S: Schaltung für "Verbesserung" von Signalen von Plattenspie

[Rafael Deliano]

gar keinen Turntable nähme sondern die Rille mit einer Digicam
mit Macroobjektiv abtastet und die Bilder digital auswertet?
Die Idee wurde in dem Augenblick als Audio-CD "neu" war ( 1985 )

gern propagiert. Bits waren damals dem Publikum noch nicht so klar,
aber unter Rillen mit Laser abtasten konnte man sich was vorstellen.
Wir hatten am hiesigen Münchner FORTH-Stammtisch mal jemand zu Besuch
der Leute suchten die ihm helfen würden optische Abtastung zu
realisieren weil er der Meinung war "high-ender" würden für sowas
in Kleinserie zahlen. Die stehen allerdings bekanntlich eher auf
massives Marmorfundament und vergoldete Drehteile.
Ausserdem würde man mit solcher Maschine ja jede Platte nur einmal
abtasten. D.h. ist nichts fürs Wohnzimmer sondern fürs Labor
und sieht dann eben auch so aus.
Das Problem mit Optik & schwarzem Plastik ist wohl erstmal die
schlechre Reflexion. Man könnte die Platte aber durch Metallisierung
oder ähnliches nachbessern. Komplette Kamera braucht man wohl nicht.
Eher langsame Drehzahl, einen Kopf auf verfahrbarem Schlitten der
punktförmige Lichtquellen ( z.B. via Glasfaserkabel ) und
Zeilensensor enthält.
Wenn man die Rohdaten hat, läuft man natürlich gleich in das
übliche Problem daß der ursprüngliche Klang ja von der Form der
Nadel, den elektrischen und mechanischen Eigenschaften des Pickups
abhängt und ( wenn auch rudimentär ) von den Plattenherstellern
auf diese abgestimmt war. Kann man sich also gleich noch eine
Sammlung historischer Plattenspieler zulegen und die durchmessen.

MfG JRD

 

[Michael Linnemann]

Am Fri, 11 Jun 2004 08:15:17 +0200 schrieb Robert Stankowic:

Wie wäre es, wenn man für eine solche Restauration gar keinen
Turntable nähme sondern die Rille mit einer Digicam mit Macroobjektiv
abtastet und die Bilder digital auswertet?

http://www-cdf.lbl.gov/~av/

Gruss
Michael

 

[Harald Wilhelms]

Robert Stankowic <pcdoktor999@reverse_thatmoc.laimehcet> wrote in message news:<40c94ce8$0$16006$91cee783@newsreader01.highway.telekom.at>...

Wie wäre es, wenn man für eine solche Restauration gar keinen
Turntable nähme sondern die Rille mit einer Digicam mit Macroobjektiv
abtastet und die Bilder digital auswertet?

Was sollte das, ausser der geringeren Abnützung für Vorteile bringen?
Die Auflösung einer mechanischen Abtastung ist wesentlich höher, als
die einer optischen Abtastung.
Gruss
Harald

 

[Robert Stankowic]

Harald Wilhelms wrote:

Robert Stankowic <pcdoktor999@reverse_thatmoc.laimehcet> wrote in
message
news:<40c94ce8$0$16006$91cee783@newsreader01.highway.telekom.at>...

Wie wäre es, wenn man für eine solche Restauration gar keinen
Turntable nähme sondern die Rille mit einer Digicam mit
Macroobjektiv abtastet und die Bilder digital auswertet?

Was sollte das, ausser der geringeren Abnützung für Vorteile
bringen? Die Auflösung einer mechanischen Abtastung ist wesentlich
höher, als die einer optischen Abtastung.
Gruss
Harald

Hast Du meinen Beitrag ganz gelesen? Ich rede nicht von einem
Abspielgerät sondern von der Rekonstruktion sehr alter analog disks
durch virtuelle Reparatur der Rille.
Grüsse
Robert

 

[Robert Stankowic]

Michael Linnemann wrote:

Am Fri, 11 Jun 2004 08:15:17 +0200 schrieb Robert Stankowic:

Wie wäre es, wenn man für eine solche Restauration gar keinen
Turntable nähme sondern die Rille mit einer Digicam mit
Macroobjektiv abtastet und die Bilder digital auswertet?

http://www-cdf.lbl.gov/~av/

Danke und Gruss
Robert

 

[Rafael Deliano]

Robert Stankowic schrieb:
Mechanische Beschädigungen wie Kratzer,...
sind dabei deutlich erkennbar

Harald Wilhelms schrieb:
Was sollte das, ... für Vorteile bringen?

