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Abtastraten bei der Digitalisierung von Musik

Olaf19 / 21 Antworten / Flachansicht Nickles

Hallo zusammen.

Mal wieder eine theoretische Frage, die mich schon recht lange beschäftigt.
Wenn man Musik in CD-Qualität digital aufnehmen will, benötigt man eine Datenbreite von 16 bit und eine Abtastrate von 44100 Hz = 44,1 kHz. Letzteres ist auf den ersten Blick unverständlich, da das menschliche Ohr nur bis 20 kHz hören kann - und das auch nur in jungen Jahren. Alles, was darüber liegt, ist schon Ultraschall.

Es gilt aber das nach einem schwedischen Physiker benannte "Nyquist-Theorem": Die Abtastrate von Audio-Material muß mindestens bzw. mehr als doppelt so hoch sein wie die höchste Frequenz des Nutzsignals - also (über) 40 kHz Abtastrate für 20 kHz im Nutzsignal. Sonst kommt es zu sog. "Artefakten" (Störanteilen im Nutzsignal). Bei diesen Artefakten handelt es sich um Spiegelungen von Frequenzen aus dem Ultraschallbereich in den hörbaren Bereich hinein.

Vor einigen Jahren habe ich mit einem AKAI-Sampler recht höhenlastiges Material mit der halben Sampling-Rate, nämlich 22,05 kHz aufgenommen. Und in der Tat: Das Ergebnis klang "muffig", d.h. die Höhen waren in ihrer Klangqualität hörbar beeinträchtigt, obwohl die Abtastrate 10% über der höchsten hörbaren Frequenz gelegen hat.


Herr Nyquist hatte also recht. Nun zu meiner schlichten Frage: Weiß jemand, warum das so ist?
Wie ist diese akustische Fata Morgana - denn um nichts anderes handelt es sich bei diesen Frequenz-Spiegelungen - zu erklären?
Es sollte mich nicht allzu sehr wundern, wenn dieser Thread mit null Antworten im Nickles-Archiv verschwindet - aber einen Versuch ist es mir wert.

Danke schon mal für Eure Antworten.

CU
Olaf19

Abtasttheorem nach Shannon rill
LP-Direktschnitte rill
Olaf19 rill „LP-Direktschnitte“
Optionen

> Um Klangunterschiede nachzuvollziehen, müßte man die gleiche Aufnahme jeweils auf schwarzen und weißen LPs im direktem Hörvergleich zur Verfügung haben (und das noch von der gleichen Mutter-/Sohn-Matrizengeneration!).

Da muß man sich wohl auf die Erfahrungen von Technikern verlassen, die die Möglichkeit hatten, beide Varianten unter Labor-Bedingungen zu testen. Selbst wenn man so "verrückt" wäre, je eine Platte in schwarz und weiß käuflich zu erwerben, bliebe ja noch die Frage nach der Matrizen-Generation. Das Ergebnis eines solchen Vergleichstests im privaten Rahmen wäre anzuzweifeln.

> ...müßten Schallplatten aus transparenten (naturfarbenem) Vinyl am besten klingen, da keinerlei Farbpigmente zugemischt werden. Leider sind auf diesem Vinyl nur schwer Staub und Kratzer zu sehen (auch wenn vorhanden).

Wobei die Frage ist, ob diese Farbpigmente die Qualität der Abtastung überhaupt beeinträchtigen.
Ich hatte immer sehr ordentliche HiFi-Geräte zur Verfügung, aber nie eine echte Hi-End-Anlage. Deswegen habe ich auch nie Unterschiede zwischen schwarzen und andersfarbigen Vinylplatten herausgehört. Um es einmal ganz deutlich zu sagen: Auch die Unterschiede zwischen Analog-Vinyl und Digital-CD habe ich selbst nie erfahren, kenne sie nur aus Schilderungen wie von Dir. Das soll aber nicht bedeuten, daß ich das anzweifeln will, zumal die technische Erklärung für die Überlegenheit von Vinyl absolut einleuchtet.-

Von der Suchmaschine "All the Web" hatte ich zwar auch schon gehört, aber alle Leute, die ich kenne - das Forum eingeschlossen - benutzen praktisch ausschließlich Google. Na, dann sollten die Chinesen mal ein ganz kritisches Auge auf Alltheweb werfen :-/

CU
Olaf