Was bedeuten Samplingrate (kHz), Auflösung (Bit) und Bitrate (kBit/s)?
Musik oder auch Sprache ist eine Aneinanderreihung von verschiedenen Tönen, die durch ein Instrument oder die Stimmbänder produziert werden. Ein Ton ist eine Schwingung (eine Welle) mit einer bestimmten Frequenz (Hz) und einem bestimmten Druck (dB). Zum Beispiel entsprich der Kammerton „a“ ca. 440 Hz, also 440 Wellen pro Sekunde.
Für den Menschen „hörbar“ sind, je nach Alter, Frequenzen zwischen 16 und max. 21.000 Herz.
Werden Töne durch ein Mikrofon aufgenommen (z.B. im Studio), werden die akustischen Wellen in elektrischer Spannung abgebildet. Die Schwingung eines Tons ist dann eine Reihe von positiven und negativen Spannungen die mal stärker, mal schwächer und mal länger, mal kürzer sind. Je höher die Amplitude ist, desto lauter (dB) und je kürzer, desto heller ist ein Ton (Hz).
Wenn also die Aneinanderreihung von Wellen einen gewissen Ton in einer Gewissen Lautstärke ergibt und dieser Ton digital aufgenommen oder übertragen werden soll, muss man lediglich jede Welle in kleine Abschnitte unterteilen (quantisieren) und bei jedem Abschnitt eine Probe nehmen.
Die Anzahl von Proben (Samples) pro Sekunde ist die Samplingrate, angegeben in Kilohertz (kHz). Je höher die Samplingrate ist, desto genauer wird der Ton abgetastet.
Die höhe der Welle muss einem Zahlenwert entsprechen. Dabei beschreibt die Auflösung, wie groß diese Zahl ist in Bit (kBit). Je größer die Zahl, desto feiner wird der Ton abgetastet.
Bei einer CD wurde die Musik in der Regel mit 44.100 Kilohertz und mit 16 Bit Werten, also 44.100 Proben pro Sekunde mit einer Zahl zwischen 0 und 65535, aufgenommen. Im Tonstudio ist es üblich, Aufnahmen mit 96 kHz mit 24 Bit zu erstellen.
Wird Musik mit einer Auflösung von 16/44,1 digital übertragen, werden also 44.100 mal 16 Bit Proben pro Sekunde und pro Kanal (L+R) genommen. Das entspricht einer Bitrate von 1.411.200 Bit pro Sekunde oder 1.411,2 kBit/s.