Nicht professionelle, leicht verständliche Populärwissenschaft zu Abtastrate, Bittiefe, Bitrate und verlustfrei
HZ-Abtastrate
Der Ton von der Außenwelt ist ein analoges Signal, das im digitalen Gerät in ein digitales Signal umgewandelt wird, das durch 0 und 1 dargestellt wird, und dann gespeichert wird. Digitale Signale sind diskret, daher bezieht sich die Abtastrate auf die Anzahl der Abtastungen pro Sekunde. Je höher die Abtastrate, desto realistischer ist der wiederhergestellte Sound. Da der Hörbereich des menschlichen Ohrs 20 Hz bis 20 kHz beträgt, können Audioformate mit einer Abtastfrequenz von mehr als 40 kHz gemäß dem Shannon-Abtasttheorem (auch Nyquist-Abtasttheorem genannt) theoretisch als verlustfreie Formate bezeichnet werden. Der bei 40 kHz Abtastrate erhaltene Ton ist jedoch ohne jedes Detail und alle Frequenzen werden nur mit einer Spitze und einem Tal abgetastet. Die Abtastrate allgemeiner professioneller Geräte beträgt 44,1 kHz. 44,1 kHz ist die niedrigste Abtastrate im professionellen Audiobereich, auch bekannt als „Sound in CD-Qualität“ (22,05 kHz Abtastrate ist Ton in Broadcast-Qualität). Es gibt 96 kHz, 192 kHz usw., natürlich detaillierter, das Hören der Details bei diesen höheren Abtastraten ist ohr- und geräteabhängig.
Bit-Tiefe
Um den Ton so genau wie möglich wiederzugeben, reicht eine hohe Abtastrate nicht aus. Beschreibt einen Abtastpunkt, die horizontale Achse (Zeit) stellt die Abtastrate dar und die vertikale Achse (Amplitude) stellt die Bittiefe dar. 16bit bedeutet, dass 16 Bit (2 Byte) verwendet werden, um den Pegel des Abtastpunkts darzustellen (im Allgemeinen ist er proportional zur Lautstärke). Der Grad der Genauigkeit, der beim Codieren erreicht werden kann, d. h. die vertikale Achse wird in 16 Teile unterteilt der Pegel, wie z. B. -3 dB und -3,1415926 dB Genauigkeitsunterschied. Ebenso gibt es 20 Bit und 24 Bit. 16-Bit gilt als niedrigster Bittiefenstandard im Bereich des professionellen Audios und ist wie die 44,1-kHz-Abtastrate der gängige Standard für Consumer- und professionelle Audioprodukte. Die Bittiefe steht auch in direktem Zusammenhang mit der Größe des Signal-Rausch-Verhältnisses, das sich direkt auf den gesamten Dynamikbereich des aufgezeichneten Signals auswirkt.
