Digitalaudio

Digitalaudio ist die Digitalisierung des analogen Audiosignals. Nach dem Abtasttheorem von Nyquist muss die Abtastfrequenz mindestens doppelt so groß sein wie die höchste Frequenz des abzutastenden Signals. Geht man von einer höchsten Audiofrequenz von 20 kHz aus, dann muss das Abtastsignal für eine gute Audioqualität mindestens über 40 kHz sein.


In den verschiedenen optischen Speichermedien werden unterschiedliche Abtastraten verwendet, was auch mit der Speicherkapazität zusammenhängt. So werden Audiosignale auf einer CD-A mit einer Abtastrate von 44,1 kHz abgetastet, bei DVDs sowohl mit 44,1 kHz als auch mit 96 kHz. Bei MPEG-1-Audio mit PCM werden Abtastraten von 32 kHz, 44,1 kHz und 48 kHz, bei MPEG-2 Abtastraten von 16 kHz, 24 kHz, 32 kHz, 44,1 kHz, 48 kHz und 96 kHz benutzt.

Neben der Abtastrate spielt die Quantisierung für die Audioqualität eine wesentliche Rolle. Wird beispielsweise ein Audiosignal mit 4 Bit pro Abtastung quantisiert, dann ergeben sich daraus 16 Pegel und eine maximale Pegelabweichung von 6,25 %. Bei 8 Bit beträgt die maximale Pegelabweichung noch 0,39 % und bei 16 Bit nur noch 0,0015 %.

Gleichzeitig steigen die Dateigröße und der Speicherbedarf proportional mit der Abtastrate und der Sampletiefe. So benötigt beispielsweise eine Minute unkomprimiertes Digitalaudio in Stereo auf einer CD-DA, das mit einer Abtastrate von 44,1 kHz und 16 Bit auf zwei Kanälen digitalisiert wurde, einen Speicherbedarf von 10,584 Megabyte (MB). Auf einer DVD hingegen wäre der Speicherbedarf bei einer Abtastrate von 96 kHz, einer Quantisierung von 24 Bit auf zwei Kanälen 34,56 MB pro Minute.

Bei verringerter Bandbreite und niedrigerer Abtastrate kommt man beispielsweise bei der CD-ROM/XA in der Klasse C mit einer Abtastrate von 18,8 kHz und 16 Bit für Sprachqualität in Mono auf ein Volumen von 2,27 MB pro Minute.

Informationen zum Artikel
Deutsch: Digitalaudio
Englisch: digital audio
Veröffentlicht: 01.03.2017
Wörter: 269
Tags: #Audiotechnik
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