Audio pcm was. Digitaler Sound: DSD vs PCM Teil 2
Beantworten wir zunächst die Frage, was digitaler Sound ist. Wie unterscheidet es sich von analog? Kurz gesagt, mathematisch gesehen ist ein analoges Audiosignal eine kontinuierliche Funktion, ein digitales Audiosignal eine diskrete Funktion. Was bedeutet das?
Analogsignal
Wenn wir in unserer Vorstellung einen Graphen einer Sinuskurve zeichnen (so wird eine Schallwelle am häufigsten dargestellt): Unabhängig davon, wie wir sie vergrößern und versuchen, alle Details zu erkennen, sehen wir immer eine glatte und gleichmäßige Linie – das ist ein analoges Audiosignal
Analoges Audio (Aufnahme) verfügt über viele Parameter, mit denen die Qualität bewertet werden kann. Betrachten Sie die drei wichtigsten: Frequenzbereich, Dynamikbereich, Verzerrung.
Digitaler Sound. Wie viele Mythen drehen sich um diesen Satz. Wie viele Streitigkeiten sind zwischen Liebhabern von Komfort und digitaler Qualität und Befürwortern von “Live Airy” -Vinyl-Sound multipliziert mit “Warm Tube” -Sound aufgetreten? Darüber hinaus gibt es unter Liebhabern von “Zahlen” viele Kontroversen: Ist 16×44.1 genug oder ist 24×192 notwendig? Was ist besser: Multibit oder Delta Sigma? CDDA oder SACD? PCM oder DSD? In diesem Artikel werde ich versuchen, die Grundlagen des digitalen Klangs in einfacher Sprache zu erläutern und den Vergleich zweier Arten der Codierung eines analogen mit einem digitalen Signal genauer zu erläutern: DSD und PCM.
Beantworten wir zunächst die Frage, was digitaler Sound ist. Wie unterscheidet es sich von analog? Kurz gesagt, mathematisch gesehen ist ein analoges Audiosignal eine kontinuierliche Funktion, ein digitales Audiosignal eine diskrete Funktion. Was bedeutet das?
Analogsignal
Wenn wir in unserer Vorstellung einen Graphen einer Sinuskurve zeichnen (so wird eine Schallwelle am häufigsten dargestellt): Unabhängig davon, wie wir sie vergrößern und versuchen, alle Details zu erkennen, sehen wir immer eine glatte und gleichmäßige Linie – das ist ein analoges Audiosignal
Analoges Audio (Aufnahme) verfügt über viele Parameter, mit denen die Qualität bewertet werden kann. Betrachten Sie die drei wichtigsten: Frequenzbereich, Dynamikbereich, Verzerrung.
Der Frequenzbereich ist eine Reihe von Frequenzen, die in einem Ton enthalten sind. Es ist allgemein anerkannt, dass der Frequenzbereich des menschlichen Gehörs 20 … 20.000 Hz beträgt (manchmal werden 16 bis 22.000 Hz angezeigt). Der Frequenzbereich der Musik selbst ist für die Qualitätsbewertung nicht von Interesse (zum Beispiel ist der Frequenzbereich derselben abhebenden Ebene sehr breit und der Gesangsteil des Tenors ist viel enger). Ein qualitativer Parameter beispielsweise eines Kopfhörers ist der potentielle Frequenzbereich und wird unter Verwendung der Amplitudenfrequenzkennlinie (AFC) geschätzt. Der ideale Frequenzgang, eine gerade Linie über den gesamten Bereich der Hörfrequenzen, bedeutet, dass die Schallquelle keine einzelnen Frequenzen verstärkt oder dämpft, was bedeutet, dass der extrahierte Schall mit dem Original übereinstimmt.
Der Dynamikbereich (DD) ist der Unterschied zwischen dem leisesten und dem lautesten Klang. Die Lautstärke wird in Dezibel (dB) gemessen. Es ist allgemein anerkannt, dass die maximale Lautstärke, die eine Person nicht verletzt, 130 dB beträgt, das Geräusch eines Flugzeugs abhebt und die minimale hörbare Lautstärke 5 … 10 dB dem Rascheln der Blätter entspricht schwache Windverhältnisse. Natürlich ist es unmöglich, das Rascheln der Blätter vor dem Hintergrund eines abfliegenden Flugzeugs zu unterscheiden, und das Hören von Musik mit einem Pegel von 130 dB ist äußerst unangenehm. Daher wird allgemein angenommen, dass eine komfortable DD zum Musikhören 80 … 100 dB beträgt.
Die Verzerrung ist nichts anderes als eine Abweichung des Signals vom Original.
Prinzipien der digitalen Klangpräsentation
Was passiert, wenn ich analoges Audio digitalisiere? Wir werden uns nicht mit technischen Aspekten befassen, wir werden alles analysieren, wie sie auf Papier sagen: Dazu werden wir unsere imaginäre “ideale” Sinuskurve zeichnen und den Wert des Signals in regelmäßigen Abständen messen (dieser Prozess wird als Abtastung oder Quantisierung bezeichnet): Wir werden eine bestimmte sequentielle Menge erhalten von Werten – Dies ist unser digitales Signal, das durch die Pulscode-Modulationsmethode (PCM) erhalten wird
Die beiden Hauptparameter der PCM-Signalqualität sind Frequenz und Bittiefe. Die Frequenz ist die Anzahl der Messungen pro Sekunde. Je genauer, desto genauer wird das Signal übertragen. Die Frequenz wird in Hertz gemessen: 44100 Hz, 192000 Hz usw. Bittiefe: Die Anzahl der möglichen Werte des Signalwerts (Genauigkeit der Wertübertragung). Je mehr Optionen, desto genauer ist das Signal. Die Bittiefe wird in Bit gemessen: 16 Bit (65.536 mögliche Werte, DD 96 dB), 24 Bit (16.777.216 Werte, DD 144 dB) usw.