Ich könnte mir schon vorstellen daß ein kleiner Kratzer a la Diracstoß
den Tonabnehmer anregt der dann Millisekunden lang braucht bis er
wieder ausgeschwungen ist.
Insofern ist die Entfernung des Plops im akustischen Signal
schwieriger. Jedoch: man könnte die Platte im zweiten
Durchlauf rückwärts laufen lassen und den Kratzer so einengen.

Die Auflösung einer mechanischen Abtastung ist wesentlich höher,
Wär ich mir nicht so dogmatisch sicher: Bandbreite kriegt man

optisch leichter. Die Frage ist allerdings ob der Aufwand
wirklich der erzielten Verbesserung entspricht.
Vgl Overclocking von Pentiums oder Tuning von Serienautos.

MfG JRD

 

[Robert Stankowic]

Martin Schönegg wrote:

| Die Idee wurde in dem Augenblick als Audio-CD "neu" war ( 1985 )
| gern propagiert. Bits waren damals dem Publikum noch nicht so
| klar, aber unter Rillen mit Laser abtasten konnte man sich was
| vorstellen. Wir hatten am hiesigen Münchner FORTH-Stammtisch mal
| jemand zu
Besuch
| der Leute suchten die ihm helfen würden optische Abtastung zu
| realisieren weil er der Meinung war "high-ender" würden für sowas
| in Kleinserie zahlen. Die stehen allerdings bekanntlich eher auf
| massives Marmorfundament und vergoldete Drehteile.

Besagte Hochender würden das ganze mit bausch und Bogen ablehnen,
weil ja wieder diskretisierter Klang herauskäme und das würde deren
Analogfetisch enorm widersprechen.

MArtin

Ich hatte ja kein Abspielgerät im Sinn, sondern eine Methode zur
Rekonstruktion. Der Output könnte dann gerade so gut eine bessere
Analogpressung sein
Ich bin im Übrigen selber eher als Hörer auf der Analogseite

 

[Robert Stankowic]

Peter Meyer wrote:

Hallo,

Eh, Peter, hast Du eine Retourkutsche für das begin ... der Linuxfans
gefunden ?

"MaWin" <me@privacy.net> a écrit dans le message de
news:01c44f83$d938b9a0$0100007f@amdk6-300...
Robert Stankowic <pcdoktor999@reverse_thatmoc.laimehcet> schrieb im
Beitrag
40c94ce8$0$16006$91cee783@newsreader01.highway.telekom.at>...

Wie wäre es, wenn man für eine solche Restauration gar keinen
Turntable nähme sondern die Rille mit einer Digicam mit
Macroobjektiv abtastet und die Bilder digital auswertet?

Gibt's schon seit Jahren (> 10 ?). Ein Laserstrahl per Glasfaser,
dessen Reflektion bestimmt wird.Wie die Stereo trennen weiss ich
nicht, die Wiedergabequalitaet ist besser als mit einer Nadel, aber
der Verschleiss der Platte ist Null.

Aber nein, optische Knackser-Erkennung haben die nicht gemacht,
waere mal eine Idee.
--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at despammed.com
homepage: http://www.geocities.com/mwinterhoff/
de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/
Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask.
Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.

Ich glaube dass der Vorschlag von Robert Stankowic etwas weiter
geht. Wenn man einen Matrixsensor benutzt, hat man auch
Informationen ueber die Umgebung der Rille. Das erlaubt bei Defekten
eine Rekonstruction der Information: Bildverarbeitungstechniken sind
heutzutage sehr weit entwickelt. Stereoinformationsextaktion ist
dann ebenfalls sehr vereinfacht - wenn auch die Programmierung etwas
"heavy" sein kann. Aber, ein Programm (algorithmus) zu modifizieren
ist etwas einfacher als einen hochpraezisen mechanisch/optischen
Aufbau umzubauen. Da ich jahrelange Erfahrung mit Bildverarbeitung
(Forschung) habe, find ich diese Anregung sehr interessant.

Genau darauf wollte ich hinaus, habe aber inzwischen den Hinweis
bekommen, dass daran schon gearbeitet wird.

http://www-cdf.lbl.gov/~av/
(Danke, Michael Linnemann)

Wie es nach den Hörbeispielen aussieht, verwenden die es in Moment nur
zum Eliminieren von Noise, nicht aber zur Rekonstruktion - dies ist
aber jetzt keine definitive Aussage - ich hätte gerne einmal eine
Rekonstruktion der Aufnhmen z.B. von Sarasate (meines Wissens noch
auf Wachs(?)Zylinder gemacht) gehört.
[OT]
Manche diese Aufnahmen sind ebenso unverzichtbare Kulturgüter wie etwa
Stradivaris oder la Notre Dame, aber leider nicht so gut erhalten.
[/OT]

 

[Robert Stankowic]

Robert Stankowic wrote:

Peter Meyer wrote:

Hallo,
[....]

