Vorlage für Experten und Expertinnen

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1 2007 Gewerbliche Lehrabschlussprüfungen Multimediaelektroniker / Multimediaelektronikerin Berufskenntnisse schriftlich Multimediatechnik AUDIO Vorlage für Experten und Expertinnen Zeit 120 Minuten für alle 4 Positionen (Für die Position Audio wird 30 Minuten Prüfungszeit empfohlen) Hilfsmittel erlaubt: Taschenrechner (netzunabhängig) Formelbuch in einem Bundesordner A5 mit einer Rückenbreite von 7 cm. Der Ordner kann noch mit persönlichen Unterlagen aufgefüllt werden. nicht erlaubt: Datenaustausch Notenskala Maximale zahl: = Note = Note = Note = Note = Note = Note = Note = Note = Note = Note = Note 1 Sperrfrist: Diese Prüfungsaufgaben dürfen nicht vor dem 1. September 2008 zu Übungszwecken verwendet werden! Erarbeitet durch: Arbeitsgruppe Lehrabschlussprüfungsfragen im Beruf MultimediaelektronikerIn Herausgeber: DBK, Deutschschweizerische Berufsbildungsämter-Konferenz, Luzern

2 Multimediatechnik: AUDIO 1. Verbinden Sie die Geräte mit den HF- und NF-Leitungen / 2 Übertrag... / 2 Multimediatechnik_AUDIO_Experte_LAP07.doc 2

3 Multimediatechnik: AUDIO Übertrag... / 2 2. Folgende Praxisprobleme sollen mit den Angaben aus der Tabelle gelöst werden. Mikrofontyp R i U q Tauchspul (mit Übertrager) 200 Ω 2 mv a) Wie gross muss bei dem aufgeführten Mikrofon der Eingangswiderstand des nachfolgenden Verstärkers sein, damit die Eingangsspannung U = U q /2 gross wird? R i = R L (R L = 200 Ω)... / 1 b) Das Mikrofon soll an einen Verstärker mit einem Eingangswiderstand von 10 kω betrieben werden. Wie gross ist dann die Eingangsspannung für den Verstärker? U q = 2 mv R i = 200 Ω R L = 10 kω U U q = R L R i +R L U = U q R L R i +R L = 2mV 10 kω 10,2 kω = 1,96 mv... / 2 Übertrag... / 5 Multimediatechnik_AUDIO_Experte_LAP07.doc 3

4 Multimediatechnik: AUDIO Übertrag... / 5 3. Sie sollen mehrere Lautsprecher an eine Verstärkeranlage anschliessen. Leider fehlen an den Lautsprechern entsprechende Markierungen, um sie phasenrichtig anschliessen zu können. Beschreiben Sie wie Sie vorgehen, damit alle Lautsprecher phasenrichtig angeschlossene werden. Man legt eine Gleichspannung (ca. 1,5 bis 4,5 V) an die Schwingspule des Lautsprechers an und beobachtet dabei, ob sich die Membran des Lautsprechers nach vorne oder hinten bewegt. Man markiert dann den Lautsprecheranschluss, an den man den Pluspol der Gleichspannungsquelle anlegen muss, damit sich die Membran z.b. nach vorne bewegt. Dies muss dann bei allen Lautsprechern gleich sein. Auch andere Lösungen möglich!... / 2 4. Ein Audioübertragungssystem hat den gezeigten Amplitudengang. Um welchen Spannungsverstärkungsfaktor müsste die Frequenz 100 Hz zusätzlich verstärkt werden, damit der Pegel gleich gross wie bei 1 khz wird? 90 Pegel bei 100 Hz: Pegel bei 1 khz: k 10 k Frequenz in Hz L p1 = 70 db(spl) L p2 = 82 db(spl) g u = L p2 L p1 = 82 db 70 db = 12 db g u 12 V u = = = 3,98 Oder g u = 6 db + 6 db V u = 2 2 = 4... / 3 Übertrag... / 10 Multimediatechnik_AUDIO_Experte_LAP07.doc 4

