Vergleich des Analogons und der Digitalaufnahme

Dieser Artikel vergleicht die zwei Wege, auf die Ton registriert und versorgt wird. Wirkliche Schallwellen bestehen aus dauernden Schwankungen im Luftdruck. Darstellungen dieser Signale können mit entweder digitalen oder analogen Techniken registriert werden.

Eine analoge Aufnahme ist diejenige, wo ein Eigentum oder Eigenschaft eines physischen Aufnahme-Mediums gemacht werden, sich gewissermaßen analog den Schwankungen im Luftdruck des ursprünglichen Tons zu ändern. Allgemein werden die Luftdruck-Schwankungen zuerst (durch einen Wandler wie ein Mikrofon) in ein elektrisches analoges Signal umgewandelt, in dem entweder die sofortige Stromspannung oder der Strom zum sofortigen Luftdruck direkt proportional sind (oder eine Funktion des Drucks ist). Die Schwankungen des elektrischen Signals werden der Reihe nach zu Schwankungen im Aufnahme-Medium durch eine Aufnahme-Maschine wie ein Tonbandgerät umgewandelt oder registrieren Schneidenden - das variable Eigentum des Mediums wird durch das Signal abgestimmt. Beispiele von Eigenschaften, die modifiziert werden, sind die Magnetisierung des magnetischen Bandes oder der Abweichung (oder Versetzung) der Rinne einer Grammophon-Scheibe von einer glatten, flachen spiralförmigen Spur.

Eine Digitalaufnahme wird durch das Umwandeln der physikalischen Eigenschaften des ursprünglichen Tons in eine Folge von Zahlen erzeugt, die dann versorgt werden können und zurück für die Fortpflanzung lesen. Normalerweise ist der Ton transduced (als durch ein Mikrofon) zu einem analogen Signal ebenso bezüglich der analogen Aufnahme, und dann wird das analoge Signal digitalisiert, oder zu einem Digitalsignal durch einen Konverter des Analogons-zu-digital umgewandelt und dann auf ein Digitalspeichermedium wie eine CD oder Festplatte registriert.

Sowohl analoge als auch digitale Systeme haben Beschränkungen. Die Bandbreite des Digitalsystems wird gemäß der Frequenz von Nyquist durch die verwendete Beispielrate beschränkt. Die Bandbreite eines analogen Systems wird durch die physischen Fähigkeiten zu den analogen Stromkreisen und dem Aufnahme-Medium beschränkt. Das Verhältnis des Signals zum Geräusch (S/N) eines Digitalsystems wird durch die Bit-Tiefe des Digitization-Prozesses beschränkt. In einem analogen System bestehen andere natürliche analoge Geräuschquellen, wie Flackern-Geräusch und Schönheitsfehler im Aufnahme-Medium.

Hauptunterschiede

Es ist ein Thema der Debatte, ob analoges Audio als Digitalaudio oder umgekehrt höher ist. Die Frage ist von der Qualität der Systeme (Analogon hoch abhängig oder digital) laut der Rezension und anderen Faktoren, die nicht notwendigerweise verbunden sind, um Qualität erklingen zu lassen. Argumente für analoge Systeme schließen die Abwesenheit von grundsätzlichen Fehlermechanismen ein, die in Digitalaudiosystemen, einschließlich aliasing, quantization Geräusch, http://www.findarticles.com/p/articles/mi_m1430/is_n5_v17/ai_16368605/pg_1 und die absolute Beschränkung der dynamischen Reihe da sind. Verfechter des Digitalpunkts zu den hohen Niveaus der Leistung, die mit dem Digitalaudio, einschließlich der ausgezeichneten Linearität im hörbaren Band und den niedrigen Stufen des Geräusches und der Verzerrung (Sony Europa 2001) möglich ist.

Genaue, hohe Qualitätston-Fortpflanzung ist sowohl mit analogen als auch mit digitalen Systemen möglich. Ausgezeichnete, teure analoge Systeme können Digitalsysteme, und umgekehrt überbieten; in der Theorie kann jedes System jedes Typs durch ein besseres, mehr wohl durchdachtes und kostspieliges System des anderen Typs übertroffen werden, aber im Allgemeinen neigt es dazu, weniger teuer zu sein, jeden gegebenen Standard der technischen Signalqualität mit einem Digitalsystem zu erreichen, außer, wenn der Standard sehr niedrig ist. Einer von den meisten Begrenzungsaspekten der analogen Technologie ist die Empfindlichkeit von analogen Medien zur geringen physischen Degradierung; jedoch, wenn die Degradierung ausgesprochenere, analoge Systeme ist, gewöhnlich leisten besser, häufig noch erkennbaren Ton erzeugend, während Digitalsysteme gewöhnlich völlig, unfähig scheitern werden, irgendetwas vom Medium abzuspielen. (Sieh Digitalklippe.) Die Hauptvorteile, die Digitalsysteme haben, sind sehr gleichförmige Quelltreue, billige Mediaverdoppelung (und Play-Back) Kosten und direkter Gebrauch des Digital'Signals' in heutigen populären tragbaren Lagerungs- und Play-Back-Geräten. Analoge Aufnahmen verlangen vergleichsweise, dass verhältnismäßig umfangreiche, hochwertige Play-Back-Ausrüstung das Signal von den Medien so genau gewinnt wie digital.

Früh in der Entwicklung der CD haben Ingenieure begriffen, dass die Vollkommenheit der Spirale von Bit zur Play-Back-Treue kritisch war. Ein Kratzer die Breite eines menschlichen Haars (100 Mikrometer) konnte mehrere Dutzende Bit verderben, an am besten einem Knall, und viel schlechter, ein Verlust der Synchronisation der Uhr und Daten hinauslaufend, ein langes Segment des Geräusches, bis wiedersynchronisiert, gebend. Das wurde durch die Verschlüsselung des Digitalstroms mit einem mehrabgestuften Fehlerkorrektur-Codierschema gerichtet, das CD-Kapazität um ungefähr 20 % reduziert, aber sie tolerant zu Hunderten von Oberflächenschönheitsfehlern über die Platte ohne Verlust des Signals macht. Hauptsächlich "kann von Fehlerkorrektur" als "das Verwenden der mathematisch verschlüsselten Aushilfskopien der Daten gedacht werden, der verdorben wurde." Nicht nur verwendet die CD überflüssige Daten, aber sie verwechselt auch die Bit auf eine vorher bestimmte Weise (sieh CIRC), so dass ein kleiner Fehler auf der Scheibe weniger Konsekutivbit des decodierten Signals betreffen und berücksichtigen wird, dass wirksamere Fehlerkorrektur die verfügbare Aushilfsinformation verwendet.

Fehlerkorrektur erlaubt Digitalformaten, ganz ein bisschen mehr Mediaverfall zu dulden, als analoge Formate. Das soll nicht sagen, dass schlecht erzeugte Digitalmedien zum Datenverlust geschützt sind. Laserfäule war zum Format von Laserdisc am lästigsten, sondern auch kommt zu einigen gepressten kommerziellen CDs vor, und wurde in beiden Fällen durch die unzulängliche Scheibe-Fertigung verursacht. (Bemerken Sie, dass Laserdisc, trotz des Verwendens eines optischen Lasersystems, das allgemein vereinigt mit Digitalscheibe-Formaten geworden ist, ein altes analoges Format abgesehen von seinen fakultativen Digitalaudiospuren ist; der Videobildteil des Inhalts ist immer Analogon.) Es kann gelegentlich Schwierigkeiten geben, die mit dem Gebrauch des Verbrauchers recordable/rewritable CDs verbunden sind. Das kann wegen CD-Recorder-Laufwerke der schlechten Qualität, Scheiben der niedrigen Qualität oder falscher Lagerung sein, weil die Information tragende Färbemittel-Schicht von den meisten Scheiben der CD-recordable mindestens zum UV Licht ein bisschen empfindlich ist und wenn ausgestellt, zu jedem Betrag davon langsam gebleicht wird. Die meisten Digitalaufnahmen verlassen sich mindestens einigermaßen auf die rechenbetonte Verschlüsselung und Entzifferung und können so völlig unbespielbar werden, wenn nicht genug gute Konsekutivdaten ist für den Decoder verfügbar, um zum Digitaldatenstrom gleichzeitig zu sein, wohingegen jedes intakte Bruchstück jeder Größe einer analogen Aufnahme gewöhnlich spielbar ist.

