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2017 | OriginalPaper | Chapter

3. Digitale Signalverarbeitung und Audiocodierung

Author : Martin Werner

Published in: Nachrichtentechnik

Publisher: Springer Fachmedien Wiesbaden

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Zusammenfassung

Zur Digitalisierung analoger Signale sind zwei Schritte notwendig: die Abtastung und die Quantisierung. Folgt man dem Abtasttheorem, ist die ideale Abtastung reversibel. Die Quantisierung ist hingegen nicht reversibel. Die Größe des Quantisierungsfehlers kann jedoch durch die Zahlendarstellung eingestellt werden.
Zur digitalen Signalverarbeitung stehen digitale Filter, wie Tiefpässe und Bandpässe, mit hohen Sperrdämpfungen in transversaler (FIR) oder rekursiver (IIR) Struktur zur Verfügung. Dazu eröffnet die diskrete Fourier-Transformation (DFT) am Digitalrechner den Zugang zu Methoden aus dem Frequenzbereich.
Die Digitalisierung von Audiosignalen erforderte einen eigenen Zugang. Wegen der subjektiven Bewertung des Quantisierungsgeräuschs durch das menschliche Gehör wird in der Telefonie eine ungleichförmige Quantisierung angewendet. Die logarithmische Pulse Code Modulation (PCM) liefert mit der Bitrate von 64 kbit/s eine der analogen Telefonie entsprechende Hörqualität. Moderne Datenkompressionsverfahren, wie der weitverbreitete HE-AACv2-Audiocodec, nutzen die Erkenntnisse der Psychophysik über das menschliche Hören zur wahrnehmungsbasierten Codierung.

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Footnotes
1
Alec H. Reeves (1902–1971), britischer Ingenieur.
 
2
Chwarismi Mohammed (um 780–846), persischer Mathematiker und Astronom. Von seinem Namen, mittellateinisch Algorismi, leitet sich der Ausdruck Algorithmus ab.
 
3
Rosa Louise Parks(1913–2005), US-amerikanische Bürgerrechtlerin, löste 1955 den Montgomery-Bus-Boykott aus.
 
4
Georg Friedrich Bernhard Riemann(1826–1866), deutscher Mathematiker.
 
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Metadata
Title
Digitale Signalverarbeitung und Audiocodierung
Author
Martin Werner
Copyright Year
2017
Book
Nachrichtentechnik

Print ISBN: 978-3-8348-2580-3

Electronic ISBN: 978-3-8348-2581-0

Copyright Year: 2017

DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-8348-2581-0_3