Was sind “Bittiefe” und “Abtastrate”?


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Was sind “Bittiefe” und “Abtastrate”?

Bit Depth

Ich habe es in die DTM-Projektdateieinstellungen und die Spalte mit den Audio-Interface-Spezifikationen geschrieben, aber ich verstehe die Bedeutung nicht …

Sample Rate

Diesmal werden wir diese Fragen beantworten.

Hier ist eine kurze Zusammenfassung von “Was ist eine Bitrate / Abtastrate?”, erklärt von professionellem Schlagzeuger / Ingenieur / Produzent Ed Thorne.

Sobald Sie dies wissen, können Sie die Tonquelle in das entsprechende Format exportieren und die Kriterien für die Geräte verstehen, die Sie in Zukunft kaufen werden.

Bitte bis zum Ende schauen!

Was ist Bit-Tiefe?

Die Bittiefe bezieht sich auf den Bereich, in dem die Dynamik (Inflexion) des Klangs verarbeitet werden kann.

Beträgt die Bittiefe beispielsweise “16 Bit”, kann der Bereich bis 96 dB aus dem stummen Zustand wiedergegeben und verarbeitet werden.

Bei 96dB dreht sich alles um die Lautstärke, wenn das Publikum am Live-Veranstaltungsort aufgeregt ist.

Beträgt die Bittiefe dagegen “24 Bit”, können die 144 dB Dynamik reproduziert und verarbeitet werden.

144dB ist ungefähr die Lautstärke eines Düsenflugzeugs.

Dynamik im Zeitalter des Streamings

Noch vor nicht allzu langer Zeit gab es keine Mengenbegrenzungen wie bei heutigen Streaming-Diensten wie YouTube und Spotify.

Je lauter der Sound, desto besser die Musik selbst, weshalb die Produzenten sie immer lauter und größer machen wollten als jede andere Musik.

Heutzutage haben viele Plattformen, auf denen Sie Musik hören können, Lautstärkebeschränkungen, daher hat sich die Idee geändert, dass “je mehr Musik Sie laute Töne abspielen können, desto besser” und die Zeiten haben sich geändert.

In diesem Zeitalter machen 16-Bit oder 24-Bit möglicherweise keinen großen Unterschied.

Auch die Datenmenge ändert sich

Bei hoher Bittiefe ändert sich übrigens auch die Datenmenge.

Wenn Sie viel aufnehmen, sollten Sie dies vielleicht ein wenig berücksichtigen.

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 den doppelten Wert des zu hörenden Tons beträgt, tritt ein “Aliasing” auf und der Ton wird nicht genau verarbeitet, wie z. B. Knistern oder Rauschen.


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Bittiefe

Bittiefe

Bit depth

Um die Bittiefe (Breite) zu verstehen, betrachten wir zunächst die Bits.

Bit depth

Kurz für Binärziffer ist ein Bit eine separate Komponente eines Binärcodes, entweder 1 oder 0.

Je mehr Bits verwendet werden, desto mehr Kombinationen sind möglich. Zum Beispiel …

Wie Sie der folgenden Tabelle entnehmen können, können 16 Kombinationen aus 4 Bits erstellt werden.

4 Bits

Bei der Codierung von Informationen wird jeder Nummer ein Wert zugewiesen.

Mit zunehmender Anzahl von Bits wächst die Anzahl möglicher Werte exponentiell.

4 Bits = 16 mögliche Werte
8 Bits = 256 mögliche Werte
16 Bit = 16536 mögliche Werte
24 Bit = 16777215 mögliche Werte
Bei digitalem Audio wird jeder Wert den Amplituden der Schallwelle zugewiesen.

Je höher die Bittiefe, desto größer der Unterschied zwischen lautem und leisem Ton … und desto größer der Dynamikbereich der Aufnahme.

Als Faustregel gilt, dass sich der Dynamikbereich mit jedem “Schlag” um 6 dB erhöht.

Zum Beispiel :

4 Bits = 24 dB
8 Bit = 48 dB
16 Bit = 96 dB
24 Bit = 144 dB
Im Allgemeinen bedeutet dies … mehr Bittiefe führt zu weniger Rauschen …

Denn durch Hinzufügen von Headroom kann das gewünschte Signal in Bezug auf Rauschen deutlicher aufgezeichnet werden.

kleine und große Bohrtiefe

Weiter weg…

5. Quantisierungsfehler
Es klingt erstaunlich, dass 24-Bit-Aufnahmen fast 17 Millionen Werte enthalten, oder?

Dies ist jedoch viel weniger als die unendliche Anzahl möglicher Werte, die in einem analogen Signal existieren.

