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Sampler & Sampling
Grundlagen zur Sampling-Technologie
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ABC
und Einmaleins
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Im
Zusammenhang mit Sampling und Samplern ist immer wieder die
Rede von Bits, Bytes, Megabytes, KiloHertz. Hier ein paar Spielereien
mit den Begriffen und Größen, die Ihnen ein wenig
mehr Überblick verschaffen sollen. Wer schon mit dem Solarrechner
auf Kriegsfuß steht, darf diesen Abschnitt auch gern überspringen.
Ein Bit ist die kleinste denkbare Information - es kann nur
0 oder 1 annehmen. Zur Darstellung größerer Zahlen
werden mehrere Bits verknüpft - in der Regel zu einem Byte.
Ein Byte enthält 8 Bits und kann damit 2 hoch 8 = 256 verschiedene
Werte darstellen. Ein 8-Bit-Sampler der ersten Generation konnte
also die gesamte Spannbreite des Eingangspegels in nur 256 Stufen
auflösen - kein Wunder, dass die Wiedergabe ?speziell?
klang.
Fasst man zwei Bytes zusammen, ergeben sich 16 Bits oder ein
"Word". Ein solches Word kann schon 65.536 verschiedene
Werte darstellen - so fein, dass keine Rasterung im Sample mehr
hörbar ist. Ein solches Word aus 16 Bit ist genau ein Sample
oder Sample-Wort.
Bei einer Sampling-Rate von 44.1 kHz wird vierundvierzigtausendeinhundert
Mal pro Sekunde ein solches Wort erzeugt. Man kann sich hier
leicht vertun: Da ein einziges Sample-Wort 16 Bit umfasst, braucht
es zwei Bytes.
44.100 mal 16 Bit sind 88.200 Bytes. Also 88.2 Kilobytes - sollte
man meinen - aber auch hier liegt man falsch.
Im binären Zahlensystem (auf Basis 2) ergeben nicht 1000
Bytes ein Kilobytes, sondern 2 hoch 10 = 1024 Bytes.
88.200 Bytes sind also lediglich rund 86 kB. Und genau das ist
der Speicheraufwand für ein 16-Bit-Monosample bei 44.1
kHz, ein Stereosample braucht genau das Doppelte.
Dasselbe Spielchen ergibt sich bei der Umrechnung von Kilobytes
in Megabytes, auch hier sind 1024 kB = 1 MB.
Mit diesen Begriffen lassen sich relativ einfach Größen
wie Speicherbedarf pro Zeit oder maximale Sample-Länge
bei gegebener Speicherkapazität ausrechnen.
Beispiel: Sie möchten sich einen Sampler zulegen, mit dem
Sie auch mal einen 3-Minuten-Titel in Stereo schneiden können.
Gehen wir davon aus, dass man auch mal Zwischenergebnisse ablegen
können muss, sollte der Sampler schon gute 5 Minuten in
Stereo bei bester Qualität fassen können.
Eine Sekunde Mono bei 16 Bit und 44.1 kHz verbraucht 86.1 kByte
Speicherplatz.
5 Minuten = 300 Sekunden verbrauchen demgemäß 25839,8
kB. Für das Stereosampling müssen wir die doppelte
Menge rechnen, ergibt rund 51679,7 kB.
Das dividiert durch 1024 ergibt die erforderliche MB-Zahl, und
die ist rund 50,5. Mit 64 MB RAM-Speicherplatz kommt man also
gut aus, allerdings liegt hier auch schon die Ausbaugrenze der
meisten Sampler.
Ein anderes Beispiel: Sie möchten ungefähr ausrechnen,
wie viel Speicherplatz ein Moogbass, den Sie sampeln möchten,
verbrauchen wird. Sie möchten vier Oktaven á vier
Samples erstellen, von denen jedes vier Sekunden lang ist. Monosampling
reicht hier aus.
4 [Okaven] x 4 = 16 [Samples] x 4 Sekunden sind 64 Sekunden
Speicherbedarf.
Die mit 86,1 kB multipliziert ergibt 5512,5 kB, das wiederum
sind rund 5,4 MB. Schon Luxus für einen einzigen Sound
- aber ein Moogbass rechtfertigt das.
Aus diesen Rechnungen lässt sich leicht erkennen, dass
bei den deutlich gestiegenen Ansprüchen an Soundqualität,
Bit-Auflösung und Wiedergabequalität auch der RAM
nicht zu knapp gehalten werden sollte. Grenzte ein Ausbau von
2 MB für die ersten 8-Bit-Sampler noch an pure Verschwendungssucht,
so sind 32 MB heutzutage nur noch die Untergrenze für professionelles
Arbeiten.
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