Da die meisten Leute sowieso nicht so viele Frequenzen über 20 kHz hören können, habe ich die genauen Argumente für die Verwendung von Abtastraten über 48 kHz nie verstanden. Ich verstehe, dass es bei 48 kHz einfacher ist, einen Tiefpassfilter mit etwas höherer Bandbreite zu konstruieren, um Aliasing zu entfernen, aber ich verstehe nicht, warum irgendjemand mit 96 kHz aufnehmen möchte.

Gibt es für Projekte, die ausschließlich digital sind, dh eine reine Digitalsynthese verwenden und kein Material aufnehmen, das von analog -> digital konvertiert werden würde, einen Vorteil darin, Abtastraten über 44,1 kHz zu verwenden?

Hat die Verwendung von 96 kHz für alles andere überhaupt einen Vorteil? Ist es vorteilhaft, wenn später eine bestimmte Art von DSP-Operation angewendet wird? Oder ist es nur ein Placebo-Effekt für das Ohr?

Hinweis: Hier werden andere Fragen dazu gestellt, welche Abtastraten für verschiedene Arten von Aufnahmeprojekten verwendet werden sollen. Hier werden jedoch reale, harte Fakten aus mathematischen oder DSP-bezogenen Gründen abgefragt, die die Verwendung höherer Abtastraten unterstützen.

Wenn möglich, verwende ich aus zwei wichtigen Gründen immer doppelte Abtastraten.

Erster Grund: Beim Arbeiten mit analogen Schallquellen die Eigenschaften des Anti-Imaging-Filters abschaffen. Was ist ein Anti-Imaging-Filter?

Nehmen wir an, ich nehme auf 44100 Hz auf.
Wenn ich eine Sinuswelle von weniger als 10 kHz aufzeichnen würde, könnten Sie die Sinuswelle deutlich sehen, wenn Sie die Abtastwerte in einem Diagramm darstellen.
Wenn ich eine Sinuswelle von 0 dB FS mit einer Frequenz von 22,5 kHz abtaste, lesen die Abtastwerte abwechselnd 1 und -1.

Hier ist das Problem. Wenn ich eine Sinuswelle von 0 dB FS mit einer Frequenz von 30 kHz aufnehme und die Samples zeichne, dauert jedes Sample mehr als eine halbe Sinusperiode, und - wenn Sie die Samples wiedergeben würden - würde es eine 11-kHz-Sinuswelle zurückgeben. (Wenn Sie mir nicht glauben, machen Sie einfach eine einfache Zeichnung.) Dieses Verhalten wird als "Imaging-Effekt" bezeichnet.

Dies bedeutet, dass wir vor dem Abtasten des Signals sicherstellen müssen, dass KEINE Frequenzen vorhanden sind, die über der sogenannten "Nyquist-Frequenz" liegen (was der halben Abtastrate entspricht). Wenn Sie digitale Klangquellen verwenden, deren Klang bereits abgetastet ist, ist dies nicht wirklich ein Problem, da sie manchmal so programmiert werden können, dass sie niemals ein Signal über der halben Abtastrate erzeugen, oder sie können alles mit einer linearen Phase herausfiltern Brickwall-Filter, der sich nicht auf den Rest auswirkt.

Wenn Sie jedoch ein Signal von einer analogen Quelle abtasten, erfolgt diese Filterung, bevor das Signal abgetastet wird. Die einzige Möglichkeit, analogen Ton zu filtern, ist die Verwendung einer elektronischen Schaltung. Und da der Filter eine sehr steile Kurve haben soll, beeinflusst er die Frequenzen im hörbaren Bereich , auch wenn der Filter nicht dafür ausgelegt ist. Jetzt gibt es einige gute Filter in A / D-Wandlern, sodass das Problem minimal ist, aber es wird relativ ärgerlich, wenn Sie mehrere Tage mit 44,1-kHz-Audio arbeiten, verglichen mit 96-kHz-Audio. Der Filter, der angewendet wird, wenn Sie 96 auf 44.1 zurückuntersuchen, ist natürlich ein digitaler Filter und hat wahrscheinlich eine viel bessere Qualität. Und es wird nur angewendet, wenn Sie mit der ganzen Arbeit fertig sind, so dass es Sie nicht stört.

