ist die Bittiefe Audio

Was ist Bittiefe?

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Was ist Bittiefe?

Bit Depth

Beschreibt die Auflösung der Tondaten, die erfasst und in einer Audiodatei mit Wertbittiefe namens In Digital Audio gespeichert werden.

Bit Depth

Eine höhere Audio-Bittiefe weist auf eine detailliertere Aufnahme hin.

Ebenso wird bei Bild- und Videodateien die Bittiefe verwendet, um die Auflösung des Bildes zu bestimmen. Je höher die Bittiefe (z. B. 24 Bit im Vergleich zu 16 Bit), desto besser ist das Bild.

Bittiefe vs. Bitrate
Bittiefen werden oft mit Bitraten verwechselt, aber sie sind unterschiedlich. Die Bitrate wird in Kilobit / Sekunde gemessen und ist der Datendurchsatz pro Sekunde beim Abspielen von Audio, nicht die Auflösung jedes einzelnen Samples, aus dem die Audiowellenform besteht.

Die Bittiefe ist das Sampleformat oder die Audioauflösung.

Weitere Informationen zum Unterschied zwischen Bitrate und Bittiefe finden Sie in einer Übersicht über diese beiden Konzepte.

Bittiefe und Klangqualität
Die Maßeinheit für die Bittiefe ist eine Binärzahl (Bit). Für jedes 1-Bit-Inkrement verdoppelt sich die Genauigkeit. Der Bitbereich ist eine wichtige Ganzzahl, die bestimmt, wie gut die Aufnahme klingt.

Wenn die Bittiefe zu niedrig ist, wird die Aufnahme nicht genau und Sie verlieren viel leisen Ton. Gespeichert in einer Musikbibliothek, die mit MP 3 S Pulscodemodulation (PCM) bei hohen Bittiefen von analogem Audio in digitale Audiosignale umgewandelt wird, enthält es ein breiteres Frequenzspektrum als Frequenzen, die bei niedrigen Bittiefen codiert sind.

Aufnahmen mit hoher Bittiefe sind bei der Wiedergabe viel genauer, insbesondere in Bereichen des Songs, die leise Obertöne enthalten. Bei zu geringer Bittiefe geht die Frequenz verloren und die Aufnahme hat eine schlechte Qualität.

Die Bittiefe ist nur im Bereich des PCM-Signals relevant. Verlustbehaftetes komprimiertes Audioformat hat keine Bittiefe.

Bittiefe und Dynamikumfang
Die richtige Bittiefe ist ein wichtiger Aspekt bei der Reduzierung des Hintergrundrauschens. Alle Aufnahmen haben ein gewisses Maß an Signalstörungen, das sogenannte Hintergrundrauschen, das bei ausreichend hoher Bittiefe auf ein Minimum reduziert wird. Dieses Phänomen tritt auf, weil der Dynamikbereich (der Unterschied zwischen den lautesten und den niedrigsten Tönen) viel höher ist als das Hintergrundrauschen, und dieser Unterschied kann das Rauschen minimieren.

Die Bittiefe bestimmt auch die Lautstärke der Aufnahme. Mit jeder Erhöhung erhöht sich der Dynamikbereich um ca. 6 Dezibel. Das Audio-CD-Format verwendet eine Bittiefe von 16. Dies entspricht einem Dynamikumfang von 96 dB. Bei einer If DVD oder Blu-ray Bittiefe von 24 ist die Klangqualität hoch und es wird ein Dynamikumfang von 144 dB erreicht.

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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.

Abtastrate und Bittiefe

Abtastrate und Bittiefe

bit depth

Wenn ein Signal von einem Vorverstärker, Kompressor, Konsolenausgang oder Synthesizer den ADC erreicht, repräsentiert es elektromagnetische Schwingungen.

Bit depth

Das heißt, eine bestimmte Welle mit einer variablen Spannung (sehr kleine Werte) erreicht den Eingang des ADC. Um ein Signal in einer Datei zu speichern, muss es „digitalisiert“, dh durch Einsen und Nullen codiert werden. Das Ergebnis ist eine grafische Darstellung der Welle auf dem Computerbildschirm.

