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Shannon Theorem

Shannon hat, neben vielem anderen, das viel zitierte Abtasttheorem postuliert. Um dieses zu veranschau­lichen und einmal zu probieren, was passiert, wenn man es nicht beachtet, wurde dieses kleine Programm geschaffen. Anhand von Prüfsignalen ist zu sehen, wie sich abgetastete Signale im Zeit- und im Frequenz­bereich verhalten, wie sich Aliasing anhört und was man dagegen tun kann. Außerdem ist es möglich, mit anderem Klangmaterial in Form von WAV-Dateien zu experimentieren.

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Installation
Die Oberfläche des Shannon-Demonstrators

Die Oberfläche des Shannon-Demonstrators


FIR-Filter

Zur Filterung von digitalen Signalen (Zahlenfolgen) werden häufig FIR-Filter eingesetzt. Sie falten die zu filternde Zahlenfolge (Abtastwerte) mit einer Folge von Koeffizienten (Filterkern).
Hier steht ein Demonstrationsprogramm für ein solches Filter zur Verfügung, welches anhand von Testsignalen oder von Wav-Dateien die Funktionsweise akustisch und visuell verdeutlicht.

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Die Oberfläche des FIR-Filter-Demonstrators

Die Oberfläche des FIR-Filter-Demonstrators


Dithering

Beim (Re-)Quantisieren eines Signales entsteht eine Abweichung von Original, die zu einem geringeren Signal-Rausch-Abstand (Störungen) führt. Durch das Hinzufügen von Rauschen mit der Amplitude von +/- 1 LSB und der Rückführung des Fehlers auf den Ein­gang des Quantisierers, kann bei niedrigen Signalfre­quenzen Signal-Rausch-Abstand auf Kosten der höherfrequenten Signalanteile gewonnen werden.
Mit dem Demonstrator kann die Wirkung von Dithering und Noiseshaping an Hand von Testsignalen oder beliebigen Wav-Dateien angehört und -gesehen werden.

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Die Oberfläche des Dithering-Demonstrators

Die Oberfläche des Dithering-Demonstrators


Installation

Eine Installation im eigentlichen Sinne ist nicht notwen­dig. Die aus den heruntergeladenen Zip-Archiven entpackten Programme können von jedem Ort (auch vom USB-Stick) gestartet werden. Sie verändern den Rechner nicht, weshalb die Programmdateien auch später einfach gelöscht werden dürfen.

Systemvoraussetzungen

Die Programme laufen unter Windows ab der Version 7. Sie basieren auf dem DOT.NET-Framework 2.0 oder höher, welches auf Ihrem Computer installiert sein muss. Leider ist dieses auf den Installationsmedien von Windows 8 und höher zwar enthalten, wird aber nicht immer komplett installiert. Muss man dieses gege­benenfalls nachholen, ist bei Microsoft eine Anleitung zu finden.
Bei von 100% abweichenden Bildschirmskalierungen kommt es zu schweren Darstellungsfehlern. Nur 150% und 200% sind noch brauchbar.

Das DOT.NET-Framework herunterladen

Nutzungsbedingungen

Die Programme dürfen für private, nichtkommerzielle Zwecke oder in staatlichen Bildungseinrichtungen ge­nutzt und in diesem Kreis beliebig weitergegeben oder kopiert werden. Gleiches gilt für das Verlinken auf an­deren Web-Seiten. Das direkte Verlinken der Down­loadfiles oder deren Hosten durch Dritte ist generell nicht erwünscht. Eine kommerzielle Nutzung, Verviel­fältigung oder Verlinkung bedarf einer Genehmigung des Autors.
Für eventuelle Schäden durch die Programme oder deren Nutzung wird keine Haftung übernommen.

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Walter Müller