{"id":829,"date":"2020-12-20T16:38:33","date_gmt":"2020-12-20T16:38:33","guid":{"rendered":"http:\/\/mp4gain.com\/de\/audio-video\/?p=829"},"modified":"2020-12-20T16:38:33","modified_gmt":"2020-12-20T16:38:33","slug":"wie-wird-ton-digital-dargestellt-2","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/mp4gain.com\/de\/audio-video\/audio\/wie-wird-ton-digital-dargestellt-2\/","title":{"rendered":"Wie wird Ton digital dargestellt?"},"content":{"rendered":"<p><strong>Wie wird Ton digital dargestellt?<\/strong><\/p>\n<p><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.sfu.ca\/~gotfrit\/ZAP_Sept.3_99\/images\/digital.gif\" alt=\"Digital Representation of Sound\" \/><\/p>\n<p>Die urspr\u00fcngliche Form eines Audiosignals (eine kontinuierliche \u00c4nderung der Amplitude \u00fcber die Zeit) wird digital durch &#8220;Kreuzabtastung&#8221; in Zeit und Pegel dargestellt.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/bournetocode.com\/projects\/GCSE_Computing_Fundamentals\/pages\/img\/sound.jpg\" alt=\"Representing Sound Digitally\" \/><\/p>\n<p>Nach dem Satz von Kotelnikov kann jeder kontinuierliche Prozess mit einem begrenzten Spektrum vollst\u00e4ndig durch eine diskrete Folge seiner Momentanwerte beschrieben werden, gefolgt von einer Frequenz, die mindestens doppelt so hoch ist wie die Frequenz der h\u00f6chsten Harmonischen des Prozesses; Die Abtastfrequenz Fd von Momentanwerten (Abtastwerten) wird als Abtastfrequenz bezeichnet.<\/p>\n<p>Aus dem Satz folgt, dass ein Signal mit einer Frequenz Fa nur dann erfolgreich zeitlich mit einer Frequenz 2Fa abgetastet werden kann, wenn es sich um eine reine Sinuskurve handelt, da jede Abweichung von der Sinusform dazu f\u00fchrt, dass das Spektrum \u00fcber die Frequenz Fa hinausgeht. Daher ist es f\u00fcr die zeitliche Abtastung eines beliebigen Audiosignals (das normalerweise bekanntlich ein Spektrum aufweist, das gleichm\u00e4\u00dfig abf\u00e4llt) erforderlich, eine Abtastfrequenz mit einem Spielraum auszuw\u00e4hlen oder das Spektrum des Eingangssignals gewaltsam zu begrenzen unter der H\u00e4lfte der Abtastrate.<\/p>\n<p>Gleichzeitig mit der Zeitabtastung wird eine Amplitudenabtastung durchgef\u00fchrt: Messung der momentanen Amplitudenwerte und deren Darstellung in Form von numerischen Werten mit einer gewissen Genauigkeit. Die Genauigkeit der Messung (Bin\u00e4rbreite N des erhaltenen diskreten Werts) bestimmt das Signal-Rausch-Verh\u00e4ltnis und den Dynamikbereich des Signals (theoretisch sind dies reziproke Werte, aber jeder reale Pfad hat auch seinen eigenen Rausch- und Interferenzpegel).<\/p>\n<p>Der resultierende Zahlenstrom (eine Reihe von Bin\u00e4rziffern), der ein Audiosignal beschreibt, wird als Pulse Code Modulation (PCM) bezeichnet, da jeder Impuls eines zeitabgetasteten Signals durch seinen eigenen digitalen Code dargestellt wird.<\/p>\n<p>Die lineare Quantisierung wird am h\u00e4ufigsten verwendet, wenn der numerische Wert der Probe proportional zur Amplitude des Signals ist. Aufgrund der logarithmischen Natur des H\u00f6rens w\u00e4re eine logarithmische Quantisierung angemessener, wenn der numerische Wert proportional zur Gr\u00f6\u00dfe des Signals in Dezibel ist, dies ist jedoch mit rein technischen Schwierigkeiten behaftet.