{"id":1047,"date":"2021-01-23T18:41:04","date_gmt":"2021-01-23T18:41:04","guid":{"rendered":"http:\/\/mp4gain.com\/de\/audio-video\/?p=1047"},"modified":"2021-01-23T18:41:04","modified_gmt":"2021-01-23T18:41:04","slug":"von-analog-zu-digital-und-umgekehrt","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/mp4gain.com\/de\/audio-video\/audio\/von-analog-zu-digital-und-umgekehrt\/","title":{"rendered":"Von analog zu digital und umgekehrt"},"content":{"rendered":"

Von analog zu digital und umgekehrt<\/strong><\/p>\n

\"Analog-to-digital\"<\/p>\n

Heutzutage sind fast 99% der Tonaufzeichnungs-, Tonwiedergabestudio- und Musiksynthesizer digitale Ger\u00e4te.<\/p>\n

Jeder wei\u00df, dass selbst ein typischer Heim-CD-Player einen Digital-Analog-Wandler verwendet und dass Musik auf CDs in 16-Bit-Zahlen geschrieben wird. Sowohl der Originalton als auch das Musikmaterial (Stimme, klassische Musikinstrumente, E-Gitarren usw.) und die Tonausgabe Ihres Musikzentrums sind analoge Signale, keine digitalen Signale. F\u00fcr die heutige Aufnahmeindustrie besteht der Schl\u00fcssel daher darin, analoge Signale in digitale und digitale Daten in analoge Audiosignale umzuwandeln. Versuchen wir herauszufinden, wie diese Transformationen stattfinden. Das analoge Signal stellt einen kontinuierlichen Prozess in Zeit und Amplitude dar, und seine digitale Darstellung ist eine Folge oder Reihe von Zahlen, die aus einer endlichen Anzahl von Bits besteht. Die Umwandlung eines analogen in ein digitales Signal besteht aus zwei Stufen: Zeitabtastung und Amplitudenquantisierung. Zeitabtastung bedeutet, dass das Signal durch eine Reihe seiner Abtastwerte dargestellt wird, die in regelm\u00e4\u00dfigen Abst\u00e4nden entnommen werden. Wenn wir beispielsweise sagen, dass die Abtastrate 44,1 kHz betr\u00e4gt, bedeutet dies, dass das Signal 44100 Mal pro Sekunde gemessen wird. Das Hauptproblem in der ersten Stufe der Umwandlung eines analogen in ein digitales Signal (Digitalisierung) ist die Wahl der Abtastfrequenz des analogen Prozesses. Die Antwort gibt der bekannte Nyquist-Satz, der besagt, dass f\u00fcr ein analoges Signal (zeitlich kontinuierlich), das den Frequenzbereich 0 Hz bis F Hz einnimmt, aus seinen Abtastwerten mit absoluter Pr\u00e4zision die Frequenz von rekonstruiert werden soll Die Abtastrate muss mindestens doppelt so hoch sein wie die maximale Audiofrequenz F. Wenn das tats\u00e4chliche analoge Signal, das in ein digitales Format konvertiert werden soll, Frequenzkomponenten von 0 Hz bis 20 kHz enth\u00e4lt, ist die Abtastfrequenz dieses Signals es sollte nicht weniger als 40 kHz sein. Schauen wir uns genauer an, was mit einem analogen Signal und seinem Spektrum beim Abtasten passiert.<\/p>\n

W\u00e4hrend der Abtastung \u00e4ndert sich das Frequenzspektrum erheblich. Das urspr\u00fcngliche analoge Signal hat tendenziell ein Spektrum, das haupts\u00e4chlich im Frequenzband von 20 Hz bis etwa 20 kHz konzentriert ist, da die \u00fcblichen Tonabnehmer und Mikrofone, aus denen es entnommen wird, ungef\u00e4hr diesen Frequenzgang haben. Dar\u00fcber hinaus enth\u00e4lt das Signal h\u00e4ufig Interferenzen mit Frequenzen von bis zu mehreren hundert Kilohertz. Dies sind verschiedene “Transporter”, die schwer von Computerger\u00e4ten, Industrie- und Elektroger\u00e4ten, Stra\u00dfenbahnen, Oberleitungsbussen usw. zu entfernen sind. Nach dem Abtasten ist das Signal eine sequentielle Zeitreihe sehr enger Impulse mit unterschiedlichen Amplituden und einem sehr breiten Spektrum von bis zu mehreren Megahertz (eine mathematische Tatsache: Je schmaler der Impuls, desto breiter sein Spektrum). Daher dehnt sich das Spektrum einer solchen Pulssequenz im Allgemeinen auf mehrere Megahertz aus. Daher ist das Spektrum des abgetasteten Signals viel breiter als das Spektrum des urspr\u00fcnglichen analogen Signals. Schauen wir uns genauer an, wie dieses neue breite Spektrum aufgebaut ist. Es gibt zwei wichtige Prozesse. Erstens erstreckt sich die “Faltung” des gesamten urspr\u00fcnglichen Spektrums des analogen Signals von ungef\u00e4hr 20 Hz bis zu mehreren hundert Kilohertz innerhalb des Frequenzbandes von 0 Hz bis zur H\u00e4lfte der Abtastfrequenz.<\/p>\n