Zweiter Grund: die Eigenschaften des Dithering-Signals loszuwerden.

Wenn Sie mit einer Auflösung von 24 Bit aufnehmen und Ihren Master auf 16 Bit einstellen möchten, benötigen Sie ein Dithering-Signal, um die Rundungsfehler zu maskieren. Jetzt ist Rauschen keine schöne Sache für Ihre Aufnahme, und während Breitbandrauschen am besten zur Maskierung von Rundungsfehlern geeignet ist, kann die Rauschformung das Dithering-Signal erheblich verbessern, um es weniger zu stören. Wenn Sie jetzt mit 96 kHz aufnehmen, können Sie den größten Teil des Dithering-Signals auf Frequenzen über 24 kHz rauschen, damit niemand sie hört. Das Dithering-Rauschen wird am Ende der Aufnahme endgültig herausgefiltert, sobald Sie Ihr Projekt auf 44,1 KHz zurücksampeln.

Unterm Strich: Ist es nützlich, wenn Sie analoge Inhalte aufnehmen:

• Ja definitiv. Sie haben weniger Störungen durch das Anti-Imaging-Filter und weniger Störungen durch das Dithering-Signal, wenn Sie es mit der richtigen Rauschformung verwenden.

Ist es nützlich, wenn Sie mit digitalen Inhalten arbeiten, die direkt von meinem Softsynth stammen?

• Ja, immer noch nützlich, wenn Sie mit 24 Bit arbeiten und es auf 16 Bit reduzieren möchten. Sie können viel mit Rauschen gewinnen, das das Dithering-Signal beeinflusst.

Gibt es für Projekte, die ausschließlich digital sind, dh eine reine Digitalsynthese verwenden und kein Material aufnehmen, das von analog -> digital konvertiert werden würde, einen Vorteil darin, Abtastraten über 44,1 kHz zu verwenden?

Ja. Einige Beispiele:

Erstellung von Frequenzen, die Sie nicht wollen

Aliasing aus der digitalen Synthese

Viele Rechteck- / Sägezahn- / Dreieckwellengeneratoren sind naiv geschrieben, da sie eine unendliche Anzahl von Harmonischen erzeugen, die abgeglichen sind und eindeutig schlecht klingen . ( ..., +1, +1, +1, +1, −1, −1, −1, −1, ...Ist nicht eine richtige Rechteckwelle und die aliased Harmonischen Radio Tuning Klänge im Hintergrund während des Portamento produzieren.)

Wenn die Abtastfrequenz höher ist, wird dieser Effekt reduziert, da die Aliasing-Frequenz weiter vom Audioband entfernt ist.

Natürlich wäre es besser, wenn der Generator so geschrieben wäre, dass Aliasing vollständig beseitigt wird , aber Sie können dies als Benutzer nicht immer kontrollieren. Sogar gut geschriebene sind in der Regel Kompromisse mit "reduziertem" Aliasing , nicht vollständig bandbegrenzt, sodass eine höhere Abtastrate immer noch hilfreich ist.

Aliasing von digitalen Verzerrungen

Wenn Sie eine digitale nichtlineare Verzerrung verwenden, wird eine unendliche Anzahl von Oberschwingungen oder Intermodulationsprodukten erzeugt. Diejenigen, die oberhalb der Nyquist-Frequenz erzeugt würden, werden tatsächlich in den hörbaren Bereich zurückgeführt.

Obwohl es theoretisch möglich ist, bandbegrenzt zu verzerren , ist es für Plugin-Codierer nicht üblich, dies tatsächlich zu tun. Jedes Gitarrenverzerrungs-Plugin, das ich getestet habe, verfügt über ein Aliasing, das sogar bei 96 kHz verarbeitet wird.

