Definition von Sampling-Bits, Sampling-Rate und Bitrate im Audio (Transfer)


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Definition von Sampling-Bits, Sampling-Rate und Bitrate im Audio (Transfer)

sampling bits

Anzahl der Proben (Stichprobengröße):

sampling bits

 

Die Anzahl der Abtastbits kann als Auflösung des von der Aufnahmekarte verarbeiteten Tons verstanden werden. Je höher der Wert, desto höher die Auflösung und desto realistischer der aufgenommene und wiedergegebene Ton. Das erste, was wir wissen müssen: Tondateien auf dem Computer werden durch die Zahlen 0 und 1 dargestellt. Die Essenz der Aufnahme auf dem Computer besteht also darin, das analoge Tonsignal in ein digitales Signal umzuwandeln. Im Gegensatz dazu wird während der Wiedergabe das digitale Signal wieder in ein analoges Tonsignal ausgegeben. Das Aufnahmekartenbit bezieht sich auf die Binärziffern des digitalen Tonsignals, das von der Aufnahmekarte beim Erfassen und Abspielen von Tondateien verwendet wird. Die Bits auf der Aufnahmekarte spiegeln objektiv die Genauigkeit der Beschreibung des eingegebenen Tonsignals durch das digitale Tonsignal wider. 8 Bit repräsentieren die achte Potenz von 2 – 256 und 16 Bit repräsentieren die sechzehnte Potenz von 2 – 64K. Zum Vergleich: Eine 16-Bit-Soundkarte kann die gleichen Musikdaten zur Verarbeitung in 64.000 Präzisionseinheiten aufteilen, während eine 8-Bit-Soundkarte nur 256 Präzisionseinheiten verarbeiten kann, was zu einem großen Signalverlust führt. Sampling-Effekt ist natürlich unvergleichlich.

Auf dem Markt wird normalerweise gesagt, 16bit/24bit/32bit. Je höher der Wert, desto besser der Klang.

Abtastrate:

Die Abtastrate (auch als Abtastrate oder Abtastrate bezeichnet) definiert die Anzahl der Abtastungen pro Sekunde, die von einem kontinuierlichen Signal genommen werden, um ein diskretes Signal zu bilden, und wird in Hertz (Hz) ausgedrückt. Der Kehrwert der Abtastrate wird als Abtastperiode oder Abtastzeit bezeichnet, bei der es sich um das Zeitintervall zwischen Abtastungen handelt. Das Abtasttheorem besagt, dass die Abtastfrequenz größer als die doppelte Bandbreite des abgetasteten Signals sein muss.Eine andere äquivalente Aussage ist, dass die Nyquist-Frequenz größer als die Bandbreite des abgetasteten Signals sein muss.

Wenn die Signalbandbreite 100 Hz beträgt, muss die Abtastrate größer als 200 Hz sein, um Aliasing zu vermeiden.

Mit anderen Worten, die Abtastfrequenz muss mindestens das Doppelte der Frequenz der größten Frequenzkomponente des Signals sein; andernfalls kann das Originalsignal nicht aus den Signalabtastwerten wiederhergestellt werden. Oversampling bezieht sich auf die Abtastrate, die die doppelte Bandbreite des Signals überschreitet, so dass das schlecht funktionierende analoge Anti-Aliasing-Filter durch ein digitales Filter ersetzt werden kann.

Bitrate:

Bitrate bezieht sich auf die Abtastrate, mit der digitaler Ton vom analogen in das digitale Format konvertiert wird. Je höher die Abtastrate, desto besser die Qualität des wiederhergestellten Tons. Als Maßstab für die Effizienz digitaler Musikkomprimierung gibt die Bitrate die Rate der pro Zeiteinheit (1 Sekunde) übertragenen Anzahl von Bit bps (bit per second, bits per second) an. Als Einheit wird meist Kbps (in Laiensprache 1000 Bit pro Sekunde) verwendet. Die digitale Musikbitrate auf CD beträgt 1411,2 kbps (dh um 1 Sekunde CD-Musik aufzunehmen, sind 1411,2 × 1024 Datenbits erforderlich). Zeiteinheit (1 Sekunde) Die Datenmenge (BIT) ist groß, was bedeutet, dass die Tonqualität der Musikdatei gut ist. Wenn die BITRATE jedoch hoch ist, nimmt die Dateigröße zu, was eine große Menge an Speicherkapazität belegt. sie sind 32-256 Kbps.Je breiter die Rate, desto besser, aber 320 Kbps ist im Moment die höchste Stufe.


