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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
LP-Direktschnitte Olaf19
Pumbo Olaf19 „Abtasttheorem nach Shannon“
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"> DMM-Platten (Direct Metal Mastering; die "Master"-Scheibe zur Vervielfältigung
im Presswerk wurde direkt in eine Kupferscheibe geritzt).

Das kam doch so Anfang bis Mitte der Achtziger Jahre herum auf, oder?"

Ja von wegen, Olaf!
Nach diesem Verfahren wurde bis zur verbreiteten Einführung magnetisch aufzeichnender Verfahren in den 30er Jahren gearbeitet. So ziemlich alles bis dahin an Musik ist mit diesem Verfahren aufgenommen worden (übrigens auch einiges an politischen Reden!!!)
DMM erfuhr nur einen letzten Boom in den späten 70ern bis mitte der 80er. Sonst ist es immer wieder eingesetzt worden.

Übrigens kenne ich das ganze unter "Direktschnitt". Kennzeichnend dafür war im klassischen Bereich auch die minimalistische Aufnahmekette. 2 Mikros in definierter Aufstellung, möglichst kein Mixer, nur Preamps und dann rein in's Schneidgerät. Dadurch sollten Signalverfälschungen in der Aufnahmekette minimiert werden. Zum Abspielen gab es auch "Empfehlungen" oder "Studionormen" zur Aufstellung der Lautsprecher, die optimal in gleicher Basisweite, wie die Mikros zu positionieren waren. (Wenn ich's noch richtig weiß, war es eine Basis von 3 Metern)

Gruß

Pumbo