TUHH / Institut für Mathematik / Workshop-Tag Technomathematik / Workshop 5

Workshop 5

Datenkompression am Beispiel vom MP3-Format

Workshop-Leitung: Dr. Jens Zemke
SHK: Moritz Tilmar Daniel Böhme

Im MP3-Format kann man fast 11 mal soviel Musik auf einem Datenträger speichern wie ohne diese Technik. Dazu lässt man 10/11 der in der Musik enthaltenen Information weg, die die Menschen ohnehin nicht hören. Um dieses verstehen zu können, muss man wissen, dass alle Töne aus mehreren Elementartönen verschiedener Tonhöhen zusammengesetzt werden können. Die Höhe der sog. Elementartöne wird dabei durch die Schwingungsgeschwindigkeit bestimmt, mit der die Luft durch den Ton vibriert, das eingestrichene a hat dabei z.B. 440 Schwingungen in der Sekunde. Ein solcher Elementarton klingt nicht angenehm, erst durch die Beimischung mehrerer sog. Obertöne wird daraus ein angenehmer charakteristischer Klang, z.B. nach Klavier, Geige oder E-Gitarre.

Im DLR_School_Lab werden wir mit einem sog. Fourier-Analysator Klänge in ihre Elementartöne zerlegen und sie auf verschiedene Weisen wieder zusammensetzen. Dabei finden wir experimentell heraus, was man z.B. an der eigenen Stimme weglassen kann, ohne dass man sie nicht mehr wiedererkennt. Wenn die Zeit reicht, werden mathematische Methoden zur Zerlegung und zur Synthese von Klängen erklärt und auf dem Rechner angewendet.

Bild zum Workshop 5

Zurück