Ik heb nog wat onderzoek gedaan naar die 20 kHz toon die als hint in de afleveringen zou moeten zitten.
De eerste vraag die ik had is, zou zo'n toon van 20 kHz wel door de codering en decodering van het audiosignaal komen. Want de compressie die wordt toegepast is NIET verliesvrij.
Ik ga uit van het videobestand dat we kunnen downloaden met Telegram. De audio van deze bestanden is gecodeerd volgens de AAC standaard. AAC staat voor Advanced Audio Coding. Deze codering wordt standaard gebruikt voor de audio in MP4 bestanden. Deze standaard wordt ook gebruikt in de iPhone, iPad en iTunes. Het resultaat is beter dan MP3, vandaar ook de A van Advanced.
In de video bestanden van DE MOL is het audio signaal 48000 keer per seconde bemonsterd. De samplefrequentie is dus 48 kHz.
Ik heb in mijn favoriete audio tool (Audacity, een echte aanrader op dit gebied) een project aangemaakt met deze samplefrequentie van 48 kHz. Met Audacity kun je tonen genereren met een willekeurige frequentie en duur. Ik heb (sinusvormige) tonen met de volgende frequentie achter elkaar gezet in één spoor van het audio signaal: 5000 Hz, 10, 15, 16, ... , 20 kHz. Voor de lengte van elke toon heb ik exact 1 msec genomen, aangezien je dan een heel aantal perioden van het signaal krijgt. Het aantal perioden is dan gelijk aan de frequentie in kHz. Bij 5 kHz zie je nog duidelijk de sinusvorm. Bij hogere frequenties zijn er maar een paar samples per periode in is de signaalvorm niet meer te zien. De frequentie van 12 kHz is hierbij interessant omdat deze precies een kwart van de samplefrequentie is. Per periode dus 4 samples, wat betekent achtereenvolgens de waarde 0, 1 (max amplitude), 0, -1 en tenslotte weer 0. Ga dit na.
Dit audiospoor (bovenste rij in onderstaande foto) heb ik geëxporteerd als AAC bestand en als MP3 bestand. Vervolgens heb ik beide bestanden weer geïmporteerd als apart spoor en uitgelijnd met het oorspronkelijke signaal. Nu kun je kijken hoe goed tonen met deze frequenties kunnen worden gereproduceerd.
Zoals je kan zien is er een nagenoeg perfecte reproductie van tonen tot 17 kHz met AAC. Bij 18 en 19 kHz is er een geringe afwijking (waarschijnlijk onhoorbaar) en bij 20 kHz is de toon nog steeds te zien alleen met een wat lagere amplitude.
Bij MP3 begint het signaal al bij 16 kHz te verslechteren en bij 20 kHz is de toon behoorlijk verzwakt. Dit alleen ter vergelijking want we hebben zoals gezegd hier alleen te maken met AAC codering.
Technisch gezien is er dus geen reden waarom die 20 kHz toon niet aanwezig zou moeten zijn. Toch zie ik in de audio van uitzendingen van DE MOL geen tonen boven pakweg 14 kHz. Dit is eenvoudig na te gaan door een spectrogram te maken (weer met Audacity) van een stuk audio. Als ik van mijn gegenereerde tonen een spectogram maakt dan zie ik wel tonen tot boven de 20 kHz (tweede foto). Dus Audacity kan het allemaal wel aan.
Audacity is een veelzijdig gereedschap en je kan er ook audio mee opnemen die wordt afgespeeld op je PC. Handig bijvoorbeeld om videoclips van Youtube om te zetten in muziekbestanden. Dat kan door gebruik te maken van de Windows WASAPI interface. Hiermee kun je audio die naar de speakers wordt gestuurd softwarematig (dus zonder omzettingen) opvangen in Audacity en deze opnemen.
Om te kijken of bij het afspelen van de beruchte passages uit de afleveringen van DE MOL er ook een 20 kHz signaal mee wordt gestuurd heb ik deze opgenomen in een project met een samplefrequentie van (voor de zekerheid) 96 kHz. Vervolgens heb ik gekeken naar het spectrum. En ja hoor, het houdt wederom allemaal op bij pakweg 14 kHz. Ook in de golfvormen van het signaal is geen toon van 20 kHz te bekennen.
Dus jullie hoeven een eventuele hond niet de deur uit te sturen als hij Lennart niet herkent als Mol.
