Für Audio verwendete Frequenz (Abtastrate, PCM, DSD usw.)
Bei dieser Gelegenheit möchte ich die im digitalen Audio verwendeten Frequenzen und ihre Bedeutung erläutern.
In letzter Zeit hat sich die hochauflösende Tonquelle erhöht, z. B. 192 kHz Toka, 11,2 MHz, da die Frequenz geschrieben wurde oder wird, welche Frequenz?
Ich möchte die für dieses Audio verwendete Frequenz am Beispiel des Combo384 erklären, das in dem in LV2.0 verwendeten USB-DAC installiert ist.
1. 1. Was ist die Abtastfrequenz?
Der Musikvertrieb wird heutzutage zum Mainstream, aber Audio wurde zuerst auf CDs digitalisiert, die immer noch auf dem Markt sind.
Oft hört man, dass die Samplerate einer CD 44,1 KHz beträgt. Da digitale Signale grundsätzlich 0 oder 1 sind, ist für die Wiedergabe bis zur 20-KHz-Grenze, die vom menschlichen Ohr hörbar ist, eine Auflösung von der doppelten Frequenz erforderlich. Darüber hinaus wurde die Frequenz unter Berücksichtigung des digitalen Signalverarbeitungsspielraums auf 44,1 kHz festgelegt. Da ein Musiksignal aus einer Reihe von Sinuswellen besteht, beträgt es 44,1 KHz, die bei einer maximalen Frequenz von 20 KHz schwanken können.
2. Was sind 16 Bit und 24 Bit?
Wie Sie vielleicht oft hören, werden CDs manchmal als 44.1KHz / 16bit beschrieben. Diese 16 Bit sind die Lautstärke des Tons. Da 16 Bits die Größe von 2 auf 16 ausdrücken können, gibt es 65536 verschiedene Größen.
Umgerechnet in dB ist 20LOG (65536), was ungefähr 96 dB entspricht. Der Dynamikumfang einer CD (der Unterschied zwischen leisen und lauten Tönen) beträgt 96 dB.
Bei DVD und Hi-Res können es 24 Bit sein, aber in diesem Fall sind es 16,77 Millionen Schritte von 144 dB.
3. 3. PCM-Format
Was ist also das eigentliche Signal? Im Fall des PCM-Formats ist der Standard namens I2S üblich, der bis zu 32 Bit Abtastrate unterstützen kann. Bei einer Stereo-CD haben die Daten eine Frequenz von 44,1 KHz mit 2 Kanälen (L, R) abwechselnd 32 Bit (obwohl in Wirklichkeit 16 Bit verwendet werden).
Um dies digital zu verarbeiten, ist daher eine Verarbeitungskapazität von 44,1KHz x 2CH x 32bit = 2,8224MHz erforderlich.