TECHNIKGESCHICHTE
Abb. 4: Blockdiagramm des Aufnahme- und Wiedergabeprinzips der Compact Disc. Zeichnung und Fotos M2Counselling. Aufnahme und Signalaufbereitung Eine Musikdarbietung wird heute, nicht so wie im Blockdiagramm vereinfacht gezeigt mit einem Stereomikrophon, sondern meist über sehr viele Mikrophone aufgenommen und auf hochwertigen digitalen Mehrspurbandmaschinen oder heute meistens Digital Audio Workstations (DAW) gespeichert und dann im Studio zu einem Stereosignal abgemischt. Der linke und der rechte Kanal durchlaufen dann ein Anti-Aliasing Tiefpassfilter, bevor sie an die beiden 16 Bit Analog Digital Converter (ADC) gelangen. Die Abtastrate der ADCs, also die Anzahl der Pro20
ben pro Sekunde, die aus dem kontinuierlichen analogen Audiosignal entnommen werden, legt dann die höchste Audiofrequenz des CD-Systems fest. Dem liegt das Abtasttheorem von Nyquist und Shannon zugrunde. Es besagt, dass ein auf fmax bandbegrenztes Signal aus einer Folge von äquidistanten Abtastwerten exakt rekonstruiert werden kann, wenn es mit einer Frequenz (Abtastrate) von größer als 2 x fmax abgetastet wurde. Nehmen wir als fmax 20 kHz, also die Obergrenze des menschlichen Hörbereichs, so muss die Abtastfrequenz größer als 40 kHz sein. Es muss aber gewährleistet sein, dass
Rundfunk & Museum 102 – Februar 2022
im abzutastenden Eingangssignal des Analog Digital Converters keine höhere Frequenz als die halbe Abtastfrequenz vorhanden ist. Deswegen ist ein Tiefpass-Filter am ADC Eingang erforderlich. Da man aber so ein Filter aus physikalischen Gründen nicht beliebig steil machen kann hat man bei der CD eine Abtastfrequenz von 44,1 kHz gewählt (44,1 kHz / 2 = 22,05 kHz), sodass quasi für den Dämpfungsanstiegsverlauf des Filters 2,05 kHz (aus 22,05 kHz – 20 KHz) zur Verfügung stehen. Warum beschreiben wir hier die Abtastung des Signals so im Detail? Weil von Vinyl-Liebhabern immer wieder damit
