Verzeichnis der Veranstaltungen

Wie funktioniert ein MP3 Player? - Moderne Tonaufzeichnungsverfahren
Referent: Prof. Dr. Ing. Jürgen Schröder, Hochschule Heilbronn
Datum: Mittwoch, 25. Juli 2012
Ort: Bürgerhaus Backnang, Fritz-Schweizer-Saal
 

Wer ist Brandenburg?

Prof. Dr. Jürgen SchröderProf. Dr. Jürgen SchröderGute Frage. Die Zuhörer von Prof. Dr. Jürgen Schröders Vortrag zur Geschichte der Tonaufzeichnung wissen es jetzt. Bei einer Veranstaltung des Fördervereins Technikmuseum Backnang erfuhren sie, dass diesem deutschen Wissenschaftler die weltweit bekannte Toncodierung MP3 zu verdanken ist.

Der Rektor der Hochschule Heilbronn schlug bei dieser Veranstaltung im Bürgerhaus einen großen Bogen von den Anfängen der Tonaufzeichnung bis zur heutigen Zeit. Als Thomas Alva Edison 1877 seinen Phonografen der Öffentlichkeit vorstellte, war eine Weltsensation geglückt: Töne konnten gespeichert werden. Das tontragende Element war ein über eine Walze gewickeltes Stanniolblatt in das mit einer Nadel die Sprachsignale eingeritzt wurden. Die Spieldauer war auf etwa drei Minuten begrenzt. Nur zehn Jahre später konnte der in Hannover geborene Emil Berliner ein Verfahren zeigen, das der späteren Schallplatte sehr nahe kam. Dieser Begriff wurde übrigens von Berliner geprägt. Die Materialien wechselten im Laufe der Jahrzehnte von Hartgummi über Schelllack bis zum heute noch bekannten Vinyl. Die Speicherkapazität und damit die Spieldauer erreichten nun Werte von bis zu einer Stunde. Eine ähnliche Entwicklung machten die Vorläufer der Tonbandgeräte durch. Von magnetisierten Drähten bis zu mit Eisenoxyd beschichteten Kunststoffbändern reichten die Entwicklungsergebnisse fantasievoller Ingenieure.

Edison PhonographDiesen historischen Verfahren ist eines gemeinsam: sie waren zur Speicherung analoger Signale geeignet. Der Siegeszug der Digitalisierung machte natürlich auch vor der Tonaufzeichnung nicht halt. Die theoretischen Grundlagen der Tondigitalisierung wurden schon in den vierziger Jahren des letzten Jahrhunderts gelegt. Der Amerikaner Claude Shannon zeigte ein Verfahren, bei dem mittels häufiger Entnahme von Proben eines Analogsignales und deren geschickte Umwandlung in einen digitalen Bitstrom eine qualitativ hochwertige Rückumwandlung in ein Analogsignal möglich wurde. Damit war der Damm gebrochen. Signale konnten nun mit allerlei optimierten Verfahren digitalisiert, gespeichert und übertragen werden. Jetzt waren die Ingenieure gefordert: Speichermedien für große Datenmengen bei kleinen Abmessungen designen, große Mengen digitaler Daten über weite Entfernungen übertragen - die Stärke der Backnanger Telekommunikationsindustrie - und bitsparende Digitalisierungsverfahren entwickeln.

Wer erinnert sich noch, dass vor mehr als dreißig Jahren die ersten CD auf den Markt kamen? Die vergangenen Jahrzehnte zeigen in diesem Dreikampf der digitalen Welt „wenig Bits zur Digitalisierung brauchen – große Bitmengen preiswert übertragen – große Speicherkapazitäten auf kleinstem Raum“ enorme Fortschritte. Der MP3 Player unserer Tage ist ein klassisches Beispiel für die perfekte Lösung der Digitalisierungs- und Speicherfrage. Auf Basis der Ende der achtziger Jahre von Karl-Heinz Brandenburg von der Universität Erlangen-Nürnberg vorgestellten Überlegungen wurde im Jahre 1991 der „MPG Layer 3 – Standard“ von der internationalen Normungsbehörde definiert. Der Siegeszug des MP3 begann. Heute trägt jeder junge Mensch seinen MP3-Player in der Tasche, Musik in rauen Mengen ist immer dabei.

Schröder verstand es, den Zuhörern die Finessen der MP3-Codierung nahezubringen. Zahlreiche Hör-Beispiele von Codierverfahren und Ausflüge in die Physiologie des menschlichen Gehörs rundeten den Vortrag ab.

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