Ich bin mir nicht sicher, wie groß das Problem in der Praxis ist. Viele Dinge verursachen geringe Verzerrungen, wie ein Kompressor oder ein Lautstärke-Fade, aber der Betrag ist bereits vernachlässigbar, sodass der Alias-Betrag noch vernachlässigbarer ist. Bei starken Verzerrungen fallen die Alias-Frequenzen möglicherweise auch nicht auf, weil sie im Rauschen vergraben sind. Unabhängig davon trägt eine höhere Abtastrate dazu bei, schädliche Auswirkungen zu minimieren.

Mangel an Frequenzen , die Sie tun wollen

Ein weiteres mögliches Problem ist, dass synthetisierte Ultraschallfrequenzen später bei der Verarbeitung hilfreich sein können, obwohl Sie sie in der Aufzeichnung nicht direkt hören können:

Frequenzverschiebung von Zeitänderungen

Wenn Sie eine Welle erneut abtasten, um sie zu verlangsamen, z. B. in einem Soundfont-Player, werden diese Ultraschallfrequenzen zu hörbaren Frequenzen. Wenn Sie sie herausgefiltert hätten, um ein Aliasing bei der niedrigeren Abtastrate zu vermeiden, würde dem verlangsamten Sound das High-End fehlen.

Verzerrung / Modulation

Wie bereits erwähnt, werden durch die Verzerrung neue Intermodulationsfrequenzen an den Summen- und Differenzpositionen von den Frequenzen in der ursprünglichen Aufzeichnung erzeugt. Dieses Mal sind wir besorgt darüber, dass erwünschte hörbare Frequenzen durch Verzerrung / Modulation von Ultraschallfrequenzen erzeugt werden (nicht im Zusammenhang mit Aliasing). Wenn diese Ultraschallfrequenzen vor der Verzerrung nicht in der Aufnahme enthalten sind, fehlen am Ausgang die von ihnen erzeugten hörbaren Frequenzen, und es wird kein äquivalenter analoger Effekt emuliert.

Auch hier bin ich mir nicht sicher, ob dies praktisch ein Problem ist, aber es ist zumindest plausibel und höhere Abtastraten, die Ultraschall beinhalten, werden es verbessern.

Im Allgemeinen bietet das Arbeiten mit höheren Abtastraten "Headroom", um Probleme mit Effekten und Dingen zu vermeiden, die möglicherweise nicht richtig implementiert sind. Wie beim Fotokopieren gilt: Je besser die Qualität einer Kopie ist, desto geringer ist der Qualitätsverlust des Endprodukts.

Nutzlos für die Wiedergabe

Dies bedeutet nicht, dass höhere Abtastraten eine gute Idee für die Wiedergabe des fertigen Mixes sind. Sie sind nicht. Wie oben beschrieben, kann eine Verzerrung des Ultraschalls hörbare Geräusche erzeugen, und Lautsprecher sind die am wenigsten linearen Elemente in der Audiokette. Sie möchten daher Ultraschall aus der endgültigen Mischung entfernen, um zu verhindern, dass er vom Lautsprecher verzerrt wird.

Höhere Abtastraten für die Musikwiedergabe haben keinen Vorteil. Sie sollten nur in der Aufzeichnungs- und Verarbeitungsphase verwendet werden. Siehe 24/192 Musik-Downloads ... und warum sie keinen Sinn ergeben .

Headroom für Effekte zu haben, ist ein theoretisch (und praktisch) gültiger Grund für eine höhere Abtastrate als das Doppelte der menschlichen Hörgrenze.

Der Grund dafür ist im Vergleich zur Bildbearbeitung leicht zu erkennen. Wenn Sie lediglich ein 800 x 600 Pixel großes Bild mit einer Gesamtaufnahme einer kontrastreichen Mauer, eines Fischnetzes, gestreifter Textilien oder einer anderen fein verteilten, kontrastreichen Textur haben, können Sie nur drehen Vielfache von 45 °, ohne einen Moiré-Effekt zu verursachen und die Details zu verwischen. Bei Audio haben die Verzerrungen, die bei der Bearbeitung auftreten, unterschiedliche Ausdrücke, es gelten jedoch die gleichen Prinzipien des Nyquist-Shannon-Abtasttheorems. Aliasing ist ein häufiger verwendeter Begriff als "Imaging-Effekt" für den Fall, dass der abgetastete Ton einen Frequenzgehalt über der Hälfte der Abtastrate (Nyquist-Frequenz genannt) aufweist.