Un vielleicht nochmal zu präzisieren:

Der Gedanke ist, eine Folge von Abbildern der Rille zu machen (mit
Makroobjektiv), diese mittels image processing zu reparieren und nach
Möglichkeit die Unzulänglichkeiten des Aufnahmegerätes
herauszurechnen (braucht viel Programmierarbeit und
Rechnerkapazität). Das Ergebnis wäre dann eine (immer noch
graphische) Darstelling der Rille wie sie ausgesehen hätte, wäre das
Aufnahmegerät besser gewesen (Da müsste ziemlich viel drin sein, wir
haben ja z.B. das Instrument, auf dem Sarasate gespielt hat, immer
noch, und in wunderbarem Zestand, und können daher sein
Obertonspektrum aus erster Hand bekommen, und damit könnte man bis zu
einem gewissen Grad rekonstruieren, wie Sarasate damals wirklich
geklungen hat. Sein sehr persönlicher Umgang mit der Musik ist ja auf
der Originalplatte erhalten, nur der Klang ist extrem schlecht).
Aus diesem korrigierten Bild der Rille lässt sich dann relativ leicht
die Schwingungskurve erzeugen und digtalisieren, wenn gewünscht eine
analogplatte erzeugen oder CDs herstellen.

 

[Carsten Kurz]

Robert Stankowic schrieb:

Der Gedanke ist, eine Folge von Abbildern der Rille zu machen (mit
Makroobjektiv), diese mittels image processing zu reparieren und nach

Bei Stereo ist die Rille leider nicht als 2D Abbildung übertragbar. Da
braucht es dann doch leider etwas mehr Aufwand.

- Carsten
--
Audio Visual Systems fon: +49 (0)2234 601886
Carsten Kurz fax: +49 (0)2234 601887
Von-Werth-Straße 111 email: audiovisual@t-online.de
50259 Pulheim / Germany WGS84:N50°57'50.2" E06°47'28.5"

 

[MaWin]

Carsten Kurz <audiovisual@t-online.de> schrieb im Beitrag <40C9F7AC.2631072E@t-online.de>...

Bei Stereo ist die Rille leider nicht als 2D Abbildung übertragbar. Da
braucht es dann doch leider etwas mehr Aufwand.

Nicht wirklich. Wenn man von der Rille linken Rand, rechten Rand und

die Linie der tiefsten Stelle optisch ermitteln kann, reicht 2-D.
Aber es ist mir schleierhaft, wie die Leute die Rille auf mindestens
128000 Pixel Breite abfilemen wollen, damit zumindest 16 bit Stereo
bei rauskommt. Macht als kleinsten 3:4 Bildsensor der zumndest von
Rille zur nachsten Rille und vorherigen Rille guckt einen mit
2 Gigapixeln. Und das womoeglich 44000/sekunde Bildverarbeiten.
Viel Spass.
--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at despammed.com
homepage: http://www.geocities.com/mwinterhoff/
de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/
Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask.
Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.

 

[Martin D. Bartsch]

On 11 Jun 2004 21:34:41 GMT, "MaWin" <me@privacy.net> wrote:

Aber es ist mir schleierhaft, wie die Leute die Rille auf mindestens
128000 Pixel Breite abfilemen wollen, damit zumindest 16 bit Stereo
bei rauskommt. Macht als kleinsten 3:4 Bildsensor der zumndest von
Rille zur nachsten Rille und vorherigen Rille guckt einen mit
2 Gigapixeln. Und das womoeglich 44000/sekunde Bildverarbeiten.

Warum mit 128000 Pixel Breite? Sind die Auslenkungen unten in der
Rille anders als oben?

 

[Robert Stankowic]

Martin D. Bartsch wrote:

On 11 Jun 2004 21:34:41 GMT, "MaWin" <me@privacy.net> wrote:

Aber es ist mir schleierhaft, wie die Leute die Rille auf mindestens
128000 Pixel Breite abfilemen wollen, damit zumindest 16 bit Stereo
bei rauskommt. Macht als kleinsten 3:4 Bildsensor der zumndest von
Rille zur nachsten Rille und vorherigen Rille guckt einen mit
2 Gigapixeln. Und das womoeglich 44000/sekunde Bildverarbeiten.

Warum mit 128000 Pixel Breite? Sind die Auslenkungen unten in der
Rille anders als oben?

