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Informatik / G. Graubner. Was ist Schall Schwingung Eigenschaften von Schallquellen Welle grafische Darstellung Hörfläche Schall/Ton/Klang/Geräusch Qualitätskriterien.

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Präsentation zum Thema: "Informatik / G. Graubner. Was ist Schall Schwingung Eigenschaften von Schallquellen Welle grafische Darstellung Hörfläche Schall/Ton/Klang/Geräusch Qualitätskriterien."—  Präsentation transkript:

1 Informatik / G. Graubner

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

3 Leitfaden

4 1] Informatik / G. Graubner Leitfaden

5 Ausbreitungsgeschwindigkeit = SchallgeschwindigkeitSchallgeschwindigkeit (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: e 4 (2607 Hz) Amplitude (Schallleitungspegel) = Lautstärke (in dB)Schallleitungspegel Informatik / G. Graubner Leitfaden

6 Lautstärke steigt an Tonfrequenz erhöht sich Rauschen gleichmäßiger Ton Informatik / G. Graubner Leitfaden

7 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) Informatik / G. Graubner Leitfaden

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

9 Informatik / G. Graubner Leitfaden

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 Informatik / G. Graubner Leitfaden

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

12 Energieumwandlung: akustisch – mechanisch – magnetisch - elektrisch Informatik / G. Graubner Leitfaden

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

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 Informatik / G. Graubner Leitfaden

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 Informatik / G. Graubner Leitfaden

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) Informatik / G. Graubner Leitfaden

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 Informatik / G. Graubner Leitfaden

18 4 ] wikimedia.org/wikipedia/commons/d/df/CD_Prinzip.png Informatik / G. Graubner Leitfaden

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. Informatik / G. Graubner Leitfaden

20 Website Audacity: o Deutsches Tutorial: handbuch-23-Jan-2005.pdf Samplebibliotheken: o o o o o Material zur Verfügung gestellt von Dipl.-Inf- M. Rust Informatik / G. Graubner


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