Verlustfreie digitale Audioformate
Unkomprimierte Formate
Die ersten digitalen Audioformate codierten Informationen, wie sie sagen, “wie sie sind”.
Dieses Format ist vor allem für den Computer selbst praktisch: Es besteht eine einfache Entsprechung zwischen einer Folge digitaler Signale und einer Schallwellenform. Es überrascht nicht, dass trotz der Weiterentwicklung komprimierter Audioformate unkomprimierte Formate weiterhin aktiv im Bereich der professionellen (und Amateur-) Klangarbeit eingesetzt werden. Was sind diese Formate?
Erstens ist es das Audio-CD-Format selbst. Für ihn ist alles einfach: Dies ist das Format, in dem die meisten Audio-Discs aufgenommen werden (es sei denn, es wurden natürlich mehrere Alben gleichzeitig aufgenommen – in diesem Fall handelt es sich um ein Format offensichtlich komprimiert). Das Audio-CD-Format verwendet Pulse Code Modulation (PCM), um “digital” in “analog” umzuwandeln. Dies ist die Art der Konvertierung, die die Grundlage für die meisten anderen Audioformate bildet.
Bei CDs ist alles klar, aber was ist mit Soundpräsentationsformaten auf Computern? Wie Sie sich vorstellen können, waren hier die größten Computer- und Softwarehersteller die ersten, die Formate wie AIFF (Apple) und WAV (Microsoft und IBM) entwickelten, die den Computer- und Betriebssystembenutzern dieser Entwickler bis heute bekannt sind. von heute. Darüber hinaus führte Apple, zu dieser Zeit der unbestrittene Marktführer im Bereich Computer-Multimedia, sein Format 1988 ein, drei Jahre vor den Entwicklern des WAV-Formats. Wenn Sie den Computer die Daten auf der Audio-CD lesen und in eines dieser Formate übersetzen lassen, erhalten Sie eine exakte Kopie, die auf der Festplatte Ihres Computers genauso viel Speicherplatz beansprucht wie das Original auf der CD. Der einzige Unterschied besteht im Format, in dem diese Daten gepackt werden.
Es ist wichtig zu beachten, dass die Funktionen dieser Formate die einer Audio-Disc übertreffen. Sie ermöglichen eine viel größere Audiotiefe (bis zu 32 Bit) und Abtastraten (AIFF bis zu 196 kHz und in WAV beliebig). Aber selbst diese Parameter waren mit den Entwicklern von Audioformaten mit ultrahoher Wiedergabetreue nicht zufrieden. Diese Formate wurden erstmals auf Super Audio-CDs (SACD) verwendet, die 1999 von Sony und Philips entwickelt wurden, und schließlich für Liebhaber von qualitativ hochwertigem Sound auf PCs installiert.
Das in SACD verwendete digitale Audioformat heißt DSD (Direct Stream Digital). Es wird eine grundlegend andere Art der Analog-Digital- und Digital-Analog-Wandlung verwendet – die Wellenform wird jeweils nur mit einem Bit codiert. Mit anderen Worten, die „Tiefe“ des Klangs beträgt nur ein Bit, aber diese Informationen werden viel häufiger aktualisiert als in den meisten anderen Formaten, dh die Abtastrate wird mehrmals erhöht. Dies ermöglicht es dem Algorithmus, die Form der Schallwelle durch Schätzen der Dichte dieser Impulse in einem gegebenen Zeitintervall wiederherzustellen.
Diese Art der Darstellung des Signals ermöglichte es, nichtlineares Quantisierungsrauschen zu vermeiden. Es ist wahr, dass je höher die Frequenz des Tons ist, desto geringer die Anzahl der Impulse, die ihn codieren, desto genauer wird die Codierung, was bedeutet, dass der konstante Rauschpegel in Bezug auf das Signal, dh das Rauschen, zunimmt . Bei einer hohen Abtastfrequenz wird das Rauschen jedoch bereits im für das Ohr nicht wahrnehmbaren Ultraschallbereich kritisch. Gleichzeitig wurde eine viel wichtigere Aufgabe erfüllt: Es gibt kein Quantisierungsrauschen, eine Art “Fluch” des digitalen Klangs. Sie alle “gingen” mit dem gleichen unhörbaren Geräusch. Es ist nicht verwunderlich, dass sich dieses Format in Kritiker von “digital” verliebt hat. Es schien es “analog” näher zu bringen und Spuren von Diskretion in seinem Klang zu beseitigen.
Es stellte sich jedoch heraus, dass DSD-Dateien für die Bearbeitung völlig ungeeignet sind: Sie werden nur durch Konvertieren in PCM (und umgekehrt beim Speichern) bearbeitet, und jede solche Konvertierung vervielfacht das Rauschen, das für das Hören bald kritisch wird. . Es ist eine Sache, wenn Sie fertiges analoges Material in DSD aufnehmen, das das analoge Mastering bestanden hat. Aber was sollten Sie tun, wenn Sie neues Audiomaterial aufnehmen und bearbeiten? Es gab also Formate, die mit zusätzlichen Anpassungen gegen Quantisierungsrauschen auf die Pulscodemodulation zurückgingen. Unter diesen ist DXD (Digital eXtreme Definition) bemerkenswert, das nicht nur zum Mastering von Quelldaten für SACD, sondern auch zum Hören von Audio in hoher Qualität auf einem Computer Anwendung gefunden hat.