<\/p>\n<p>Zeitabtastung und Amplitudenquantisierung des Signals f\u00fchren zwangsl\u00e4ufig zu Rauschverzerrungen im Signal, deren Pegel im Allgemeinen unter Verwendung der Formel 6N + 10 lg (Fdiscr \/ 2Fmax) + C (dB) gesch\u00e4tzt wird, wobei die Konstante C f\u00fcr verschiedene variiert Arten von Signalen: F\u00fcr eine reine Sinuskurve betr\u00e4gt sie 1,7 dB, f\u00fcr Tonsignale &#8211; von -15 bis 2 dB. Somit ist ersichtlich, dass eine Abnahme des Rauschens im Betriebsfrequenzband 0..Fmax nicht nur zu einer Zunahme der Bittiefe der Probe f\u00fchrt, sondern auch zu einer Zunahme der Abtastrate relativ zu 2Fmax, da das Quantisierungsrauschen bis zur Abtastrate \u00fcber das Band &#8220;ausgewaschen&#8221; wird und die Audioinformationen nur den kleinsten Teil dieses Streifens einnehmen.<\/p>\n<p>Die meisten modernen digitalen Audiosysteme verwenden die Standardabtastraten von 44,1 und 48 kHz, aber der Frequenzbereich des Signals ist normalerweise auf etwa 20 kHz begrenzt, um die theoretische Grenze zu \u00fcberschreiten. Am gebr\u00e4uchlichsten ist auch die 16-Bit-Pegelquantisierung, die ein Grenzsignal-Rausch-Verh\u00e4ltnis von ungef\u00e4hr 98 dB liefert. Die Studioausr\u00fcstung verwendet h\u00f6here Aufl\u00f6sungen: 18-, 20- und 24-Bit-Quantisierung bei Abtastraten von 56, 96 und 192 kHz. Dies geschieht, um die h\u00f6heren Harmonischen des Tonsignals zu erhalten, die nicht direkt vom Ohr wahrgenommen werden, sondern die Bildung des gesamten Klangbildes beeinflussen.<\/p>\n<p>Um Schmalbandsignale mit geringerer Qualit\u00e4t zu digitalisieren, k\u00f6nnen Sie die Abtastrate und die Bittiefe verringern. Telefonleitungen verwenden beispielsweise eine 7- oder 8-Bit-Digitalisierung mit Frequenzen von 8 bis 12 kHz.<\/p>\n<p>Die Darstellung eines analogen Signals in digitaler Form wird auch als Pulse Code Modulation (PCM) bezeichnet, da das Signal als eine Reihe von Impulsen konstanter Frequenz (Zeitabtastung) dargestellt wird, deren Amplitude digital \u00fcbertragen wird (Amplitudenabtastung) ). Ein PCM-Strom kann parallel sein, wenn alle Bits in jedem Abtastwert gleichzeitig \u00fcber mehrere Leitungen mit einer Abtastfrequenz \u00fcbertragen werden, oder sequentiell, wenn die Bits nacheinander mit einer h\u00f6heren Frequenz auf einer Leitung \u00fcbertragen werden.<\/p>\n<p>Digitaler Sound selbst und verwandte Elemente werden h\u00e4ufig mit dem allgemeinen Begriff Digital Audio bezeichnet. Die analogen und digitalen Teile eines Soundsystems werden als analoge Dom\u00e4ne und digitale Dom\u00e4ne bezeichnet.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Wie wird Ton digital dargestellt? Die urspr\u00fcngliche Form eines Audiosignals (eine kontinuierliche \u00c4nderung der Amplitude \u00fcber die Zeit) wird digital durch &#8220;Kreuzabtastung&#8221; in Zeit und Pegel dargestellt. 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