Forum: Offtopic Warum kein PWM Signal auf Audio CD?


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von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Kennt jemand einen plausiblen Grund, warum man bei Audio CD's nicht 
einfach die PWM Pulse 1:1 abbildet?

Dann hätte man einfach das Ausgangssignal des optischen Sensors durch 
einen Schmitt-Trigger und einen Tiefpass schicken können - fertig wäre 
der CD Play. Ok, irgend jemand muss sie noch antreiben...

: Verschoben durch Moderator
von Peter (Gast)


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Rechne mal aus, wie viele Bits/Sekunde du für 44,1kHz, 16Bit und Stereo 
mit PWM bräuchtest.

von Detlev T. (detlevt)


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Und eine Fehlerkorrektur machst du wie?

von Falk B. (falk)


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@Detlev T. (detlevt)

>Und eine Fehlerkorrektur machst du wie?

Wozu denn, auch CDs sollen romantisch knistern ;-)

von Harald W. (wilhelms)


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Falk B. schrieb:

> Wozu denn, auch CDs sollen romantisch knistern ;-)

Genau, bei meiner DVD, die ein Kaminfeuer auf den Fersehschirm
zaubert, ist das auch deutlich zu hören. :-)

von Wolfgang (Gast)


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Stefan U. schrieb:
> Kennt jemand einen plausiblen Grund, warum man bei Audio CD's nicht
> einfach die PWM Pulse 1:1 abbildet?

Rechne dir mal aus, welche Zeitauflösung du dabei für ein anständiges 
Signal bräuchtest. Warum wurde wohl MP3 entwickelt, dass gegenüber 
Audio-CDs bei meist verschmerzbaren Qualitätsverlusten das Datenvolumen 
um etwa eine Größenordnung reduziert.

von Rainer V. (Gast)


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...und aus einem Aufnahmestudio kommt keine PWM. Da kommen Samples von 
einem AD-Wandler, die dann mehr oder weniger 1:1 auf die CD gebrannt 
werden. So simpel ist das :-)
Gruß Rainer

von Harald W. (wilhelms)


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Rainer V. schrieb:

> ...und aus einem Aufnahmestudio kommt keine PWM. Da kommen Samples von
> einem AD-Wandler, die dann mehr oder weniger 1:1 auf die CD gebrannt
> werden. So simpel ist das :-)
> Gruß Rainer

Ja, simple Sample. :-)

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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> Rechne mal aus, wie viele Bits/Sekunde du für 44,1kHz,
> 16Bit und Stereo mit PWM bräuchtest.

Es wären ja eben nicht 16 bit, sondern nur zwei Bits (1x links und 1x 
rechts). Also 88200 Pulse pro Sekunde mit variabler Länge. Oder stelle 
ich mir das zu simpel vor?

> Und eine Fehlerkorrektur machst du wie?

Hmm, darüber habe ich noch nicht nachgedacht.

von Rolf M. (rmagnus)


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Stefan U. schrieb:
> Kennt jemand einen plausiblen Grund, warum man bei Audio CD's nicht
> einfach die PWM Pulse 1:1 abbildet?

Was für PWM-Pulse?

> Dann hätte man einfach das Ausgangssignal des optischen Sensors durch
> einen Schmitt-Trigger und einen Tiefpass schicken können - fertig wäre
> der CD Play. Ok, irgend jemand muss sie noch antreiben...

Dann würde nur noch etwa eine Sekunde Musik auf eine CD passen.

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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> Was für PWM-Pulse?

Kurze Pits für niedrige Spannung und lange Pits für hohe Spannung. ALso 
digital im Sinne von an/aus aber das Nutzsignal wäre analog in der länge 
der Pits codiert.

> Dann würde nur noch etwa eine Sekunde Musik auf eine CD passen.

Warum das denn? An der Rotationsgeschwindigkeit der CD würde ich nichts 
ändern wollen.

: Bearbeitet durch User
von Rolf M. (rmagnus)


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Stefan U. schrieb:
>> Was für PWM-Pulse?
>
> Kurze Pits für niedrige Spannung und lange Pits für hohe Spannung. ALso
> digital im Sinne von an/aus aber das Nutzsignal wäre analog in der länge
> der Pits codiert.

Ja, aber die lässt sich nicht beliebig genau variieren. Die Datendichte 
der CD ist ja so gewählt, dass sich das noch bitweise auflösen lässt. 
Wenn du die gleiche Qualität wie bei 16 Bit willst (also 65536 einzeln 
unterscheidbare Längen-Abstufungen - wobei 16 Bit Nutzdaten bei der CD 
in 28 Bits kodiert sind), müsstet du also die Pits entsprechend lang 
machen. Dann passt aber nix mehr auf die CD. Dazu kommen dann aber noch 
weitere Einschränkungen, die bei der CD durch eine entsprechende 
Kodierung umgangen werden (deshalb wird ein 8-Bit-Byte in 14 Bit 
kodiert, bevor es auf die CD kommt), für die man sich dann bei deiner 
PWM-Methode auch erstmal was einfallen lassen muss.

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Ok, ich hab's geschnallt.

von Soul E. (souleye) Benutzerseite


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Stefan U. schrieb:

> Kennt jemand einen plausiblen Grund, warum man bei Audio CD's nicht
> einfach die PWM Pulse 1:1 abbildet?

Den Ansatz gabe es mal, das nannte sich Super Audio CD (SACD). Da wurde 
statt einzelner Binärworte der zu einem Delta-Sigma-Wandler passende 
PWM-Datenstrom gespeichert.

Das Ganze war allerdings trotzdem in Frames verpackt, mit 
Fehlerkorrektur, Sprungmarken, TOC usw, so dass die Abspielgeräte dann 
doch etwas aufwendiger waren.

von Yalu X. (yalu) (Moderator)


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Stefan U. schrieb:
> Dann hätte man einfach das Ausgangssignal des optischen Sensors durch
> einen Schmitt-Trigger und einen Tiefpass schicken können - fertig wäre
> der CD Play.

Das wäre aber aber erst einmal nur ein Mono-CD-Player. Um zwei
Stereokanäle aufzuzeichnen und abzuspielen, müsste man mehr Aufwand
treiben.

Aber so abwegig ist dein Gedanke gar nicht. Bei den Laserdiscs

  https://de.wikipedia.org/wiki/Laserdisc

wurden die beiden Audiokanäle, moduliert auf jeweils einen Hilfsträger,
tatsächlich per PWM aufgezeichnet. Zusammen mit dem Videosignal in FM
wurde das Ganze als verschieden lange Pits und Lands auf die Scheibe
gebracht. Das Abspielen einer solchen Disc erforderte kaum Digital-,
sondern fast ausschließlich klassische Filter- und Demodulationstechnik.
In späteren Ausführungen der Laserdisc wurden die Audiokanäle aber wie
bei der CD per PCM aufgezeichnet, was die Qualität (vor allem den
Rauschabstand) verbesserte.

: Bearbeitet durch Moderator
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