Einführung in den digitalen Sound


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Einführung in den digitalen Sound

digital sound

Der Computer arbeitet mit digitalen Daten. Für die Übersetzung in einen Computer muss daher ein analoges Audiosignal in ein digitales umgewandelt werden.

Digital Sound

Für die Wiedergabe hingegen muss das digitale Signal in ein analoges umgewandelt werden. Hierzu werden spezielle Geräte verwendet: ein Analog-Digital-Wandler (ADC) und ein Digital-Analog-Wandler (DAC). Beide Geräte sind in die Soundkarte Ihres Computers integriert.
Aufnahmeschema: Tonwiedergabe

Aufnahme und Digitalisierung
Die Bandaufnahme ist ein Beispiel für eine analoge Aufnahme. Der Computer arbeitet mit digitalen Daten. Digitale Aufnahmen haben viele Vorteile gegenüber analogen:

Digitale Dateien können ohne Qualitätsverlust beliebig oft kopiert werden.
Die digitalen Dateien können auf eine CD gebrannt und auf der Website veröffentlicht werden.
Digitale Aufnahmen sind einfacher zu bearbeiten.
Um ein analoges Signal in ein digitales Signal umzuwandeln, ist ein spezielles Gerät erforderlich: ein Analog-Digital-Wandler (ADC). Der ADC wandelt ein analoges Signal in eine Folge von digitalen Werten um, die an einen Computer gesendet werden. Das Verfahren zur Umwandlung des analogen Signals in eine digitale Technik, die als Impulscodierung (PCM-Pulscodemodulation) bezeichnet wird. Das Wesentliche dieser Methode ist, dass die Amplitude des analogen Signals in regelmäßigen Abständen abgetastet wird:

Digitalisierter Ton

Um ein verlustfreies Signal umzuwandeln, müssen 2xPi-mal häufiger als die höchste Frequenz im Signalspektrum abgetastet werden:

Es ist leicht zu erraten, dass zwei Parameter die Qualität einer digitalen Aufnahme bestimmen:

Abtastfrequenz: Die Geschwindigkeit, mit der Proben entnommen werden. Gemessen in Hertz (Hz). 1 Hz = 1 / P.
Audio-CDs verwenden beispielsweise eine Abtastrate von 44.100 Hz.

Auflösung (Stichprobenformat oder Stichprobengröße): Die Genauigkeit der Darstellung jeder Stichprobe, dh welche Zahl jede Stichprobe beschreibt. Audio-CD wird durch 16 Bit dargestellt.

Bitrate

Das menschliche Ohr erkennt Geräusche im Frequenzbereich von 15 Hz bis 20 kHz. Daher beträgt die ideale Abtastrate 128 kpc. Diese Frequenz wird im DVD-Format verwendet. In letzter Zeit wird die Frequenz von 192 kHz mit einer Abtastung von 24 und 32 Bit üblich. Diese Auflösung ermöglicht die Übertragung von völlig realistischem Klang, erfordert jedoch eine hochwertige Akustik.

Für das Audioformat beträgt die ausgewählte Frequenz 44.100 Hz mit 16-Bit-Abtastung (siehe “Was ist Ton”). Dies entspricht der Fähigkeit, die meisten Lautsprechersysteme zu reproduzieren.

Die Digitalisierung des analogen Signals erfolgt mit der Pulsmodulationsmethode (PCM steht für Pulse Code Modulation).

Reproduktion
Für die Wiedergabe muss ein digitales Signal in ein analoges Signal umgewandelt, verstärkt und an ein Tonwiedergabegerät weitergeleitet werden – Lautsprecher oder Kopfhörer.

Um ein digitales Signal in ein analoges umzuwandeln, wird ein Gerät verwendet: ein Digital-Analog-Wandler (ADC).

In der Regel sind ADC und DAC in eine Computer-Soundkarte integriert


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So digitalisieren Sie die Klangqualität

So digitalisieren Sie die Klangqualität

digital sound

Es wurden viele Bücher und Artikel über die Verwendung einer Soundkarte geschrieben, auch auf unserer Website.

DIGITAL SOUND

Dieses Mal werden wir jedoch nicht darüber sprechen, was jeder normale Leser des Multimedia-Abschnitts bereits weiß, sondern über die sogenannte Praxis der digitalen Tonaufnahme. Sicherlich beginnt jeder Besitzer eines Multimedia-Computers früher oder später mit dieser aufregenden Aktivität. Eigentlich kaufen Sie dafür (und nicht nur) einen Computer. Dieser Prozess ist jedoch nicht so einfach und erfordert einige Fähigkeiten, um die höchste Qualität zu erreichen. Der Zweck dieses Artikels ist es, den Lesern der Website (und insbesondere den Eigentümern von SB Live! Unter ihnen) einige nützliche Empfehlungen in diesem Bereich zu geben, die aus dem einen oder anderen Grund von der Presse oder dem Internet nicht ausreichend behandelt werden. .

