Digitale Tontechnik BMI 23.2

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Questions and Answers

Was ist die Formel zur Berechnung des Pegels in dB?

  • $L_p = 30lg(\frac{U}{U_0})$
  • $L_p = 20lg(\frac{U}{U_0})$ (correct)
  • $L_p = 10lg(\frac{U}{U_0})$
  • $L_p = 5lg(\frac{U}{U_0})$

Die Einheit dBV steht für die Spannung in Bezug auf 1 Volt.

True (A)

Was musst du tun, um mehrere Schallpegel zu addieren?

Die Schallpegel logarithmisch addieren.

Der Referenzpegel, der in dBu verwendet wird, entspricht _____ Volt.

<p>0,775</p> Signup and view all the answers

Ordne die folgenden dB-Einheiten ihren entsprechenden Spannungen zu:

<p>dBu = 0,775 V dBV = 1 V dB = 6 V dB SPL = 20 μPa</p> Signup and view all the answers

Was sind die Grundlagen der digitalen Tonsignalverarbeitung?

<p>Aufnahme (A)</p> Signup and view all the answers

Die Digitalisierung von Tonsignalen hat keinen Einfluss auf die Musikqualität.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Nennen Sie zwei Aspekte der Verarbeitung digitaler Signale?

<p>Komprimierung und Speicherung</p> Signup and view all the answers

Ein __________ hilft bei der Analyse und Bearbeitung von Audiosignalen.

<p>DAW</p> Signup and view all the answers

Ordnen Sie die Begriffe den jeweiligen Prozessen zu:

<p>Aufnahme = Erfassung von Schall Digitalisierung = Umwandlung in digitale Daten Komprimierung = Reduzierung der Dateigröße Bearbeitung = Manipulation des Audiosignals</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Kenntnisse sind wichtig für die Tontechnik?

<p>Verständnis von Akustik (B), Filter und Dynamikbearbeitung (D)</p> Signup and view all the answers

Die Tontechnik spielt eine untergeordnete Rolle im Medienbereich.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Was ist ein häufiger 'Fallstrick' in der Audiosignalverarbeitung?

<p>Übersteuerung</p> Signup and view all the answers

Welcher Akustischer Wandler wird zur Umwandlung von Schall in elektrische Signale verwendet?

<p>Mikrofon (C)</p> Signup and view all the answers

Ein Lautsprecher wandelt elektrische Signale in Schall um.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Nennen Sie ein Thema, das während des Semesters behandelt wird.

<p>Digitale Audiosignalverarbeitung</p> Signup and view all the answers

Der ______ ist verantwortlich für die Maßnahme und Verarbeitung von Schall.

<p>Mikrofon</p> Signup and view all the answers

Ordnen Sie die folgenden Begriffe ihren Beschreibungen zu:

<p>Schall = Akustische Wellen Wandler = Gerät zur Signalumwandlung Digitale Signalverarbeitung = Verarbeitung von digitalen Audiosignalen Reaper = Software für Audiobearbeitung</p> Signup and view all the answers

Welches Thema wird am 01. Juli behandelt?

<p>Datenreduktion, -speicherung und -übertragung (B)</p> Signup and view all the answers

Was ist die Bezugsgröße für den Schalldruckpegel in Dezibel (dB)?

<p>2·10^-5 Pa (A)</p> Signup and view all the answers

Der Spannungspegel wird üblicherweise in Decibel (dB) ohne eine Bezugsgröße angegeben.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Das Mikrofon und der Lautsprecher haben die gleiche Funktion.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Was beschreibt die Funktion eines Analog-Digital Wandlers?

<p>Umwandlung von analogen Signalen in digitale Signale.</p> Signup and view all the answers

Wofür steht die Abkürzung 'dB'?

<p>Dezibel</p> Signup and view all the answers

Die menschliche Hörschwelle beträgt _____ Pa.