Verschieden von der analogen Verdoppelung sind Digitalkopien gewöhnlich genaue Repliken, die unbestimmt ohne Degradierung kopiert werden können, wenn nicht auferlegt, gelten DRM Beschränkungen, oder meisternde Fehler kommen vor. Digitalsysteme sind häufig für dasselbe Medium in der Lage, mit willkürlich hohen oder niedrigen Qualitätsverschlüsselungsmethoden und Zahl von Kanälen oder anderem Inhalt verschieden von praktisch allen analogen Systemen verwendet zu werden, die Geschwindigkeiten und Kanäle mechanisch vorbefestigt haben. Der grösste Teil der Analogaufnahme des höheren Endes von Systemen bietet einigen selectable Aufnahme von Geschwindigkeiten an, aber Digitalsysteme neigen dazu, viel feinere Schwankung in der Rate des Mediagebrauchs anzubieten.

Es gibt auch verwandte Vorteile mehreren Nichttons von Digitalsystemen, die praktisch sind. Digitalsysteme, die computergestützt sind, machen das Redigieren viel leichter durch den schnellen zufälligen Zugang, das Suchen und die Abtastung für das nichtlineare Redigieren. Die meisten Digitalsysteme erlauben auch Nichtaudiodaten, in den Digitalstrom, wie Information über den Künstler, die Spur-Titel usw. verschlüsselt zu werden, der häufig günstig ist. (Jedoch ist es technisch möglich, und nicht schwierig, um analoge Systeme mit einheitlichen metadata Digitalkanälen durchzuführen. Tatsächlich ist es möglich, digitalen metadata auf eine Spur einer analogen Mehrspur-Aufnahme mit jedem Hauscomputer von den 1980er Jahren, wie ein Kommodore 64 zu registrieren, der Daten auf Kassetten registrieren kann.)

Geräusch und Verzerrung

Im Prozess der Aufnahme, der Speicherung und des Abspielens der ursprünglichen analogen Schallwelle (in der Form eines elektronischen Signals), ist es unvermeidlich, dass etwas Signaldegradierung vorkommen wird. Diese Degradierung ist in der Form von geradlinigen Fehlern (konsequente Änderungen des Umfangs oder der Phase innerhalb eines angegebenen passband) und nichtlinearen Fehlern (Geräusch und Verzerrung). Geräusch ist rechtzeitig zum ursprünglichen Signalinhalt ohne Beziehung, während Verzerrung irgendwie rechtzeitig mit dem ursprünglichen Signalinhalt verbunden ist.

Digitalgrundlagen

Ein Digitalrecorder verlangt erstens den Eingang eines analogen Signals; dieses Signal kann direkt aus einem Mikrofon-Vorampere kommen, aber jedes analoge Audiosignal kann umgewandelt werden. Maße der Signalintensität werden dann regelmäßig gemacht, durch den Konverter des Analogons-zu-digital (ausfallend). An jeder Stützstelle muss das Signal eine spezifische Intensität von einem Satz-Wertbereich (quantization) zugeteilt werden. Um das zu tun, kann die ursprüngliche Schallwelle jetzt mit nur Zahlen — als Digitalinformation beschrieben werden. Jede Probe kann eine Ordinalzahl gegeben werden, die den Punkt in der Verhältniszeit bedeutet, dass es vertritt, und der Umfang der Probe ein Analogon des Drucks am Mikrofon (Watkinson 1994) ist (oder, für ein künstliches Tonsignal, der Druck, der am Mikrofon sein würde, um diesem Ton zu entsprechen.) Wenn das ursprüngliche Signal in Zahlen (gewöhnlich Binärzahlen, 1's und 0's, genannt 'Bit') weitere Hinzufügungen des Geräusches und Verzerrung umgewandelt wird, vorausgesetzt dass sie nicht groß genug sind, Digitalfehler zu verursachen, kann in jeder Bühne der Verarbeitung zurückgewiesen werden; das ist, was die verbessernde Natur von Digitalsignalen genannt wird. Digitalfehler, genannt Bit-Fehler in binären Digitalsystemen, sind Ereignisse des Geräusches und/oder der Verzerrung, die eine Zahl (oder Bit) veranlassen, mehr wie eine andere Zahl zu erscheinen, als ähnlich die Zahl, die es als begonnen hat. So lange ein Digitalsymbol näher daran scheint, zu sein, was es als begonnen hat als zu irgend etwas anderem, kann es regeneriert werden. Wenn rohe Digitalfehler nicht vermieden werden können, kann das Fehlerkorrektur-Codieren einigen von ihnen erlauben, entdeckt und befestigt zu werden. Fehlerkorrektur, die notwendig ist, wenn sie Digitalaudio über laute Kanäle überträgt, hilft, Bit-Fehler durch das Vergleichen von Extradaten gegen die Hauptdaten zu beseitigen, um begrenzte Zahlen von Digitalfehlern zu entdecken, sich zu belaufen, welche Digitalsymbole (Zahlen) geändert wurden, und sie zurück ändern. Wenn man eine Digitalaufnahme abspielt, wird die Digitalinformation zurück in ein dauerndes, analoges Signal durch einen zum Analogon digitalen Konverter umgewandelt. Dieses elektronische Signal wird dann verstärkt und hat sich zurück zu einer Schallwelle durch einen Lautsprecher umgewandelt (wie mit dem analogen Signal getan würde, das durch eine analoge Maschine von einer Analogaufnahme erzeugt ist).

Um das analoge Audio in einem Digitalformat genau zu registrieren, muss die Reihe von Frequenzen nicht niedriger oder höher sein als zwei zugeteilte Frequenzen, normalerweise nahe oder das Übersteigen der Grenzen des menschlichen Hörens. Der Aufnahme-Prozess wird normalerweise mit einem Bandfilter getan, das sich auf die Kombination von Kondensatoren und Induktoren mit dem verstärkten Audiosignal in der Form eines AC Stroms verlässt, um die oberen und niedrigeren Frequenzen herauszufiltern und Komplikationen zu vermeiden. Die Frequenz und Intensität des AC Stroms fallen mit der Frequenz und Intensität des Tons zusammen, der durch das Mikrofon, wie beschrieben, oben aufgenommen ist.

Es lohnt sich zu bemerken, dass weil die Qualität der Aufnahme zunimmt, so auch muss der Betrag des Digitalraums, der erforderlich ist, eine gegebene Länge der Aufnahme und die Qualität der verwendeten Bestandteile zu registrieren. Folglich gibt es einen unveränderlichen Umtausch zwischen der Qualität gegen die Kosten der Ausrüstung, die verwendet ist, um zu registrieren (oder in einer Prozession gehende Macht hat gepflegt zu synthetisieren) das Audio und die für das Audio erforderliche verfügbare Fläche. Diese Schwierigkeiten sind zu Digitalformaten nicht exklusiv, weil es einen ähnlichen Umtausch zwischen dem Betrag und der Präzision der Information in einem Entsprechungsformat (wie die Zahl von Rinnen in einer Aufzeichnung), das Volumen des Mediums, und die Qualität und Präzision des Lesegeräts und der Medien (in diesem Fall, die Qualität der Aufnahme-Nadel, des Schaltsystemes und der Verstärker zwischen der gesagten Nadel und den Sprechern und der Qualität der Sprecher) gibt. Es gibt auch ähnliche Kosten und volumetrische Einschränkungen während des Aufnahme-Prozesses von Entsprechungsformaten.

