Grundlagen

Periodische Luftdruckschwankung erzeugt Ton:

Frequenz bestimmt die Höhe.
Amplitude bestimmt die Lautstärke.
Schwingungsform bestimmt den Klang.

Der hörbare Bereich liegt zwischen 20 Hz und 20 KHz.
Der ertragbare Bereich liegt zwischen 0 und 130 dB.

Schallintensität = Leistung pro Fläche

notiert in (Watt/ $m^{2}$ ).

Schallpegel = 10facher dekadischer Logarithmus

vom Verhältnis zweier Schallintensitäten

notiert in db, dezibel.

$\begin{picture}(11,26) \put(3,1){\line (0,1){24}} \put(2.5,1){\line (1,0){1}} \p... ...akebox(0,0){$10^{-12}$}} \put(4,25){\shortstack[l]{H''orschwelle}} \end{picture}$

Typische Lautstärkepegel, angegeben in Watt pro

und in dezibel

Digitalisierung

PCM = Pulse Code Modulation:

Anforderungen an die Digitalisierung:

Abtastfrequenz muss mindestens doppelt so groß sein wie die höchste vorkommende Frequenz.

Aliasing-Effekt bei Verwendung von 8/7 der Originalfrequenz

Da der hörbare Bereich sich bis 20 KHz erstreckt, ist eine Abtastfrequenz von mind. 40 KHz erforderlich.
Etwa 6 dB entsprechen einem Verdoppeln der Amplitude
16 Bit können 16 $\cdot$ 6 = 96 dB abdecken.

Eine Single-Speed Audio-CD verwendet 44.100 Hz in Stereo
$\Rightarrow$ 2 $\times$ 16 $\times$ 44.100 = 1.34 MBit/sec

Telefon (Frequenzbereich 200 - 3200 Hz) verwendet 8.000 Hz in Mono
$\Rightarrow$ 8 $\times$ 8.000 = 62.5 KBit/sec

Schallintensität	=	Leistung pro Fläche
		notiert in (Watt/ $m^{2}$ ).

Schallpegel	=	10facher dekadischer Logarithmus
		vom Verhältnis zweier Schallintensitäten
		notiert in db, dezibel.