem Screenshot des Editierprogramms schon Daten eingetragen 
sind? Das ist eine Art Demofile, nicht von mir erstellt.

von Birk (Gast)


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Viele Diagramme lassen sich auch ganz gut mit GNUPlot 
darstellen/erzeugen ...
schau es Dir einfach mal an: http://www.gnuplot.info/

Noch ein Tipp: Wenn Du Deine Screenshots nicht auf Rapidshare ablegst 
ist der Nutzerkreis der sie sich anschaut auch größer.

Gruss

Birk

von Harald H. (elektrik-trick)


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Auf den Pulstakt kommt es an! Nicht auf "feine Äderchen und Artefakte 
innerhalb des einzelnen Pulses" oder so. Das Übertragen des 
Steuersignals ins Audioformat ist lediglich ein Hilfsmittel, das ich mir 
habe einfallen lassen, als ersten Schritt, um die Steuerdaten 
anschließend grafisch darstellen und konvertieren zu können.

von Harald H. (elektrik-trick)


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> Noch ein Tipp: Wenn Du Deine Screenshots nicht auf Rapidshare ablegst
> ist der Nutzerkreis der sie sich anschaut auch größer.
>
> Gruss
>
> Birk

DAnke, Link schaue ich mir an. Bei Rapidshare habe ich inzwischen so 
einen "Collector´s Account" angelegt, so dass das Bild öfter als zehnmal 
runtergeladen werden kann. An anderer Stelle wurde mir gestern 
empfohlen: "Mach es doch über rapidshare!"

Edit: "gnuplot" scheint ein Grafiktool zu sein, spezialisiert auf die 
Darstellung von Diagrammen. Aber was für ein Diagramm sollte ich 
darstellen wollen? Ich benötige ein Tool, das MIR eine Grafik darstellt, 
durch die ich dann die notwendigen Erkenntnisse erlange, die ich dann in 
mein Editierprogramm übertragen kann. Sobald dies geschehen ist, sind 
mir alle Grafiken reichlich wurscht. "Von einem Gerät ins andere 
übertragen" geht leider nicht, sonst würde ich es so machen.

von Ich (Gast)


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Bei WinOnCD 6 z.B. in der Audioeditierfunktion kann man sich den 
Kurvenverlauf ansehen und auch stark aufzoomen.

von Bender (Gast)


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Adobe Audition...damit geht es 100%, du kannst bei Wav Dateien 
reinscrollen bis zum einzelnen abgetasteten Sample, und durch Marker die 
Zeitpositionen rausfinden.

von Harald H. (elektrik-trick)


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Hallo,
genau das kann ich auch alles mit meinem Audio-Editierprogramm. Ich kann
ein Gitter drüberlegen und z.B. soweit aufzoomen, dass eine Sekunde in
der Timeline genau in einem Gitter-Karo liegt. Wenn ich jetzt Sekunde
für Sekunde durchgehe und die enthaltenen Sägezahnmuster (Pulse)
durchzähle, dann komme ich sicher auf die gewünschten Erkenntnisse. Dies
wird insgesamt allerdings wohl einige Jährchen in Anspruch nehmen ...

... Darum suche ich ein Tool, das mir auf der vertikalen Achse die
Frequenz in Hz anzeigt, und auf der horizontalen Achse den Zeitverlauf
in Minuten! Denn so würde ich auf einen Blick sehen (ohne nachzählen zu
müssen), wie hoch die Frequenz zu welchem Zeitpunkt jeweils ist, und
wäre imstande auf einen Blick zu lokalisieren, zu exakt welchem
Zeitpunkt ein (frequenzmäßig gesehen) gleichmäßig verlaufendes, an- oder
abschwellendes Signal seinen Scheitelpunkt erreicht hat und wieder einen
anderen Verlauf nimmt.

Die von Euch vorgeschlagenen Tools zeigen meiner Vermutung nach jedoch
nur die Amplitude des Audiosignals an ... das tun sie jedoch alle.

*Ich will aber x-Achse und y-Achse!*

"Adobe Audition" ist m.W. das ehemalige "Cool Edit". Davon habe
ich jetzt schon öfter gelesen. Werde mal reinschauen, vielleicht kann es
ja doch mehr als nur Amplituden ausspucken und drin rumschnippeln.

"Optimierte Bearbeitung in der Spektralansicht" liest sich schon
mal nicht schlecht. Nur leider fängt sogar das mir bekannte teuerste
Profi-Tool in dieser Art mit seiner Spektralansicht unten erst bei 20Hz
an - weniger braucht man im Audiobereich einfach nicht - wäre zu
basslastig.  ;-)

"Adobe Audition" scheint zusätzlich ein Frequenzanalysetool zu besitzen, 
die Frequenz ist hier auf der horizontalen Achse, und auf der vertikalen 
ist die Lautstärke (Dezibel). Die Frequenzen werden hier auch, typisch 
für Audio-Programme, im KHz-Maßstab angegeben - womit ich leider nichts 
anfangen kann, da ich ja genaue Angaben im einfachen Hz-Bereich 
benötige.

von Stefan B. (stefan) Benutzerseite


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In der Anlage ist der Screenshot von Rapidshare hierher kopiert.