Geräuschleistung

Für elektronische Audiosignale schließen Quellen des Geräusches (unvermeidliches) mechanisches, elektrisches und thermisches Geräusch in den Aufnahme- und Play-Back-Zyklus (von mechanischen Wandlern (Mikrofone, Lautsprecher), Verstärker, Aufnahme der Ausrüstung, des meisternden Prozesses, der Fortpflanzungsausrüstung, usw.) ein. Ob ein Audiosignal in einer Bühne ist, umgewandelt in eine Digitalform wird betreffen, wie viel wirksames Geräusch wegen der teilweisen Immunität gegen das Geräusch hinzugefügt wird, das die verbessernde Digitalwirkung zur Verfügung stellt. Der wirkliche Prozess der Digitalkonvertierung wird immer ein Geräusch hinzufügen, das jedoch in der Intensität klein ist; der Hauptteil davon in einem Qualitätssystem ist quantization Geräusch, das nicht theoretisch vermieden werden kann, aber einige werden auch elektrisch, usw. thermisch sein, hat das Geräusch vom Analogon-zu-digital Gerät umgewandelt.

Der Betrag des Geräusches, das ein Stück der Audioausrüstung zum ursprünglichen Signal hinzufügt, kann gemessen werden. Mathematisch kann das mittels des Signals zum Geräuschverhältnis (Störabstand) ausgedrückt werden. Manchmal wird die maximale mögliche dynamische Reihe des Systems stattdessen angesetzt. In einem Digitalsystem, der Zahl von quantization Niveaus, in binären Systemen, die dadurch bestimmt sind, und hat normalerweise in Bezug auf die Zahl von Bit festgesetzt, wird ein Lager auf dem Niveau des Geräusches und der zu diesem Signal hinzugefügten Verzerrung haben. Das 16-Bit-Digitalsystem des Roten Buches Audio-CD hat 2 = 65,536 mögliche Signalumfänge, theoretisch einen Störabstand von 98 DB (Sony Europa 2001) und dynamische Reihe von 96 DB berücksichtigend.

Um die theoretische maximale Leistung eines 16-Bit-Digitalsystems, für 0.5 V Spitze zu entsprechen, um Eingangsliniensignal zu kulminieren, würde ein PCM (Pulscodemodulation) quantizer eine gleichwertige minimale Eingangsempfindlichkeit gerade 7.629 Mikrovolt verlangen. Für einen analogen Recorder ist das zu einer 15.3 ppm Empfindlichkeit für das ganze Aufnahme-System und Medium gleichwertig. Mit Digitalsystemen hängt die Qualität der Fortpflanzung vom Analogon-zu-digital und den zum Analogon digitalen Umwandlungsschritten ab, und hängt von der Qualität des Aufnahme-Mediums nicht ab, vorausgesetzt dass es entsprechend ist, die Digitalwerte ohne eine übermäßige Fehlerrate zu behalten (die Kapazität irgendwelcher Fehlerkorrektur-Mechanismen überschreitend, die im System verwendet sind).

Normalerweise kann irgendetwas unter 14 Bit zu wahrnehmbar reduzierter gesunder Qualität, mit 80 DB des Störabstands betrachtet als ein informelles "Minimum" für das Hi-Fiaudio führen. Jedoch ist es ungewöhnlich, um Digitalmedien angegeben für weniger als 14 Bit, abgesehen von der PCM älteren 12-Bit-Kamera Audio-(oder DAT im langen Spiel, der 32-Kilohertz-Weise) und die Produktion von älterer oder tiefer gekosteter Computersoftware, gesunden Karten/Schaltsystem, Konsolen und Spielen zu finden (normalerweise 8 Bit als ein Minimum und Standard, obwohl Trick-Beispielproduktionsmethoden für allgemein non-PCM Hardware [z.B FM-Synthese-Karten einschließlich der Improvisierten Karte] Störabstand-Leistungen gegeben haben, die an diesem eines Ideales "6" oder "4" Bit PCM Digitalkonverter näher sind).

Jeder zusätzliche quantization hat gebissen theoretisch fügt 6 DB in der möglichen dynamischen Reihe, z.B 24 x 6 = 144 DB für 24 Bit quantization, 126 DB für 21 Bit und 120 DB für 20 Bit hinzu.

Analoge Systeme

Verbraucheranalogkassette-Bänder können eine dynamische Reihe von 60 bis 70 DB haben. Analoge FM-Sendungen haben selten eine dynamische Reihe außerordentliche 50 DB. Die dynamische Reihe einer Vinylaufzeichnung der direkten Kürzung kann 70 DB übertreffen. Analoge Studio-Stammbänder mit der Geräuschverminderung des Dolbys-A können eine dynamische Reihe von ungefähr 80 DB haben.

Poltern

"Poltern" ist eine Form der Geräuscheigenschaft von schlechten oder getragenen Plattentellern. Wegen Schönheitsfehler in den Lagern von Plattentellern neigt die Platte dazu, einen geringen Betrag der Bewegung außer der gewünschten Folge zu haben — die Plattenteller-Oberfläche bewegt sich auch oben und unten und Seite-zu-Seite ein bisschen. Diese zusätzliche Bewegung wird zum gewünschten Signal als Geräusch gewöhnlich sehr niedriger Frequenzen hinzugefügt, einen "ratternden" Ton während ruhiger Durchgänge schaffend. Sehr billige Plattenteller haben manchmal Kugellager verwendet, die sehr wahrscheinlich hörbare Beträge des Polterns erzeugen werden. Teurere Plattenteller neigen dazu, massive Ärmel-Lager zu verwenden, die viel weniger wahrscheinlich sind, um beleidigende Beträge des Polterns zu erzeugen. Vergrößerte Plattenteller-Masse neigt auch dazu, zu reduziertem Poltern zu führen. Ein guter Plattenteller sollte Poltern um mindestens 60 DB unter dem angegebenen Produktionsniveau von der Erholung (Driscoll 1980:79-82) haben.

Wow und Flattern

Wow und Flattern sind das Ergebnis von Schönheitsfehlern in der mechanischen Leistung von Analoggeräten. Wow und Flattern sind auf Signalen am meisten bemerkenswert, die reine Töne enthalten. Als ein Beispiel können 0.22 % (rms) wow durch Zuhörer mit der Klavier-Musik feststellbar sein, aber das nimmt zu 0.56 % mit der Jazzmusik zu. Für LP-Aufzeichnungen wird die Qualität des Plattentellers eine große Wirkung auf dem Niveau von wow und Flattern haben. Ein guter Plattenteller wird wow und Flattern-Werte von weniger als 0.05 % haben, der die Geschwindigkeitsschwankung im Vergleich zum Mittelwert (Driscoll 1980) ist. Wow und Flattern können auch in der Aufnahme infolge der unvollständigen Operation des Recorders anwesend sein, aber in kommerziellen veröffentlichten Aufnahmen sind der integrierte wow und das Flattern gewöhnlich viel tiefer sehr niedrig als der wow und das durch die Play-Back-Ausrüstung erzeugte Flattern.

