
Was sind “Bittiefe” und “Abtastrate”? Teil 2

Wie hoch ist die Abtastrate?

Als nächstes erkläre ich die Abtastrate.
Die Abtastrate ist wie die “Auflösung” des Audios.
Je höher die Samplerate, desto mehr Samples pro Sekunde = Sie hören besser.
Erfordert doppelte Abtastrate
Beachten Sie hierbei, dass Sie die doppelte Abtastrate benötigen, um den Ton bei dieser Frequenz zu hören.
Wenn Sie beispielsweise einen Ton mit 1000 Hz (1 kHz) genau und klar hören möchten, muss die Abtastfrequenz mindestens 2000 Hz (2 kHz) betragen.
Wenn die Abtastrate weniger als das Doppelte des zu hörenden Wertes beträgt, treten “Aliase” auf und Sie können den Ton nicht genau verarbeiten, wie z. B. Knistern oder Rauschen.
Nyquist-Frequenz
Übrigens, um ein kleines Fachwort zu verwenden, bedeutet es auch, die “Nyquist-Frequenz” nicht zu überschreiten.
Die Nyquist-Rate beträgt genau die Hälfte der unterstützten Abtastrate.
Wenn die Abtastfrequenz beispielsweise 44,1 kHz beträgt, beträgt die Nyquist-Frequenz 22,05 kHz.
Wenn Sie versuchen, diesen hohen Ton, der 22,05 kHz überschreitet, zu verarbeiten, tritt das oben erwähnte “Aliasing” auf und Sie können den Ton nicht richtig reproduzieren.
Für das menschliche Ohr erkennbare Reichweite
Der lauteste Ton, der vom menschlichen Ohr wahrgenommen werden kann, ist 20 kHz. Um einen 20-kHz-Ton zu hören, benötigen Sie also nur eine Abtastrate von mindestens 40 kHz.
Um Aliasing zu vermeiden, wenden Sie danach einen Anti-Aliasing-Filter an, bis die Nyquist-Frequenz (Übergangsband) erreicht ist.
Für 44,1 kHz sind 2050 Samples x 2 erforderlich.
Mit anderen Worten, eine Abtastrate von 44,1 kHz ist alles, was erforderlich ist, um die Schallgrenze (20 kHz), die das menschliche Ohr hören kann, zu minimieren.
Bei hoher Abtastfrequenz (96 kHz, 192 kHz)
Neuerdings kann er auf eine hohe Abtastrate eingestellt werden, beispielsweise 96 kHz oder 192 kHz.
Leider ist es selbst bei einer so hohen Abtastrate schwer, den Unterschied zu erkennen.
Wie in der Abbildung oben gezeigt, können nichtmenschliche Tiere höherfrequente Töne hören.
Dies ist jedoch ein Pegel, um den wir uns keine Sorgen machen müssen, da es sich um eine für das menschliche Ohr völlig unhörbare Zone handelt.
Viele Audiointerfaces decken übrigens bis zu 192 kHz ab.
Kontroverse über Abtastrate
Tatsächlich waren in den 1970er Jahren viele Medien um die Abtastraten kontrovers.
Zu dieser Zeit war 48 kHz der Audiostandard, der in Rundfunk, Fernsehen und Videoarbeit verwendet wurde.
Rundfunksender haben sich jedoch entschieden, 44,1 kHz als Standard zu verwenden, um zu verhindern, dass Daten an Verbraucher (Zuschauer) kopiert werden, indem sie absichtlich die Kompatibilität unterbrechen (oder die Konvertierung erschweren) …
Es ist schwierig, Daten von 44,8 kHz auf 44,1 kHz zu ändern, sodass der durchschnittliche Betrachter sie nicht in die für Heimgeräte verwendete Abtastrate umwandeln konnte.
Hier ist übrigens der Artikel “Vergleich professionelles vs. günstigeres Audiointerface” zusammengefasst, der auch unter dem Gesichtspunkt Bitrate und Samplerate erläutert wird.






