HiFi Lexikon – Highend Audio Begriffe HiFi Stereo - HiFi Test - HiFi Magazin

Bittiefe (digitale Wortbreite) 

Das Ergebnis des Digitalisierens sind sogenannte Samples - diskrete, digitalisierte „Entnahmeproben“ des analogen Ursprungssignals.  Aus diesen lassen sich mittels Digital-Analog-Wandlung die ursprünglichen analogen Signale rekonstruieren. Diese Rekonstruktion unterliegt Einflüssen der „Auflösung“ der Samples, auch Bittiefe genannt sowie der Samplingfrequenz (Samplingrate).

Die „Auflösung“ oder  Bittiefe digitaler Samples zählt neben der Samplingrate/Samplingfrequenz zu den wesentlichen Einflussfaktoren auf die Qualität eines digitalen Musiksignals beziehungsweise dessen Rekonstruktion ins Analoge. Die Bittiefe entspricht der Genauigkeit, mit der jedes einzelne Sample digital repräsentiert wird - je höher die Bittiefe, desto exakter gerät die „digitale Beschreibung“ des analogen Ausgangssignals pro Sample. 16 Bit Tiefe bedeuten, dass 2 hoch 16 = 65.535 Quantisierungsschritte pro Sample errechnet beziehungsweise analoge Amplituden beim D/A-Wandeln rekonstruiert werden können. Bei 24 Bit Tiefe sind es schon 16.777.216 Schritte. Man sieht leicht, dass eine höhere Bittiefe zu „feiner“ aufgelösten Signalen führt. Die Basis „2“ rührt übrigens von der binären Speicherung digitaler Daten her: Es gibt nur die Werte/Zustände „0“ und „1“, also nur zwei verschiedene.

bittiefe

Höhere Bittiefen haben des Weiteren den positiven Effekt, dass für leise Passagen der Musik mehr Bits „übrig bleiben“, um das Signal digital zu repräsentieren. Lauteste Passagen werden mit maximal verfügbarer Bittiefe digitalisiert, leise mit zunehmend geringerer. Zuweilen bleiben so von den 16 Bit voller Bittiefe der CD für leise Abschnitte nur 5 Bit übrig. Bei einer Bittiefe von beispielsweise 24 Bit bleibt bei leisen Passagen für subtile Pegel- respektive Amplitudenänderungen des analogen Signals mehr Bittiefe verfügbar.

16 Bit haben sich aufgrund des Red-Book-Standards der CD eingebürgert. 24 oder 32 Bit, inzwischen auch teils 64 Bit hingegen sind Studiostandard. 16 Bit für CDs werden daraus übrigens mit erheblichem Aufwand mittels sogenannten Ditherings errechnet, einem Verfahren, um die unerwünschten Klangverschlechterungen aufgrund des „Weglassens“ von Bits bei der Reduzierung von beispielsweise 24 auf 16 Bit zu mildern. Dabei wird dem analogen Signal Rauschen in unhörbaren Frequenzbereichen künstlich beigemischt, um Probleme durch die Reduzierung der Bittiefe bei geringen Amplituden/Pegeln möglichst zu minimieren.

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