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Filesharing





Lektion von

Name: Christian Dietz
Username: ch.dietz
Schule: Lorraine in Bern
ch.dietz@mac.com

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Digitale Aufnahme

Sampling


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Warum klingt bei einer Audioaufnahme ein Handy besser, das Andere schlechter?


Um ein Signal zu digitalisieren (ein Computer kann nur Zahlen speichern), wird ein Signal pro Sekunde mehrmals abgetastet, gescannt, gesampelt. Bei einer Audio CD sind dies 44‘100 mal pro Sekunde in der horizontalen Achse und in einer 16Bit Auflösung (2^16 = 65‘536 Schritte) in der vertikalen Achse. ( ^ = hoch)

Einige aktuelle Handys nehmen heutzutage noch in 8 Bit und 22‘050 Hz auf. Diese Aufnahmen klingen sehr «computerhaft» und dumpf. Eine Audiospur einer DVD hat eine Auflösung von bis zu 24 Bit (16‘777‘216 Schritte) und 192 kHz/s (192‘000 mal pro Sekunde).

Die Hälfte der kHz Frequenz ist das Maximum der Frequenz die abgebildet werden kann.

» Wikipedia Nyquist-Shannon-Abtasttheorem

Bei einer Audio CD mit 44.1 kHz können also maximal 22‘050 Hz abgebildet werden. Das menschliche Ohr kann ca 20 - 20‘000 Herz wahrnehmen.

 



Schaue dir 3 Youtube Videos an, und versuche die oben stehenden Aussagen bewusst zu hören.




Hier siehst und hörst du einen Sinuston mit 272 Herz. Die Bit-Tiefe (vertikale Achse) wird in diesem Beispiel von 24Bit bis 1Bit (2 Zustände) gefahren.



In diesem Beispiel hörst du Rauschen. Rauschen besteht aus einer Überlagerung vieler Wellen mit unterschiedlicher Amplitude (Lautstärke) und Fequenz (Tonhöhe). 

Die Samplingrate (horizontale Achse) wird in diesem Beispiel von 44.1kHz bis 0 Hz gefahren.

Diese Beispiel zeigt beide Veränderungen Bit in kHz nacheinander, danach noch gleichzeitig. Als Aufnahme hörst du ein Schlagzeug-Sample. Beim Hi-Hat sind die Veränderung von 8Bit, 22.05kHz und 16Bit, 44.1kHz sehr deutlich zu hören.


Beim Zoom im Film siehst du jeweils eine Berechnung für eine Minute Musik in Stereo, das heisst 2 Kanäle. 8 Bit und 22.05 kHz benötigen 1/4 des Speicherplatzes eines 16 Bit & 44.1 kHz Soundfiles. Dies ist auch der Grund, weshalb ältere Handys mit dieser Auflösung aufnehmen. Auch «alte» Videogames - z.B. Super Mario 1985 - wurden in 8 Bit gerechnet.


Im Anhang siehst du das Arbeitsblatt "Digitale Aufnahme - Sampling". Drucke es aus und bearbeite die Raster mit Farben.