Bittiefe
Im Gegensatz zu analogen Signalen, die über einen unbegrenzten Bereich von Laut-
stärkepegeln verfügen, verwenden digitale Audio-Samples Binärziffern (Bits) für die Dar-
stellung der Stärke eines Audio-Samples. Die Präzision eines Samples wird durch seine
Bittiefe bestimmt. Höhere Bittiefen bedeuten, dass das Audiosignal beim Sampling prä-
ziser dargestellt wird. Die meisten digitalen Audiosysteme arbeiten mit mindestens
16 Bit pro Sample, wodurch 65.536 mögliche Pegel dargestellt werden können (bei
24-Bit-Samples können mehr als 16 Millionen Pegel dargestellt werden).
Die Bittiefe lässt sich am besten anhand eines einfachen Beispiels erklären. Stellen Sie
sich jedes digitale Audio-Sample als Leiter mit in gleichen Abständen angeordneten
Sprossen vor, die von absoluter Stille bis zur maximalen Lautstärke reichen. Jede Leiter-
sprosse ist ein möglicher Lautstärkepegel, den das Sample darstellen kann, während
der Abstand zwischen den Sprossen Zwischenwerte sind, die das Sample nicht darstel-
len kann.
Beim Abtasten eines Samples liegt der Audiopegel des analogen Signals häufig im
Bereich zwischen den einzelnen Sprossen. In diesem Fall muss das Sample auf den
Pegel der nächstgelegenen Sprosse gerundet werden. Die Bittiefe eines digitalen
Audio-Samples bestimmt, wie eng die Sprossen auf der Leiter zusammenliegen. Je
mehr Sprossen verfügbar sind (bzw. je kleiner der Abstand zwischen zwei Sprossen ist),
desto präziser kann das Originalsignal dargestellt werden.
Quantisierungsfehler
treten auf, wenn ein digitales Audio-Sample nicht exakt dieselbe
Stärke des Audiosignals aufweist, die es haben müsste (mit anderen Worten: das digitale
Audio-Sample ist geringfügig höher oder tiefer als das Analogsignal). Quantisierungsfeh-
ler werden auch als Rundungsfehler bezeichnet, weil das Original-Analogaudiomaterial
durch ungenaue Zahlenwerte dargestellt wird. Angenommen, ein Audiosignal hat z. B.
genau 1,15 Volt, aber der Analog-Digital-Converter rundet diesen Wert auf 1 ab, weil dies
der nächste verfügbare Bitwert ist. Dieser Rundungsfehler führt zu Rauschen im digita-
len Audiosignal. Dieses Quantisierungsrauschen ist zwar möglicherweise nicht direkt
wahrnehmbar, kann aber durch die weitere digitale Verarbeitung noch verstärkt werden.
Verwenden Sie nach Möglichkeit immer die größtmögliche Bittiefe, um Quantisierungs-
fehler zu vermeiden.
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Teil I
Audioabmischung
Da das Diagramm ganz rechts die höchste Bittiefe angibt, geben die Audio-Samples die
Form des ursprünglichen analogen Audiosignals am genauesten wieder.
So kann beispielsweise in einem 1-Bit-System (eine Leiter mit nur zwei Sprossen) nur
absolute Stille oder maximale Lautstärke dargestellt werden, jedoch keiner der dazwi-
schenliegenden Pegel. Jedes Audio-Sample, dass zwischen diese Sprossen fällt, muss
entweder auf maximale Lautstärke oder absolute Stille „gerundet“ werden. Bei einen
solchen System gäbe es keinerlei Nuancen und die homogenen analogen Signalen
würden zu einer Rechteckkurve werden.
Wenn die Anzahl der Bit pro Sample erhöht wird, kann jedes Sample das Audiosignal
präziser darstellen.
Analoge Waveform
Audio-Sample
Sinuskurve
Rechteckkurve
2 Bit
1 Bit
16 Bit
4 Bit
Kapitel 1
Audiogrundlagen
35
I
Zur Vermeidung dieser Rundungsfehler sollte immer die höchste Bittiefe verwendet
werden, die von Ihren Geräten unterstützt wird. Die meisten digitalen Videogeräte
arbeiten mit 16- oder 20-Bit-Audio, sodass Sie möglicherweise auf diese beiden Bittie-
fen beschränkt sind. Professionelle Geräte für die Audioaufzeichnung unterstützen
jedoch in der Regel 24-Bit-Audio, das sich zum Industriestandard entwickelt hat.
Bittiefe
Verwendung
32-Bit-Fließkomma
Die interne Auflösung des Final Cut Pro Audio Mixer. Mit dieser
Abtastfrequenz sind Audioberechnungen wie Überblendungen
und Effektverarbeitung mit sehr höher Auflösung und einer mini-
malen Fehlerquote möglich. Dadurch kann die Qualität des digita-
len Audiomaterials konstant hoch gehalten werden.
24 Bit
Diese Bittiefe hat sich zum Industriestandard für die meisten Audio-
aufzeichnungsformate entwickelt. Die meisten professionellen
Audio-Interfaces und computergesteuerten Audiobearbeitungssy-
steme können mit 24-Bit-Präzision aufnehmen.
20 Bit
Wird in manchen Videoformaten, z. B. Digital Betacam, und Audio-
formaten wie ADAT Type II verwendet.
16 Bit
DAT-Recorder, Tascam DA-88 und ADAT-Type-I-Mehrspurgeräte
sowie Audio-CDs arbeiten mit 16-Bit-Samples. Viele digitale Video-
formate, wie DV, verwenden 16-Bit-Audio.
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8 Bit
Früher wurde 8-Bit-Audio häufig für CD-ROMs und Web-Videos ein-
gesetzt. Heute wird meist 16-Bit-Audio vorgezogen. Allerdings soll-
ten die verfügbare Bandbreite und die Kompatibilität des
Zielsystems die primären Entscheidungskriterien sein, wenn Audio-
material für Multimedia-Zwecke ausgegeben wird.
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Viele DV-Camcorder für den Privatgebrauch ermöglichen die Aufzeichnung von vier Audiokanälen im
12-Bit-Modus. Dies wird für professionelle Produktionen jedoch nicht empfohlen.
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