5 Multimediatechnik: AUDIO 5. Übertrag... / 10 a) Kreuzen Sie das richtige Frequenzspektrum für das gezeigte modulierte Signal an. U (V) f (khz) U (V) f (khz) U (V) f (khz) U (V) f (khz)... / 1 b) Um welche Modulationsart handelt es sich? Amplitudenmodulation (AM)... / 1 Übertrag... / 12 Multimediatechnik_AUDIO_Experte_LAP07.doc 5

6 Multimediatechnik: AUDIO Übertrag... / Ein Kunde fragt Sie nach der Funktion des Drehschalters an seinem Verstärker. Infolge starker Abnützung der Frontplatte kann die Beschriftung unter dem Schalter nicht mehr entziffert werden. Die Schalterpositionen sind nur mit Zahlen bezeichnet. Da Sie das Gerät auch nicht näher kennen, bleibt Ihnen nur der Blick ins Schaltbild. Das folgende Bild zeigt den Schaltbildauszug mit dem betreffenden Schalter. S a) Beschreiben Sie die Funktion des mit einem Rahmen versehenen Schaltungsteils. Rauschfilter (Tiefpass Dämpfung der hohen Frequenzen)... / 2 b) Wo liegt die Grenzfrequenz für die Schalterstellungen 2? f g = 1 2π R C R = 100 kω C 2 = 240 pf f g2 = 6,63 khz... / 2 Übertrag... / 16 Multimediatechnik_AUDIO_Experte_LAP07.doc 6

7 Multimediatechnik: AUDIO Übertrag... / Das Blockschaltbild zeigt die Decodierung des FM-Stereo-Multiplexsignals nach dem Matrixverfahren. Dabei trennen drei Filter das Signal in entsprechende Teile. Geben Sie an, welche Information (Signale) die Teile hinter den drei Filtern Z1 bis Z3 jeweils enthalten. Z1: 0 khz khz L + R (Monosignal) Z2: 23 khz khz Hilfssignal (38 khz Träger unterdrückt mit L R AM moduliert) Z3: 19 khz Pilotton zur Hilfsträger-Regeneration... / 1... / 1... / 1 Übertrag... / 19 Multimediatechnik_AUDIO_Experte_LAP07.doc 7

8 Multimediatechnik: AUDIO Übertrag... / In der Schaltung werden elektrische Signale in Lichtsignale umgewandelt (LWL = Lichtwellenleiter). a) In welchem Bauteil erfolgt die Umwandlung in Lichtsignale? LED SFH 750 am Ausgang des Operationsverstärkers LF / 1 b) Welchen Spannungswert gegen Masse zeigt ein Spannungsmesser mit einem Innenwiderstand von 1 MΩ am Anschluss 3 der integrierten Schaltung an? (Eingangswiderstand IC unendlich gross) Kreuzen Sie die richtige Antwort an. 4,5 V ca. 4,3 V 2,25 V ca. 1 V... / 1 Total... / 21 Multimediatechnik_AUDIO_Experte_LAP07.doc 8

9 2007 Gewerbliche Lehrabschlussprüfungen Multimediaelektroniker / Multimediaelektronikerin Berufskenntnisse schriftlich Multimediatechnik EMPFANG / ÜBERTRAGUNG Vorlage für Experten und Expertinnen Zeit 120 Minuten für alle 4 Positionen (Für die Position Empfang/Übertragung wird 30 Minuten Prüfungszeit empfohlen) Hilfsmittel erlaubt: Taschenrechner (netzunabhängig) Formelbuch in einem Bundesordner A5 mit einer Rückenbreite von 7 cm. Der Ordner kann noch mit persönlichen Unterlagen aufgefüllt werden nicht erlaubt: Datenaustausch Notenskala Maximale zahl: = Note = Note = Note = Note = Note = Note = Note = Note = Note = Note = Note 1 Sperrfrist: Diese Prüfungsaufgaben dürfen nicht vor dem 1. September 2008 zu Übungszwecken verwendet werden! Erarbeitet durch: Arbeitsgruppe Lehrabschlussprüfungsfragen im Beruf MultimediaelektronikerIn Herausgeber: DBK, Deutschschweizerische Berufsbildungsämter-Konferenz, Luzern