Selbst der beste Wandler hat einen Fehler, da es keine Zwischenwerte zwischen Null und Eins gibt und der Wellendiagramm nur aus vertikalen und horizontalen Segmenten ohne schräge Linien besteht. Die grafische Darstellung der Welle wird durch die Tonhöhe (Schwingungsfrequenz), ihre Klangfarbe (Wellenform) und die Lautstärke (Amplitude) beeinflusst. Ein hochwertiger ADC muss alle diese Parameter korrekt an das Aufzeichnungssystem übertragen.

Der Ton gelangt also diskret in das System, dh in kleine Segmente unterteilt. Die Genauigkeit der Codierung eines analogen Signals in einer digitalen Umgebung hängt von der Größe dieser Segmente ab. Je kleiner die horizontalen und vertikalen diskreten Einheiten sind, desto genauer ist der Scan.

Abtastrate

Durch horizontales Teilen der Welle erhalten wir eine Vorstellung von der Abtastrate oder der Abtastrate. Je häufiger der ADC Änderungen der Wellenformwerte erkennt, desto höher ist die Abtastrate. In Wirklichkeit ist ein Sample ein diskretes Einheitssegment, die kleinste Toneinheit. Je kürzer es ist, desto höher ist die Abtastrate.

Beispielsweise zeigt eine Abtastrate von 44,1 kHz an, dass 44.100 Abtastungen pro Sekunde aufgezeichnet werden. Wir können die Welle bearbeiten, indem wir ein Segment mit einer Dauer von 1/44100 Sekunden als minimales Bearbeitungselement verwenden. Wenn die Abtastrate auf 48 kHz ansteigt, fällt dieser Abschnitt auf 1/48000 Sekunde ab, was eine genauere Auswirkung ermöglicht.

Jede Probe hat die gleiche Länge wie die vorherige. Für eine ordnungsgemäße Tonwiedergabe müssen die Abtastraten von Dateien und Systemen identisch sein. Wenn dem Projekt eine Audiospur mit einer anderen Abtastrate als der Host- (Programm-) Abtastwert hinzugefügt wird, muss diese konvertiert werden.

Wenn Sie eine Datei mit einer höheren Frequenz auf einem niedrigeren System abspielen, klingt sie langsamer als sie sollte und umgekehrt. Das Umwandeln eines Signals von einer Frequenz in eine andere führt immer zu Verzerrungen. Um den Sound auf die neue Samplerate umzuformen, muss das System die Samples in kleinere Stücke teilen und sie zu einer einzigen Welle zusammensetzen. Ein solcher Vorgang kann bestenfalls dazu führen, dass der Ton im schlimmsten Fall einfach zum Auftreten von Klicks verwischt wird.

Bei den eingebauten Lautsprechern eines Heim-Laptops wird der Unterschied natürlich nicht spürbar sein. Wenn Sie jedoch professionell mit Sound arbeiten möchten, ist eine Koordination der Samplerate erforderlich.

Es wird nicht empfohlen, die Abtastrate innerhalb desselben Projekts zu ändern. Eine Rechtfertigung für eine höhere Abtastung könnte beispielsweise die Notwendigkeit sein, die Datei mit Algorithmen oder Plugins zu verarbeiten, die bei hohen Frequenzen besser funktionieren. Da eine höhere Abtastrate die Aufteilung in kleinere Abtastwerte bedeutet, ist die Verarbeitungsgenauigkeit höher und das Ergebnis von besserer Qualität. Es ist aber auch unmöglich, die Wirksamkeit dieser Methode zu garantieren: In jedem Fall ist das Ergebnis individuell. Jedes Mal muss bewertet werden, was wichtiger ist: der Effekt der Verarbeitung mit einer höheren Auflösung oder die negativen Auswirkungen der Konvertierung.

Wenn Sie aus irgendeinem Grund nach Abschluss des Auftrags bei 48 kHz das Signal in 44,1 kHz konvertieren müssen, speichern Sie die Originaldatei, falls Sie das Material erneut bearbeiten müssen (z. B. für alternatives Mastering). Die Verarbeitung mit einer höheren Abtastrate führt zu einem besseren Effekt als die Verarbeitung mit einer niedrigeren Abtastrate.

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.