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Informatik / G. Graubner

• 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



1] http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Datei:Harmonische_Schwingung_2.png


• 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)


http://de.wikipedia.org/wiki/Schallgeschwindigkeit

http://de.wikipedia.org/wiki/Schallleistung

• Lautstärke steigt an

• Tonfrequenz erhöht sich

• Rauschen • gleichmäßiger Ton


2] wikimedia.org/wikipedia/commons/8/8d/Hoerflaeche.svg

• Infraschall

(<16Hz)

• Hörschall

(16Hz bis 20kHz)

für Menschen hörbarer Schall

• Ultraschall

(>20kHz bis 10 GHz)

• Hyperschall

(>10 GHz)

nur noch bedingt

ausbreitungsfähig)


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

Schall:

Ton:

Klang:

Geräusch:



• 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


• 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


Energieumwandlung: • akustisch – mechanisch – magnetisch - elektrisch


• Dynamische Mikrofone (Tauchspulenmirkrofon) Membran bewegt Spule im Magnetfeld

• Bändchenmikrofone Sonderfall dynam. Mikrofon Membran ist Blättchen

• Kondensatormikrofone Membran ist Elektrode in Kondensator


• 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


• 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


• 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)


• 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


4 ] wikimedia.org/wikipedia/commons/d/df/CD_Prinzip.png


http://de.wikipedia.org/wiki/Compact_Disc

http://de.wikipedia.org/wiki/Compact_Disc

• 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.


• Website Audacity: www.audacity.de o Deutsches Tutorial: http://audacity.sourceforge.net/localhelp/de/audacity-deutsch-handbuch-23-Jan-2005.pdf

• http://www.delamar.de/ • http://recording.de/ • http://homerecording.com/ • Samplebibliotheken:

o http://www.sampleswap.org o http://www.samplenet.co.uk o http://www.looperman.com/loops.php o http://www.freeloops.com o http://www.audioyou.com

Material zur Verfügung gestellt von Dipl.-Inf- M. Rust


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