In der Praxis ist, wie bereits von Pelle ten Cate erläutert, ein Ziegelmauertiefpassfilter nicht erreichbar, aber es gibt immer eine gewisse Steigung (Gefälle) auf dem Grenzwert.

Ein weiterer guter Grund für Aufnahmen mit höheren Abtastraten ist die Erzielung eines präziseren Stereobilds, da das menschliche Gehör zum großen Teil auf kleinen Zeitunterschieden (ca. 5-20 ms, und dies sind physikalisch Phasendifferenzen) zwischen den Ohren beruht, um Schallquellen zu lokalisieren. Die Köpfe "Schatten" und andere Aspekte spielen ebenfalls eine Rolle.

Bei einer Audio-CD-Abtastrate von 44100 Hz entspricht jede Abtastung 22,6 Mikrosekunden, und beispielsweise hat eine Periode einer Frequenz von 882 Hz 50 Abtastungen. Außerdem dauert eine ziemlich lange Verzögerung von 20 ms 50 Abtastungen. Nur 25 Samples bei dieser mittleren Frequenz bedeuten also eine 180 ° -Phasenlöschung.

Die Abtastrate von 44,1 KHz ist also gerade gut genug, hat aber nicht wirklich viel Spielraum für die Bearbeitung.

Eine andere Sache, die beachtet werden sollte, ist die Verwendung von Dithering (genau wie bei der Bildbearbeitung), um Quantisierungsrauschen zu vermeiden. Und als nächstes werden Sie fragen, ob ich 24-Bit-Quantisierung anstelle von 16-Bit verwenden soll ...?

Ein weiterer guter Grund, eine höhere Abtastrate zu verwenden, besteht darin, die Mängel der Plug-in-Implementierungen zu umgehen. Viele Plug-in-Writer berücksichtigen die bandbreitenerweiternden Effekte nichtlinearer Signaloperationen nicht richtig. Daher können Sie Aliasing-Effekte erzielen, bevor Sie die Box verlassen.

Ein Kompressor ist zum Beispiel im Grunde genommen ein spannungsgesteuerter Verstärker ... er multipliziert ein Signal (das Audiosignal) mit einem anderen Signal (die Verstärkung). Die Multiplikation von 2 Signalen wird auch als Ringmodulation oder Überlagerung bezeichnet. es erzeugt Summen- und Differenzsignale der beiden Eingänge. Wenn Sie einen 15-kHz-Sinus mit einem 10-kHz-Sinus multiplizieren, erhalten Sie ein Ausgangssignal mit einer 5-kHz- und einer 25-kHz-Komponente. Wenn die Verstärkung Ihres Kompressors sehr schnell angreift und das Eingangssignal eine große Bandbreite aufweist, kann das "Summen" -Komponentensignal vorübergehend leicht über die Fs / 2-Grenze hinausgehen, was zu störendem, verzerrtem Niederfrequenz-Junk in Ihrem Ausgang führt Signal.

Die eigentliche Lösung dafür ist, dass das Plugin intern mit Oversampling implementiert wird. Wenn Sie dies jedoch nicht erreichen können, sollten Sie das System mit einem möglichst hohen Fs-Wert ausführen. In der Stratosphäre sind keine Audioinhalte vorhanden, Sie sind jedoch vor Plugins geschützt, die über die Grenze hinausgehen.

Für das, was es wert ist, wird das mathematische Grundprinzip, zumindest für die Bedürfnisse der Audiowelt, im Allgemeinen durch das Nyquist-Shannon-Abtasttheorem beschrieben , das manchmal nur als Nyquist-Theorem bezeichnet wird und in der Basissprache nur besagt, dass a vollständig reproduziert werden soll Wellenform mit einer maximalen Frequenz n Hz benötigen Sie 2n Abtastwerte pro Sekunde.