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Was ist der grundlegende Unterschied zwischen 44100 und 48000 Hz?

Was ist der grundlegende Unterschied zwischen 44100 und 48000 Hz?

Resampling

In der Tat ist dies nur eine Frage langjähriger Standards.

sample rate
44100 ist der CD-Standard.
48000 ist der Standard für DVD.
Der Unterschied in der Praxis ist so gering, dass es unmöglich ist, ihn zu bemerken (ich werde Ihnen mehr sagen: Viele Menschen spüren den Unterschied zwischen MP3 und WAV, aber sie können nicht sagen, welcher besser ist).
Das Stereotyp hat bestanden, dass es besser ist, 48000 zu verwenden, wenn Sie mit TV oder Filmen / Soundtracks arbeiten müssen. Plötzlich verstehen einige alte Geräte das Sampling nicht mehr.
Aber das ist heutzutage sehr, sehr unwahrscheinlich, daher gibt es keinen großen Unterschied.
Es kann mit 96000 aufnehmen. Es besteht eine geringe Wahrscheinlichkeit, dass einige Plug-Ins / Soundeffekte solche Aufnahmen besser verarbeiten können, es erfordert jedoch mehr CPU / RAM und viel mehr Festplattenspeicher.
Zwischen 16 und 24 Bit wird es auch schwierig sein, den Unterschied zu spüren, aber auf Wunsch des Toningenieurs haben wir 24 mit den gleichen Gedanken geschrieben (für Plug-Ins).
Schreiben Sie im Allgemeinen an 44100, wenn Sie nicht mit einem bestimmten Fernsehteam arbeiten müssen.

Der grundlegende Unterschied zwischen ihnen in der Abdeckung des Frequenzbereichs auf der Spur (von 20 Hz), der 44100-Abtastrate, ermöglicht es Ihnen, im Bereich von bis zu 22 kHz, 48000 bis ~ 25 kHz, 96000 bis ~ 35 kHz usw. 48 Parameter zu arbeiten o 96 kHz werden in großen Studios verwendet, in denen die Wiedergabe dieser Frequenzen und Toningenieure die geringste Verbesserung der Klangqualität anstreben. Vor und nach der Umstellung auf den 44100-Standard sieht der Klang der Spur objektiv besser aus. Auch wenn das menschliche Ohr diese Frequenzen nicht hört, bleibt der psychoakustische Effekt erhalten (das nächste Beispiel: Wenn Sie Videos aufnehmen und die Wiedergabe in fHD planen, ziehen Sie es aus Gründen der Bildqualität vor, 4k mit hinterem Zuschneiden aufzunehmen, und niemand Ich werde sagen, es hat keinen Sinn, 4k zu schießen, das gleiche ist hier).

In Filmen ist es sogar noch interessanter … weil 44100 Hz die Wiedergabefrequenz bei 24 fps und 48000 Hz 25 fps ist. Wenn Sie ein Video mit 25 fps aufnehmen und der Ton mit 44100 Hz separat auf dem Recorder ist, stimmt die Länge der Spuren nicht überein und Sie müssen die Klangfarbe des Originals mit einem kleinen Zeitintervall ändern.

Audio-Samplerate und Bittiefe – in einfacher, verständlicher Sprache

Audio-Samplerate und Bittiefe – in einfacher, verständlicher Sprache

Bit Depth and Sample Rate

Was ist die Abtastrate (Abtastrate)? Was ist Bittiefe?

Sample Rate & BitDepth

Auch wenn Sie sich nicht direkt mit digitaler Tonaufnahme beschäftigen, werden Sie interessiert sein!

Bist du neu in der Welt der digitalen Musik? Sie sind sich nicht sicher, was all diese Bezeichnungen und komplexen Zahlen bedeuten?

Hmm, kein Wunder! Schließlich gibt es jeden Tag mehr und mehr Informationen. Und alles zu wissen ist fast unmöglich.

Ja, das ist nicht nötig! Sie müssen das Wesentliche kennen.

Samplerate und Bittiefe sind Sound-Engineering-Konzepte, die Sie kennen sollten, wenn Sie Musik in einer Computerumgebung machen möchten.

