Was bedeutet "16-Bit" im Zusammenhang mit digitalem Audio?
What does "16-bit" mean when referring to digital audio?
Converting sound into a digital format requires taking samples of the original sound wave at regular points in time. These samples numerically represent the relative strength, or amplitude, of the analog wave as it varies over time. For digital audio, these numbers are recorded in binary notation. When digital audio is advertised as 16-bit, we mean that the numerical samples of the artist's recording were recorded as 16 digit-long binary numbers.
Um Schall in ein digitales Format umzuwandeln, müssen von der ursprünglichen Schallwelle zu regelmäßigen Zeitpunkten Proben genommen werden. Diese Abtastwerte stellen die relative Stärke oder Amplitude der analogen Welle im Laufe der Zeit numerisch dar. Bei digitalen Audiodaten werden diese Zahlen in binärer Notation aufgezeichnet. Wenn digitale Audiodaten als 16-Bit-Werte beworben werden, bedeutet das, dass die numerischen Samples der Aufnahme des Künstlers als 16-stellige Binärzahlen aufgezeichnet wurden.
summarization
Ein PCM-Signal ist eine Folge von digitalen Audio-Samples, die die Daten enthalten, die zur Rekonstruktion des ursprünglichen analogen Signals erforderlich sind. Jedes Sample repräsentiert die Amplitude des Signals zu einem bestimmten Zeitpunkt, und die Samples sind zeitlich gleichmäßig verteilt. Die Amplitude ist die einzige Information, die explizit im Sample gespeichert ist. Sie wird in der Regel als Ganzzahl oder Fließkommazahl gespeichert, die als Binärzahl mit einer festen Anzahl von Stellen kodiert ist: die Bittiefe des Samples, auch Wortlänge oder Wortgröße genannt.

Die Auflösung gibt die Anzahl der diskreten Werte an, die über den Bereich der analogen Werte dargestellt werden können. Die Auflösung von binären Ganzzahlen nimmt mit zunehmender Wortlänge exponentiell zu. Wenn du ein Bit hinzufügst, verdoppelt sich die Auflösung, wenn du zwei hinzufügst, vervierfacht sie sich und so weiter. Die Anzahl der möglichen Werte, die durch eine ganzzahlige Bittiefe dargestellt werden können, kann mit 2^n berechnet werden, wobei n die Bittiefe ist. Ein 16-Bit-System hat also eine Auflösung von 65.536 (2^16) möglichen Werten.
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