Technisch gesehen suchst du etwas, das man als Waterfall Display 
(spectrogram, waterfall spectrum) bezeichnet, eine Auftragung von 
Frequenzen gegen die Zeit.

Die Amateurfunker und Softwaredefinedradioler brauchen sowas und haben 
da auch einiges an Shareware/Freeware.

Beispiel hier:
http://freenet-homepage.de/dl4yhf/speclab/specdisp.htm#waterfall
aus Spectrum Lab http://freenet-homepage.de/dl4yhf/spectra1.html

Aber kann ich dir nicht direkt sagen, welches von denen WAV/MP3 
Dateiimport und zoombare Zeitskala bis 30 Min. und Export in dein 
Datenformat beherrscht.

von Bender (Gast)


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Adobe Audition kann auch FFT

von Harald H. (elektrik-trick)


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Danke,
bin gerade Deinem Spätzle... ääh ... Specleb-Link gefolgt. Die Grafik, 
die dort als "line plot" bezeichnet wird, gefällt mir sehr gut, weil 
eine klare Linie gezeigt wird statt einer Darstellung, die ich sonst nur 
von Batik-T-Shirts her kenne.  ;-)

Die Information mit dem Waterfall und dass die Funker so etwas 
verwenden, ist schon mal wieder sehr hilfreich!

Kann man sagen, ich benötige die Ausgabe einer Waterfall-Grafik als Line 
Plot?

Export in mein Datenformat? Eine Anzeige, auf der man was erkennen kann, 
würde mir völlig reichen.

von Stefan B. (stefan) Benutzerseite


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Line plot ist aber Auftragung Amplitude gegen Frequenz.

Das Batikmuster ;-) verschwindet. wenn du wenig Rauschen und gute 
einzelsignale mit wenigen Frequenzen hast. Wenn du nur zwei 
(Haupt-)Frequenzen hast, so wie in deinem Bild, dann wird das auch in 
dem Wasserfall als mehr oder weniger scharfe Linien sichtbar sein.

Es gibt da interessante Spielereien bei denen in den Frequenzen Grafiken 
versteckt werden... siehe

Spectrogram of Aphex Twin’s “Mathematical Equation” (Musik) track from 
Windowlicker.
http://en.wikipedia.org/wiki/Spectrogram

Bicycling across 30 meters (Funk)
http://soldersmoke.blogspot.com/2008/08/bicycling-across-30-meters.html

PS: Auf Johans Seite läuft ein Online Grabber mit einer solchen 
Waterfall Anzeige eines 10 MHz Funkbandes (30m Band)
http://www.on5ex.be/grabber/grabber.html

Die Farbe ist ein Maß für die Signalstärke, hier weiss für besonders 
starke Signale über dem Rauschen (grün/rot-orange)

Oder hier ein anderer Grabber mit ziemlich scharfen Funksignalen und 
sehr wenig Rauschen
http://w1bw.org/drupal/grabber

Mit der Wikipedia-Seite schliesst sich übrigens auch der Kreis zur 
Antwort von cho

Mit Mathlab oder den Open Source Alternativen Scilab oder GNU Octave 
plus einem Ergänzungstool dafür wie DiscreteTFDs (software for computing 
spectrograms and other time-frequency distributions) kann man eigene 
Plots machen.

von elektrik-trick (Gast)


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Werde Deinen Links gleich nacheinander folgen, vielen Dank!

Die Sache mit dem Batikmuster ist zumindest bei einem Audio-Tool wie dem 
AVS Audio Editor auch nicht aus dem Weg zu räumen, da der zwar eine 
Spektogramm-Ansicht hat, auf der Frequenzachse jedoch wieder mal nur 
MHz-Bereich. Mein Sample mit den Steuerbefehlen sieht darauf so aus.

von Stefan B. (stefan) Benutzerseite


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Dann schau dir auch mal Audacity an.

Dort kannst die die Ansicht Spektrum auswählen statt der Wellenform. 
Klicke im Programm auf das schwarze Dreieck unter der -15 in der 
Zeitleiste dort wo Pulswacde steht, um umzuschalten.

Du kannst vorher unter Menü->Einstellungen angeben, welche 
Maximalfrequenz in dem Spektrum angezeigt wird (Y-Achse).

Oben im Anhang das Übersichts-Spektrogramm. Ich war überrascht, dass 
trozu MP3 und so niedrigen Frequenzen noch was sichtbar ist.

von Stefan B. (stefan) Benutzerseite


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Hier noch ein Detailzoom

von elektrik-trick (Gast)


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Habe ich mir auch angeschaut - bei mir sah das nicht so gut aus - 
vielleicht weil ich das wav.-File verwendet hatte statt mp3?

