Aufgabe 7

Analoge Daten
Analoge Signaltechnik am Beispiel Video und Audio
Analoge Signale spielen in der Technik zum Beispiel bei der Erfassung, Übertragung und
der Aufzeichnung von Tonsignalen eine Rolle. Beim klassischen Telefongespräch z. B. wird
das akustische Signal zunächst in einem Mikrofon in mechanische Schwingungen einer
Membran und diese in einen tonfrequenten Wechselstrom umgewandelt. Dieses analoge
Signal wird dann über die Telefonleitung übertragen und beim Empfangsapparat über einen
Lautsprecher wieder in Schallwellen zurückgewandelt. Auch wenn das klassische Telefon
nur einen Frequenzbereich bis ca. 3.500 Hz nutzt, so ist es in diesem Frequenzbereich
lückenlos.
Bei der Aufzeichnung von analogen Tonsignalen auf Magnetband (z. B. mit einem
Kassettenrecorder) werden Frequenz und Stärke der elektrischen
Spannungsschwankungen in Schwankungen der Magnetfeldstärke des Tonkopfes gewandelt.
Auf dem vorbeilaufenden Band werden diese als Schwankungen der Magnetisierung
aufgezeichnet. Die elektrischen und magnetischen Folgesignale bei analogen elektrischen
Tonsignalen und ihrer Aufzeichnung entsprechen also direkt und lückenlos (= analog) dem
akustischen Quellsignal. Übrigens, bei der klassischen Schallplatte werden analog zum
akustischen Signal Rillen in eine Kunststoffoberfläche geprägt. Breite und
Breitenänderung der Rille sind proportional zu Amplitude und Frequenz des Tonsignals.
Beim Abspielen wird eine „Nadel“ in mechanische Schwingungen versetzt, die mit einem
Elektromagneten in elektrische Spannung gewandelt werden und mit einem Lautsprecher in
ein akustisches Signal.
Auch die analoge Aufzeichnung von Video erfolgt durch eine direkte Wandlung der
Helligkeit und Farbe eines Bildpunktes in Spannungen. D. h. für jeden Bildpunkt wird für
die drei Farben Rot, Grün und Blau eine der Helligkeit dieser Farben entsprechende
Spannung erzeugt.
Aufgaben:
1. Erläutere die Begriffe Frequenz und Amplitude

2. Physiker benutzen ein Oszilloskop, um Töne sichtbar zu machen. Die
Tonschwingungen werden mithilfe eines Mikrophons aufgenommen und in
elektrische Schwingungen umgewandelt. Diese werden dann auf dem
Bildschirm sichtbar gemacht.
Protokoliere den Versuch ausführlich mit:
Einer Materialliste
Einer Versuchsskizze (ggf. Foto)
Einer Versuchsbeschreibung
[Beobachtungen/Messungen](ggf. Video)
Auswertung
Führe die Versuche mit einem Oszilloskop
durch und gib an, ob
ein Knall, ein Geräusch oder ein Ton
entsteht.
Das brauchst du:
Oszilloskop; Papier; Reagenzglas; Becherglas; Bleistift; Papiertüte; Gabel
a) Raschele mit Papier.
Es entsteht ___________________________
c) Schlage mit einem Bleistift vorsichtig gegen
ein Becherglas.
Du vernimmst _________________________
b) Blase dicht über die Öffnung der Füllerkappe.
Du hörst ________________________________
d) Blase eine Papiertüte auf und verschließe sie.
Zerschlage sie zwischen den Händen.
Es gibt _________________________________
Dies sind Schwingungsbilder eines Tones (regelmäßige Schwingungen), eines Geräusches (unregelmäßige
Schwingungen) und eines Knalls (einige kräftige, schnell abklingende Schwingungen).
Zeichne die Schwingungsbilder für einen Ton, einen Knall und ein beliebiges Geräusch in die
Bildschirme ein. Ordne ihnen die folgenden Schallquellen richtig zu:
schwingende Stimmgabel – laufender Lastwagenmotor – Flötenspiel – platzender Luftballon
– Rascheln von Laub – Startpistolenschuss – Sprechen – Donner – Gitarrenspiel
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