Eine Frage zur Sampling-Rate

Hallo,

danke für die Antwort.
Ich weiß zwar dass Computer nur digitale Daten lesen können, und deshalb muß das analoge Signal in ein digitales Signal umgewandelt werden. Meine Frage ist:
Was passiert da genau? Kannst Du diesen Vorgang technisch/ mechanisch beschreiben? Welche Bauteile befinden sich in einem A/D Wandler?

Viele Grüsse
Ralf

Hallo,

ich bin´s nochmal.
Noch Fragen:

  1. Warum heisst es Bit-tiefe; denn mit Tiefe hat es doch garnichts zu tun. Es ist eher die Häufigkeit mit der gemessen wird, oder?
  2. Wird denn kontinuierlich abgetaset oder wird nur eine Stichprobe genommen. Ein Tontechniker sagte mal, dass am Eingang eine Stichprobe (Abtastung) genommen wird? Das verstehe nun überhaupt nicht mehr?
    Was meint der denn damit (bei delamar gesehen).
    Schöne Grüße
    Ralf

kein problem

man hilft doch gerne
bei weiteren fragen einfach melden

  1. Warum heisst es Bit-tiefe; denn mit Tiefe hat es doch
    garnichts zu tun. Es ist eher die Häufigkeit mit der gemessen
    wird, oder?

die bit tiefe hat nichts mit der abtastrate zu tun
die bittiefe ist die auflösung mit der die im moment der messung anliegende spannung gemessen wird
32bit bedeutet hier dass zwischen der maximalen auslenkung im positiven und der selben im negativen 2^32 schritte sind

  1. Wird denn kontinuierlich abgetaset oder wird nur eine
    Stichprobe genommen. Ein Tontechniker sagte mal, dass am
    Eingang eine Stichprobe (Abtastung) genommen wird? Das
    verstehe nun überhaupt nicht mehr?
    Was meint der denn damit (bei delamar gesehen).

es wird kontinuierlich abgetastet…

Ja, aber wieso heißt es „Tiefe“?

das kann ich ihnen auch nicht genau sagen…

Hi, sorry ich war jobmäßig viel unterwegs (Tontechnik hehe) und habe daher die Antwort etwas verdrängt…

Ja, habe schon etwas verstanden. Aber wieso ist ein
Audiosignal eine elektrische Spannung?

Also, ein Audiosignal ist eine elektrische Spannung. Wenn ich das jetzt erklären würde, würde das ganz gewiss den Rahmen sprengen. Was soll denn ein Audiosignal, was durch ein Kupferkabel geht, sonst sein? Nagut, ganz grob…
Du sprichst in ein Mikrofon. Deine Stimmbänder bringen die Luft zum schwingen, bei 250Hz zB 250 mal pro Sekunden hin und her. Diese Luft bringt wiederum eine Membran im Mikrofon zum Schwingen. Jetzt schwingt diese Membran 250 mal pro Sekunde, yeah. Diese Membran hängt an einer Spule und die induziert nun eine elektrische Spannung (elektrische Induktion, das Prinzip der Strom- und Spannungserzeugung schlechthin, kann ich hier auch nicht erklären, muss man kennen). Diese elektrische Spannung ist eine Wechselspannung mit wiederrum der Frequenz 250Hz, dh. 250 mal positiv und 250 mal negativ.
http://www.elektronik-kompendium.de/sites/grd/diagra…

Naja und von der Kurve wird die Amplitude verstärkt und in einen Lautsprecher gegeben, der fängt dann genau so an zu wackeln vorne und bringt wieder Luft zum Schwingen und das ist was man dann hört.

Und das ist die Kurve, von der ich sprach, und die kann ein Computer bekanntermaßen nicht darstellen. Deswegen Einzelwerte.

Frage 2: Was höre ich, wenn ich einen Song in Cubase abspiele
(z.B. Gitarre, Baß, Gesang, Drums), ist es digital oder
analog?

