Digitalisierung von Audio
Aus der Physik wissen wir:
- Töne werden als Schwingungslinien dargestellt.
- Je _________ die Amplitude desto _________ der Ton.
- Je _______ die Schwingungslinien, desto ______ der Ton.
- Sprache/Musik/Klang erzeugen kompliziertere Schwingungslinien als einzelne Töne.
Die Schwingungslinie nennt man auch Signal.
Die Samplingrate (oder Abtastrate) gibt an, wie oft das Signal in einer Sekunde abgetastet wird. Im Bild rechts wird das Signal 6-mal je Sekunde abgetastet die Sampling-Rate beträgt dann 6 Hz (Hertz). Eine übliche Sampling-Rate ist z.B. 44.100 Hz, also 44,1 kHz (KiloHertz). Dabei wird das Signal 44.100-mal pro Sekunde abgetastet.
Auch bei den gemessenen Werten (y-Achse) kann nicht jeder gemessene Wert gespeichert werden. Die tatsächlichen Werte müssen geeignet gerundet werden, um sie speichern zu können. In der Abbildung rechts sind 8 verschiedene y-Werte möglich. Um 8 verschiedene Zahlen darstellen zu können, benötigt man 3 Bit (weil 23=8 ist). Die Samplingtiefe beträgt hier also 3 Bit.
Bei einer üblichen Samplingtiefe von 16 Bit stehen für jeden gemessenen Wert 16 Bit zur Verfügung. Damit sind 216 = 65.536 verschiedene Werte auf der y-Achse möglich.
Man erkennt, dass eine Aufnahme um so originalgetreuer wird, je feiner das Raster aus Samplingrate und Samplingtiefe ist.
Ein Analog-Digital-Wandler, kurz AD-Wandler, wandelt ein analoges Signal in ein digitales um. Dabei wird das analoge Signal in ein Raster übertragen. Je größer Samplingftiefe und Samplingrate sind, desto feiner ist das Raster, desto besser ist also die die Auflösung und damit die Qualität der Aufnahme.
Die Übertragung in ein vorgegebenes Raster nennt man Diskretisierung.
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