Digitalisierung von Audio

Bei diesem Arbeitsblatt kann das Gelernte auf den Bereich Audio übertragen werden.

Die Darstellung von Tönen durch Schwingungslinien ist den SuS aus dem Physikunterricht (Klasse 8) bekannt. Ebenso der Zusammenhang zwischen Amplitude und Lautstärke und zwischen Enge der Amplitude und Tonhöhe. Der Begriff Frequenz ist jedoch nicht notwendigerweise bekannt.

Auf dem Arbeitsblatt wird das entstehende Raster aus Samplingtiefe und Samplingrate (Abtastrate) erklärt und veranschaulicht. Die entstehende Datenrate und Datenmenge werden berechnet.

Die SuS vergleichen in Aufgabe 1 die Vorgänge bei der Digitalisierung von Bildern und von Audio und setzen die Begriffe in Relation zueinander.

Hinweis:

Der Begriff des Rasters kann zur Verwirrung führen: Bei einem Bild ist mit 'Rasterung' meist die Bildauflösung, also die Anzahl der Pixel gemeint. Ein akustisches Signal ist im Gegensatz zu einem Bild eindimensional. Hier ist mit 'Raster' meist das entstehende Raster aus Samplingtiefe und Samplingrate gemeint.

In Aufgabe 2 experimentieren die SuS mit dem Tool Audacity1 (oder einem anderen Tool zur Bearbeitung von Audio-Dateien). Hier hilft es, wenn die SuS eigene Kopfhörer mitbringen. Sie zoomen in die Aufnahme bis man die einzelnen Abtastpunkte erkennt. Dann exportieren sie die Datei im MP3-Format und experimentieren mit verschiedenen Qualitätsstufen. Bitte stellen Sie den SuS dazu eine geeignete Audio-Datei zur Verfügung.

In den Aufgaben 4 und 5 werden Datenmengen berechnet.

In Aufgabe 6 recherchieren die SuS verschiedene Datenübertragungsraten. Dabei kann der Unterschied zwischen Datenrate und Übertragungsrate herausgestellt werden.

In Aufgabe 7 wird eine Übersicht über gängige Audioformate erstellt.

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Weiter zu Ergänzung: Dateiformate von Bildern