Was du HÖRST ist immer analog, denn die Luft ist eine große wabernde Masse, die einfach nur hin und her schwingt. Aber in Cubase ist natürlich alles digital, ist doch logisch, es ist doch auf deinem Computer… Analog wäre es, wenn du einen Bass mit einem Kabel in einen Bassverstärker steckst und ordentlich in die Saiten haust… dann schwingen die Saiten, regen den Tonabnehmer an, der gibts über das Kabel an der Verstärker, der Verstärker machts laut und regt die Luft zum Schwingen an… wenn du dann ein Mikrofon vor den Verstärker packst, das ganze auf Tonband aufzeichnest, dann mit der Schere das zurechtschneidest etc., dann ist es immer noch analog…

Sobald etwas auf dem Rechner ist, ist es digital, d.h. mit 1 und 0 abgespeichert. Geht ja garnicht anders, Rechner können garnicht anders denken.

Ich kann nerven, was?
HG
Ralf

Kein Problem :smile:

Gruß
Tim

Hallo Ralf,

vielleicht erkläre ich es mal so…

Sagen wir mal du hast ein Audio-Signal in Form einer Sinusschwingung.

~ also so wie dieses Zeichen links.

woher diese schwingung kommt ist ja egal, Synthesizer Mikrofon, etc.

Das Signal muss nun in den Rechner hinein, dafür gibt es das Audio-Interface bzw. die Soundkarte. Der Computer kann mit der Sinusschwingung, man spricht auch von der analogen Sinusschwingung, nichts anfangen, deshalb muss die Sinusschwingung digitalisiet werden, da der Computer nur die Sprache der Bits versteht. Ein Bit ist die kleinste elektronische Speichereinheit und hat nur zwei Zustände, 0 (null) oder 1 (eins), man könnte auch sagen aus (null) oder an (1), man könne auch sagen nein (null) oder ja (1). 8 Bits ergebn ein byte, dies bedeutet, wenn du 8 bits nebeneinander hast ergibt das eine datenmenge von 1 byte. Mit den 8 Bits lassen sich 256 ( 2 hoch 8)Zeichen darstellen. So, Das muss für den Exkurs in Digitaltechnik reichen.

Das analoge Signal wird in ein digitales Signal umgerechnet. Das passiert in dem Analog -Digital Wandler (A/D-Wandler), das sind Bauteile in der Soundkarte bzw. Audio-Interface. Die Sinusschwingung muss dafür abgetastet und umgerechnet werden. Es muss nur festgelegt werden wie dies passiert.

Nun hast du die Sample-Rate von 44.1khz. Das heißt das der Schwingung 44100 mal in der Sekunde eine Probe entnommen wird.
dazu guck dir die Zeichnungen auf folgendem Link an -> „http://einstein.informatik.uni-oldenburg.de/rechnern…

die Information wann und wo die Probe entnommen wurde ergibt die Binäre Information.
1 0 0 1 0 1 1 0 wäre ein Beispiel für eine Abtastung bei 8 Bit. Du siehst, es werden 44100 mal in der Sekunde 8 bits an den Computer weitergeleitet. Bei 16 bit entsprechend 0 1 0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 . Bei der Ausgabe funktioniert das dann umgekehrt, das macht dann der Digital - Analog Wandler (D/A-Wandler).

Also bei einer „normalen“ Audio-CD: 44,1kHz und 16 Bit mit 74min spielzeit ergibt sich folgende Rechnung:

16bit = 2 Byte

44100 x 2 Byte = 88200 byte pro sekunde

88200 x 60sek = 5 292 000 byte pro minute

5 292 000 x 74 = 391 608 000 byte

391 608 000 byte x 2 (stereo) = 783 216 000 Byte

783 216 000 Byte = 783,216 MByte (Megabyte)

Das wäre der theoretische Speicher einer herkömmlichen Audio-CD.
Der praktische Speicher liegt aber bei 640 MByte weil noch für gewisse andere reservierte Bereiche wie CD-Text, Fehlerkorrektur usw. Platz sein muss.

So, ich hoffe ich konnte es anschaulich erklären.

Viele Grüße,

Oliver

Hallo Oliver,

vielen Dank für die ausführliche Antwort.
Ich bin ja nicht bekloppt und verstehe schon in etwa
was hier passiert. Aber es fällt manchmal schwer nachzuvollziehen, was da technisch genau geschieht.
Z.B. schreibst Du, das eine Probe entnommen wird.
Das verstehe ich nun wieder nicht so ganz.

Viele Grüsse
Ralf