Grundlagen der Signalübertragung und Akustik

Art der Unterstützung und Sender

• Wireless-Support: Informationen werden über elektromagnetische Wellen und Ton übertragen.
• Wired-Support: Nutzung von Kabeln, Koaxialkabeln oder Glasfasern.

Kanäle

Echtzeit-Medien ermöglichen eine Kommunikation in Echtzeit. Im Gegensatz dazu werden bei Aufzeichnungssystemen (wie Magnetbändern, CDs und DVDs) die Signale des Senders gespeichert und zeitversetzt wiedergegeben.

Codes

Kommunikationsformen sind vielfältig: Dazu zählen menschliche Sprachen, Farbcodes, Schrift und Sprache.

Parameter

• Amplitude: Die maximale Variation des Signals über den Nullwert.
• Zeitspanne: Die Zeit zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schritten der Welle.
• Frequenz: Die Anzahl der Schwingungen innerhalb eines bestimmten Zeitintervalls.
• Wellenlänge: Der Raum, den die Welle während einer ganzen Schwingung durchläuft.
• Geschwindigkeit: Der in einer bestimmten Zeitspanne zurückgelegte Raum.

Arten von Wellen

Elektromagnetische und mechanische Wellen.

Verhalten bei Umweltveränderungen

• Reflexion: Die Welle trifft auf eine Trennschicht und ändert ihre Richtung zurück in das ursprüngliche Medium.
• Brechung: Die Welle tritt in ein neues Medium ein und ändert dabei ihre Richtung.
• Absorption: Das neue Medium dämpft die Welle, indem es einen Teil ihrer Energie aufnimmt.

Schallwellen

Schallwellen werden durch mechanische Schwingungen materieller Elemente erzeugt. Diese Schwingung bewirkt abwechselnde Kompressionen und Ausdehnungen des Materials. Schallwellen können sich nicht durch ein Vakuum ausbreiten. Die Ausbreitungsgeschwindigkeit hängt vom Medium ab; in Luft beträgt sie etwa 340 Meter pro Sekunde.

Eigenschaften

• Intensität: Abhängig von der Amplitude der Welle (große Amplitude = starker Ton, kleine Amplitude = schwacher Ton).
• Tonhöhe: Abhängig von der Frequenz (niedrige Frequenz = tiefer Ton, hohe Frequenz = hoher Ton).
• Klangfarbe: Ergibt sich aus der Überlagerung von Oberschwingungen auf der Grundwelle.
• Dauer: Die Zeitspanne, über die der Ton kontinuierlich anhält.