Frequenzantwort

Die Frequenzantwort der Audio-CD ist genug breit, um die komplette normale hörbare Reihe zu bedecken, die sich grob von 20 Hz bis 20 Kilohertz ausstreckt. (Das Hören ändert sich unter Personen, und einige können Frequenzen ein bisschen außer diesen Grenzen hören.) Registrieren kommerzielle und industrielle Digitalrecorder höhere Frequenzen, während der CD untergeordnete Verbrauchersysteme eine mehr eingeschränkte Frequenzreihe registrieren. Analoges Audio ist in seiner möglichen Frequenzantwort uneingeschränkt, aber die Beschränkungen des besonderen analogen Formats werden eine Kappe zur Verfügung stellen.

Für Digitalsysteme ist die maximale Audiofrequenzantwort "hardcoded" durch die ausfallende Frequenz. Die Wahl der in einem Digitalsystem verwendeten Beispielrate basiert auf dem Abtasttheorem von Nyquist-Shannon. Das stellt fest, dass ein probiertes Signal genau wieder hervorgebracht werden kann, so lange es an einer Frequenz probiert wird, die größer ist als zweimal die Bandbreite des Signals. Deshalb würde eine ausfallende Rate von 40 Kilohertz genug sein, um die ganze Information zu gewinnen, die in einem Signal enthalten ist, das Frequenzbandbreite bis zu 20 Kilohertz hat. Die Schwierigkeit entsteht im Entfernen des ganzen Signalinhalts über 20 Kilohertz, und wenn das nicht getan wird, aliasing dieser höheren Frequenzen kann vorkommen. Das Ergebnis besteht dann darin, dass diese höheren, unhörbaren Frequenzen Deckname zu Frequenzen, die in der hörbaren Reihe sind, eine Art Verzerrung erzeugend. Um aliasing zu verhindern, ist es nicht notwendig, einen Backsteinmauer-Antialiasing-Filter zu entwerfen - der ein Filter ist, der vollkommen den ganzen Frequenzinhalt oben (oder unten) eine bestimmte Abkürzungsfrequenz entfernt. (Es ist unmöglich, einen Filter mit einer vollkommen quadratischen Abkürzungseigenschaft zu bauen, weil der Filter eine Impuls-Antwort haben würde, die eine Sinc-Funktion ist und nicht kausal ist auch.) Statt dessen wird eine Beispielrate gewöhnlich gewählt, der über der theoretischen Voraussetzung ist. Das wird genannt überausfallend, und erlaubt einem weniger strengen (und weniger teuer) Antialiasing-Filter, verwendet zu werden.

Hohe Qualitätsmaschinen der offenen Haspel können sich von 10 Hz bis gut ein bisschen über 20 Kilohertz ausstrecken. Die Linearität der Antwort kann durch das Geben der Auskunft auf dem Niveau der Antwort hinsichtlich einer Bezugsfrequenz angezeigt werden. Zum Beispiel kann ein Systembestandteil eine Antwort als 20 Hz bis 20 Kilohertz +/-3 DB hinsichtlich 1 Kilohertz geben lassen. Einige Analogband-Hersteller geben Frequenzantworten bis zu 20 Kilohertz an, aber diese Maße können an niedrigeren Signalpegeln (Driscoll 1980) gemacht worden sein. Kompaktkassetten können eine Antwort haben, die sich um bis zu 15 Kilohertz am vollen (0 DB) ausstreckt, die Niveau (Steifer 1989) registrieren. An niedrigeren Ebenen gewöhnlich-10 DB rollen Kassetten normalerweise - von um 20 Kilohertz für die meisten Maschinen wegen der Natur der Band-Medien, die durch die Selbstausradierung verursacht sind (der die Linearität der Antwort schlechter macht).

Die Frequenzantwort für einen herkömmlichen LP-Spieler könnte 20 Hz - 20 Kilohertz +/-3 DB sein. Verschieden von der Audio-CD verlangen Vinylaufzeichnungen (und Kassetten) keine Abkürzung als Antwort über 20 Kilohertz. Die niedrige Frequenzantwort von Vinylaufzeichnungen wird durch das Poltern-Geräusch (beschrieben oben) eingeschränkt. Die hohe Frequenzantwort von Vinyl hängt von der Patrone ab. CD4 registriert enthaltene Frequenzen bis zu 50 Kilohertz, während einige Plattenteller-Patronen des hohen Endes Frequenzantworten von 120 Kilohertz haben, während sie flache Frequenzantwort über das hörbare Band (z.B 20 Hz bis 15 Kilohertz +/-0.3 DB) haben. Außerdem sind Frequenzen von bis zu 122 Kilohertz auf LP-Aufzeichnungen experimentell geschnitten worden.

Im Vergleich bietet das CD-System eine Frequenzantwort von 20 Hz - 20 Kilohertz ±0.5 DB, mit einer höheren dynamischen Reihe über das komplette hörbare Frequenzspektrum (Sony Europa 2001) an.

Mit Vinylaufzeichnungen wird es einen Verlust in der Treue auf jedem Spielen der Scheibe geben. Das ist wegen des Tragens des Kopierstifts im Kontakt mit der Rekordoberfläche. Ein guter Qualitätskopierstift, der mit einem richtig aufgestellten Erholungsarm verglichen ist, sollte minimales Oberflächentragen verursachen. Magnetische Bänder, sowohl Analogon als auch digital, Tragen von der Reibung zwischen dem Band und den Leitern, Führern und anderen Teilen des Band-Transports als das Band gleiten über sie. Der braune Rückstand, der auf dem Scheuerlappen während der Reinigung eines Band-Maschinenband-Pfads abgelegt ist, ist wirklich Partikeln der Magnetbeschichtungshütte von Bändern. Bänder können auch das Falten, Ausdehnen und frilling der Ränder der Plastikband-Basis besonders von der niedrigen Qualität ertragen oder aus der Anordnung Decks binden. Wenn eine CD gespielt wird, gibt es keinen physischen Kontakt beteiligt, und die Daten werden optisch mit einem Laserbalken gelesen. Deshalb findet kein solcher Mediaverfall statt, und die CD, mit der richtigen Sorge, wird genau dasselbe jedes Mal klingen, wenn es gespielt wird (Altern des Spielers und der CD selbst rabattierend); jedoch ist das ein Vorteil des optischen Systems, nicht der Digitalaufnahme, und das Format von Laserdisc genießt denselben Nichtkontakt-Vorteil mit analogen optischen Signalen. Recordable CDs bauen sich langsam mit der Zeit, genannt Scheibe-Fäule ab, selbst wenn sie nicht gespielt werden, und richtig versorgt werden.

Analoge Vorteile

Es kann behauptet werden, dass analoge Formate einige innewohnende Vorteile gegenüber Digitalformaten behalten. Die Relevanz dieser Vorteile hängt von der Qualität der spezifischen digitalen oder analogen Ausrüstung ab. Die Vorteile von analogen Systemen werden unten zusammengefasst:

  • Abwesenheit der aliasing Verzerrung
  • Abwesenheit des quantization Geräusches
  • Verhalten in Überlastungsbedingungen

Aliasing

Verschieden von Digitalaudiosystemen verlangen analoge Systeme Filter für bandlimiting nicht. Diese Filter handeln, um aliasing Verzerrungen in der Digitalausrüstung zu verhindern. Früh können Digitalsysteme unter mehreren Signaldegradierungen ertragen haben, die mit dem Gebrauch von analogen Antialiasing-Filtern, z.B, Zeitstreuung, nichtlinearer Verzerrung, Temperaturabhängigkeit von Filtern usw. verbunden sind (Hawksford 1991:8). Sogar mit hoch entwickelten im Recorder verwendeten Antialiasing-Filtern ist es noch für den Spieler anspruchsvoll, um mehr Verzerrung nicht einzuführen.