Der Einwand ist schon berechtigt - Die Rille ist eine analoge Kurve,
die dem Schalldruck bei der Aufnahme (einigermassen) entspricht. Um
die Kurve mit 2 * 16 Bit Auflösung zu digitalisieren, muss man 2 * 2
^ 16 = 131072 Bildpunkte quer zur Rille auswerten (Hier sind wir ja
noch nicht binär kodiert, die maximale Auslenkung ist einfach in
Punkte aufgelöst.). Dies unter der Annahme, dass immer nur eine
Bildzeile ausgewertet wird. Die Bildverarbeitung ist bei einer
Restauration kein Problem, da man beliebig langsam abtasten kann (Wie
wollen ja nicht wiedergeben, sondern die Information zur Herstellung
eines Tonträgers (CD, Masterband) erzeugen. Und 2 * 16 Bit wäre für
gute Tonqualität mehr als mager.
Tatsächlich ist die Sache nicht so schlimm, da ja im gesamten Bildfeld
der Kamera (mit den heute verfügbaren Auflösungen) mindestens 1024 *
768 Bildpunkte zur Verfügung stehen, auf einer Länge der Rille die
kleiner ist als die maximale Auslenkung (mit einer entsprechend
dimendionierten Optik kann man die Rille bildfüllend auf den Sensor
bringen)
Sehen wir mal was dabei herauskommt:
(Schauerlich übersimplifiziert)
1)Turntable
bei 33 Umdrehungen legt die Abtastnadel im Mittel in der Sekunde ca 45
cm zurück. Dies bedeutet, dass bei einer Digitalisierung mit 44000
Frames/Sekunde ein Frame einer Strecke von rund 1/100 mm entspricht.
Die maximale Auslenkung bei alten Scheiben dürfte in der
Grössenordnung von 0.1 mm liegen, bei einer Kamera mit 1024 * 768
Auflösung werden also in einem Bild 786432 Bildpunkte erfasst, und
dieses Bild stellt etwa 0.08 mm der Rille dar. Nehmen wir nun alle
0.01 mm ein Bild, dann kommen wir auf 786432 Punkte pro Frame, was
schon besser wäre. Mit 1280 * 1024 sind es dann schon 1.310.720
Punkte, und da kommen wir schon in brauchbare Bereiche. 20 Bit Stereo
sind durchaus in Reichweite, was zwar noch immer nicht überwältigend
ist, nehmen wir aber noch zoom in/out dazu, dann können wir eine fast
beliebig grosse Auflösung erreichen.
Sollte ich mich wo grob verrechnet haben, bitte ich um Entschuldigung,
es ist 5 Uhr morgens und ich habe erst einen Kaffe gehabt
Peter Meyer mit seiner Erfahrung in Bildverarbeitung kann sicher
besser erklären, was man mit überlappenden Bildern digital so alles
anstellen kann.

Aaaargh, mit einer einfachen Zeichnung wäre das alles viel klarer
darzustellen - höchste Zeit, dass ich meinen Scanner unter SuSE
anwerfe.

 

[Harald Wilhelms]

Robert Stankowic <pcdoktor999@reverse_thatmoc.laimehcet> wrote in message news:<40ca74c1$0$18642$91cee783@newsreader02.highway.telekom.at>...

Der Einwand ist schon berechtigt - Die Rille ist eine analoge Kurve,
die dem Schalldruck bei der Aufnahme (einigermassen) entspricht. Um
die Kurve mit 2 * 16 Bit Auflösung zu digitalisieren, muss man 2 * 2
^ 16 = 131072 Bildpunkte quer zur Rille auswerten (Hier sind wir ja
noch nicht binär kodiert, die maximale Auslenkung ist einfach in
Punkte aufgelöst.). Dies unter der Annahme, dass immer nur eine
Bildzeile ausgewertet wird. Die Bildverarbeitung ist bei einer
Restauration kein Problem, da man beliebig langsam abtasten kann (Wie
wollen ja nicht wiedergeben, sondern die Information zur Herstellung
eines Tonträgers (CD, Masterband) erzeugen. Und 2 * 16 Bit wäre für
gute Tonqualität mehr als mager.
Tatsächlich ist die Sache nicht so schlimm, da ja im gesamten Bildfeld
der Kamera (mit den heute verfügbaren Auflösungen) mindestens 1024 *
768 Bildpunkte zur Verfügung stehen, auf einer Länge der Rille die
kleiner ist als die maximale Auslenkung (mit einer entsprechend
dimendionierten Optik kann man die Rille bildfüllend auf den Sensor
bringen)
Sehen wir mal was dabei herauskommt:
(Schauerlich übersimplifiziert)
1)Turntable
bei 33 Umdrehungen legt die Abtastnadel im Mittel in der Sekunde ca 45
cm zurück. Dies bedeutet, dass bei einer Digitalisierung mit 44000
Frames/Sekunde ein Frame einer Strecke von rund 1/100 mm entspricht.
Die maximale Auslenkung bei alten Scheiben dürfte in der
Grössenordnung von 0.1 mm liegen, bei einer Kamera mit 1024 * 768
Auflösung werden also in einem Bild 786432 Bildpunkte erfasst, und
dieses Bild stellt etwa 0.08 mm der Rille dar. Nehmen wir nun alle
0.01 mm ein Bild, dann kommen wir auf 786432 Punkte pro Frame, was
schon besser wäre. Mit 1280 * 1024 sind es dann schon 1.310.720
Punkte, und da kommen wir schon in brauchbare Bereiche. 20 Bit Stereo
sind durchaus in Reichweite, was zwar noch immer nicht überwältigend
ist, nehmen wir aber noch zoom in/out dazu, dann können wir eine fast
beliebig grosse Auflösung erreichen.
Sollte ich mich wo grob verrechnet haben, bitte ich um Entschuldigung,
es ist 5 Uhr morgens und ich habe erst einen Kaffe gehabt

