Grundlegendes zu Audio: KHz, Abtastrate, Bittiefe, Dynamikbereich, Grundrauschen, Headroom, Dither, Oversampling, Filterung und Stereobildgebung

KHz steht für Kilohertz, eine Frequenzeinheit. Es entspricht 1.000 Hertz oder Zyklen pro Sekunde. Im Zusammenhang mit Audio bezieht sich KHz auf die Häufigkeit, mit der sich das Audiosignal pro Sekunde wiederholt. Beispielsweise bedeutet eine Audio-Abtastrate von 44,1 kHz, dass das Audiosignal 44.100 Mal pro Sekunde wiederholt wird.
2. Was ist die Abtastrate? Die Abtastrate bezieht sich auf die Häufigkeit pro Sekunde, mit der ein digitales Audiosystem das Audiosignal abtastet und in digitale Daten umwandelt. Die Abtastrate wird in Hertz (Hz) gemessen und für Audioanwendungen typischerweise in Kilohertz (KHz) ausgedrückt. Eine Audio-Abtastrate in CD-Qualität beträgt beispielsweise 44,1 kHz, was bedeutet, dass das Audiosignal 44.100 Mal pro Sekunde abgetastet wird.
3. Was ist Bittiefe? Die Bittiefe bezieht sich auf die Anzahl der Bits, die zur Darstellung jedes Audio-Samples in einem digitalen Audiosystem verwendet werden. Die Bittiefe bestimmt die Auflösung der Audiodaten und beeinflusst die Genauigkeit und Präzision der Audiodarstellung. Zu den gängigen Bittiefen für Audioanwendungen gehören 16-Bit, 24-Bit und 32-Bit. Eine höhere Bittiefe sorgt für eine detailliertere und genauere Audiodarstellung, erfordert aber auch mehr Speicherplatz und Rechenleistung.
4. Was ist der Dynamikbereich? Der Dynamikbereich bezieht sich auf den Unterschied zwischen den lautesten und leisesten Teilen eines Audiosignals. Es ist ein Ma+ für die Fähigkeit des Systems, ein breites Spektrum an Audiopegeln ohne Verzerrung oder Übersteuerung zu verarbeiten. Ein höherer Dynamikbereich ermöglicht einen grö+eren Unterschied zwischen den lauten und leisen Teilen des Audios, was zu einer detaillierteren und differenzierteren Audiodarstellung führt.
5. Was ist Grundrauschen? Unter Grundrauschen versteht man den Pegel unerwünschter Hintergrundgeräusche, die in einem Audiosignal vorhanden sind. Es kann durch verschiedene Faktoren wie elektronisches Rauschen, Umgebungsgeräusche und andere Störquellen verursacht werden. Für hochwertige Audioqualität ist ein niedrigerer Grundrauschen wünschenswert, da er eine klarere und genauere Darstellung der gewünschten Audiosignale ermöglicht.
6. Was ist Headroom? Headroom bezieht sich auf den ungenutzten Raum in einem Audiosignal, der zusätzliche Verstärkung oder Lautstärke ermöglicht, ohne dass es zu Verzerrungen oder Übersteuerungen kommt. Er wird in Dezibel (dB) gemessen und typischerweise als Differenz zwischen dem Spitzenpegel des Audiosignals und dem gewünschten Headroom-Pegel ausgedrückt. Ein höherer Headroom ermöglicht mehr Flexibilität bei der Postproduktion und beim Mastering, da er mehr Spielraum für die Anpassung der Audiopegel bietet, ohne die Klangqualität zu beeinträchtigen.
7. Was ist Dither?
Dither ist ein zufälliges oder pseudozufälliges Rauschen, das einem Audiosignal während des digitalen Aufnahmeprozesses hinzugefügt wird. Es trägt dazu bei, die Auswirkungen von Quantisierungsfehlern zu reduzieren, die zu Verzerrungen und Artefakten im Audiosignal führen können. Durch das Hinzufügen von Dithering wird das Audiosignal über einen grö+eren Wertebereich verteilt, was die Wahrscheinlichkeit von Quantisierungsfehlern verringert und zu einer genaueren und differenzierteren Audiodarstellung führt.
8. Was ist Oversampling? Unter Oversampling versteht man den Prozess der Abtastung eines Audiosignals mit einer höheren Rate, als das Nyquist-Shannon-Sampling-Theorem erfordert. Dies ermöglicht eine präzisere Rekonstruktion des Audiosignals und kann dazu beitragen, Aliasing und andere Formen der Verzerrung zu reduzieren. Oversampling kann in digitalen Audiosystemen verwendet werden, um die Qualität der Audiodarstellung zu verbessern, aber es erhöht auch die Rechenkomplexität und den Speicherbedarf des Systems.
9. Was ist Filtern? Unter Filtern versteht man den Prozess der Entfernung unerwünschter Frequenzen oder Rauschen aus einem Audiosignal mithilfe eines Filters. Filter können verwendet werden, um Frequenzgangprobleme zu korrigieren, Brummen oder Rumpeln zu reduzieren und andere Formen von Störungen zu entfernen. Es stehen verschiedene Arten von Filtern zur Verfügung, darunter Tiefpass-, Hochpass-, Bandpass- und Notch-Filter, jeder mit seiner eigenen spezifischen Anwendung und seinem eigenen Anwendungsfall.
10. Was ist Stereo-Bildgebung? Stereo-Bildgebung bezieht sich auf die Platzierung und Trennung von Tönen in einem Stereofeld. Es entsteht durch die Verwendung mehrerer Mikrofone oder Audiokanäle, um das Audiosignal aus verschiedenen Winkeln und Perspektiven zu erfassen. Mithilfe von Stereobildern kann ein immersiveres und ansprechenderes Hörerlebnis geschaffen werden, da der Zuhörer die Geräusche so wahrnehmen kann, als kämen sie von bestimmten Orten im Raum.