In fast allen Stichproben liegt der wahre Wert irgendwo zwischen den beiden möglichen Werten. Der Konverter rundet sie einfach auf den nächsten Wert (quantisiert).

Das Ergebnis ist eine als Quantisierungsfehler bekannte Verzerrung, die in zwei Stufen des Aufzeichnungsprozesses auftritt:

zunächst bei der Analog-Digital-Wandlung
am Ende beim Mastering
Während des Masterings werden die Abtastrate und die Bittiefe des endgültigen Titels häufig reduziert, wenn sie in das endgültige digitale Format (CD, MP3 usw.) konvertiert werden.

In diesem Fall werden einige Informationen entfernt und neu quantisiert, wodurch der Klang weiter verzerrt wird.

Um dieses Problem zu lösen, wurde Folgendes erfunden …

6. Dithering
Beim Konvertieren einer 24-Bit-Datei in eine 16-Bit-Datei wird Dithering verwendet, um den größten Teil der resultierenden Verzerrung auszublenden.

Hinzufügen von “Pseudozufallsrauschen” zum Audiosignal.

Da dieses Konzept bei der Darstellung von Ton schwer zu visualisieren ist, wird es normalerweise anhand von Bildern erklärt.

Es funktioniert so:

Wenn ein Farbfoto in Schwarzweiß konvertiert wird, wird mathematisch berechnet, welches Farbpixel schwarz und welches Pixel weiß sein soll.

Auch wie die Quantisierung digitaler Audio-Samples berechnet wird.

Wie Sie der Abbildung unten entnehmen können, sieht das obige Bild wie Scheiße aus, nicht wahr?

zögern

Aber dank Dithering …

Eine kleine Menge weißer Pixel wird versehentlich in die schwarzen Bereiche eingefügt …
Eine kleine Anzahl schwarzer Pixel gelangt versehentlich in die weißen Bereiche …
Und durch Hinzufügen dieses “pseudozufälligen Rauschens” zum Bild sieht das “Nach” -Bild viel besser aus. Das Konzept des Audio-Ditherings ist ähnlich.

Weiter weg…

7. Verzögerungszeit
Ein großer Fehler moderner digitaler Studios ist die Verzögerung, die sich im Signalfluss, insbesondere in DAWs, aufbaut.

Unter Berücksichtigung aller Berechnungen dauert es zwischen einigen Millisekunden und mehreren Millisekunden TENS, bis das Audiosignal das System verlässt.

Die Verzögerung von 0 bis 11 Millisekunden ist so kurz, dass die durchschnittliche Person sie nicht einmal bemerkt.
Mit einer Verzögerung von 11 bis 22 Millisekunden hören Sie einen nervigen Slapback, eine kurze Verzögerung, an die Sie sich erst gewöhnen müssen.
Mit einer Verzögerung von mehr als 22 Millisekunden ist es fast unmöglich, den Track mitzuspielen oder mitzusingen.
In einer typischen digitalen Signalkette gibt es 4 Stufen, die die resultierende Verzögerungszeit beeinflussen:

Analog-Digital-Wandlung
DAW-Pufferung
Komplementverzögerung
Digital-Analog-Wandlung
A / D- und D / A-Konvertierung sind die 2 kleinsten negativen Effekte, die die Latenz um maximal 5 Millisekunden verlängern.

Was ist die Abtastrate? Was ist Bittiefe?

Was ist die Abtastrate? Was ist Bittiefe?

Bit Depth

Audio-Samplerate und Bittiefe – einfache und verständliche Sprache

bit depth

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 finden Sie das in verschiedenen Quellen: 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.

Abtastfrequenz …

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.

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 aufgenommen (niemand hat Fehler und Lärm auf der Route und nach der CD-Veröffentlichung abgesagt).

Die Bittiefe 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. Ich lächle

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).

Abtastrate und Bittiefe liegen direkt nebeneinander und passen nie zusammen. Das ist ihr Schicksal. Sie sind Freunde im Leben, ich lächle

Für die Langweiligsten und für diejenigen, die es ziemlich schwierig finden, werde ich noch einmal erklären. Lassen Sie mich Ihnen eine Analogie mit einer Kamera und Bildern geben:

Die Abtastrate ist die Anzahl der Fotos, die Sie pro Sekunde aufnehmen können …

Audio-Samplerate und Bittiefe – einfache und verständliche Sprache

Und Zeugnis ist die Qualität, die sie haben werden …

Audio-Samplerate und Bittiefe – einfache und verständliche Sprache

Es ist ganz einfach. Alle diese fundierten technischen Begriffe und Ausdrücke sind zunächst irreführend. Ich erinnere mich daran und ich weiß es.