Selbst wenn Sie noch keine Musik in einer virtuellen Umgebung aufnehmen mussten, sich aber mit Audio befasst haben (sei es auf einem tragbaren digitalen Player, einem Player auf einem Computer oder anderswo), haben Sie möglicherweise einige Zahlen in den Eigenschaften von gesehen Audio: “16 Bit, 24 Bit, 44100 Hz, 48000 Hz …”

Das Material wird kurz vorgestellt und ist auch für Uneingeweihte zugänglich. Nur das Wesentliche.

Was sind also Abtastrate und Bittiefe? Wofür ist das?

Zunächst waren wir uns einig, dass Sie in verschiedenen Quellen finden können: Abtastrate und Abtastrate. Die Abkürzungen sind äquivalent. Nennen Sie es, was Ihnen am besten gefällt.

Und Bit und Bit Tiefe. Es ist das gleiche, das gleiche, es klingt einfach anders.

Damit.

Abtastrate (Abtastrate) …

Alle unbelebte Musik (Musik, die von einem Computer, einem Musikzentrum usw. produziert wird, dh nicht live) hat diesen Parameter. Dies ist die Anzahl der Abtastungen pro Sekunde. Ohne auf Details einzugehen, werde ich sagen, dass 44100 Hz für Menschen optimal sind. Da bei einem höheren Wert die abzutastenden Geräusche für unsere Ohren praktisch unzugänglich sind, hören wir sie einfach nicht, da sie außer Hörweite sind.

Ich werde im Datell etwas mehr über die Abtastrate erklären. Diskret bedeutet diskontinuierlich. Das heißt, der Abtastprozess ist die Verarbeitung jedes Informationsbits nacheinander (dh diskret und nicht alle gleichzeitig). In unserem Fall geschieht dies 44100 Mal pro Sekunde. Nach dem Satz von Nyquist sollte die erforderliche Abtastrate für die normale Wahrnehmung doppelt so hoch sein wie die Hörschwelle. Da eine durchschnittliche Person bis zu 16 kHz (KiloHz oder 16000 Hz) und etwas (normal für einen gesunden jungen Menschen) bis zu 20 kHz hört, wurde die Abtastfrequenz bei 44,1 kHz (44100 Hz) bestimmt, d. H. doppelte Schwelle. Hörbarkeit des menschlichen Ohres. Warum nicht 40 kHz (40.000 Hz)? Mit Rand genommen (niemand hat Fehler und Rauschen auf der Route und nach der CD-Veröffentlichung abgesagt).

Ich hoffe jetzt ist alles klar.

Die Bitness (Bitness) ist eine Art Auflösung dieser Samples. Warum rufe ich diese Erlaubnis an? Nur damit Sie es vorziehen, analog zu verstehen, was was ist.

Schnappen Sie sich Ihren Monitor – je höher die Auflösung, desto besser das Bild, oder? Bei niedriger Auflösung sehen Sie einzelne Pixel und das Auge ist nicht mehr so ​​glücklich wie zuvor.

Zeuge ist der Dynamikbereich – das heißt, die Schwingung Ihres Audios nach oben und unten (in Bezug auf Lautstärke, Leistung sozusagen), die Nuancen der Leistung.

Je höher die Audio-Bitrate, desto mehr Speicherplatz belegt das Audio auf Ihrer Festplatte (auf Ihrem Computer). merken Sie sich.

Für Projekte, die für Sie wichtig sind, empfehle ich Ihnen, 24 Bit und eine Abtastrate von 48000 Hz zu verwenden. DAS IST EIN STANDARD. Für die CD-Ausgabe ist es dann möglich, die Daten auf 16 Bit und 44,1 kHz herunterzustufen.

Einige Leute bevorzugen es jedoch, 24/96 (24 Bit – Bittiefe, 96 KHz – Abtastrate) oder 24 / 88.2 zu arbeiten. Der Geschmack und die Farbe …

Für die meisten Projekte ist 16 / 44.1 ausreichend (16 Bit – Bittiefe, 44100 Hz entspricht 44,1 KHz – Abtastrate).

Die Abtastrate und die Bittiefe gehen direkt nebeneinander und gehen niemals alleine. Das ist ihr Schicksal.

Warum werden 44.100 als hochwertige Abtastrate verwendet?

Warum werden 44.100 als hochwertige Abtastrate verwendet?

Sample Rate

Warum haben wir 44,1 kHz als Abtastrate gewählt?

Sample Rates

Die Ohren der Menschen hören ein Geräusch, dessen Frequenz zwischen 20 Hz und 20 kHz variiert. Nach dem Satz von Nyquist muss die Aufzeichnungsgeschwindigkeit mindestens 40 kHz betragen. Ist dies der Grund für die Wahl von 44,1 kHz?

