Warum haben Kopfhörer so niedrigen/hohen Frequenzbereich?
Hey ich habe mich mal informiert über Kopfhörer und mir ist folgendes aufgefallen.
Es gibt Kopfhörer mit 5hz in den tiefen und Kopfhörer in den höhen von bis zu 40k hz.
Aber nun habe ich gesehen das wir Menschen in etwa nur 20-20k hz hören.
Und mit dem Alter sinkt es auf bis zu 12k hz von dem was wir hören können.
Wozu gibt es dann Kopfhörer mit niedriger hz frequenz? Und wozu Kopfhörer mit bis zu 40k hz?
Ist das nicht unnötig?
Ist das nur Marketing?
Und was sagt die Bitrate aus bei Musik?
Also 256kbit in Musik klingt ja wahrscheinlich besser als 128kbit?
1 Antwort
Die Abtastfrequenz stellt das erste der beiden Audioqualitätsmerkmale dar und beschreibt: "wie häufig kann ein Tonsignal pro Sekunde dargestellt werden" (= X-Achse)
Es gibt Frequenzen, die werden nicht direkt vom menschlichen Ohr wahrgenommen, können aber dennoch "spürbar" sein (sogenannte Oberwellen). Insofern kann Audiostück, dass Frequenzen > 25k Hz liefert, auch ein anderes Hörerlebnis bieten, als jenes, das bei 20k Hz aufhört (die nötigen Kopfhörer vorausgesetzt). Ebenso kannst du tiefe Bässe "spüren", wenn auch nicht hören.
Häufig ist da aber viel Marketing dabei, wenn ein Gamingheadset mit Frequenzen bis 45k Hz wirbt, aber die Playstation meines Wissens nach nur 48 kHz / 16 bit liefert (vorsicht: mit einem 48 kHz Sampling lässt sich nach Abtast-Theorem "lediglich" ein 24 kHz Signal erzeugen).
Ein Gaming-Headset, das bis 20-25k Hz liefert, ist absolut ausreichend.
Hinsichtlich Bittiefe: Das wäre das zweite Kriterium für Audio-Qualität. Es besagt: "wie viele verschiedene Töne können dargestellt werden". (= Y-Achse).
Man kennt es eventuell noch von den 8-Bit GameBoy Sounds, das waren dann 256 verschiedene Töne, mit denen man dann Musik und Soundeffekte gebastelt hat. Heute sind 16 bit üblich, das sind schon 65.536 Töne. Es gilt: je höher die Bittiefe, desto feiner lassen sich Klänge darstellen.
Also 256kbit in Musik klingt ja wahrscheinlich besser als 128kbit?
Das wäre eine Vermischung von beidem und beschreibt die "Bitrate", also Datenmenge pro Sekunde (korrekterweise also: kbit/s). Und ja, je höher desto besser.
Bei 48 kHz / 16bit wären das also 48.000 1/s · 16 bit = 768 kbit/s.
Mega vielen Dank für die Antwort.
Hilfreichste Antwort hast du jetzt schon sicher.
Puh, digitale Signalverarbeitung liegt schon ein Weilchen zurück aber ich versuch es mal zu erklären 😀
In der Analog-Digital-Konvertierung (ADC) gewinnt man pro zusätzlichem Bit ein SNR (Signal-to-Noise-Ratio) von 6 dB (= Faktor 2). Bei 16 bit kann das bestmöglich erreichbare SNR daher 6 db · 16 bit = 96 dB, bei 24 bit = 144 dB etc. sein. Insofern steigt mit höherer Bittiefe der Rauschabstand deutlich. Denn mit jedem Bit erhöht sich die Auflösung (= x2) und damit reduziert sich im gleichen Faktor (= /2) der Abstand vom abgetasteten Wert zum analogen Signal.
Man könnte natürlich argumentieren "viel hilft viel!" - was auch stimmt, aber wie immer mit Kosten verbunden ist (höhere Bandbreite, bessere ADCs, mehr Daten). Insofern muss man einen Mittelweg nehmen, der ein gutes SNR bietet, aber kostengünstig bleibt. Da sind 16-24 bit heutzutage sehr üblich. 32 bzw. 64 bit sind selten.
Hier gibt es eine sehr detaillierte, mathematische Herleitung für die 6 dB / Bit: https://wirelesspi.com/on-analog-to-digital-converter-adc-6-db-snr-gain-per-bit-oversampling-and-undersampling/
... bzw. das ganze etwas mehr als Textform: https://benchmarkmedia.com/blogs/application_notes/14949345-high-resolution-audio-bit-depth
Super ausführliche Antwort.
Eine Nachfrage - woher der Effekt, dass 32 Bit Signale einen besseren Rauschabstand zu 16 Bit haben?