Digitale Formate gehören schon lange zu unserem täglichen Leben. Diese Art der Speicherung und Übermittlung von Informationen wurde ursprünglich aus Gründen der Einheitlichkeit entwickelt. Text oder Zahlenreihen sind sofort für die Digitalisierung geeignet, aber wie kann man "mit Algebra-Harmonie glauben", d.h. Bilder und Töne in Einsen und Nullen übersetzen?
Inhalt:
Wie digitalisiert man analoge Informationen?
Für den Durchschnittsnutzer sieht die grafische Darstellung eines beliebigen analogen Signals wie eine Sinuskurve aus.
Um sie digital darzustellen, muss die glatte Kurve in eine Polylinie mit besonderen Schritten zerlegt werden. Jedes horizontale Element bestimmt den Signalpegel (Helligkeit, Lautstärke) und die Dauer.
Bei der Digitalisierung geht die Gleichmäßigkeit der Sinuswellenform verloren. Es liegt auf der Hand, dass die Form des ursprünglichen Signals umso genauer übertragen wird, je häufiger die Stufen gebildet werden - die Qualität wird verbessert.
Die Kehrseite der Technik ist eine Zunahme der Informationsmenge.
Viele professionelle Tonträgerhersteller haben lange nach einem Kompromiss gesucht: Wie kann man eine akzeptable Klangqualität beibehalten, ohne Musikfragmente in riesige Speicher digitaler Informationen zu verwandeln, die für den Hausgebrauch unzugänglich sind.
SONY fand zusammen mit PHILIPS einen Mittelweg und führte das Format CD DA (Compact Disc Digital Audio) in die Welt ein.
Die Dauer der digitalisierten Musik betrug 74 Minuten. Beethovens neunte Sinfonie wurde als zeitlicher Bezugspunkt genommen: Die Entwickler stellten sich die Aufgabe, einen durchgehenden Klang dieses Werks auf einer Seite der Scheibe zu gewährleisten (ursprünglich waren alle DA-CDs einseitig, mit einem Bild mit Informationen auf der Vorderseite).
Der wichtigste Parameter der Digitalisierung ist die Abtastfrequenz: Das CD-DA-Format beträgt 44,1 kHz: 22,05 kHz pro Kanal in Stereo. Theoretisch war dies für die große Mehrheit der Hörer ausreichend: Ein normaler Mensch ohne besondere Fähigkeiten würde eine Frequenz über 20 kHz nicht wahrnehmen. Ohne auf die technischen Details einzugehen, war ein 16-Bit-Aufnahmeformat erforderlich, um eine solche Abtastrate zu erreichen.
Außerdem konzentrierte sich die Entwicklung der Technologie auf die Datenkomprimierung, um so viel Musik wie möglich in das CD-Format zu packen. Damit war es möglich, einen Soundtrack für Videosegmente "einzuschieben" und vor allem, Töne über das Internet zu übertragen. Die unvermeidliche Verschlechterung der Klangqualität löste natürlich eine Welle der Unzufriedenheit unter den Musikliebhabern aus, so dass parallel dazu neue Digitalisierungsformate entwickelt wurden, bei denen die Datengröße keine Rolle spielte.
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Hi-res Musik - was ist das?
Ursprünglich wurde der Begriff (wie auch das Format) in Tonstudios geboren. Die ursprüngliche Originaldigitalisierung (das so genannte "Master") wird mit genau 24 Bit erstellt. Die Abtastrate für solche Aufnahmen reicht von 44,2 bis 88,2 kHz oder sogar 48 bis 192 kHz. Natürlich erfordert die Erstellung und Wiedergabe einer solchen Menge digitaler Informationen spezielle Hardware.
Nach Erhalt des 24-Bit-Masters wurde die Originalaufnahme in ein "billigeres" Format umformatiert, um sie auf eine DA-CD oder ein kompakteres mp3-Format zu kopieren.
Um die Bedürfnisse echter Musikliebhaber zu befriedigen, wurde ein Format entwickelt, das hochauflösende Kunst "für die Massen" zugänglich macht: FLAC 24. Die FLAC-Technologie (Free Lossless Audio Codec) ermöglicht die Erstellung digitaler Audiodateien in der Qualität eines 24-Bit-Studio-Masters.