Wenn ich mit Scilab umgehen könnte, wäre ja alles schön und gut. Glaube 
ich muss mir jemanden suchen, der das für mich macht.  :-(

Danke trotzdem.

von elektrik-trick (Gast)


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Was bei "meinem" Spektrogramm auch noch wichtig ist, ist der 
Nulldurchgang:

http://de.wikipedia.org/wiki/Nulldurchgang

von Harald H. (elektrik-trick)


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If you have the Matlab, I have the programming:


y=wavread('pulswavdemo.wav');
x=(y(:,2)>0.2);
flanken= x(1:length(x)-1) < x(2:length(x));

letzterWert=1;
k=1;
d=zeros(1,length(x));
t=zeros(1,length(x));

for i= 1:length(flanken)
if flanken(i) == 1
d(k) = i-letzterWert;
letzterWert=i;
k=k+1;
t(k) = i;
end
end
pulsweiten = d(1:k)/44.100;
zeit = t(1:k)/44100;
figure(1)
plot(zeit,pulsweiten);
xlabel('Zeit in [s]');
ylabel('Pulsweite in [ms]')

von JetztAber (Gast)


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Eine Alternative : Der Simulator des Quartus2 von altera.

von Christian R. (supachris)


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Wenn du selber programmieren kannst, wäre vielleicht PlotLab und/oder 
AudioLab von www.mitov.com was passendes. Sind leicht zu handhaben.

von Harald H. (elektrik-trick)


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Nein, ich kann nicht programmieren. Das Programm oben hat sich ein 
Matlab-Anwender aus einem anderen Forum mal eben so aus dem Ärmel 
geschüttelt. Meinen verzweifelten Vorschlag, dass er mir doch die Plots 
erstellen könnte, hat er allerdings abgelehnt, was ich gut verstehen 
kann.

"Simulator des Quartus2 von altera" schaue ich mal nach, danke! (Auch 
für den anderen Vorschlag, dessen Umsetzung allerdings einen höheren IQ 
als den meinen voraussetzen würde!)

Gibt es nicht vielleicht auch ein Hobbyseismologen-Forum, das ein 
passendes Tool für mich hätte?

von Stefan B. (stefan) Benutzerseite


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Hobbyseismologen, nicht schlecht! Oder Hirnforscher für EEGs ;-)

Das Skript oben produziert mit dem aus der MP3-Datei umkodierten 
WAV-Datei (#1) die Ausgabe im Anhang.

Allerdings habe ich auch kein MATLAB. Ich habe stattdessen GNU Octave 
benutzt. Start des gespeicherten Skripts mit source('D:\TMP\harald.m') 
in der Octave Shell. Grafisches Backend meiner Installation von Octave 
ist Gnuplot. Fragen zum Skript sind bei mir zwecklos, ich bin bei dem 
Thema nur Affe vor der Tastatur.

Kann es sein, dass die Aufnahme um 170s übersteuert ist und es 
eigentlich ein ab- und aufschwellendes Glissando sein soll, wie in den 
ersten 70s

#1 Die MP3 nach WAV Wandlung habe ich mit Audacity und dessen 
Standardeinstellungen gemacht. Irgendwas ist an der Laufzeit noch nicht 
sauber: Die MP3 hat ca. 7 Min Laufzeit und die WAV Datei nur 3 Min. da 
das Skript oben ziemlich lange braucht, bin ich der Sache aber nicht 
nachgegangen.

von Harald H. (elektrik-trick)


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Hallo,
die Kurve sieht aber sehr schön aus, sowas in der Art bräuchte ich von 
der Ausgabe her!  :-))

Kann mich nur an eine Aufnahme von über 3 Minuten erinnern, 7 Minuten 
müssen ein Fehler sein! "Übersteuert" halte ich sogar für möglich, weil 
ich womöglich während der Aufnahme (?) im "Realtek Audio Manager" 
herumgeregelt hatte.

Stimmt, Hirnforscher müssten sowas auch haben, weil das menschliche 
Gehirn (sofern nicht gerade mit dem inhaltlichen Verstehen von "RTL II 
Big Brother" oder einer Dschungelshow beschäftigt) in eben diesem 
schmalen Niederfrequenzband munter vor sich hin schwingt. ... 
"Hobby-Hirnforscher"? "Brainactivitool Free Download"? ... Müsste es 
doch geben sowas.

Den Rest verstehe ich leider nicht.

von Ralf S. (spacedog) Benutzerseite


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Hab mal ein MATLAB-Skript gebastelt, das einfach die Pulslänge zählt und 
das nachher als x-y-Plot aufzeichnet.

Hier mal das Skript...

von Ralf S. (spacedog) Benutzerseite


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...und hier der Plot.

Ja, deine Datei ist ca. 3 Minuten lang. Wenn du mir mal die 30 Minuten 
lange Aufnahme übermitteln möchtest, lasse ich die auch mal durch.

von Stefan B. (stefan) Benutzerseite


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Stefan B. wrote:

> Irgendwas ist an der Laufzeit noch nicht
> sauber: Die MP3 hat ca. 7 Min Laufzeit und die WAV Datei nur 3 Min.

Ja, die 7 Min. sind falsch. Das wird nur im VLC Player so angezeigt. 
weiss nicht wie der darauf kommt.

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