<p>2·10^-5</p> Signup and view all the answers

Was ist der Effektivwert von 325 V Wechselspannung?

<p>230 V (C)</p> Signup and view all the answers

Ordne die verschiedenen Leistungspegel den richtigen Bezugsgrößen zu:

<p>dBSPL = 2·10^-5 Pa dBu = 0,775 V dBV = 1 V dBm = 10^-12 W</p> Signup and view all the answers

Der Schalldruckpegel wird gemäß der logarithmischen menschlichen Empfindung angegeben.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Wer ist nach dem der Schalldruckpegel benannt ist?

<p>Alexander Graham Bell</p> Signup and view all the answers

Was beschreibt die Formel zur Pegeladdition?

<p>Die Addition von zwei Lautstärken in Dezibel (C)</p> Signup and view all the answers

Die Formel für den energetischen Mittelwert verwendet die Summe der Schallpegel in linearer Form.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Was wird am 03. Juni im Semesterplan behandelt?

<p>Digitale Audiosignalverarbeitung</p> Signup and view all the answers

Der ________ Mittelwert wird in der Schallpegelrechnung verwendet.

<p>energetische</p> Signup and view all the answers

Ordnen Sie die folgenden Themen den korrekten Terminen im Semesterplan zu:

<p>Schall und Schwingungen = 27. Mai Einführung in Reaper = 17. Jun Wahrnehmung von Schall = 24. Jun Datenreduktion, -speicherung und -übertragung = 01. Jul</p> Signup and view all the answers

Wie viele Themen werden laut dem Semesterplan insgesamt behandelt?

<p>6 (C)</p> Signup and view all the answers

Die 10. Juni behandelt Audiobearbeitung und -effekte.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Was ist das Hauptthema des Semesters?

<p>Digitale Tontechnik</p> Signup and view all the answers

Was beschreibt der Effektivwert (RMS) eines Signals?

<p>Den quadratischen Mittelwert der Amplitude eines Signals (A)</p> Signup and view all the answers

Der Effektivwert wird für zeitlich konstante Signale verwendet.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Wie lautet die Formel zur Berechnung des Effektivwertes für ein zeitlich nicht konstantes Signal?

<p>𝑝 = rac{1}{T} igg( ext{Integral über } p^2(t) dt igg)</p> Signup and view all the answers

Der Effektivwert ist der __________ Mittelwert der Amplitude eines Signals.

<p>quadratische</p> Signup and view all the answers

Ordne die Begriffe den entsprechenden Definitionen zu:

<p>Effektivwert (RMS) = Quadratischer Mittelwert der Amplitude Schwingungen = Zeitlich nicht konstante Signale Amplitude = Höchster Punkt eines Signals Integral = Mathematische Summation über einen Bereich</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen trifft auf den Effektivwert zu?

<p>Er ist immer niedriger als die maximale Amplitude. (A), Er misst die Energie eines Signals. (B)</p> Signup and view all the answers

Der Effektivwert bleibt gleich, wenn sich die Frequenz eines Signals ändert.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Nenne zwei Beispiele für zeitlich nicht konstante Signale.

<p>Schwingungen, Wechselspannung</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Digitalisierung von Tonsignalen

Die Umwandlung eines analogen Tonsignals in ein digitales Signal.

Komprimierung von Tonsignalen

Der Prozess, bei dem digitale Tonsignale durch Algorithmen so verarbeitet werden, dass sie weniger Speicherplatz benötigen.

DAW (Digital Audio Workstation)

Software, die zum Aufnehmen, Bearbeiten und Mischen von Audio verwendet wird.

Filter in der Tontechnik

Ein elektronisches Gerät, das Tonsignale manipuliert, um bestimmte Frequenzen zu verstärken oder zu schwächen.

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Dynamikbearbeitung in der Tontechnik

Die Manipulation der Dynamik eines Tonsignals, um den Pegel zu ändern und bestimmte Teile zu betonen.