Zunächst stand ich vor der Frage, ob ich meine Musikbibliothek auf Kassetten in MP3-Dateien konvertieren sollte, und ich musste mehr als eine Nacht damit verbringen, Audioinformationen auf einen Computer zu übertragen, um die höchste Qualität zu erzielen. und für die meisten Audioaufnahmen so vielseitig wie möglich. Ich werde gleich sagen, dass trotz meiner soliden Erfahrung in der Aufnahme (sowohl analog als auch digital) auf den ersten Blick eine unschuldige Beschäftigung eine große Mobilisierung meiner Kräfte und meines Wissens erforderte.

Der Benutzer einer anständigen Soundkarte ist jedoch keineswegs verpflichtet (wie ich), eine höhere Ausbildung in Funktechnik zu haben, und hat dennoch das Recht, eine anständige Qualität der empfangenen Aufnahme zu verlangen. Ich betrachte es als meine Pflicht, dem iXBT-Publikum das Minimum an Informationen zur Verfügung zu stellen, mit dem hoffentlich viele der mit der Digitalisierung von Audio verbundenen Probleme (wie Interferenzen, Interferenzen usw.) vermieden werden. Ich denke, einige der Informationen in diesem Material werden für fortgeschrittene Benutzer nützlich sein. Um nicht über die Grenzen des Anstands hinauszugehen, möchte ich auch sagen, dass alles, was unten geschrieben steht, das Ergebnis der Verallgemeinerung der Erfahrung vieler Menschen ist, aber natürlich nicht behauptet, die ultimative Wahrheit zu sein. Angemessene Bewertungen von Lesern sind immer gut! (Sie können auch Ihre Kommentare zu unseren Konferenzartikeln über Site-Materialien schreiben.)

Allgemeine Bemerkungen
In den meisten Fällen müssen Multimedia-Benutzer die folgenden Quellen digitalisieren:

Schallplatten . Die Hauptsache hier ist ein guter Plattenspieler und ein Vorverstärker-Korrektor (der in teure Verstärker eingebaut ist). Von Heimtellern empfehle ich Phoenix EP 009S (Diamantellipsenkopf, Autoarm). Und dann nehmen wir die Aufnahme auf einem Computer auf, reinigen sie von Klicks (Click Elimination), filtern den Infraschall unter 16 Hz (um Rauschen zu vermeiden) und schneiden die Aufnahme in Songs. Es ist besser, das Rauschen nicht zu beseitigen, da das Rauschen von 65-70 dB am Ausgang des Players (oder des Equalizers) nicht so groß ist. Zum Beispiel ist 65-70 dB der analoge Ausgang der meisten CD-ROMs und nichts. Aber mit dem Hintergrund (ein unangenehmer Niederfrequenzton von 50, 100, 150 usw.) ist es besser, vor dem Digitalisieren herauszufinden: Die Erde hängt irgendwo oder die Pole im Player sind verwirrt.

Mikrofon Ich meine ein gutes Mikrofon und einen Mikrofonverstärker. Und darüber und über andere finden Sie viele Informationen in Printmedien und auch im Web. Ich werde nur in einer Sache Ratschläge geben.

Der Punkt ist, dass es in der Praxis der Studie ein sehr cleveres Prinzip für Patchkabel gibt. Jeder kennt bereits das verdrillte Paar von Signalleitungen, aber hier erfahren Sie, wie Sie die Kabel an den Enden der Kabel löten, nur die dedizierten und selbst dann nicht alle.

Das folgende Bild zeigt, wie ein Kabel richtig hergestellt wird, das nicht zur Aufnahmequalität beiträgt, wenn es aus Qualitätskabeln besteht. Als Sieb wird ein Kupfergeflecht verwendet (Kupfer ist überall wünschenswert!). Die Signaldrähte innerhalb der Abschirmung sind ein verdrilltes Paar verdrillter Kupferdrähte. Es ist besser, ein solches Kabel in einem Geschäft zu kaufen, das professionelle Mikrofone, Gitarren usw. verkauft. (Das Kabel kostet weniger als die Störung). Es ist erwähnenswert, dass nur mit einem Mikrofon mit dem Kabel so gewissenhaft umgegangen werden muss, da Sie sonst Mikrofonverstärker und Mikrofone auf die griechischen Kalender umstellen.

Wie digitaler Sound funktioniert. (Teil 1)

Wie digitaler Sound funktioniert. (Teil 1)

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In diesem Beitrag möchte ich über digitalen Sound sprechen und dabei eine so beliebte Form des Freestyles wie Audiophilie aufdecken. Leider sehe ich in letzter Zeit immer mehr Manifestationen dieses Phänomens, die sogar vernünftige Menschen durchdringen und sie dazu bringen, Geld für technologische Analoga homöopathischer Pillen auszugeben.

Digital Sound

Ich sage “traurig”, weil alles, was ich in diesem Artikel schreiben werde, im Prinzip allen Menschen bekannt sein sollte, die die Schule abgeschlossen haben. Aber aus irgendeinem Grund, den ich nicht verstehe, vergessen sie das Wissen, das sie einmal erworben haben, oder wollen es nicht in die Praxis umsetzen. Der Glaube an Audiophilie ist zu diesem Zeitpunkt sogar unter den Ingenieuren weit verbreitet, obwohl das wirklich der ist, und sie sollten diese Dinge gründlich verstehen.