Bammel

Ein Aspekt, der die Leistung von praktischen Digitalsystemen davon abhalten kann, ihre theoretische Leistung zu entsprechen, ist Bammel. Das ist der Name, der dem Phänomen der Schwankungen im Abstand der getrennten Proben rechtzeitig innerhalb des Stroms von Proben gegeben ist, die ein (decodiertes) Digitalsignal zusammensetzen. Das kann wegen des Timings von Ungenauigkeiten der Digitaluhr sein. Ideal sollte eine Digitaluhr einen Timing-Puls an genau regelmäßigen Zwischenräumen erzeugen. Andere Quellen des Bammels innerhalb von elektronischen Digitalstromkreisen werden Bammel datenveranlasst, wo ein Teil des Digitalstroms einen nachfolgenden Teil betrifft, weil es durch das System fließt, und Macht-Versorgung Bammel veranlasst hat, wo die Gleichstrom-Kräuselung auf den Macht-Versorgungsproduktionsschienen Unregelmäßigkeiten im Timing von Signalen in von jenen Schienen angetriebenen Stromkreisen verursacht.

Die Genauigkeit eines Digitalsystems ist von den probierten Werten abhängig, die als gequantelte Werte bekannt sind, die im Umfang-Bereich bestehen, aber es ist auch von der Timing-Regelmäßigkeit der getrennten Werte abhängig, die im zeitlichen Bereich bestehen. Diese Abhängigkeit von der Genauigkeit von getrennten Werten im zeitlichen Bereich ist zur Digitalaufnahme und dem Play-Back innewohnend und hat keine analoge Entsprechung, obwohl analoge Systeme ihre eigenen zeitlichen Verzerrungseffekten (Wurf-Fehler und wow-flutter) haben.

Periodischer Bammel erzeugt Modulationsgeräusch und kann als seiend die Entsprechung vom analogen Flattern (Rumsey & Watkinson 1995) gedacht werden. Zufälliger Bammel verändert den Geräuschpegel des Digitalsystems. Die Empfindlichkeit des Konverters, um nervös zu sein, hängt vom Design des Konverters ab. Es ist gezeigt worden, dass ein zufälliger Bammel von 5 ns (Nanosekunden) für 16-Bit-Digitalsysteme (Rumsey & Watkinson 1995) bedeutend sein kann. Für eine detailliertere Beschreibung der Bammel-Theorie, beziehen Sie sich auf Dunn (2003).

Bammel kann gesunde Qualität in Digitalaudiosystemen erniedrigen. 1998 haben Benjamin und Gannon die Hörbarkeit des Bammel-Verwendens erforscht, Tests (Dunn 2003:34) hörend. Sie haben gefunden, dass der Tiefststand des Bammels, um hörbar zu sein, ungefähr 10 ns (rms) war. Das war auf einem 17-Kilohertz-Sinus-Welle-Testsignal. Mit der Musik haben keine Zuhörer Bammel hörbar an Niveaus tiefer gefunden als 20 ns. Ein Vortrag von Ashihara u. a. (2005) hat versucht, die Entdeckungsschwellen für den zufälligen Bammel in Musik-Signalen zu bestimmen. Ihre Methode hat ABX hörende Tests eingeschlossen. Als sie ihre Ergebnisse besprochen haben, haben die Autoren des Papiers dass kommentiert:

'Bis jetzt scheint der wirkliche Bammel in Verbrauchsgütern, zu klein zu sein, um mindestens für die Fortpflanzung von Musik-Signalen entdeckt zu werden. Es ist jedoch nicht klar, wenn in der vorliegenden Studie erhaltene Entdeckungsschwellen wirklich die Grenze der Gehörentschlossenheit vertreten würden oder es durch die Entschlossenheit der Ausrüstung beschränkt würde. Verzerrungen wegen des sehr kleinen Bammels können kleiner sein als Verzerrungen wegen nichtlinearer Eigenschaften von Lautsprechern. Ashihara und Kiryu [8] haben Linearität des Lautsprechers und der Kopfhörer bewertet. Gemäß ihrer Beobachtung scheinen Kopfhörer, vorzuziehender zu sein, um genügend gesunden Druck an den Ohr-Trommeln mit kleineren Verzerrungen zu erzeugen, als Lautsprecher.'

http://www.jstage.jst.go.jp/article/ast/26/1/26_50/_article

Auf der internetbasierten Hi-Fiwebsite Audio-TNT beschreibt Pozzoli (2005) einige hörbare Effekten des Bammels. Seine Bewertung scheint, gegen die früheren Papiere zu laufen, hat erwähnt:

'In meiner persönlichen Erfahrung, und würde ich wagen, im allgemeinen Verstehen zu sagen, es gibt einen riesigen Unterschied zwischen dem Ton von niedrigen und hohen Bammel-Systemen. Wenn der Bammel-Betrag sehr hoch ist, weil in sehr niedrigen Kosten-CD-Spielern (2ns) das Ergebnis wow und Flattern, das weithin bekannte Problem etwas ähnlich ist, das normalerweise kompakte Kassetten (und auf eine viel weniger offensichtliche Weise Plattenteller) betroffen hat und durch die nicht vollkommen unveränderliche Geschwindigkeit des Bandes verursacht wurde: Die Wirkung ist ähnlich, aber hier haben die Schwankungen eine viel höhere Frequenz, und dafür urteilt vernünftig sind weniger leicht wahrzunehmen, aber ebenso ärgerlich. Sehr häufig in diesen Fällen die rhythmische Nachricht wird der Schritt der am meisten komplizierten Musikanschläge teilweise oder völlig verloren, Musik ist dumm, kaum einschließend und anscheinend sinnlos, es hat keinen Sinn. Einzeln für die Bitterkeit, den typischen "Digital"-Ton, kurzum. .. In niedrigeren Beträgen ist die Wirkung oben schwierig, wahrzunehmen, aber nervös zu sein, ist noch im Stande, Probleme zu verursachen: Die Verminderung der soundstage Breite und/oder Tiefe, fehlen Sie des Fokus, manchmal ein Schleier auf der Musik. Diese Effekten sind jedoch viel schwieriger, zurück zu verfolgen, um nervös zu sein, wie durch viele andere Faktoren verursacht werden kann.'

http://www.tnt-audio.com/clinica/jitter2_e.html

Geräusch von Quantization

Analoge Systeme haben getrennte Digitalniveaus nicht, in denen das Signal verschlüsselt wird. Folglich kann das ursprüngliche Signal zu einer Genauigkeit beschränkt nur durch den inneren Geräuschpegel und maximalen Signalpegel der Medien und der Play-Back-Ausrüstung, d. h., die dynamische Reihe des Systems bewahrt werden. Mit Digitalsystemen stört Geräusch hinzugefügt wegen quantization in getrennte Niveaus mehr hörbar als der Geräuschpegel in analogen Systemen. Diese Form der Verzerrung, manchmal genannt granulierte oder quantization Verzerrung, ist auf als eine Schuld von einigen Digitalsystemen und Aufnahmen (Knee & Hawksford 1995, Stuart n.d.:6) angespitzt worden. Knee & Hawksford (1995:3) hat Aufmerksamkeit auf die Mängel in einigen frühen Digitalaufnahmen gelenkt, wo, wie man sagte, die Digitalausgabe der analogen Version untergeordnet war. Das quantization Geräuschniveau wird durch die Zahl von Bit der quantization Entschlossenheit direkt bestimmt, exponential damit (oder geradlinig in DB-Einheiten), und mit einer entsprechenden Zahl von wahren Bit von quantization abnehmend, das zufällige Geräusch von anderen Quellen wird beherrschen und völlig das quantization Geräusch maskieren.

