Computer-Audio ist einer der am häufigsten übersehenen Aspekte beim Kauf eines Computers. Mit wenigen Informationen von den Herstellern haben Benutzer Schwierigkeiten, herauszufinden, was sie gerade bekommen. In diesem Artikel werden die Grundlagen von digitalem Audio beschrieben. Die Spezifikationen werden möglicherweise aufgelistet. Außerdem werden wir uns einige Standards ansehen, die zur Beschreibung der Komponenten verwendet werden.
Digitaler Ton
Alle Audiodaten, die über ein Computersystem aufgenommen oder wiedergegeben werden, sind digital, aber alle Audiosignale, die über ein Lautsprechersystem abgespielt werden, sind analog. Der Unterschied zwischen diesen beiden Aufnahmeformen spielt eine wichtige Rolle bei der Bestimmung der Leistungsfähigkeit von Tonprozessoren.
Analoges Audio verwendet eine variable Skala von Informationen, um die ursprünglichen Schallwellen der Quelle zu reproduzieren. Dies kann zu einer sehr genauen Aufzeichnung führen, jedoch verschlechtern sich diese Aufzeichnungen zwischen Verbindungen und Aufnahmegenerationen. Bei der digitalen Aufnahme werden Schallwellen genommen und als eine Reihe von Bits (Einsen und Nullen) aufgezeichnet, die dem Wellenmuster am besten entsprechen. Dies bedeutet, dass die Qualität der digitalen Aufnahme je nach den für die Aufnahme verwendeten Bits und Samples variiert, der Qualitätsverlust zwischen Gerät und Aufnahmegenerationen ist jedoch viel geringer.
Bits und Proben
Bei der Betrachtung von Soundprozessoren und sogar digitalen Aufnahmen werden häufig die Ausdrücke von Bits und KHz angezeigt. Diese beiden Begriffe beziehen sich auf die Abtastrate und die Audiodefinition, die eine digitale Aufnahme haben kann. Es gibt drei Hauptstandards für kommerzielles digitales Audio: 16 Bit 44 kHz für CD-Audio, 16 Bit 96 kHz für DVD und 24 Bit 192 kHz für DVD-Audio und etwas Blu-ray.
Die Bittiefe bezieht sich auf die Anzahl der Bits, die bei der Aufzeichnung verwendet werden, um die Amplitude der Schallwelle bei jedem Sample zu bestimmen. Eine 16-Bit-Bitrate würde also einen Bereich von 65.536 Pegeln ermöglichen, während ein 24-Bit 16,7 Millionen ermöglicht. Die Abtastrate bestimmt die Anzahl der Punkte entlang der Schallwelle, die über einen Zeitraum von einer Sekunde abgetastet werden. Je größer die Anzahl der Samples ist, desto näher befindet sich die digitale Darstellung an der analogen Schallwelle.
Hierbei ist zu beachten, dass sich die Abtastrate von einer Bitrate unterscheidet. Bitrate bezieht sich auf die Gesamtmenge der pro Sekunde in der Datei verarbeiteten Daten. Dies sind im Wesentlichen die mit der Abtastrate multiplizierten Anzahlen von Bits, die dann pro Kanal in Bytes umgewandelt werden. Mathematisch ist das so (Bits * Abtastrate * Kanäle) / 8 . CD-Audio, das Stereo oder Zweikanal ist, wäre also:
(16 Bit * 44000 pro Sekunde * 2) / 8 = 192000 bps pro Kanal oder 192 kbps Bitrate
Worauf sollte man bei diesem allgemeinen Verständnis bei der Prüfung der Spezifikationen für einen Audioprozessor genau achten? Im Allgemeinen ist es am besten, nach einer zu suchen, die mit 16-Bit-Abtastraten von 96 kHz arbeitet. Dies ist die Audiostufe, die für die 5.1-Surround-Klangkanäle bei DVD- und Blu-ray-Filmen verwendet wird. Für die Suche nach der besten Audiodefinition bieten die neuen 24-Bit-192-kHz-Lösungen eine bessere Audioqualität.
