|
Digital (digit = Zahl) bedeutet im engeren Sinne nur Zahlensystem. Dieses besteht generell nur aus zwei Zahlen und wird deshalb auch Binärsystem bezeichnet. Die dazu gehörenden Zahlen nennt man Binärzahlen. Das wichtigste binäre Zahlensystem ist das Dualsystem.
Ein digitales Signal besteht daher im einfachsten Falle aus einer Folge der Ziffern "0" und "1". Diese Werte sind durch zwei verschiedene Spannungswerte (z.B. 0 Volt und 1 Volt) darstellbar. Eine Binärstelle ,also bestehend aus einer "0" oder einer "1" wird als Bit bezeichnet.
Die Qualität nach dem Umwandeln eines analogen Signals in die digitale Form hängt von zwei Faktoren ab. Zum einen muß eine möglichst hohe Abtastrate des analogen Signals erreicht werden, um möglichst alle wichtigen Frequenzen des Audiosignals zu erfassen, und zum anderen sollte eine sehr genaue Auflösung der Amplitude erfolgen, um so einen möglichst "weichen" Klang zu erreichen.
Die Abtastrate erfolgt in x-Richtung einer Schallwelle. Sie wird deshalb auch Hz bzw. kHz angegeben. Sie sollte mindestens doppelt so groß sein, wie die höchste in der Schallwelle auftauchende Frequenz . In der Praxis zeigt sich, das eine Abtastrate von 44,1 kHz (CD Qualität) bzw. von 48 kHz (DAT Qualität) bei Studioaufnahmen ausreichend ist .
Die Auflösung erfolgt in y-Richtung und zeichnet somit die Amplitude auf. Diese wird in eine bestimmte Anzahl von Bits konvertiert bzw. codiert. Diese Auflösung (auch Quantisierung genannt) erfolgt heutzutage meist schon bei allen Geräten mit 16 Bit (CD-Qualität) . Besondere Studiogeräte erreichen sogar eine Auflösung von 24 Bit bzw. 32 Bit. Dies läßt einen größeren Spielraum zur digitalen Nachbearbeitung.
Man muß jedoch beachten, daß eine Vergrößerung der Abtastrate und eine genauere Quantisierung eines analogen Signals auch zu einer Vergrößerung des Bandverbrauches bzw. Plattenverbrauchs führt.
Da auch bei der Digitaltechnik die Austauschbarkeit der Tonträger im Vordergrund steht, hat man sich auch hier auf die verschiedenen Abtastraten (22,05 kHz; 44,1 kHz bzw. 48 kHz), die verschiedenen Auflösungen (12, 16, 24 und 32 Bit) und die verschiedenen Formate (Codierung) des Digitalwortes geeinigt.
Um ein möglichst hochwertiges Audiosignal zu erlangen, hat man im Laufe der Zeit verschiedene Fehlerkorrekturen entwickelt. Diese versuchen einen fehlerhaften Wert ausfindig zu machen und ihn bestmöglich zu ersetzen. Die generell am einfachsten zu bewerkstelligende Lösung bietet ein Ersetzen des fehlerhaften Wertes durch den des Vorgängers. Hierzu reicht dann meist ein Speicher von einem Bit. Als beste Alternative hat sich jedoch die Bildung des Mittelwertes aus Vorgänger und Nachfolger herausgestellt .
|