10 Multimediatechnik: Empfang / Übertragung 1. Bei der Ausrichtung einer Parabolantenne für die Satelliten Astra / Hotbird wird der direkte und schielende Empfang verwendet. a) Welches LNB wird für Astra und welches LNB für Hotbird verwendet? Astra: Schielender -Empfang. Hotbird: Direkter -Empfang..../ 1 Direkter Empfang Schielender Empfang b) Begründen Sie die Aussage. Für den direkten Empfang sollte der Satellit mit der geringeren Leistung gewählt werden, da das LNB dann im zentralen Mittelpunkt steht (Astra höhere Leistung)..../ 1 2. Ordnen Sie die beiden Verteilungsarten (Stern- und Baumverteilung) den Aussagen auf der rechten Seite zu: Sternverteilung Baumverteilung Abgestufte Auskoppeldämpfung Enddose / Stichdose erlaubt Veraltetes System Individuelles Anspeisen möglich Kleine gegenseitige Beeinflussung Bevorzugte Bauweise in Neubauten Matrixverteilung für SAT- ZF.../ 3 Übertrag.../ 5 Multimediatechnik_Empfang+Übertragung_Experte_LAP07.doc 2

11 Multimediatechnik: Empfang / Übertragung Übertrag.../5 3. Welche Distanz D muss an Ihrem Arbeitsort mindestens eingehalten werden bei einer Satelliten Anlage mit Ausrichtung auf Astra? H max = 12.5m, Höhe Satelliten Antenne H Sat Antenne = 2m H Sat Antenne Elevation in der Schweiz: Schaffhausen = 35 Zürich = 35.4 Basel = 35,1 St. Gallen = 35.4 Bern = 35.8 Chur = 36 Lugano = 37 D D H H max max tanαel tanαel = 10.5m tan 37 = 10.5m tan 35 = 14m = 15m.../ 3 4. In der Kopfstation einer GA-Anlage wird für den digitalen Satelliten-Empfang ein Kanalumsetzer gemäss untenstehender Abbildung eingesetzt. Nennen Sie den Frequenzbereich des HF-Eingangs und des HF-Ausgangs und geben Sie die jeweils dazugehörige Modulationsart an. HF- Eingangs-Bereich: (950MHz) 1100MHz 2150MHz. Modulation: QPSK/ 8PSK HF- Ausgangs-Bereich: 47MHz 862 MHz. Modulation: QAM.../ 2 Übertrag.../10 Multimediatechnik_Empfang+Übertragung_Experte_LAP07.doc 3

12 Multimediatechnik: Empfang / Übertragung Übertrag.../10 5. Bei der Überprüfung einer Satelliteninstallation messen Sie mit Hilfe des Analog- Satellitenantennenmessgerätes das Programm des ZDF direkt am LNB Ausgang. Empfangsdaten ZDF: Satellit Orbitposition Transp. Frequenz Pol. Astra 19.2 Ost GHz Horiz. a) Welche Frequenz muss am Testgerät eingestellt werden?.../ 1 f Empfang f Osz = f ZF = GHz 9.75 GHz = GHz b) An welchem Ausgang des Quattro- LNB muss das Testgerät angeschlossen werden? Das Testgerät muss am Anschluss Horizontal Low angeschlossen werden..../ 1 6. Ein Kunde bemängelt bei seiner Satelliten- Anlage häufige Bildaussetzer oder Klötzchen- Bildung. Die Fehler-Erscheinung tritt nur beim Programm Tele5 auf der Frequenz GHz vertikal auf. Bei der Besichtigung der Antennenanlage stellen Sie fest, dass ungenügend geschirmte Koaxialkabel verwendet werden. a) Welches der aufgeführten Geräte verursacht die Störung? TV-Gerät X DECT Telefon UKW Radio Babyfon.../ 1 b) Begründen Sie, weshalb die Störung nur bei dieser Frequenz auftritt. Eingangsfrequenz Oszifrequenz = DECT Frequenz GHz 10.6 GHz = 1880 MHz. Die 1880 MHz entsprechen der Funkfrequenz der DECT Telefone..../ 1 Übertrag.../14 Multimediatechnik_Empfang+Übertragung_Experte_LAP07.doc 4

