Was Sie von digitalem Audio erwarten können
Vor einigen Jahren wurde das Wort “Multimedia” in das Computerlexikon aufgenommen, und in jüngerer Zeit wird der PC zunehmend als Home-Entertainment-Center verwendet. In beiden Fällen muss der Computer den Ton wiedergeben, der, wie Sie sich vorstellen können, nur in digitaler Form darauf vorhanden ist. Und wenn mit dem Aufkommen der ersten Transistortechnologie das Phänomen des “Transistorsounds” heftig diskutiert und mit Mythen und Legenden bedeckt wurde; Es wird jedoch oft angenommen, dass die Computersignalverarbeitung andererseits offensichtlich besser ist. Was ist digitales Audio und wie ist es dem analogen unterlegen oder überlegen?
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Aus menschlicher Sicht handelt es sich bei Schall um Luftschwingungen mit einer Frequenz von ungefähr 16 Hz bis 20 kHz. Eine Person nimmt die niedrigeren Frequenzen (mit ausreichender Amplitude) nicht als Schall, sondern als Schwingung wahr. Vorgesetzte werden überhaupt nicht gefangen genommen. Die Obergrenze des Frequenzbereichs hängt vom Alter ab: Bei kleinen Kindern erreicht sie 22 bis 24 kHz und nimmt mit der Zeit allmählich auf 8 bis 12 kHz ab. Daher kann das menschliche Ohr Signale mit einer sehr großen Bandbreite hören. Zum Vergleich: Das Auge kann Farbe nur in dem Bereich wahrnehmen, der die Frequenzänderung elektromagnetischer Schwingungen um weniger als das Zweifache abdeckt. Natürlich sind nicht alle Frequenzen gleich wichtig. Zum Beispiel ist ein Bereich von 500 bis 3500 Hz für die Sprachverständlichkeit ausreichend. Aber um Musik oder den Soundtrack eines Films zu hören, reicht dies nicht aus. Idealerweise sollte das Schallfeld im Hörbereich nicht vom Schallfeld im Aufnahmebereich zu unterscheiden sein. Das heißt, der gesamte Audiopfad vom Studiomikrofon zum Heimlautsprecher darf keine Verzerrungen verursachen, die innerhalb der Auflösung des menschlichen Höranalysators liegen.
Der Klang, den unsere Ohren beim Abspielen einer digitalen Aufnahme wahrnehmen, hat zuvor eine Reihe von Veränderungen erfahren:
1) elektromechanische Umwandlung von Luftschwingungen in ein elektrisches Signal;
2) Verstärkung und Verarbeitung eines analogen elektrischen Signals (Frequenzentzerrung, Hinzufügung von Hall usw.), Mischen;
3) Analog-Digital-Wandlung;
4) digitale Signalverarbeitung: Frequenzkorrektur, Mischen, Mastering usw.;
5) Speicherung oder Übertragung von digitalisiertem Ton;
6) digitale Signalverarbeitung: Frequenzkorrektur, Lautstärkeregelung, Überabtastung;
7) Digital-Analog-Wandlung;
8) Analoge Signalverarbeitung (Frequenzentzerrung, Mischen, Hinzufügen von Hall usw.);
9) Verstärkung des analogen Signals;
10) elektromechanische Umwandlung von elektrischen Stromschwingungen in Schallschwingungen.
Bei der Verarbeitung eines analogen Signals in einem Studio werden häufig Geräte mit analoger Schnittstelle und digitaler “Füllung” verwendet, sodass die Kette der Analog-Digital- und Digital-Analog-Konvertierungen viel länger sein kann.
Die ersten vier Stufen werden am häufigsten mit Studiogeräten durchgeführt, die eine unvergleichlich höhere Leistung als Heimgeräte aufweisen. Obwohl Verzerrungen unvermeidbar sind, gehen wir davon aus, dass sie im Vergleich zu Verzerrungen ähnlicher Art, die in den letzten fünf Phasen durch Haushaltsgeräte verursacht wurden, unbedeutend sind. Bei der Amateur-Audioaufnahme sollte in den frühen Stadien eine zusätzliche Verzerrung berücksichtigt werden, die im Folgenden beschrieben wird.
Die elektromechanische Umwandlung erfolgt normalerweise mit einem Studiomikrofon. Dieses Gerät erzeugt ein sehr schwaches Signal, das verstärkt werden muss und außerdem extrem anfällig für mechanische Beanspruchungen ist. Selbst unter idealen Bedingungen, beispielsweise in einem Konzertsaal, kann akustisches Rauschen dazu führen, dass der Dynamikbereich der abgespielten Musik unter dem maximalen Dynamikbereich einer 16-Bit-Soundpräsentation liegt.
Ein von mehreren Mikrofonen aufgezeichnetes Signal wird unweigerlich verarbeitet: Die erforderlichen Lautstärkepegel der verschiedenen Kanäle werden ausgewählt, das Rauschen wird mit Filtern usw. reduziert. Auch der Dynamikbereich des Signals wird im Allgemeinen komprimiert. Die letzte Operation führt zu einer signifikanten Erhöhung des Geräuschpegels, aber ohne sie würde die Aufnahme auf mittelständischen Verbrauchergeräten unbefriedigend klingen, vor allem zu leise.
Die durch den Schallweg verursachten Verzerrungen haben eine unterschiedliche physikalische Natur und sehr unterschiedliche Erscheinungsformen, können jedoch in drei große Gruppen unterteilt werden.