Signal-Rausch-Verhältnis
Ein weiterer Aspekt von Audiokomponenten, auf den Benutzer stoßen werden, ist das Signal-Rausch-Verhältnis (SNR). Dies ist eine Zahl, die durch Dezibel (dB) dargestellt wird, um das Verhältnis eines Audiosignals zu den von der Audiokomponente erzeugten Geräuschpegeln zu beschreiben. Je höher der Rauschabstand ist, desto besser ist die Klangqualität. Die durchschnittliche Person kann dieses Rauschen im Allgemeinen nicht unterscheiden, wenn der SNR größer als 90 dB ist.
Standards
Beim Audio gibt es eine Vielzahl unterschiedlicher Standards. Ursprünglich gab es den von Intel entwickelten AC'97-Audiostandard als standardisierte Unterstützung für die Unterstützung von 16-Bit-Audiosignalen mit 96 kHz für sechs Kanäle, die für die Unterstützung von DVD 5.1-Audio-Sound erforderlich sind. Seitdem wurden dank der hochauflösenden Videoformate wie Blu-ray neue Fortschritte im Audio-Bereich erzielt. Um diese zu unterstützen, wurde ein neuer Intel HDA-Standard entwickelt. Dies erweitert die Audiounterstützung für bis zu acht Kanäle mit 30 Bit 192 kHz, die für die 7.1-Audiounterstützung erforderlich sind. Dies ist nun der Standard für Intel-basierte Hardware, aber die meisten AMD-Hardware, die als 7.1-Audio-Unterstützung gekennzeichnet ist, kann dieselben Pegel erreichen.
Ein anderer älterer Standard, auf den verwiesen werden kann, ist 16-Bit-Sound Blaster-kompatibel. Sound Blaster ist eine von Creative Labs entwickelte Marke für Audiokarten. Der Sound Blaster 16 war eine der ersten großen Soundkarten, die die 16-Bit-Abtastrate von 44 kHz für Computer-Audio in CD-Audio-Qualität unterstützte. Dieser Standard liegt unter dem des neueren Standards und wird selten mehr referenziert.
EAX oder Environmental Audio Extensions ist ein weiterer Standard, der von Creative Labs entwickelt wurde. Anstelle eines bestimmten Audioformats handelt es sich um eine Reihe von Softwareerweiterungen, die das Audiomaterial ändern, um die Auswirkungen bestimmter Umgebungen zu replizieren. Beispielsweise könnte das auf einem Computer gespielte Audio so klingen, als würde es in einer Höhle mit vielen Echos abgespielt. Die Unterstützung dafür kann in Software oder Hardware vorhanden sein. Bei Verwendung in Hardware werden weniger Zyklen von der CPU benötigt.
Die Situation mit EAX wurde seit Vista mit Windows-Betriebssystemen komplizierter. Im Wesentlichen hat Microsoft einen Großteil der Audio-Unterstützung von der Hardware auf die Softwareseite verlagert, um ein höheres Sicherheitsniveau auf dem System zu erreichen. Dies bedeutet, dass viele Spiele, die EAX-Audio in Hardware abwickelten, jetzt stattdessen von den Softwareschichten verarbeitet wurden. Ein Großteil davon wurde durch Software-Patches für Treiber und Spiele gelöst. Es gibt jedoch ältere Spiele, die die EAX-Effekte nicht mehr verwenden können.Im Wesentlichen wurde alles auf die OpenAL-Standards verschoben, sodass EAX nur für ältere Spiele wirklich wichtig ist.
Schließlich können einige Produkte das THX-Logo tragen. Dies ist im Wesentlichen eine Zertifizierung, nach der THX Laboratories glaubt, dass das Produkt die Mindestanforderungen erfüllt oder übertrifft. Denken Sie daran, dass ein THX-zertifiziertes Produkt nicht unbedingt eine bessere Leistung oder Klangqualität hat als ein Produkt, das dies nicht tut. Die Hersteller müssen für den Zertifizierungsprozess THX-Labors bezahlen.
