Informatik / G. Graubner

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Kathrin Esser
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Qualitätskriterien Wiedergabe und Aufnahme Speicherung digitaler

2 Was ist Schall Schwingung Eigenschaften von Schallquellen Welle grafische Darstellung Hörfläche Schall/Ton/Klang/Geräusch Digitaler Ton Qualitätskriterien Wiedergabe und Aufnahme Speicherung digitaler Audiodaten Digitaler Ton auf Magnetband Mit Licht Ton speichern Aufbau einer CD Audioformate

4 1]

5 Ausbreitungsgeschwindigkeit = Schallgeschwindigkeit (343 m/s in der Luft) (1235 km/h in der Luft) Frequenz = Tonhöhe (in Hz) tiefster sinbarer Ton: Kontra-F (43 Hz) höchster Ton: e4 (2607 Hz) Amplitude (Schallleitungspegel) = Lautstärke (in db)

6 Lautstärke steigt an Tonfrequenz erhöht sich Rauschen gleichmäßiger Ton

7 Infraschall (<16Hz) Hörschall (16Hz bis 20kHz) für Menschen hörbarer Schall Ultraschall (>20kHz bis 10 GHz) Hyperschall (>10 GHz) nur noch bedingt ausbreitungsfähig) 2] wikimedia.org/wikipedia/commons/8/8d/hoerflaeche.svg

8 Schall: Ton: Klang: Geräusch: Gemisch aus Grundtönen und Obertönen (Harmonische, Partialtöne) = Spektrum = Klangfarbe eine Frequenz Ton + Obertöne Klang-/Tongemisch, kein obertöniges Verhältnis, Rauschen

10 Abtastrate o digitale Signale haben keine fließenden Übergänge Wie häufig Stichproben (Samples) vom Audiosignal? o Angabe in Hertz (Hz = Samples je Sekunde) o Beispiele: CD: 44,1 khz Telefon: 8 khz Profi: 96 khz 3 ] M.Rust

11 Auflösung o Wieviele Zustände je Sample, Wertemenge o Beispiele: CD: 16 Bit Telefon: 8 Bit Profi: 24 Bit Speicherplatzbedarf: oabtastrate * Auflösung * Zeit (in Sekunden) obeispiel: CD: 10 MByte/Minute (Stereo), Kapazität: 650 MByte = 74 Minuten 3 ] M.Rust

12 Energieumwandlung: akustisch mechanisch magnetisch - elektrisch

13 Dynamische Mikrofone (Tauchspulenmirkrofon) Membran bewegt Spule im Magnetfeld Bändchenmikrofone Sonderfall dynam. Mikrofon Membran ist Blättchen Kondensatormikrofone Membran ist Elektrode in Kondensator

14 erste Experimente ab den 70ern 1978: illegaler Mitschnitt von Karajan-Konzert von Sony o Karajan sollte Qualität anschließend beurteilen o positives Ergebnis Sony setzt auf digitales Audio daher: Digitalton auf Magnet und optischer Basis

DAT (ADAT): o 8 Kanal digitale Bandmaschine o

15 Digital Audio Tape (DAT) o Digitale Musikaufzeichnung auf Magnetband o 48kHz, 16 Bit o ursprünglich für Endverbraucher gedacht o heute nur im professionellen Umfeld 1993: Alesis DAT (ADAT): o 8 Kanal digitale Bandmaschine o auf S-VHS o Profi-Recording-System 1993: Tascam o 8 Kanäle auf Hi-8

16 Phillips erste Prototypen optischer Datenträgern für Video o Laserdisc, 30 cm Durchmesser o würde 13 Stunden Musik fassen Sony o zu hohe Kapazität würde klassisches Geschäftsmodell der Musikbranche zerstören o Datenträger sollte 9. Sinfonie Beethovens fassen längste zur Verfügung stehende Version: Furthwängler 1951: 74 Minuten 12 cm Durchmesser (passt in alle Anzugtaschen)

17 1980: Red Book Standard (AudioCD) o 44.1 khz, 16 Bit, 74 Minuten 1982: CD-Player für Massenmarkt 1988: 100 Mio AudioCDs/Jahr Aufbau der CD: o Polycarbonat mit Vertiefungen (Pits) und Zwischenräumen (Lands) o Spiralförmige Aufzeichnung (Länge: 5 km) o Bedampfung mit Aluminiumfilm als Reflektionsschicht

18 4 ] wikimedia.org/wikipedia/commons/d/df/cd_prinzip.png

19 verlustfreie Formate (1:2) o WAV (PCM) o AIFF (Audio Interchange File Format) o FLAC (Free Lossless Audio Codec), etc. verlustbehaftete Formate (1:7, 1-11) o MP3 (MPEG-1 Layer 3) o AAC (Advanced Audio Coding, MPEG-4) o WMA (Windows Media Audio) o Ogg Vorbis, etc.

20 Website Audacity: o Deutsches Tutorial: Samplebibliotheken: o o o o o Material zur Verfügung gestellt von Dipl.-Inf- M. Rust

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