Quantisierung

Quan|ti|sie|rung 〈f. 20〉 = Quantelung

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I

Quantisierung,

 

1) Nachrichtentechnik: die Umwandlung eines analogen (amplitudenkontinuierliches) in ein digitales (amplitudendiskretes) Signal. Der Amplitudenbereich der Signalschwingung wird in kleine Teilbereiche unterteilt. Jeder dieser Teilbereiche wird durch einen zugeordneten (quantisierten) Wert dargestellt. Dadurch entsteht ein treppenförmiges Signal, das nur diskrete Amplitudenwerte annimmt und somit nur einen endlichen Zeichenvorrat aufweist, der codiert (Codierung) und praktisch fehlerfrei übertragen werden kann. Das ursprüngliche Signal wird im Empfänger aus dem quantisierten Signal rekonstruiert, wobei eine Quantisierungsverzerrung (Quantisierungsgeräusch) unvermeidbar ist. Sie ist umso geringer, je mehr Quantisierungsstufen vorhanden sind. Eine vertretbare Fernsprechqualität ist z. B. mit 32 Quantisierungsstufen erreichbar. (Analog-digital-Umsetzer, Pulscodemodulation)

 

 2) Physik: Quạntelung, Ersetzung kontinuierlicher Zustände und Übergänge durch diskrete (d. h. ganz bestimmte), zwischen denen keine anderen erlaubt sind. Die Quantisierung kennzeichnet den Übergang von der klassischen Mechanik zur Quantenmechanik unter Ersetzung der mit kontinuierlichen Werten auftretenden klassischen Größen durch quantenmechanischen Größen, die in vielen Fällen nur diskrete (quantisierte) Werte annehmen können (z. B. Energien eines Atomspektrums) oder als Vielfache einer elementaren Einheit auftreten (z. B. elektrische Ladung, Drehimpuls). Formal werden bei der kanonischen Quantisierung die Observablen wie Ort, Impuls und Energie durch Operatoren beschrieben, die bestimmten Vertauschungsrelationen genügen und diskrete Eigenwerte besitzen. - Die Quantisierung eines Wellenfeldes in der Quantenfeldtheorie wird als Feldquantisierung (zweite Quantisierung) bezeichnet.

II

Quantisierung

 

[lateinisch], bei der Analog-Digital-Umwandlung notwendige Zerlegung des kontinuierlichen Ausgangssignals in einzelne Messwerte, die dann in binärer Kodierung gespeichert werden. Je dichter die Messwerte beieinander liegen (Abtastfrequenz, Sampling Rate), desto genauer wird das ursprüngliche Signal registriert. Die Quantisierung spielt bei allen auf Pulse-Code-Modulation beruhenden Verfahren (CD, Compact Disc, Digital Audiotape, Digital Recording, Sampling) eine Rolle, aber auch bei der Speicherung von Rhythmuswerten in Sequenzern und Drum-Computern. Bei der Programmierung dieser Geräte kann man meist eine bestimmte Auflösung, d. h. einen kleinsten realisierbaren Notenwert innerhalb eines Taktes oder einer Zählzeit, vereinbaren.

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Quan|ti|sie|rung, die; -, -en 1. (Physik) (in der Theorie) Übergang von der klassischen, d. h. mit stetig veränderlichen physikalischen Größen erfolgenden Beschreibung zur quantentheoretischen Beschreibung eines [mikro]physikalischen Systems. 2. (Nachrichtent.) Unterteilung des Amplitudenbereichs eines kontinuierlich verlaufenden Signals in eine endliche Anzahl kleiner Teilbereiche. 3. Quantelung.