Ich wollte diesen Artikel ursprünglich aggressiver schreiben. Aber am Ende entschied ich, dass es für mich besser wäre, auf Flüche und Provokationen zu verzichten. Im Gegenteil, ich hoffe wirklich, dass Audiophile diesen Artikel lesen und darüber nachdenken, was sie glauben und ob sie genug Grund haben zu glauben. Deshalb werde ich dies ohne Provokation tun und mich ausschließlich auf die Fakten konzentrieren.

Und das Wichtigste, was ich jetzt sagen möchte: Die audiophilen Argumente sind keine Argumente, die sich auf einen technischen oder technischen Aspekt beziehen. Audifilovs Argumente widersprechen der Wissenschaft, insbesondere der Physik und der Mathematik. Sie widersprechen auch technischen und technischen Aspekten, und Audiophile wissen nicht, wie ihre Audiosysteme funktionieren. Dies ist jedoch ein kleines Problem im Vergleich dazu, wie sie physikalischen oder mathematischen Gesetzen widersprechen und eine völlige Unkenntnis der Grundlagen zeigen. Es sind die wissenschaftlichen Aspekte, auf die ich mich konzentrieren werde, anstatt zu erklären, was die verschiedenen Arten von CAD sind und andere Details, die nicht von grundlegender Bedeutung sind.

1. Grundlagen: Wie Ton auf einem Computer und einem anderen elektronischen Gerät wiedergegeben wird

Zunächst befindet sich eine Audiodatei auf einem digitalen Medium, z. B. einer Festplatte. Diese Audiodatei hat ein bestimmtes internes Format, aber alle sind eine Reihe von Nullen und Einsen (0110010101 …), dh jede Datei kann als sehr große Zahl dargestellt werden. Diese Zahl kann leicht in das übliche Dezimalzahlensystem (189208 …) umgewandelt werden.

Die direkte Folge davon ist, dass die Kopien derselben Datei alle genau gleich sind. Es spielt keine Rolle, auf welchem ​​Medium sie sich befinden oder wie sie übertragen oder erstellt wurden: Wenn die Kopien korrekt sind, sind sie genau gleich. Der Unterschied beim Abspielen derselben Datei kann nur durch ein anderes Element in dieser Wiedergabekette verursacht werden.

Und diese Zeichenfolge ist wie folgt:

Datei -> Audio-Player-Programm -> Digital-Analog-Wandler (DAC) -> Verstärker -> Lautsprecher oder Kopfhörer.

Es funktioniert so:

Zunächst lädt das Player-Programm eine Audiodatei (oder empfängt sie von außen) in den Speicher.

Die Software decodiert es dann bei Bedarf in einen unkomprimierten digitalen Stream, bei dem es sich um digitales Audio handelt. Wir werden dieses unkomprimierte digitale Audio einfach .WAV nennen und davon ausgehen, dass dies das Format ist, in dem Musik auf herkömmlichen Audio-Discs (Zweikanal-Stereo, 16-Bit, 44,1 Kilohertz pro Kanal) geliefert wird.

Danach tritt dieser Ton in einen Digital-Analog-Wandler ein, der jede Zahl in einen entsprechenden Analogwert umwandelt. Meistens handelt es sich dabei um eine in Volt gemessene Spannung (ab einem bestimmten Mindestwert) entspricht einer digitalen Zahl 0 und bis zu einem Maximalwert, der der Zahl 65.536 entspricht – dies ist die maximale Zahl, die in 16 Bit geschrieben werden kann).

Danach tritt der Schall, bereits in Form von elektrischem Strom, in den Verstärker ein, dessen Aufgabe es ist, die Spannung auf einen Wert zu erhöhen, der zu den Lautsprechern passt. Der Verstärker muss das Signal linear verstärken, dh jeder Wert, der es am Eingang erreicht, muss am Ausgang im gleichen Verhältnis zunehmen.

In den Lautsprechern wird der elektrische Strom in physikalische Schwingungen umgewandelt, die in die Luft übertragen werden, und somit wird der Ton erhalten, den wir hören.

Diese Kette, die wir von nun an den Audiopfad nennen werden, ist in der einen oder anderen Form in jedem digitalen Audiosystem vorhanden. Die Elemente selbst sehen auf verschiedenen Systemen (MP3-Player, Smartphones, Computer usw.) möglicherweise sehr unterschiedlich aus, sind jedoch unbedingt vorhanden. Wenn es um einen Computer geht, befinden sich der DAC und der Verstärker auf der Soundkarte (die häufig in das Motherboard integriert ist). Lautsprecher haben oft einen eigenen eingebauten Verstärker, und einige von ihnen haben möglicherweise einen eigenen DAC (und das Anschließen an sie umgeht die Soundkarte).