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Akustik

Die Lehre von der Entstehung, Ausbreitung und Wahrnehmung von Schall.

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Tonsignalverarbeitung

Die verschiedenen Phasen der Tonsignalverarbeitung von der Schallquelle bis zum Zuhörer.

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Tontechnik im Medienbereich

Die Verwendung von Ton in Film, Fernsehen, Spielen und anderen Medien.

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Schall

Schall ist eine mechanische Welle, die sich durch Schwingungen von Teilchen in einem Medium, wie Luft oder Wasser, ausbreitet.

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Frequenz

Schwingungen, die sich als Schall ausbreiten, können mit einer bestimmten Frequenz gemessen werden. Je höher die Frequenz, desto höher ist der Ton, den wir wahrnehmen.

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Amplitude

Die Amplitude einer Schwingung beschreibt die Stärke der Auslenkung der Teilchen. Je größer die Amplitude, desto lauter empfinden wir den Schall.

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Ton

Ein Ton ist eine Schwingung mit einer bestimmten Frequenz, die wir mit unserem Ohr wahrnehmen können.

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Schallpegel

Der Schallpegel wird in Dezibel (dB) gemessen. Je größer der Schallpegel, desto lauter der Schall.

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Mikrofon

Ein Mikrofon wandelt Schallwellen in ein elektrisches Signal um.

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Lautsprecher

Ein Lautsprecher wandelt das elektrische Signal wieder in Schallwellen um.

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Digitale Signalverarbeitung (DSP)

Die digitale Signalverarbeitung (DSP) bearbeitet Audio-Signale mit Hilfe von Computern.

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Effektivwert

Der Effektivwert gibt den quadratischen Mittelwert der Amplitude eines Signals an.

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Berechnung des Effektivwerts

Der Effektivwert wird berechnet, indem man das Quadrat der Amplitude über einen bestimmten Zeitraum integriert und dann durch die Zeit teilt. Die Quadratwurzel des Ergebnisses ist der Effektivwert.

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Anwendung des Effektivwerts

Der Effektivwert ist eine wichtige Größe in der Elektrotechnik.

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Effektivwert vs. Mittelwert

Der Effektivwert ist ein Maß für die mittlere Amplitude eines Signals.

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Anwendbarkeit des Effektivwerts

Der Effektivwert kann für beliebige Signale berechnet werden.

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Effektivwert und Leistung

Der Effektivwert beschreibt die mittlere Leistung, die ein Signal erzeugt.

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Effektivwert und Statistik

Der Effektivwert ist ein statistisches Maß, das Veränderungen eines Signals über einen bestimmten Zeitraum berücksichtigt.

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Zusammenfassung Effektivwert

Der Effektivwert ist ein konzeptionell einfach zu verstehendes Messmaß mit vielfältigen Anwendungen.

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Pegeladdition

Die Pegeladdition ist die Addition von zwei oder mehr Pegeln, die in dB angegeben sind. Bei der Pegeladdition wird die Summe der einzelnen Pegel berechnet.

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Pegelumrechnung

Die Pegelumrechnung ist der Prozess der Umrechnung eines Pegels von einer Einheit in eine andere Einheit.

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Schallpegel in dB

Der Schallpegel in dB ist ein logarithmisches Maß für die Schallintensität.

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Addition von Schallpegeln

In dB angegebenen Schallpegel können nicht direkt addiert werden. Um die Summe von zwei Schallpegeln zu berechnen, müssen zuerst die entsprechenden Schallintensitäten addiert werden und anschließend die resultierende Intensität wieder in dB umgerechnet werden.

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Pegelformel

Die Formel Lp = 20lg(U/U0) beschreibt die Beziehung zwischen der elektrischen Spannung U und dem Pegel Lp in dB.

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Was ist das dB?

Die Einheit Dezibel (dB) wird verwendet, um die Lautstärke von Schall zu messen und ist eine logarithmische Einheit, die die menschliche Hörempfindung widerspiegelt.

