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Abtastrate, warum sie den Sound beeinflussen kann

Abtastrate-Schema-01

Die Abtastrate gibt darüber Auskunft, wie oft ein analoges Signal abgefragt wird.

Definition der Abtastrate


Die Abtastrate wird häufig auch Abtastfrequenz, Samplingfrequenz, Samplingrate oder Samplerate genannt. Mit ihr wird bestimmt, wie oft eine Analogsignal (zeitkontinuierliches Signal), in einer vorgegebenen Zeit, die oftmals eine Sekunde beträgt, gemessen und in Signal, das zeitdiskret ist, umgewandelt wird.

Die Rate stellt somit eine Häufigkeit dar und spielt vor allem im Bereich der Signalverarbeitung eine Rolle. Die eigentliche Messung bzw. Abtastung findet gewissermaßen im Rahmen der Digitalisierung des Signals statt; dennoch wird der Begriff zudem bei der Verarbeitung oder Rückwandlung in ein analoges Signal verwendet.

Kennzeichnend für die Rate der Abtastung ist, dass sie als ein Kriterium für die Reproduzierbarkeit von einer abgetasteten Frequenz angesehen werden kann.

In welchen Bereichen wird die Rate verwendet


Die Abtastrate findet thematisch in den Bereichen der Audio- sowie Videotechnik Anwendung. Grundsätzlich wird in der CD-Audiotechnik eine Rate von 44,1 kHz benutzt, mit der Audiosignale auf einer Frequenz von bis zu 22 kHz erfasst werden können.

Demgegenüber steht das DVD-Audio, bei dem Abtastraten in der Bandbreite von 96 bis 192 kHz möglich sind. In der Videotechnik sind die Anforderungen an die Abtastrate höher, da die Anzahl der Datenpunkte deutlich höher als bei Audiosignalen liegt.

Um in der Videotechnik beispielsweise Fernsehsignale darstellen zu können, werden Abtastraten in einem Bereich von bis zu 100 MHz benötigt.

Wieso die Rate den Sound beeinflusst


Wie beschrieben gibt die Abtastrate die Häufigkeit an, mit der Signalproben von einem analogen zu einem digitalen Signal genommen werden. Für eine Digitalisierung, die originalgetreu ist, hat die Abtastrate doppelt so hoch im Vergleich zur höchsten analogen Signalfrequenz zu sein.

Während CDs Raten von bis zu 44,1 kHz benötigen, können moderne Formate Raten von bis zu 192 kHz abspielen. Zusätzlich zu den Abtastraten stellt die Bittiefe eine weitere Methode in diesem Bereich dar.

Verschiedene Soundformate führen so zu veränderten Bittiefen: So weist eine CD 16 Bit auf, während neue Formate bis 24 Bit erreichen.