Überlastungsbedingungen und dynamische Reihe

Es gibt einige Unterschiede im Verhalten von analogen und digitalen Systemen, wenn hohe Signale da sind, wo es die Möglichkeit gibt, dass solche Signale das System in die Überlastung stoßen konnten. Mit hohen Signalen nähert sich analoges magnetisches Band Sättigung und hohen Frequenzansprechfällen im Verhältnis zur niedrigen Frequenzantwort. Während unerwünscht, kann die hörbare Wirkung davon (Elsea 1996) vernünftig einwandfrei sein. Im Gegensatz zeigen PCM Digitalrecorder nichtgütiges Verhalten in der Überlastung (Dunn 2003:65); Proben, die die Spitze quantization Niveau überschreiten, sind einfach gestutzt, die Wellenform quadratisch klammernd, die Verzerrung in der Form von großen Mengen von Obertönen der höheren Frequenz einführt. Die 'Weichheit' des analogen Band-Ausschnitts erlaubt eine verwendbare dynamische Reihe, die die von einigen PCM Digitalrecordern überschreiten kann. (PCM oder Pulscodemodulation, ist das Codierschema, das in CD, DAT, PC-Ton-Karten und vielen Studio-Aufnahme-Systemen verwendet ist.)

Gegenargumente

Verzerrung von Aliasing

Die erwähnten Nachteile von Digitalaudiosystemen sind das Thema der Diskussion gewesen. Hinsichtlich der aliasing Verzerrung hat Hawksford (1991:18) die Vorteile von Digitalkonvertern hervorgehoben, die an höher funktionieren als die Rate von Nyquist (d. h., Konverter überprobierend). Das Verwenden eines überausfallenden Designs und eines Modulationsschemas hat Modulation des Sigma-Deltas (SDM) genannt, analoge Antialiasing-Filter können durch einen Digitalfilter effektiv ersetzt werden. Diese Annäherung hat mehrere Vorteile. Der Digitalfilter kann gemacht werden, eine nah-ideale Übertragungsfunktion zu haben, mit dem niedrigen versetzen inbändigem, und kein Altern oder Thermalantrieb in wellenartige Bewegungen.

Quantization

Es ist möglich, quantization mehr hörbar gütigen Lärm durch die Verwendung der Aufregung zu machen. Um das zu tun, wird ein geräuschähnliches Signal zum ursprünglichen Signal vorher quantization hinzugefügt. Aufregung lässt sich das Digitalsystem benehmen, als ob es einen analogen Geräuschpegel hat. Der optimale Gebrauch der Aufregung (Dreieckswahrscheinlichkeitsdichte-Funktionsaufregung in PCM Systemen) hat die Wirkung, den rms quantization Fehler unabhängig des Signalpegels (Dunn 2003:143) zu machen, und erlaubt Signalinformation, unter dem am wenigsten bedeutenden Bit des Digitalsystems (Stuart n.d.:3) behalten zu werden.

Überlastungsbedingungen und dynamische Reihe

Im Prinzip haben PCM Digitalsysteme den Tiefststand der nichtlinearen Verzerrung am vollen Signalumfang. Das Gegenteil trifft auf gewöhnlich analoge Systeme zu, wo Verzerrung dazu neigt, an hohen Signalpegeln zuzunehmen. Eine Studie durch Manson (1980) hat die Voraussetzungen eines Digitalaudiosystems für die hohe Qualitätsrundfunkübertragung gedacht. Es hat beschlossen, dass ein 16-Bit-System genügend sein würde, aber die kleine Reserve das in gewöhnlichen Betriebsbedingungen zur Verfügung gestellte System bemerkt hat. Deshalb wurde es darauf hingewiesen, dass ein schnell handelnder Signalbegrenzer oder 'weicher Klipper' verwendet werden, um das System davon abzuhalten, überladen zu werden (Manson 1980:8).

Mit vielen Aufnahmen können hohe Verzerrungen an Signalspitzen durch das ursprüngliche Signal hörbar maskiert werden, so können große Beträge der Verzerrung an Maximalsignalpegeln annehmbar sein. Der Unterschied zwischen analogen und digitalen Systemen ist die Form des Signalfehlers auf höchster Ebene. Einige frühe Konverter des Analogons-zu-digital haben nichtgütiges Verhalten gezeigt, wenn in der Überlastung, wo die Überbelastungssignale vom positiven bis umfassenden negativen 'gewickelt' wurden. Moderne auf der Modulation des Sigma-Deltas gestützte Konverter-Designs können nicht stabil in Überlastungsbedingungen werden. Es ist gewöhnlich eine Designabsicht von Digitalsystemen, Signale auf höchster Ebene zu beschränken, Überlastung (Dunn 2003:65) zu verhindern. Um Überlastung zu verhindern, kann ein modernes Digitalsystem Eingangssignale zusammenpressen, so dass digital umfassend nicht erreicht werden kann (Jones u. a. 2003:4).

Die dynamische Reihe von Digitalaudiosystemen kann die von analogen Audiosystemen überschreiten. Gewöhnlich kann ein 16-Bit-Konverter des Analogons-zu-digital eine dynamische Reihe zwischen 90 bis 95 DB haben (Metzler 2005:132), wohingegen das Verhältnis des Signals zum Geräusch (grob die Entsprechung von der dynamischen Reihe, die Abwesenheit des quantization Geräusches, aber Anwesenheit des Band-Zischens bemerkend), eines zölligen 1/4 Haspel-zu-Haspel-Berufstonbandgeräts zwischen 60 und 70 DB an der steuerpflichtigen Produktion des Recorders (Metzler 2005:111) sein würde.

Die Vorteile, Digitalrecorder mit dem größeren zu verwenden, als 16-Bit-Genauigkeit können auf die 16 Bit der Audio-CD angewandt werden. Stuart (n.d.:3) betont, dass mit der richtigen Aufregung die Entschlossenheit eines Digitalsystems unendlich ist, und dass es zum Beispiel möglich ist, Töne an-110 DB (unter dem digitalen umfassend) in einem gut bestimmten 16-Bit-Kanal aufzulösen.

Gesunde Qualität

Subjektive Einschätzung

Subjektive Einschätzung versucht zu messen, wie gut ein Audiobestandteil gemäß dem menschlichen Ohr leistet. Der grösste Teil der Standardform des subjektiven Tests ist ein hörender Test, wo der Audiobestandteil einfach im Zusammenhang verwendet wird, für den es entworfen wurde. Dieser Test ist bei Hi-Firezensenten populär, wo der Bestandteil lange vom Rezensenten verwendet wird, der dann die Leistung in subjektiven Begriffen beschreiben wird. Allgemeine Beschreibungen schließen ein, ob der Bestandteil einen 'hellen' oder 'dummen' Ton hat, oder wie gut der Bestandteil schafft, ein 'Raumimage' zu präsentieren.

Ein anderer Typ des subjektiven Tests wird unter mehr kontrollierten Bedingungen getan und versucht, mögliche Neigung von hörenden Tests zu entfernen. Diese Sorten von Tests werden mit dem Bestandteil getan, der vor dem Zuhörer verborgen ist, und werden blinde Tests genannt. Um mögliche Neigung an der Person zu verhindern, die den Test durchführt, kann der blinde Test getan werden, so dass diese Person auch den Bestandteil unter dem Test nicht weiß. Dieser Typ des Tests wird einen Doppelblindtest genannt. Diese Sorte des Tests wird häufig verwendet, um die Leistung von digitalem Audiocodecs zu bewerten.