13 Multimediatechnik: Empfang / Übertragung Übertrag.../14 7. Ein Kunde beanstandet, dass mit seiner Multifeed Satellitenantenne nicht mehr alle Programme empfangbar sind. Messungen direkt an der Satellitenanlage ergaben keine Fehler. Die Einstellungen am Satelliten Empfänger sind aus den nachfolgenden Bildern ersichtlich. Welche Einstellung ist fehlerhaft? Bei beiden Bildschirmen ist eine identische DiSEqC Einstellung vorhanden..../ 1 8. Ein Kunde möchte an seinem ISDN-Anschluss zusätzlich zu den 2 ISDN Telefonen ein Analog Telefon und ein ADSL Modem betreiben. Zeichnen Sie ein komplettes Installationsschema auf..../ 3 Total.../18 Multimediatechnik_Empfang+Übertragung_Experte_LAP07.doc 5

14 2007 Gewerbliche Lehrabschlussprüfungen Multimediaelektroniker / Multimediaelektronikerin Berufskenntnisse schriftlich Multimediatechnik IT Vorlage für Experten und Expertinnen Zeit 120 Minuten für alle 4 Positionen (Für die Position IT wird 30 Minuten Prüfungszeit empfohlen) Hilfsmittel erlaubt: Taschenrechner (netzunabhängig) Formelbuch in einem Bundesordner A5 mit einer Rückenbreite von 7 cm. Der Ordner kann noch mit persönlichen Unterlagen aufgefüllt werden. nicht erlaubt: Datenaustausch Notenskala Maximale zahl: = Note = Note = Note = Note = Note = Note = Note = Note = Note = Note = Note 1 Sperrfrist: Diese Prüfungsaufgaben dürfen nicht vor dem 1. September 2008 zu Übungszwecken verwendet werden! Erarbeitet durch: Arbeitsgruppe Lehrabschlussprüfungsfragen im Beruf MultimediaelektronikerIn Herausgeber: DBK, Deutschschweizerische Berufsbildungsämter-Konferenz, Luzern

15 Multimediatechnik: IT 1. Ergänzen Sie in der folgenden Abbildung die fehlenden Bezeichnungen der Blöcke und der Bussysteme. Zentraleinheit CPU Prozessor Adressbus Speicher (RAM / ROM) Ausgabe Eingabe Datenbus Steuerbus.../3 2. Nennen Sie vier unterschiedliche Einstellungen, welche gemeinsam das Eindringen Unbefugter in ein WLAN verhindern sollen, die in einem modernen Access Point oder Router vorgenommen werden können. Verschlüsselung (WEP; WPA; WPA2; WPA-Radius) Shared Key (Schlüssel schon zur Kontaktaufnahme nötig) MAC-Filter ESSID / SSID Broadcast unterdrücken Kein DHCP (fixe IP) Abdeckung einschränken (Sendeleistung reduzieren; Platzierung des Routers ändern; Richtstrahl) Konfiguration via WLAN ausschalten und Admin Passwort ändern..../2 Übertrag.../5 Multimediatechnik_IT_Experten_LAP07.doc 2

