Parameter, die die Qualität von digitalem Audio beeinflussen. (Teil 3)
Die Qualität des erhaltenen digitalen Klangs hängt von der Anzahl der Messungen des Schallpegels pro Zeiteinheit ab, dh von der Abtastfrequenz.
Die Audio-Abtastrate ist die Anzahl der Audio-Lautstärkemessungen in einer Sekunde.
Je mehr Messungen in einer Sekunde durchgeführt werden (je höher die Abtastfrequenz), desto genauer wiederholt die “Leiter” des digitalen Audiosignals die Kurve des analogen Signals.
Jedem “Schritt” des Diagramms wird ein bestimmter Wert für die Lautstärke zugewiesen. Lautheitspegel können als eine Reihe möglicher N-Zustände (Abstufungen) betrachtet werden, für deren Codierung eine bestimmte Menge an I-Informationen erforderlich ist, die als Audiocodierungstiefe bezeichnet wird.
Die Audiocodierungstiefe ist die Informationsmenge, die zum Codieren der diskreten Lautstärkepegel von digitalem Audio erforderlich ist.
Bei bekannter Codierungstiefe kann die Anzahl der digitalen Audio-Lautstärkepegel nach der allgemeinen Formel N = 2 I berechnet werden.
Wenn die Audio-Codierungstiefe beispielsweise 16 Bit beträgt, beträgt die Anzahl der Audio-Lautstärkepegel:
N = 2 I = 2 16 = 65 536.
Während des Codierungsvorgangs wird jedem Schallpegel ein eigener 16-Bit-Binärcode zugewiesen. Der niedrigste Schallpegel entspricht dem Code 0000000000000000 und der höchste – 1111111111111111.
Digitalisierte Audioqualität
Je höher die Abtastrate und die Tiefe der Audiokodierung sind, desto besser klingt der digitalisierte Ton und desto besser können Sie den digitalisierten Ton näher an den Originalton bringen.
Die höchste Qualität des digitalisierten Klangs, die der Qualität einer Audio-CD entspricht, wird mit einer Abtastrate von 48.000 Mal pro Sekunde, einer Abtastrate von 16 Bit und der Aufnahme von zwei Audiospuren (Stereomodus) erreicht. .
Es ist zu beachten, dass das Informationsvolumen in der Audiodatei umso größer ist, je höher die Qualität des digitalen Klangs ist.
Sie können das Informationsvolumen in einer digitalen Stereo-Sounddatei mit einer Dauer von 1 Sekunde und einer durchschnittlichen Klangqualität (16 Bit, 24.000 Messungen pro Sekunde) leicht abschätzen. Dazu muss die Codiertiefe mit der Anzahl der Messungen pro Sekunde multipliziert und mit 2 Kanälen multipliziert werden (Stereoton):
16 Bit × 24.000 × 2 = 768.000 Bit = 96.000 Byte = 93,75 KB.
Es gibt drei Haupttypen von Audio-Ziffern:
Format – keine Komprimierung;
Format (verlustbehaftet) – verlustbehaftete Komprimierung;
Format (verlustfrei): verlustfreie Komprimierung.
Verlustbehaftete Komprimierung: Technologie, bei der die codierte Datei im Vergleich zum Original erheblich reduziert wird, da Informationen entfernt werden, die vom menschlichen Ohr nicht wahrgenommen werden.
Der Nachteil dieser Technologie ist die Tatsache, dass die komprimierte Datei niemals mit dem Original identisch sein wird.
Liste der häufigsten verlustbehafteten Formate:
AAC (.m4a, .mp4, .m4p, .aac): Erweiterte Audiokodierung (häufig im MPEG-4-Container)
MP2 (MPEG-Schicht 2)
MP3 (MPEG Layer 3)
MPC (bekannt als Musepack, früher MPEGplus oder MP + genannt)
Ogg Vorbis
WMA (Windows Media Audio)
Verlustfrei – Verlustfreie komprimierte Audioformate, einschließlich:
FLAC (Free Lossless Audio Codec)
APE (Mono-Audio)
WV (WavPack)
Diese Formate können CDs unter Beibehaltung der Qualität in digitale Formate konvertieren. Als Beispiel können Sie eine CD nehmen, sie in WAV konvertieren, dann WAV in FLAC, dann von FLAC in WAV zurückkehren und sie dann auf eine leere CD brennen, und Sie haben eine absolut identische Kopie Ihrer Quelle.
Welches Format klingt die Musik mit der besten Qualität?
Am beliebtesten ist das verlustfreie FLAC-Format, und eines der am häufigsten verwendeten Konvertierungsprogramme von CD zu FLAC ist EAC (Exact Audio Copy).
Bei allen Parametern des digitalen Audios müssen vor allem die folgenden Indikatoren berücksichtigt werden:
Abtastrate (Genauigkeit der zeitlichen Digitalisierung eines analogen Signals),
Bitrate (Menge an Informationen, die in einer Datei in einer Sekunde enthalten sind).
Die Abtastrate ist die Frequenz, mit der digitales Audio verarbeitet wird. Die häufigste Abtastrate für hochwertige Audioformate beträgt 44,1 kHz.
Es ist allgemein anerkannt, dass eine hohe Bitrate die beste Qualität garantiert; Dies ist wahr, aber nur, wenn die Quelldatei von guter Qualität ist. Ein MP3 mit hoher Qualität sollte eine Bitrate von 320 kbps haben, aber ein FLAC-Format mit hoher Qualität hat im Allgemeinen eine Bitrate von 900 kbps und höher.
Was ist das beste Musikformat?
Zusätzlich zu den Audioformaten selbst werden für einen hochwertigen Musikklang auch hochwertige Wiedergabegeräte benötigt: Lautsprecher, Verstärker, Kopfhörer.