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Was ist ein Bel?

Ein Bel ist eine Einheit für Verhältnisse, die nach dem Erfinder des Telefons, Alexander Graham Bell, benannt wurde. Die Einheit Bel wird zur Angabe von Pegeln verwendet.

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Was ist Schalldruckpegel?

Schalldruckpegel wird in Dezibel (dB SPL) gemessen, wobei die Bezugsgröße die menschliche Hörschwelle bei 2·10-5 Pa beträgt.

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Was ist Spannungspegel?

Der Spannungspegel wird in Dezibel (dBu) gemessen und bezieht sich auf die Spannung in einem elektrischen Signal, wobei die Standardbezugsgröße 0,775 V beträgt.

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Was ist dBV?

Spannungspegel kann auch in dBV gemessen werden, wobei die Bezugsgröße 1 V beträgt. dBV ist eine andere Einheit zur Messung des Spannungspegels.

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Was ist Leistungspegel?

Leistungspegel wird in Dezibel (dBm) gemessen, wobei die Bezugsgröße 10-12 W beträgt. dBm ist eine Einheit zur Messung der Leistung eines elektrischen Signals.

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Was ist Pegelrechnung?

Die Pegelrechnung ist ein System zur Berechnung von Pegeln in Dezibel (dB). Die Pegelrechnung berücksichtigt logarithmische Beziehungen und Bezugsgrößen.

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Warum werden Pegel in Dezibel (dB) gemessen?

Pegel in Dezibel sind logarithmische Verhältnisse, die die menschliche Wahrnehmung besser widerspiegeln als lineare Verhältnisse.

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Energetischer Mittelwert

Der Schallpegel, der sich ergibt, wenn mehrere Schallquellen in einem bestimmten Zeitraum abwechselnd aktiv sind.

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Schallgeschwindigkeit in Luft

Die Schallgeschwindigkeit in Luft beträgt etwa 343 m/s.

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Einheit des Schalldruckpegels

Die Einheit für den Schalldruckpegel ist das Dezibel (dB).

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Amplitude von Schallwellen

Die Amplitude ist die maximale Auslenkung einer Schallwelle aus ihrer Ruhelage. Je größer die Amplitude, desto lauter ist der Schall.

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Schall als mechanische Welle

Schall ist eine mechanische Welle, die sich durch ein Medium, wie Luft oder Wasser, ausbreitet.

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Schalldruck

Der Schalldruck ist der Überdruck, den eine Schallwelle in einem Medium erzeugt. Er wird in Pascal (Pa) gemessen.

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Study Notes

Digitale Tontechnik - Modulinformationen

  • Modul: BMI 23.2
  • Modulbezeichnung: Digitale Tontechnik
  • Inhalte nach Modulhandbuch V2.3.1 (2018):
    • Grundlagen digitaler Tonsignalverarbeitung
    • Grundlagen der Verarbeitung digitaler Signale: Aufnahme, Digitalisierung, Komprimierung, Speicherung, Bearbeitung, Übertragung, Ausgabe
  • Literatur:
    • Görne, T.: Tontechnik. Carl Hanser Verlag (2008/2011).
    • Weinzierl, S. (Hrsg.): Handbuch der Audiotechnik. SpringerLink verfügbar (2008).

Modulinhalt

  • Grundlagen der Tontechnik und Akustik
  • Verständnis der Tonsignalverarbeitung (akustisch - elektronisch - digital)
  • Kenntnisse über Filter und Dynamikbearbeitung
  • Erkennen verschiedener "Fallstricke" in der Audiosignalverarbeitung
  • Kennenlernen von DAWS
  • Bedeutung der Tontechnik im Medienbereich

Grundlagen

  • Audiosignalweg: Sprecher/Instrument → Mikrofon → Analog-Digital-Wandler → Digitale Signalverarbeitung → Digital-Analog-Wandler → Lautsprecher → Ohr

