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Was bedeuten die Werte mit denen Audiosignale gemessen werden?

Alles über Audio Messwerte

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Es ist nicht immer ganz einfach die verschiedenen Masseinheiten zu verstehen mit denen Audiosignale beschrieben werden. Mit diesem Artikel versuchen wir da ein wenig Licht in die Sache zu bringen.

Tontechniker sind sich einig, dass man mit nur wenigen Messungen die Performance von Audio Equipment beurteilen kann. Nachfolgend fünf Masseinheiten auf die man in diesem Zusammenhang am Häufigsten trifft: Lautstärke, Verzerrung (THD+N = Total Harmonic Distortion + Noise), Frequenzgang, Signal-to-Noise Ratio (SNR), und Phase. 

Lautstärke (in dB, je höher desto besser)

Hier messen wir lediglich den maximalen Ausgangspegel eines Produktes bevor es zu zerren beginnt. Eine der Masseinheiten ist dBV. Die Verstärkung (Gain) beschreibt den Unterschied zwischen der Lautstärke des Ein- und des Ausgangssignals. 

Audio Benchmarks

Normalerweise verwenden Tontechniker den Wert Dezibel (dB) um Laustärke zu messen, da diese logarithmische Masseinheit grosse Unterschiede in kleinen Werten angeben kann. Dezibel beschreibt immer der Verhältnis zwischen zwei Werten und jedes Mal wenn man den 6 dB hinzufügt wird der Wert verdoppelt. Der Wert dBV bezieht sich auf Volt (0dBV = 1 Volt) wogegen der dBU Wert 0dBU bi 0.7746 Volt ansetzt. Auf Profi Equipment steht der '0' Wert für +4dBu während Konsumentenprodukte einen tieferen Wert von -10dBV angeben. 

Harmonische Verzerrung (in dB, je geringer desto besser)

Dies misst alles was nicht zum ursprünglichen Signal gehört. Geräte die eine reine Sinuskurve erzeugen fügen dem Signal zum Beispiel immer auch zusätzliche Obertöne hinzu. Der Begriff THD (Total Harmonic Distortion) beschreibt somit alle neu hinzugefügten Obertöne und das Ziel eines jeden Herstellers ist es diesen Begriff so gering wie möglich zu halten. Häufig sieht man auch den THD+N Wert welcher zusätzlich das vom Gerät selber erzeugte Grundrauschen mit einbezieht. 

Der THD+N Wert wird häufig in Volt RMS oder in dB ausgedrückt und beschreibt immer ein Verhältnis. Der THD+N Wert eines Verstärkers ist normalerweise um die 0.01% oder -80dB.

Frequenzgang (Abweichung in dB, je geringer desto besser)

Audio Benchmarks

Dieser Messwert beschreibt den Ausgangspegel abhängig von der Frequenz. Normalerweise erhält man eine schöne Grafik mit Frequenzen in Hz auf der horizontalen Achse und der Lautstärke in dB auf der vertikalen Achse. Das Ziel ist es hier eine möglichst lineare Achse zu haben damit alle Frequenzen gleichmässig wiedergegeben werden. Je kleiner der durchschnittliche dB Wert desto flacher der Frequenzgang - ein Wert zwischen 0 und -3dB entspricht also z.B. ±1.5dB).

Rauschabstand (in dB, je höher desto besser)

Der Rauschabstand (SNR) misst den Anteil von Grundrauschen in einem Signal. Dies hängt normalerweise vom Ausgangssignal des Geräts ab. Den THD Wert erhalten wir indem wir das Gerät zuerst ohne Ausgangssignal und anschliessend mit messen und zuletzt den Unterschied der beiden Werte beschreiben. Wie beim THD Wert so wird auch dieser in dB beschrieben

Phase (in dB, der tiefste Wert ist der beste)

Audio Benchmarks

Das Thema der Phase haben wir in  den folgenden Artikel bereits ausführlich beschrieben: 

Phasen werden also allgemein in Grad angegen und beeinflussen somit das Frequenzband und die Amplitude des Signals. 

A phase offset or difference is often inaudible on one single channel. But when at least two channels are involved and they are out of phase, it can cause level variations (additions or subtractions) at given frequencies. With a simple sine wave (only one frequency), you'll be able to hear level spikes and dips. With a complex wave (combination of several frequencies), some frequencies will be affected (amplified, attenuated or even canceled) while others will be unaffected, which will impact the frequency response of the combined signals. Phase offset in audio material is sometimes due to the presence of delays in the audio path, which might be caused by analog components or by Digital Signal Processors (DSP). If some channels are delayed while others aren't, there will be a phase offset between them. With pro audio gear, the best is to have the lowest possible phase offset.

Now you know all six essential audio measurements. And from now on their results ought to be no mystery to anyone.

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