Quantisierung

Quantisierung ist der Prozess, bei dem Eingabewerte einer festen Menge von Werten zugeordnet werden. Beispielsweise kann eine Anwendung eine quantisierende Funktion enthalten, die eine Reihe von Gleitkommazahlen auf die nächstgelegene Ganzzahl rundet. Das Ergebnis ist ein reduzierter Datensatz, der nur Ganzzahlen enthält.

Die Quantisierung von Daten stellt eine diskrete Menge von Werten bereit, die zwar geschätzt sind, aber leichter verarbeitet werden können. Beispielsweise kann das Runden von Zahlen auf die nächsten Tausend beim Darstellen von Bevölkerungsdaten in Diagrammen nützlich sein. Die Begrenzung von RGB-Werten auf einen eingeschränkten Bereich kann für eine einheitliche Farbdarstellung bei der Veröffentlichung einer Website sorgen.

Audio-Produktion

Quantisierung ist in der digitalen Audioproduktion üblich, kann sich aber auf mehrere verschiedene Dinge beziehen. Dazu gehören 1) Tonhöhenquantisierung, 2) Sample-Quantisierung und 3) MIDI-Quantisierung.

1. Tonhöhenquantisierung

Einige Instrumente wie Klavier und Cembalo haben diskrete Töne. Andere Instrumente wie Posaune und Gitarre verfügen über einen unendlichen Tonhöhenbereich. Die Quantisierung von Gitarreneingaben kann dabei helfen, den Klang eines Klaviers oder anderer Instrumente innerhalb eines Audiomixes zu treffen.

2. Sample-Quantisierung

Sampling ist der Prozess, bei dem ein analoges Audiosignal in ein digitales Format umgewandelt wird. Da analoges Audio einen unendlichen Bereich von Frequenzen hat, müssen die Werte bei der Umwandlung in digitale Daten auf einen festen Bereich quantisiert werden. Die Samplerate bestimmt, wie oft das Signal pro Sekunde abgetastet oder quantisiert wird. Zu den üblichen Sampleraten gehören 44,1 kHz und 96 kHz (96.000 Mal pro Sekunde).

3. MIDI-Quantisierung

Eine MIDI-Aufnahme enthält keine Audiodaten, sondern speichert Informationen zu jeder Note, die während des Aufnahmevorgangs gespielt wurde. Sie enthält, welche Note gedrückt wurde, wann sie gedrückt wurde, wie stark sie gedrückt wurde (die Anschlagstärke) und wann sie losgelassen wurde.

Obwohl eine MIDI-Aufnahme bereits diskrete Daten enthält, ist es möglich, das Timing jeder Note zu quantisieren. Nach der Aufnahme eines Drumloops mit einem Digitalkeyboard ist es beispielsweise üblich, die Daten auf die nächste 16tel-, 8tel- oder sogar Viertelnote zu quantisieren. Das Verschieben der Bass- und Snare-Drum-Noten auf exakte Zeitpunkte erzeugt einen gleichmäßigeren Beat.

NOTE:Die Quantisierung von Audio- und MIDI-Daten kann dabei helfen, kleinere Fehler und Unregelmäßigkeiten in einer Aufnahme zu korrigieren. Sie kann eine Aufnahme jedoch auch künstlich klingen lassen, da menschliche Aufnahmen nicht perfekt sind. Daher wird Auto-Tune bei professionellen Aufnahmen sparsam eingesetzt, und MIDI-Quantisierung eignet sich am besten für elektronische Musik.