Semesterplan

    1. Mai: Schall und Schwingungen
    1. Juni: Digitale Audiosignalverarbeitung
    1. Juni: (Digitale) Audiobearbeitung und -effekte
    1. Juni: Einführung in Reaper
    1. Juni: Wahrnehmung von Schall
    1. Juli: Datenreduktion, -speicherung und -übertragung

Eingangsquiz

  • https://pingo.coactum.de/184506

Grundlagen Schall und Schwingung

  • Schall: Mechanische Schwingungen in einem elastischen Medium
  • Schallschnelle (v): Geschwindigkeitsschwankung der Luftmoleküle [m/s]
  • Schalldruck (p): Druckschwankung in der Luft [Pa]
  • Menschliches Ohr reagiert nur auf Druckunterschiede

Schall und Schwingung (Fortsetzung)

  • Schalldruck lässt sich durch Druck in Pa oder N/m² beschreiben.
  • Die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Schalls in der Luft ist temperaturabhängig.
  • Bei Raumtemperatur (20°C) ca. 343 m/s

Schall und Schwingung (Frequenz)

  • Bei wellenförmiger Ausbreitung des Schalls ergibt sich eine Frequenz (f) die antiproportional zur Wellenlänge (λ) ist.
    • λ= c/f
    • c ist die Schallgeschwindigkeit in Luft [m/s]
    • Beispiele für unterschiedliche Frequenzen und zugehörige Wellenlängen werden gezeigt

Schall und Schwingung (Wellenform)

  • Eine wellenförmige Schwingung mit einer Frequenz (f) hat eine Periodenlänge (T)
    • T= 2π/ω = 2π/2πf = 1/f
  • Ein einzelner Ton hat eine Grundfrequenz (f)
  • Ein Klang besteht aus mehreren Tönen (f1, f2, ..., fn)

Schall und Schwingung (Geräusche)

  • Geräusche haben zufällige Frequenzzusammensetzung
  • Testsignale in der Akustik sind häufig stochastische (zufällige) Signale
  • Weißes Rauschen
  • Rosa Rauschen

Zeit- und Frequenzdarstellung

  • Darstellung von Audiosignalen im Zeit- und Frequenzbereich
  • Transformation aus dem Zeit- in den Frequenzbereich über Fourier-Transformation
  • Formel zur Fourier Transformation aufgeführt

Zeit- und Frequenzdarstellung (Fortsetzung)

  • Jean Baptiste Joseph Fourier (1768-1830)

Zeit- und Frequenzdarstellung (Beispiele)

  • konkrete Beispiele für Zeit- und Frequenzdarstellungen, die unterschiedliche Frequenzen zeigen

Pegelrechnung

  • Bel (benannt nach Alexander Graham Bell) ist die Pseudoeinheit für Verhältnisse.
  • Schalldruck wird in Dezibel (dB) als Schalldruckpegel angegeben.
  • Menschliche Hörschwelle bei p0 = 2·10⁻⁵ Pa
  • Spannungspegel mit Bezugsgröße U0 = 0,775 V [dBu]

Schallpegelrechnung

  • Schallleistungspegel mit Schallleistung (P) und Bezugsgröße (Po)
  • Formeln für die Berechnung des Schallpegel gegeben und Formel zu Pegeladdition

Mathematischer Hintergrund

  • Weber-Fechner-Gesetz: subjektiver empfundener Reiz ist proportional zum Logarithmus des objektiven Reizes.
  • Logarithmusregeln: log Regeln aufgeführt.

Bsp. Pegelrechnung und Pegelumrechnung

  • Beispiele zur Berechnung und Umrechnung von Pegeln (in dB, dBu, dBV, dBm)

Wie müssen Schallpegel addiert werden?

  • Schallpegel müssen basierend auf den Logarithmusregeln addiert werden.
  • Formel für die Pegeladdition gegeben.

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