16 Multimediatechnik: IT Übertrag.../5 3. Die folgende Abbildung zeigt einen Speicherbaustein im PLCC-Gehäuse. a) Handelt es sich beim 27C256 um einen RAM- oder ROM-Baustein? Begründen Sie Ihre Antwort. Es ist ein ROM-Baustein; der Baustein hat keinen write Anschluss..../1 b) Wie gross ist die Speicherkapazität des 27C256 in KByte? n Adr C = = = 32KByte c) An welcher PIN-Nummer liegt der Anschluss output enable? OE = Pin 25.../1.../1 4. Viele moderne Motherboards bieten die Möglichkeit, mehrere Festplatten zu so genannte RAID-Arrays zusammen zu schalten. Ergänzen Sie die Tabelle. RAID-Level Anzahl der Laufwerke (n) n > 1 n = 2 n > 2 Redundante Laufwerke Verlorener Festplattenplatz in % / n 100 / n.../3 Übertrag.../11 Multimediatechnik_IT_Experten_LAP07.doc 3

17 Multimediatechnik: IT Übertrag.../11 5. Wenn am Eingang eines D/A-Wandlers mit einer Auflösung von 8 Bit das Datenwort B steht, misst man am Ausgang eine analoge Spannung von U a = 2.2V. Die Referenzspannung beträgt U ref = 2.56V. Berechnen Sie: a) Die analoge Ausgangsspannung, wenn am Eingang das Datenwort A5 H steht. U U ref 2.56V = = = LSB 10 A5 = 165 H D mv U a = mV = 1650mV = 1. 65V.../2 b) Die maximale Ausgansspannung U a max. U a = U ref U LSB = 2.56V 0.01V 2. 55V max =.../1 6. Bei der Digitalisierung analoger Signale werden die abgetasteten Samples in der Quantisierungsstufe fixen Werten zugeordnet. Die dabei entstehenden Fehler machen sich im rückgewandelten Audiosignal als Störgeräusch bemerkbar, welches sich wie überlagertes Rauschen verhält (Quantisierungsrauschen). a) Nennen Sie zwei Möglichkeiten, mit denen sich das Quantisierungsrauschen verringern lässt. Erhöhen der Auflösung (mehr Quantisierungsstufen) Erhöhen der Abtastfrequenz (oversampling) Verringern der max. Eingangsspannung.../1.../1 b) Wie gross ist der Signal-Rausch-Abstand in db (S/N-Ratio) bei einem 16-Bit D/A Wandler? Lösung 1: Lösung 2: Lösung 3: (Faustregel) 16 SNR = 20log 2 = 20log = dB SNR = 6.02dB nbit dB = dB SNR = nbit 6 db = 96dB.../2 Übertrag.../18 Multimediatechnik_IT_Experten_LAP07.doc 4

18 Multimediatechnik: IT Übertrag.../18 7. Im Manual zu einem WLAN-Router finden Sie die Einstellung factory defaults folgendermassen beschrieben. Factory defaults 1. Power off the device. 2. Press the reset button and hold. 3. Power on the device. 4. Keep the button pressed about 5 seconds. 5. Release the button 6. Watch the Status LED's. They will flash 8 times and then STATUS flashes once per second Übersetzen Sie die Sätze 4, 5 und 6 fachlich korrekt. 4. Halten Sie den Reset Knopf für 5 Sekunden gedrückt 5. Lassen Sie den Knopf los 6. Beachten Sie die Status-LED's; die LED's blinken 8-mal und dann blinkt die LED STATUS im Sekundentakt..../3 Total.../21 Multimediatechnik_IT_Experten_LAP07.doc 5

