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Sonstige Magnetaufzeichnungswege
Das Hard-Disk Recording
Das Hard-Disk Verfahren arbeitet prinzipiell wie das Magnetbandverfahren. Jedoch werden die Magnetinformationen ("0" und "1") in Form von Polaritäten (also "N" und "S") auf einer magnetischen Platte (z.B. Festplatte) gespeichert. Dabei wird sowohl die Abtastrate, als auch die Auflösung und gegebenenfalls die Kompressionsmethode in einem sogenannten Header mit abgespeichert. Je nach verwendetem Format ist dieses Verfahren universell zu allen Audioformaten kompatibel. Die einzelnen Audiosignalabschnitte (also jede einzelne Spur eines Aufzeichnungssegmentes ) werden in der Fachsprache "Samples" genannt. Durch einen schnellen Zugriff auf die einzelnen Samples ist die bisher bestmögliche Nachbearbeitung möglich. So können einzelne Passagen beispielsweise kopiert und somit an anderer Stelle wieder eingesetzt werden. Verschiedene Kompressionsverfahren ermöglichen dem Anwender dabei eine ausreichende Qualität in Abhängigkeit zum Platzverbrauch zu finden.
Die Magneto-Optische Disk / MOD
Die magneto-optische Aufnahmetechnik (MO-Technik) arbeitet mit einem Laser und einem in der Polarität veränderbarem Magnetfeld. Wird die magnetische Schicht der Disk mit dem Laser über die materialspezifische Curie-Temperatur (ca. 220°) erhitzt, dann verliert diese vorübergehend ihren Magnetismus und läßt sich durch ein externes Magnetfeld relativ leicht neu polarisieren. Das genau auf der anderen Seite positionierte Magnetfeld wirkt direkt auf die vom Laser erhitzte Stelle. Es wird so eine Polarisierung "N" (also einer binären 0) oder "S" (einer binären 1) erreicht. Durch die Drehung der Platte kühlt die zuvor erhitzte Magnetisierung wieder ab und die Magnetinformation wird remanent . Um den Energieverbrauch auch bei portablen Geräten möglichst klein zuhalten verwendet die MOD (Magneto-Optische Disk) eine Terbium-Ferrit-Cobalt-Magnetschicht, bei der die magnetische Polarität bereits mit einer Koerzitivkraft von 80 Oerstedt verändert werden kann.
Die Magneto-Optische Disk läuft mit konstanter Winkelgeschwindigkeit (Constant Linear Velocity) und ist deshalb innen dichter beschichtet. Aufgrund der hohen Amplituden-Auflösung (16, 20, 24 Bit) läßt sich das MO-System auch gut als Mastering-Recorder (zum Beispiel für CDs) einsetzen. Bei maximaler Quantisierung und einer Abtastrate von 44,1 kHz ist eine Aufnahmekapazität von bis zu 65 Minuten gewährleistet .
Das MiniDisc-System
Auf der Basis der MO-Aufnahmetechnik entwickelte SONY das MiniDisc-System (MD-System). Ein systemspezifischer Laserabtaster hat die Eigenschaft, sowohl bespielbare magneto-optische als auch vorbespielte optische Discs lesen zu können. Das Auslesen erfolgt bei diesem System über den Laser. Durch die magnetische Polarität der Platte wird die Polarisationsebene des reflektierten Laserlichts verändert. Ein Polarisationsprisma wandelt diese Informationen dann wiederum in Binärstellen um. Wird der gleiche Laser auf die Informationsspur einer optischen Disc fokussiert, so ist die Intensität des reflektierten davon abhängig, ob ein Pit abgetastet wird oder nicht.
Der von der CompactDisc her bekannte schnelle Titelzugriff ist auch bei der MD gegeben. Dazu müssen jedoch Zusatzinformationen auf dem Datenträger mit abgespeichert werden .
Auch die MD verwendet eine Kompression um die Datenmenge zu reduzieren (siehe 2.2.2 und 1). Im Gegensatz zur MO-Technik eignet sich das MD-System aus diesem Grunde auch nicht als Master-Recording-System.
Literaturverzeichnis:
Webers, J.: Handbuch der Tonstudiotechnik;
Roederer, J.: Physikalische und psychoakustische Grundlagen der Musik;
Preuss, J.: mumurefdoc (Multimedia-Referat);
Dorn-Bader: Physik der Oberstufe;
Bildnachweis:
Webers, J.: Handbuch der Tonstudiotechnik;
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Die gängigste Komprimierung ist MPEG. Generell betrachtet wird sie besonders bei Videoaufzeichnungen eingesetzt. Sie besitzt allerdings auch eine hervorragende Audiokompression. Dabei wird das Audiosignal in seine Grundbausteine zerlegt. Nach dem berühmten französischen Mathematiker Fourier lassen sich alle komplexen Schwingungen in eine Überlagerung von Sinusschwingungen umwandeln. Das so entstandene Spektrum läßt sich nun im bezug auf verschiedene Hörparameter "beschneiden" (siehe 2.2.2). Dabei findet auch eine Anderung der Auflösung von 16 auf 4 Bit statt. Die Abstufungen sind hierbei auf die JND-Grenze (Just Noticeable Difference )des Ohrs eingestellt. Dadurch wird die Komprimierung kaum hörbar.
Eine weitere Komprimierung verspricht auch die "Joint Stereo"-Option. Diese faßt die niedrigen Frequenzbereiche eines Stereosignals auf eine einzige Monospur zusammen. Durch das beschränkte Richtungsempfinden bei eben diesen Frequenzen ist der Qualitätsverlust auch hierbei nicht zu hören.
Die MPEG-Datenkompression soll ein fester Bestandteil der neuen DVD-Technologie sein. [mumurefdoc, Physikalische und psychoakustische Grundlagen der Musik]
Diese werden bei bespielbaren MD's schon vom Werk an aufgespielt (formatiert). Dies verläuft ähnlich wie bei Floppy-Disks.
Durch das ATRAC (Adaptive Transform Acoustic Coding) Verfahren, daß auch bei Hard-Disk Recording (siehe 1) gerade im Multimediabereich eine besondere Anwendung findet, wird eine Kompression der Datenmenge im Verhältnis 5:1 erreicht. Das analoge Audiosignal wird hierbei in einzelne Abschnitte von 0,02 Sekunden eingeteilt, die dann nach dem Verfahren der Spektrum-Analyse blockweise verarbeitet werden. Auch hier werden die Anteile des Audiosignals, die unter der Hörschwelle liegen, nach psychoakustischen Gesichtspunkten von den zur Aufzeichnung gelangenden wahrnehmbaren Komponenten getrennt.
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