Es gibt Kritiker von Doppelblindtests, die sie sehen als, den Zuhörer zu nicht erlauben, sich völlig entspannt zu fühlen, wenn sie den Systembestandteil bewerten, und deshalb Unterschiede zwischen verschiedenen Bestandteilen sowie in sehenden (nichtblinden) Tests nicht beurteilen können. Diejenigen, die die Doppelblindprobemethode verwenden, können versuchen, Zuhörer-Betonung zu reduzieren, indem sie eine bestimmte Zeitdauer für die Zuhörer-Ausbildung erlauben (Borwick u. a. 1994:481-488).

Früh Digitalaufnahmen

Früh hatten Digitalaudiomaschinen enttäuschende Ergebnisse mit Digitalkonvertern, die Fehler einführen, die das Ohr (Watkinson 1994) entdecken konnte. Rekordgesellschaften haben ihre erste LP veröffentlicht, die auf Digitalaudiomastern gegen Ende der 1970er Jahre gestützt ist. CDs sind verfügbar am Anfang der 1980er Jahre geworden. In dieser Zeit war analoge gesunde Fortpflanzung eine reife Technologie.

Es gab eine kritische Mischantwort auf frühe auf der CD veröffentlichte Digitalaufnahmen. Im Vergleich zur Vinylaufzeichnung wurde es bemerkt, dass CD von der Akustik und dem umgebenden Nebengeräusch der Aufnahme-Umgebung viel enthüllender war (Greenfield u. a. 1986). Deshalb musste das Registrieren von Techniken, die für die analoge Scheibe, z.B, Mikrofon-Stellen entwickelt sind, angepasst werden, um dem neuen Digitalformat anzupassen (Greenfield u. a. 1986).

Einige analoge Aufnahmen wurden für Digitalformate wiedergemeistert. Analoge in der natürlichen Konzertsaal-Akustik gemachte Aufnahmen haben dazu geneigt, aus dem Wiedermeistern einen Nutzen zu ziehen (Greenfield u. a. 1990). Der wiedermeisternde Prozess wurde gelegentlich dafür kritisiert, schlecht behandelt zu werden. Als die ursprüngliche analoge Aufnahme ziemlich hell war, ist das Wiedermeistern manchmal auf eine unnatürliche dreifache Betonung hinausgelaufen (Greenfield u. a. 1990).

Höher Stichprobenerhebung von Raten

Audio-CD-Qualität wird an 44.1 Kilohertz (Frequenz von Nyquist = 22.05 Kilohertz) und an 16 Bit probiert. Die Stichprobenerhebung der Wellenform an höheren Frequenzen und das Berücksichtigen einer größeren Zahl von Bit pro Probe erlauben Geräusch und Verzerrung, weiter reduziert zu werden. DAT kann Audio-an bis zu 48 Kilohertz versorgen, während mit der DVD Audio-, kann 96 oder 192 Kilohertz und bis zu 24 Bit Entschlossenheit sein. Mit einigen dieser ausfallenden Raten wird Signalinformation darüber gewonnen, was, wie man allgemein betrachtet, der menschliche Hörbereich ist.

Geleistete Arbeit 1980 durch Muraoka u. a. (J.Audio Eng. Soc. Vol 29, pp2-9) hat gezeigt, dass Musik-Signale mit Frequenzbestandteilen über 20 Kilohertz nur von denjenigen ohne durch einige der 176 Testthemen (Kaoru & Shogo 2001) bemerkenswert waren. Spätere Papiere, jedoch, durch mehrere verschiedene Autoren, haben zu einer größeren Diskussion des Werts geführt, Frequenzen über 20 Kilohertz zu registrieren. Solche Forschung hat einige zum Glauben geführt, dass das Gefangennehmen dieser Überschalltöne einen hörbaren Vorteil haben konnte. Hörbare Unterschiede wurden zwischen Aufnahmen mit und ohne Überschallantworten berichtet. Dunn (1998) hat die Leistung von Digitalkonvertern untersucht, um zu sehen, ob diese Unterschiede in der Leistung http://www.nanophon.com/audio/antialia.pdf erklärt werden konnten. Er hat das getan, indem er die Band beschränkenden Filter untersucht hat, die in Konvertern verwendet sind und nach den Kunsterzeugnissen suchend, die sie einführen.

Ein perceptual studiert durch Nishiguchi u. a. (2004) hat beschlossen, dass "kein bedeutender Unterschied zwischen Tönen mit und ohne sehr hohe Frequenzbestandteile unter den gesunden Stimuli und den Themen... jedoch, [gefunden wurde, können Nishiguchi und al] noch weder bestätigen noch die Möglichkeit bestreiten, dass einige Themen zwischen Musiktönen mit und ohne sehr hohe Frequenzbestandteile unterscheiden konnten."

Super Audio-CD und Audio-DVD

Die Super Audio-CD (SACD) Format wurde von Sony und Philips geschaffen, die auch die Entwickler des früheren Standardaudio-CD-Formats waren. SACD verwendet Direkten Digitalen Strom, der ganz verschieden vom in diesem Artikel besprochenen PCM-Format arbeitet. Anstatt eine größere Zahl von Bit zu verwenden und zu versuchen, einen genauen Umfang eines Signals für jeden Beispielzyklus ein Direkter Strom zu registrieren, arbeitet Digitalrecorder durch die Verschlüsselung eines Signals in einer Reihe von PWM Pulsen des festen Umfangs, aber der variablen Dauer und des Timings. Das konkurrierende mit der DVDaudioformat verwendet normalen, geradlinigen PCM an variablen ausfallenden Raten und beißt Tiefen, die zumindest vergleichen und gewöhnlich außerordentlich diejenigen einer Standard-CD Audio-(16 Bit, 44.1 Kilohertz) übertreffen.

Ein Recorder von Direct Stream Digital (DSD) verwendet Modulation des Sigma-Deltas. Ursprünglich haben DSD Recorder an 64mal der Rate von Nyquist (44.1 Kilohertz) um 3 MHz funktioniert. Die Produktion von einem DSD Recorder wechselt zwischen dem Niveau-Darstellen 'auf' und 'von' Staaten ab, und ist ein binäres Signal (hat einen bitstream genannt). Der langfristige Durchschnitt dieses Signals ist zum ursprünglichen Signal proportional. Im Prinzip erlaubt die Retention des bitstream in DSD dem SACD Spieler, ein DAC grundlegendes (ein Bit) Design zu verwenden, das einen Analogfilter der niedrigen Ordnung vereinigt.

Es gibt grundsätzliche Verzerrungsmechanismus-Gegenwart in der herkömmlichen Durchführung von DSD (Hawksford 2001). Diese Verzerrungsmechanismen können zu einem gewissen Grad durch das Verwenden von Digitalkonvertern mit einem Mehrbit-Design erleichtert werden. Historisch haben die modernsten ADCs um Modulationsdesigns des Sigma-Deltas basiert. Überausfallende Konverter werden oft in geradlinigen PCM-Formaten verwendet, wo die ADC Produktion bandlimiting unterworfen ist und (Hawksford 1995) bibbernd. Viele moderne Konverter-Gebrauch-Überstichprobenerhebung und ein Mehrbit-Design.