19 2007 Gewerbliche Lehrabschlussprüfungen Multimediaelektroniker / Multimediaelektronikerin Berufskenntnisse schriftlich Multimediatechnik VIDEO Vorlage für Expertinnen und Experten Zeit 120 Minuten für alle 4 Positionen (Für die Position Video wird 30 Minuten Prüfungszeit empfohlen) Hilfsmittel erlaubt: Taschenrechner (netzunabhängig) Formelbuch in einem Bundesordner A5 mit einer Rückenbreite von 7 cm. Der Ordner kann noch mit persönlichen Unterlagen aufgefüllt werden. nicht erlaubt: Datenaustausch Notenskala Maximale zahl: = Note = Note = Note = Note = Note = Note = Note = Note = Note = Note = Note 1.0 Sperrfrist: Diese Prüfungsaufgaben dürfen nicht vor dem 1. September 2008 zu Übungszwecken verwendet werden! Erarbeitet durch: Arbeitsgruppe Lehrabschlussprüfungsfragen im Beruf MultimediaelektronikerIn Herausgeber: DBK, Deutschschweizerische Berufsbildungsämter-Konferenz, Luzern

20 Multimediatechnik: VIDEO 1. Das folgende Bild zeigt die prinzipielle Digitalisierung des Leuchtdichtesignals mit 4 Bit. Ergänzen Sie die Bitfolge im Videosignal..../1.../1.../1 Übertrag.../3 Multimediatechnik_VIDEO_Experten_LAP07.doc 2

21 Multimediatechnik: VIDEO Übertrag.../3 2. Bekanntlich arbeitet die Zeilenendstufe als umschaltbarer Resonanzverstärker. Geben Sie die Bauelemente, die aktiv sind, für die folgenden Zeitabschnitte an. t o bis t 1 : V 2 / L in / C 1 / Abl. t 1 bis t 3 :. L in / C 1 / Abl. / C 2 t 3 bis t o :.V 3 / L in / C 1 / Abl..../3 3. Bei einer Videonachbearbeitung können Sie zwischen den Video-Formaten 720p und 1080i wählen. Beschreiben Sie den Unterschied in Bezug auf Bildaufbau und Auflösung der beiden Formate. 720p Progressiver Bildaufbau (Vollbilder), die Auflösung beträgt dabei 720 mal i Interlaced Bildaufbau (Zeilensprung), die Auflösung beträgt dabei 1080 mal /2 Übertrag.../8 Multimediatechnik_VIDEO_Experten_LAP07.doc 3

22 Multimediatechnik: VIDEO Übertrag.../8 4. Das untenstehende Bild zeigt einen Ausschnitt einer 100Hz TV-Feature Box. Nennen Sie drei Aufgaben des Memory-Controller Bausteins. Synchronisierung der Ablenkgeneratoren auf die doppelte Zeilen- und Bildfrequenz. Platzierung der einlaufenden Bilddaten in den Speicher. Doppelte Auslesung der Bilddaten, die an den D/A Wandler weitergegeben werden. Adressverwaltung des Speichers bei Normal, Kleinbild und Zoom. Synchronisierung der Ein-Auslese Zyklen..../3 Übertrag.../11 Multimediatechnik_VIDEO_Experten_LAP07.doc 4

23 Multimediatechnik: VIDEO Übertrag.../11 5. Bei einem älteren TV- Gerät wird das Luminanz- / Chrominanzsignal mittels eines Filters aufgetrennt (F 120). Skizzieren Sie den Amplitudengang vom Pin 1 und Pin 5 des Filters und geben Sie die Eckfrequenzen an. A Pin 1 ca. 3.6MHZ 5MHz f /2 A Pin 5 DC bis ca. 3.6MHz f.../2 Übertrag.../15 Multimediatechnik_VIDEO_Experten_LAP07.doc 5

24 Multimediatechnik: VIDEO Übertrag.../15 6. Im Bild unten ist das Prinzip einer DLP-Projektion dargestellt. Beschriften Sie die 6 mit der deutschen Bezeichnung Digitale Licht Prozessor Platine, Steuerung der Kleinspiegel. 2. Optik, Projektionslinse 3. Mikromechanisch arbeitende Kleinspiegel 4. Farbrad mit Farbfilter (Filterrad) 5. Lichtquelle, Lampe 6. Bildschirm, Leinwand /3 Total.../18 Multimediatechnik_VIDEO_Experten_LAP07.doc 6