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Board-AnsichtMP3 (Computertechnik)
verfasst von Hartwig
, 21.02.2015, 18:26 Uhr
(editiert von Hartwig am 21.02.2015 um 18:43)
Hallo,
Deine Beschreibung ist sehr wirr - dem kann man nichts entnehmen - aber auf jeden Fall ist es anders ...
um Musik / Niederfrequenz (NF) wiederzugeben, muss diese digitalisiert vorliegen. Dazu ist die Niederfrequenz in kleinen Schritten abzutasten, jedem Schritt wird ein Wert zugeordnet, also z. B. in 8 oder 16 Bit. Dieses zeitliche Einteilen nennt man "Sampling". Die Häufigkeit des Samplings, also die Sampling-Frequenz, muß deutlich höher wie die höchste wiederzugebende Frequenz sein. Es läßt sich mathematisch begründen, dass die Sampling Frequenz etwa 2x so groß sein muss wie die höchste wiederzugebende Frequenz. Bei CDs liegt die Sampling Frequenz bei 44.1 kHz. Das menschliche Gehör reicht bis knapp unter 20kHz - das passt also gut.
Zur Wiedergabe muss der Computer jetzt die einzelnen "samples" im Aufnahmetakt ausgeben - also für CD-Aufnahmen 44.1kHz. Nehmen wir mal an, die einzelnen Samples wurden mit 8bit codiert - dann kann jedes Sample einen Wert zwischen 0 und 255 annehmen. Diese rein binär vorliegenden Werte müssen jetzt noch in eine Spannung umgesetzt werden, damit sie über einen Lautsprecher wiedergegeben werden können ("Stromspannung" oder gar "Spannungsströme" sind katastrophale Ausdrücke - beides ist physikalisch gesehen Quatsch - also bitte ganz schnell vergessen!!!!)
Diese Umsetzen macht man in einem Digital-Analog-Wandler:
Bei 8 bit (und sonst auch 
) hat jedes Bit eine Wertigkeit, der Du eine Spannung zuordnen kannst, die z. B. für den Logik-Zustand "high" eingeschaltet wird, für "low" ausgeschaltet wird.
Nehmen wir an, wir rechnen mit Millivolt (mV), dann würde oder könnte die Zuordnung so aussehen:
bit 1: 1mV
bit 2. 2mV
bit 3. 4mV
bit 4: 8mV
bit 5: 16mV
bit 6: 32mV
bit 7: 64mV
bit 8: 128mv
Wenn alle Bits eingeschaltet sind, hast Du 255mV, sind alle ausgeschaltet, sinds 0mV. Alle Zwischenwerte lassen sich in 1mV Abstufungen durch entsprechende Auswahl der Bits darstellen.
Wenn Du jetzt die Spannungen entsprechend der Wertigkeiten der einzelnen Bits aufaddierst, bekommst Du einen Spannungswert für jedes Sample. Und wenn Du diese Werte mit 44.1 kHz dann auf einen Verstärker/Lautsprecher gibst, dann hörst Du Musik, Sprache - was auch immer....
Aber es gibt auch andere Methoden, siehe den Link von Otti (ich habe einen 8bit Wandler beschrieben, PCM würde eher einem 1bit-Wandler entsprechen.
Die Aufnahme/Wiedergabe von MP3 folgt den gleichen Regeln, der Trick liegt hier in der Abspeicherung - ein Algorithmus (Stichwort CODEC) komprimiert die Daten, so dass deutlich weniger Speicherplatz belegt wird. Das Auslesen der Daten muss dann auch wieder über einen solchen CODEC erfolgen, die Daten werden dann also wieder "dekomprimiert" und dann dem D-A-Wandler zugeführt.
Grüsse
Hartwig
Gesamter Thread:
, 20.02.2015, 23:54, 21.02.2015, 18:26