In der populären Hi-Fipresse ist es darauf hingewiesen worden, dass geradliniger PCM "[eine] Betonungsreaktion in Leuten schafft", und dass DSD "das einzige Digitalaufnahme-System ist, das diese Effekten" (Hawksford 2001) nicht [...] hat. Ein subjektiver Doppelblindtest zwischen hoher Entschlossenheit geradliniger PCM (mit der DVD Audio-) und DSD hat keinen statistisch bedeutenden Unterschied http://www.hfm-detmold.de/eti/projekte/diplomarbeiten/dsdvspcm/aes_paper_6086.pdf offenbart. An diesem Test beteiligte Zuhörer haben ihre große Schwierigkeit bemerkt, jeden Unterschied zwischen den zwei Formaten zu hören.

Analoge Wärme

Einige Audioanhänger bevorzugen den Ton von Vinylaufzeichnungen über diese einer CD. Gründer und Redakteur Harry Pearson Der Absoluten Gesunden Zeitschrift sagen, dass "LP entscheidend mehr Musical ist. CDs dränieren die Seele aus der Musik. Die emotionale Beteiligung verschwindet". Synchronisieren Sie Erzeuger Adrian Sherwood hat ähnliche Gefühle über das analoge Kassette-Band, das er wegen seines warmen Tons http://arts.guardian.co.uk/fridayreview/story/0,12102,1049363,00.html. bevorzugt

Diejenigen, die den Digitalformat-Punkt zu den Ergebnissen von blinden Tests bevorzugen, die die hohe Leistung demonstrieren, die mit Digitalrecordern http://www.bostonaudiosociety.org/bas_speaker/abx_testing2.htm möglich ist. Die Behauptung ist, dass der 'analoge Ton' mehr ein Produkt von analogen Format-Ungenauigkeiten ist als irgend etwas anderes. Einer der ersten und größten Unterstützer des Digitalaudios war der klassische Leiter Herbert von Karajan, der gesagt hat, dass Digitalaufnahme als jede andere Form der Aufnahme "bestimmt höher war, die wir wissen". Er hat auch für die erfolglose Digitalkompaktkassette den Weg gebahnt und hat die erste Aufnahme jemals geführt, um auf der CD gewerblich veröffentlicht zu werden: Der Eine Alpensinfonie von Richard Strauss.

War

es jemals völlig analog oder digital?

Das Komplizieren der Diskussion besteht darin, dass die Aufnahme von Fachleuten häufig mischt und analoge und digitale Techniken im Prozess vergleicht, eine Aufnahme zu erzeugen. Analoge Signale können der Digitalsignalverarbeitung oder den Effekten unterworfen werden, und umgekehrt digitale Signale werden zurück zum Analogon in der Ausrüstung umgewandelt, die analoge Schritte wie Vakuumtube-Erweiterung einschließen kann.

Für moderne Aufnahmen, die Meinungsverschiedenheit zwischen Analogaufnahme und Digitalaufnahme wird strittig. Egal was formatieren der Benutzergebrauch, war die Aufnahme wahrscheinlich in mehreren Stufen in seinem Leben digital. Im Falle Videoaufnahmen ist es aus einem anderem Grund strittig; ob das Format analog ist oder Digital-, Digitalsignalverarbeitung wahrscheinlich in einigen Stufen seines Lebens wie timebase Digitalkorrektur auf dem Play-Back verwendet worden sein wird.

Eine zusätzliche Komplikation entsteht, wenn sie menschliche Wahrnehmung bespricht, wenn das Vergleichen des Analogons und Digitalaudios darin das menschliche Ohr selbst, eine Analogdigitalhybride ist. Der menschliche hörende Mechanismus beginnt mit der Mittelohr-Membran das Übertragen der Schwingbewegung durch das mechanische System des mittleren Ohrs — drei Knochen (malleus, Amboss und stapes) — in die Schnecke, wo haarähnliche Nervenzellen den Schwingbewegungsstimulus in Nervenimpulse umwandeln. Gehörnervenimpulse werden am besten als "Klicks" beschrieben, die resultieren, wenn Synapse-Ausgabe-Neuro-Sendechemikalien (sieh hier), Die Gehörinformation, die so ins Gehirn eingeht, genau genommen in der Natur, digital sind. Das Gehirn bearbeitet dann die eingehende Information und erzeugt einen Eindruck des ursprünglichen analogen Eingangs zum Ohr-Kanal.

Es lohnt sich auch, zwei Probleme dass Einfluss-Wahrnehmung des gesunden Play-Backs zu bemerken. Das erste ist menschliches Ohr dynamische Reihe, die aus praktischen und hörenden Sicherheitsgründen als 120 Dezibel vom kaum hörbaren Ton betrachtet werden könnte, der durch das Ohr erhalten ist, das innerhalb einer sonst stillen Umgebung, zur Schmerzschwelle oder dem Anfall des Schadens am feinen Mechanismus des Ohrs gelegen ist. Das andere kritische Problem ist offenbar komplizierter; die Anwesenheit und Natur des Nebengeräuschs in jeder hörenden Umgebung. Nebengeräusch zieht nützliche hörende dynamische Reihe in jeder Zahl von Wegen ab, die von der Natur des Geräusches von der hörenden Umgebung abhängen: geisterhafter Geräuschinhalt, Geräuschkohärenz oder Periodizität, winkelige Aspekte wie Lokalisierung von Geräuschquellen in Bezug auf die Lokalisierung von Play-Back-Systemquellen und so weiter.

Hybride Systeme

Während das Wortanalogon Audio-gewöhnlich andeutet, dass der Ton mit einer dauernden Zeit, dauernder Umfang-Annäherung sowohl in den Medien als auch in den Systemen der Fortpflanzung/Aufnahme und den Wörtern beschrieben wird Digitalaudio bezieht eine diskrete Zeit ein, getrennte Umfang-Annäherung, es gibt Methoden, Audio-zu verschlüsseln, die irgendwo zwischen den zwei, z.B dauernde Zeit, getrennte Niveaus und diskrete Zeit, dauernde Niveaus fallen.

Während nicht so üblich wie "reine analoge" oder "reine" Digitalmethoden, diese Situationen wirklich in der Praxis vorkommen. Tatsächlich zeigen alle analogen Systeme getrenntes (gequanteltes) Verhalten an der mikroskopischen Skala http://www.st-andrews.ac.uk/~www_pa/Scots_Guide/iandm/part12/page1.html, und asynchron bediente Klassen-D Verstärker vereinigen sogar bewusst dauernde Zeit, getrennte Umfang-Designs. Dauernder Umfang, Systeme der diskreten Zeit sind auch in vielen frühen Konvertern des Analogons-zu-digital in der Form von sample-hold Stromkreisen verwendet worden. Die Grenze wird weiter durch Digitalsysteme verschmiert, die statistisch auf analogähnliches Verhalten, meistenteils durch das Verwenden des stochastischen Zappelns und der Geräuschformen-Techniken zielen.

Während Vinylaufzeichnungen und allgemeine Kompaktkassetten analoge Medien sind und quasigeradlinige physische Verschlüsselungsmethoden verwenden (z.B spiralförmige Rinne-Tiefe, binden magnetische Feldkraft) ohne erkennbaren quantization oder aliasing gibt es analoge nichtlineare Systeme, die Effekten ausstellen, die denjenigen ähnlich sind, die auf digitalen, wie aliasing und "hart" dynamische Stöcke gestoßen sind (z.B, hat Frequenz Hi-Fiaudio auf Videokassetten abgestimmt, PWM hat Signale verschlüsselt).

Obwohl jene "hybriden" Techniken gewöhnlich in Fernmeldesystemen üblicher sind als im Audio-Verbraucher, verschmiert ihre Existenz allein die kennzeichnende Linie zwischen bestimmten digitalen und analogen Systemen, mindestens dafür, was einige ihrer angeblichen Vorteile oder Nachteile betrachtet.

Siehe auch

Links


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