Audio

Klänge können in eine lange Abfolge von Zahlen – ein so genanntes digitales Audioformat – konvertiert werden. Diese Werte können dann gespeichert, bearbeitet und wieder in hörbare Klänge zurückgewandelt werden.

Bei einer Audioaufnahme entstehen durch Schwingungen der Mikrofonmembran Schwankungen der anliegenden Spannung, die über das Mikrofonkabel übertragen werden. Diese schnellen Spannungsschwankungen werden von einem Analog-Digital-Wandler gemessen und in eine Zahlenfolge umgewandelt. Diese Zahlenwerte werden als digitale Audiodaten bezeichnet. Um die digitalen Audiodaten wieder in Klang zurückzuverwandeln, wird ein Digital-Analog-Wandler verwendet, der aus der gespeicherten Zahlenfolge wieder eine schnell schwankende Spannung erzeugt, die per Kabel übertragen wird und schließlich dazu führt, dass die Membran des Lautsprechers in derselben Weise schwingt wie ursprünglich die Membran des Mikrofons (es sei denn, die gespeicherten Zahlen wurden verändert, um den Klangcharakter zu ändern). Diese Wandler, die normalerweise kurz als A/D- bzw. D/A-Wandler bezeichnet werden, sind Komponenten Ihrer Soundkarte. Bei qualitativ hochwertigeren Soundkarten sind die Wandler in einem separaten Gehäuse untergebracht, das sich nicht im Computer befindet, da Lüfter und Festplatten Störungen erzeugen, die die Signale der Soundkarte beeinträchtigen.

Digitale Audiodaten ähneln den Einzelbildern eines Zeichentrickfilms. Bei einem solchen Trickfilm wird eine Folge von einzelnen Standbildern in schneller Abfolge gezeigt, sodass der Eindruck entsteht, dass sich die Objekte in den Bildern bewegen. Wenn digitale Audiodaten in Klang zurückgewandelt werden, ändert sich die Spannung in regelmäßigen Abständen, um einen kontinuierlichen Klang zu simulieren. Um eine hochwertige Klangqualität zu erzeugen, muss die ursprüngliche Spannung während der Aufnahme so oft gemessen („gesampelt“) werden, dass für das menschliche Ohr der Eindruck eines kontinuierlichen Klangs entsteht. Audio-CDs verwenden deshalb eine Samplerate von 44.100 Samples pro Sekunde. So viele Zahlen zu speichern und zu bearbeiten ist für einen Computer eine hohe Belastung – wesentlich höher als beim Verarbeiten von MIDI-Daten.

 

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