Faltung bedeutet, dass alle Komponenten des urspr\u00fcnglichen analogen Signals mit Frequenzen \u00fcber der H\u00e4lfte der Abtastrate (und dies ist meist unh\u00f6rbares Rauschen) in den f\u00fcr das menschliche Ohr h\u00f6rbaren Frequenzbereich von 20 Hz bis ” Die durchschnittliche Abtastfrequenz “Hz”, dh unh\u00f6rbare St\u00f6rungen werden h\u00f6rbar, und daher kann sich das Signal-Rausch-Verh\u00e4ltnis verschlechtern. All dies scheint sehr ungew\u00f6hnlich, um nicht zu sagen, dass es sogar dem gesunden Menschenverstand widerspricht! Es stellt sich heraus, dass Hochfrequenzsignale mit Frequenzkomponenten abgetastet werden, die deutlich h\u00f6her sind als nicht nur die H\u00e4lfte der Abtastrate, sondern auch die Abtastrate selbst. Auf den ersten Blick widerspricht dies sogar dem oben erw\u00e4hnten Nyquist-Theorem. Aber schauen wir uns Abb. 4 an. Es zeigt den Prozess des Abtastens eines hochfrequenten sinusf\u00f6rmigen Signals mit mehr als dem Zweifachen seiner Abtastfrequenz.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Von analog zu digital und umgekehrt Heutzutage sind fast 99% der Tonaufzeichnungs-, Tonwiedergabestudio- und Musiksynthesizer digitale Ger\u00e4te. Jeder wei\u00df, dass selbst ein typischer Heim-CD-Player einen Digital-Analog-Wandler verwendet und dass Musik auf CDs in 16-Bit-Zahlen geschrieben wird. Sowohl der Originalton als auch das Musikmaterial (Stimme, klassische Musikinstrumente, E-Gitarren usw.) und die Tonausgabe Ihres Musikzentrums sind analoge … Continue reading “Von analog zu digital und umgekehrt”<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[18137,18138,11448,18140,18139,18141,18144,18142,18136,18135,18134,3579,18143],"class_list":["post-1047","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-audio","tag-ist-analog-digital-schaltung","tag-kann-analog-digital-wandler-bussen","tag-konnen-analoge-radios-mit-digitalen-radios-sprechen","tag-konnen-analoge-signale-in-digitale-umgewandelt-werden","tag-konnen-sie-analog-digital-konvertieren","tag-konnen-sie-analoges-audio-in-digital-umwandeln","tag-konnen-sie-analoges-fernsehen-in-digital-umwandeln","tag-konnen-sie-analoges-signal-in-digital-umwandeln","tag-was-ist-analog-digital-technologie","tag-was-ist-analog-digital-wandlung","tag-was-ist-analog-digital-wandlung-von-signalen","tag-was-sind-analog-digital-wandler","tag-wie-kann-ich-analog-in-digital-umwandeln"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/mp4gain.com\/de\/audio-video\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1047","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/mp4gain.com\/de\/audio-video\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/mp4gain.com\/de\/audio-video\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/mp4gain.com\/de\/audio-video\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/mp4gain.com\/de\/audio-video\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1047"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/mp4gain.com\/de\/audio-video\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1047\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":1048,"href":"https:\/\/mp4gain.com\/de\/audio-video\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1047\/revisions\/1048"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/mp4gain.com\/de\/audio-video\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1047"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/mp4gain.com\/de\/audio-video\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1047"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/mp4gain.com\/de\/audio-video\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1047"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}