Erklären Sie genauer, die Abtastrate bedeutet, wie viele “Frames” pro Sekunde aufgenommen werden sollten, um eine hohe Audioqualität zu erzielen.
Nach dem berühmten Theorem eines berühmten Wissenschaftlers namens Nyquist muss die Abtastfrequenz mindestens doppelt so hoch sein wie die maximale Frequenz, die wir aufzeichnen werden. Da das menschliche Ohr höchstens etwa 20 kHz hören kann, wäre dies doppelt so viel wie 40.000 pro Dies wurde 44.100 als Standard-Abtastfrequenz für High-Fidelity-Audio vorgeschlagen.

Es ist wahr, dass die Wahl von 44,1 kHz wie jede Konvention ein historischer Unfall ist. Es gibt mehrere andere historische Gründe.

Natürlich muss die Abtastrate höher als 40 kHz sein, wenn Sie qualitativ hochwertiges Audio mit einer Bandbreite von 20 kHz wünschen.

Es wurde diskutiert, wie man 48,0 kHz erzeugt (dies passte gut zu Filmen mit 24 Bildern pro Sekunde und angeblich 30 Bildern pro Sekunde im nordamerikanischen Fernsehen), aber angesichts der physischen Größe von 120 mm gab es eine Grenze für die Menge der CD-Daten, die gespeichert werden konnten und was Es ist ein Fehlererkennungs- und -korrekturschema erforderlich, das eine gewisse Datenredundanz erfordert. Die Menge an logischen Daten, die auf einer CD gespeichert werden kann (ca. 700 MB), beträgt ca. die Hälfte der physischen Daten. Vor diesem Hintergrund wurde uns bei 48 kHz gesagt, dass es nicht alle 9 von Beethoven halten kann, aber dass es alle 9 auf einer Platte mit einer etwas langsameren Geschwindigkeit halten kann. 48 kHz also nicht.

Warum jedoch 44,1 und nicht 44,0 oder 45,0 kHz oder eine schöne runde Zahl?

In den späten 1970er Jahren gab es ein Produkt namens Sony F1, mit dem digitales Audio auf leicht verfügbares Videoband (Betamax, nicht VHS) aufgezeichnet werden konnte. Es lag bei 44,1 kHz (oder genauer 44,056 kHz). Somit wird die Übertragung von Aufzeichnungen ohne Überabtastung und Interpolation von F1 auf CD oder in die andere Richtung erleichtert.

Ich verstehe, wie sich herausstellt, dass die horizontale Abtastgeschwindigkeit des NTSC-Fernsehgeräts 15.750 kHz und 44,1 kHz genau das 2,8-fache betrug. Ich bin mir nicht ganz sicher, aber ich denke, dies bedeutet, dass Sie drei Paare von Stereo-Samples pro horizontaler Linie haben können. Für jeweils 5 Zeilen, in denen Sie normalerweise 15 Samples haben würden, gibt es 14 Samples plus ein zusätzliches Sample für einige Überprüfungen. für Parität oder Redundanz in F1. 14 Abtastungen für 5 Zeilen entsprechen 2,8 Abtastungen pro horizontaler Linie und 15.750 Zeilen pro Sekunde, was 44.100 Abtastungen pro Sekunde entspricht.

Mit dem Übergang zu digitalen Formaten wurde Audio in Form von Pseudo-Video gespeichert, das als Schwarz oder Weiß (was ein Binärformat darstellt) angesehen werden konnte.

Die vom Fernsehstandard verwendete Frequenz- und Feldstruktur ist für 60-Hz-Video wie folgt: 245 Zeilen pro Feld (ohne die ersten 35 übersprungenen Zeilen). Bei drei Abtastwerten pro Zeile sind dies 60 x 245 x 3 = 44100 = 44,1 kHz.

Diese Konvention wurde später aufgrund von Hardwarekompatibilitätsproblemen für das CD-Format verwendet (der erste Computer, auf dem Master-CDs für die CD-Replikation erstellt wurden, war videobasiert).

Mit dem Aufkommen des Farbfernsehens mussten sie die Geschwindigkeit der horizontalen Linie etwas auf 15.734 Linien pro Sekunde verlangsamen. Diese Einstellung führt beim Sony F1 zu 44.056 Samples pro Sekunde.