Analog oder Digital - was ist besser?

Abtastfrequenzen vs. maximal übetragbare Frequenz

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Alles was hier geschrieben wird, beinhaltet noch keine persönliche Meinung! Hier geht es also noch um harte Fakten...

Bei Aufnahmemethoden ist die durch das Aufnahmeverfahren bedingte maximal übertragbare Frequenz eine sehr wichtige Größe, denn es werden alle Frequenzen oberhalb dieser Frequenz während der Aufnahme "abgeschnitten". Besonders schlimm ist das, wenn die maximal übertragbare Frequenz noch in dem vom Menschen wahrnehmbaren Bereich liegt, in diesem Fall klingt die Aufnahme vielleicht nicht ganz "kristallklar", im Extremfall kann sie auch einfach dumpf klingen. Bei analogen Aufzeichnungsverfahren wird diese höchste Frequenz durch bestimmte Eigenschaften von Bauteilen, oder von dem Magnetband, von den Tonköpfen, usw. vorgegeben. Im digitalen Bereich ist aber ganz prinzipiell (errechenbar abhängig von der Abtastfrequenz) ab einer bestimmten Frequenz Schluß. Die Sache ist sehr einfach: Die maximale übertragbare Frequenz (in diesem Fall Tonhöhe) entspricht der Hälfte der Abtastfrequenz. Bei der CD, die mit 44,1 kHz Abtastfrequenz aufwarten kann, können demnach Töne von bis zu 22 Khz noch übertragen werden, das liegt oberhalb des hörbaren Bereichs. Der hörbare Bereich ist von Mensch zu Mensch sehr verschieden, und ist auch alters- und discobedingt. (Ich hab mal gemessen, wieviel Khz ich höre, ich bin 19 und höre noch Töne bis 17 kHz) Prinzipiell könnte man nun sagen: Prima, die Töne, die man nicht hört, müssen ja auch nicht übertragen werden, und alles ist in Butter. Nun, das stimmt zwar, aber das Problem liegt woanders! Nehmen wir uns mal einen Ton mit einer Frequenz von 11 kHz, den man auf CD aufnehmen will. Auf eine Periode dessen Schwingung (von denen es ja 11000 pro Sekunde gibt) kommen 4 Abtastpunkte (denn es gibt bei der CD ja 44000 Abtastpunkte pro Sekunde). Nur 4 Abtastpunkte. Das bedeutet, von der schönen Schwingung werden lediglich 4 Spannungswerte genommen, die Unterschiede zwischen der 4 Treppen-Wellenform und der der Ursprungs-Wellenform sind also gewaltig. Die Differenz (der "Untschied") zwischen Originalsignal und ursprünglichem Signal (also das, was "dazugekommen" ist) nennt man Quantisierungsrauschen, und das ist bei diesem Ton recht hoch, denn zwischen 4 Treppen und einem solch schönem Gebilde wie einer Sinusschwingung (wie in Kapitel 1) gibt es schon massive Unterschiede. Ist das nun hörbar? Keine Ahnung, ich hör es nicht. Aber Messbar ist es auf jeden Fall.


Abtastfrequenzen vs. maximal übetragbare Frequenz

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