Zur Verdeutlichung vergleichen wir eine schematische Digitalisierung einer analogen Sinuswelle bei verschiedenen Abtastraten:
Die Anzahl der Einsen und Nullen nimmt schrittweise zu. Der einzige Nachteil ist also die Größe. Eine Standard-Musikkomposition im mp3-Format mit der höchstmöglichen Qualität (320 kbps), die nicht mehr als 5-10 MB auf der Festplatte benötigt. Das gleiche Fragment, das im FLAC-Format mit 24 Bit und einer Abtastrate von 192 kHz gespeichert ist, hat ein "Gewicht" von 25-30 MB.
Moderne Speichermedien sind jedoch bereits in der Lage, solche Mengen zu speichern. Am wichtigsten ist, dass die meisten Verbrauchergeräte (einschließlich Computersysteme mit Windows, Android usw.) in der Lage sind, hochauflösende Musik ohne Verzögerung oder Qualitätsverluste abzuspielen.
Etwas abseits steht Apple Inc. mit seinen eigenständigen ALAC-Formaten und dem älteren AIFF, aber es handelt sich im Wesentlichen um die gleiche Technologie, nur unter einem anderen Markennamen.
Wo kann man hochauflösende Musik speichern und wie kann man sie anhören?
In modernen Laptops oder Desktop-Computern sind die verwendeten Festplatten Terabyte groß. Es scheint keine Kapazitätsgrenze zu geben. Aber CD-, DVD- und sogar Blu-ray-Videotheken und Musikbibliotheken gehören langsam der Vergangenheit an, und Sie möchten die Musik (oder den Film), die Sie einmal aufgenommen haben, nicht löschen, vor allem nicht, wenn sie legal und kostenpflichtig heruntergeladen wurden.
Es gibt eine Lösung: NAS. Es handelt sich um relativ kleine Boxen, die im Inneren eine hohe Speicherkapazität haben. Für den Zugriff auf die Informationen reicht eine einfache Netzwerkverbindung aus.
Ein weiterer Vorteil: Sie müssen keinen Computer mit einem Bildschirm und einem leistungsstarken Prozessor einschalten, um Ihren Lieblingssong zu hören. Sie können Ihre Musikgeräte an den Speicher anschließen und gleichzeitig auf verschiedene Musikstücke zugreifen.
Was soll ich mir anhören?
Haben Sie schon einmal in einem Geschäft einen Fernseher nebeneinander stehen sehen, der zwar eine andere physikalische Bildschirmauflösung, aber das gleiche Full HD-Bild hat? Das Fernsehgerät mit der Bezeichnung "kompatibel mit Full HD" hat eine tatsächliche Auflösung von 1366x768 Pixeln. Das gleiche Bild sieht auf einem Fernseher mit echtem Full-HD-Bildschirm (1920x1080) gelinde gesagt anders aus.
Das Gleiche gilt für hochauflösende Hi-Res-Musik. Wenn die endgültige Klangquelle (Lautsprecher oder Kopfhörer) nicht in der Lage ist, ein Signal dieser Qualität wiederzugeben, wird der Rest der Technologie nutzlos. Der Ton wird immer noch ein mp3 sein, bestenfalls eine CD DA.
Daher müssen sowohl der Digital-Analog-Wandler als auch der Verstärker und der Lautsprecher für das gewählte Aufnahmeformat geeignet sein.
Es geht nicht um Mahagoni und vergoldetes Holz. Es handelt sich einfach um eine Ausgangsqualität, die dem analogen Hi-End-Standard entspricht.
Die Eingänge solcher Geräte müssen digital sein, um Verzerrungen bei Low-End-Wandlern (den Standard-DACs in Computern, Smartphones und Tablets) zu vermeiden. Das heißt, der digitale Datenstrom wird über ein spezielles Kabel (meist ein Glasfaserkabel) an den Eingang des Verstärkers geleitet und dort umgesetzt.
Wenn Sie zu diesem Zweck keinen Computer oder ein mobiles Gerät verwenden möchten, gibt es spezielle hochauflösende Musikplayer.
Fazit: Alle oben genannten Technologien sind für jeden Geldbeutel erhältlich. Ein Computer und ein hochwertiger Kopfhörer (das technische Niveau der Soundkarte ist wichtig!) können den Einstieg erleichtern. Fans von Surround-Sound müssen für einen anständigen Lautsprecher tief in die Tasche greifen.
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