Ich habe jetzt Deine Rechnung nicht genau nachvollzogen, aber anscheinend
gehst Du davon aus, das man eine fast beliebige optische Auflösung
erzielen kann, wenn man nur genügend optisch vergrössert. Leider setzt
uns da die Physik recht enge Grenzen. Bedingt durch die Wellenlänge des
Lichtes ist eine horizontale Auflösung von kleiner als 1 Mikrometer
praktisch nicht erreichbar. Ich gehe aber davon aus, das zumindest bei
"moderneren" Langspielplatten auch noch Signale mit kleinerer Wellen-
länge in den Kunststoff gepresst werden. Solche Signale kann man nur
durch mechanische Abtastung erfassen, da dann die Auflösung im Nanometer-
Bereich liegt. Deshalb ist es nach wie vor sinnvoll, die Platten
mechanisch abzutasten. Die durch die Abtastung erfolgenden Verformungen
kann man durch Verringerung der Auflagekraft entsprechend verringern.
Das durch die (mechanische) Abtastung gewonnene Signal kannst Du dann ja
durch entsprechende Signalverarbeitung beliebig verbessern.
(Hoffentlich nicht verschlimmbessern.)
Ich wollte hier nur noch mal deutlich machen, das die heute moderne
Methode, Mechanik durch Optik zu ersetzen, nicht immer hilfreich ist.
Gruss
Harald
PS: Durch spezielle Methoden, Stichwort "SNOM" kann man auch im optischen
Bereich die Auflösung bis in den Nanometerbereich hinein verbessern,
der dafür nötige Aufwand ist für diese Anwendung wohl aber nicht mehr ganz
sinnvoll.

 

[Rolf Bombach]

Harald Wilhelms wrote:

Ich habe jetzt Deine Rechnung nicht genau nachvollzogen, aber anscheinend
gehst Du davon aus, das man eine fast beliebige optische Auflösung
erzielen kann, wenn man nur genügend optisch vergrössert. Leider setzt
uns da die Physik recht enge Grenzen. Bedingt durch die Wellenlänge des
Lichtes ist eine horizontale Auflösung von kleiner als 1 Mikrometer
praktisch nicht erreichbar. Ich gehe aber davon aus, das zumindest bei
"moderneren" Langspielplatten auch noch Signale mit kleinerer Wellen-
länge in den Kunststoff gepresst werden. Solche Signale kann man nur
durch mechanische Abtastung erfassen, da dann die Auflösung im Nanometer-
Bereich liegt. Deshalb ist es nach wie vor sinnvoll, die Platten
mechanisch abzutasten. .....
Ich wollte hier nur noch mal deutlich machen, das die heute moderne
Methode, Mechanik durch Optik zu ersetzen, nicht immer hilfreich ist....
PS: Durch spezielle Methoden, Stichwort "SNOM" kann man auch im optischen
Bereich die Auflösung bis in den Nanometerbereich hinein verbessern,
der dafür nötige Aufwand ist für diese Anwendung wohl aber nicht mehr ganz
sinnvoll.

Muss ja nicht optisch sein. Standardmethoden wären hier sicher
Rasterelektronenmikroskopie oder so was.
Ansonsten stimmt es schon, das Grammophonprinzip mit Abtastnadel
wurde soweit verfeinert, dass man damit einzelne Atome mechanisch
ertasten kann: Rastertunnel- und kraftmikroskop.

--
mfg Rolf Bombach