Digitale Klänge

Wie Klänge überhaupt gespeichert werden können, kann man sich an Hand der Schallwellen überlegen. Schallwellen breiten sich longitudinal aus. Das bedeutet, dass ein Luftmolekül, das eine Schallwelle in Richtung Ohr weiterüberträgt, in der Richtung Schallquelle-Ohr hin und her schwingt. Betrachtet man die Lage eines dieser Luftteilchen zu einem bestimmten Zeitpunkt, so kann sie mit Hilfe der Entfernung zur Ruhelage (Position ohne die Schallwelle) genau bestimmt werden. Man könnte ebenso gut die Position einer schwingenden Membran eines Lautsprechers festhalten.

Eine Schallplatte funktioniert nach eben diesem Prinzip. Nur wird die Auslenkung des Teilchens nicht in Zahlen festgehalten, sondern in einem anderen Maßstab in Kunststoff (?) gegossen. Nimmt man ein Blatt Papier, befestigt eine Nadel daran und hält die Nadel bei drehender Platte vorsichtig in die Spirale, so wirkt das Papier als schwacher Verstärker und gibt den Inhalt der Aufnahme preis. Man beachte, dass dieser Versuch die Platte beschädigen wird. Auch ist Qualität der Wiedergabe natürlich mehr als nur schlecht. Aber das Prinzip der Speicherung wird sehr schön deutlich.

Bei einer digitalen Aufnahme wird die Auslenkung natürlich als Zahl festgehalten. Die Qualität einer digitalen Aufnahme wird nun dadurch festgelegt, wie oft man die Position (Bitrate) des Luftteilchens misst und wie genau die Messung festgehalten wird (Bandbreite). Anschließend hat man zunächst eine Datei, die bei sehr guter Qualität (etwa bei Musik-CDs) sehr viel Speicherplatz beansprucht. Das WAV-Format etwa speichert die Daten auf unkomprimierte verlustfreie Weise. Diese Daten können nun verlustbehaftet komprimiert werden. Dazu stehen verschiedene Dateiformate zur Verfügung: OGG, AAC, MP3… Wobei MP3 das schlechteste Format ist. Die Komprimierung erfolgt ähnlich der Komprimierung eines JPG-Bildes.