Bei der Aufnahme mit mehreren Spuren ist meiner Meinung nach die Bittiefe wichtiger als die Abtastrate.

24bit wäre also besser als 16bit. Dies hat mit der Art und Weise zu tun, wie Ihre Tracks zusammengemischt werden, und mit sogenannten "Rundungsfehlern", wenn nicht genügend Bits vorhanden sind.

Die meiste Hardware und Software unterstützt jetzt problemlos 96k & 24bit, sodass es nicht wirklich notwendig ist, sich mit weniger zufrieden zu geben.

Trotzdem können Sie mit älteren 16 / 44.1-Geräten natürlich qualitativ hochwertige Aufnahmen machen.

Es geht mehr um das Talent als um die Ausrüstung.

"... echte, harte Fakten aus mathematischen oder DSP-bezogenen Gründen, die die Verwendung höherer Abtastraten unterstützen."

So genannte echte Fakten stammen von echten Audio-Ingenieuren. Hier gibt es eine Möglichkeit, mehrere zu finden, aber es ist wahrscheinlich schneller, im Internet nach Artikeln zu suchen, die von tatsächlichen Ingenieuren geschrieben wurden. Wenn Sie hier fragen, bedeutet dies, dass Sie sich mit uns zufrieden geben. Ich bin kein Audioingenieur, kann aber Suchwerkzeuge verwenden.

Etwas zu beachten ist Ihr Grundrauschen. Andere Antworten erwähnen, wie Sie Rauschen hinzufügen und Dithering- und Quantisierungsfehler erwähnen könnten, aber die nächste Antwort, die der Erwähnung des Bodens am nächsten kam, war dieses Leck: ".

Wenn Sie auf einer Baustelle, in einem Bahnhof oder auf einer Werft aufnehmen, können Sie günstig sein und bei 44,1 aufnehmen, wenn Sie keine Perfektion suchen - ansonsten ist Video genau wie 4: 2: 2 und nicht 4: 2: 0 Audio mehr Bits, aber nicht mehr als 32 (für SIE, intern in der Software mehr als 32) und höhere Abtastrate, aber nicht mehr als 96 kHz (für Sie wiederum verwenden Sie intern Software und Hardware, die mit einer höheren Abtastrate arbeitet).

Probieren Sie diese Artikel aus, um nach dem Rat des Ingenieurs zu suchen - Sie würden legaladvice nicht besuchen. stapeltausch für kritische Informationen. Lernen Sie also, wie wichtig es Ihnen ist, wie wichtig es Ihrem Publikum ist, wie gut Sie es können und was Sie sich leisten können.

Warum 88.2 - http://www.soundonsound.com/sound-advice/q-why-882khz-best-sample-rate-recording

Warum 24/96? - http://www.premiersoundfactory.com/modules/pico/content0035.html

Viele Orte im Internet, darunter kostenlose Online-Kurse.

Kurzfassung: Ja, es gibt einen Grund, und das ist eine harte Tatsache. Werfen Sie zu Beginn keine Fehler ein und hoffen Sie, sie später auszublenden. Sie möchten nicht, dass jemand spricht, während Sie versuchen, aufzunehmen, oder dass Fremde durch die Einstellung rennen - dennoch gibt es Videos, die beides haben und viele Daumen hoch.

Der Hack, an den Sie sich erinnern sollten, ist laut, ohne dabei so hohe Raten zu überschneiden, wie Sie es sich leisten können (Zeit, Speicherplatz, Geschicklichkeit, Geld und Art der Eingabe (IE: Baustelle), Publikum), und hacken Sie die leisesten Nuancen mit Noise Removal, um das Problem zu lösen lausiges Quantisierungs- und Dithering-Rauschen (das Sie vielleicht erst bemerkt haben, als wir es erwähnt haben).

[Geschrieben mit der Absicht, eine einfache Antwort ohne sachliche Fehler zu sein und Audio-Liebhaber oder professionelle Audio-Ingenieure nicht zu beleidigen]