fix 223015b chapter 1: marp fragment pattern for druckwelle + zurück zu analog

- split 'schall ist eine druckwelle' into two slides: * fragments then full reveal + vinyl line - split 'zurück zu analog' into two slides: * fragments for dac chain then full reveal + conclusion - apply duplicate-slide reveal pattern consistently
2026-04-16 21:55:00 +02:00
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+++ b/slides/223015b/01-grundlagen-text-audio.md
@@ -152,7 +152,7 @@ Hochschule der Medien Stuttgart
 - **Audio** — Song, Podcast, Sprachmemo → `.mp3` `.wav` `.flac`
 - **Video** — Reel, Film, Stream → `.mp4` `.mov` `.mkv`

-**Alles davon: Am Ende nur Nullen und Einsen**
+**Am Ende alles nur Nullen und Einsen**

 <!--
 - Hilbert & López (Science 332, 2011): 60 Technologien untersucht, 1986–2007
@@ -163,12 +163,15 @@ Hochschule der Medien Stuttgart

 ---

-# Download: Was bedeuten 150 Mbit/s?
+# Bandbreite: Was bedeuten 150 Mbit/s?

 **1 Byte = 8 Bit**
-**→ MB/s = Mbit/s ÷ 8**

-| Vertrag | MB/s | 1 GB Film |
+daraus folgt
+ 
+**f(x) = y MB/s = x Mbit/s ÷ 8**
+
+| Bandbreite | MB/s | 1 GB Film |
 |---------|-----:|----------:|
 | 16 Mbit/s (ADSL) | 2 MB/s | ~8 Min |
 | 50 Mbit/s (ADSL) | 6,25 MB/s | ~2,7 Min |
@@ -186,7 +189,7 @@ Hochschule der Medien Stuttgart

 <!-- _class: lead -->

-# Wie viele Megabyte können bei einer 250 Mbit/s Leitung pro Minute herunterladen werden?
+# Wie viele Megabyte können bei einer Bandbreite von 250 Mbit/s pro Minute heruntergeladen werden?

 * A) 1,8 GB
 * B) 31,25 MB
@@ -205,7 +208,7 @@ Hochschule der Medien Stuttgart

 **ADSL = Asymmetric Digital Subscriber Line**

-| Vertrag | Download | Upload |
+| Bandbreite | Download | Upload |
 |---------|----------:|-------:|
 | 16 Mbit/s DSL | 16 Mbit/s | 1 Mbit/s |
 | 50 Mbit/s DSL | 50 Mbit/s | 10 Mbit/s |
@@ -230,13 +233,13 @@ Hochschule der Medien Stuttgart

 ---

+![bg fit right:40%](./assets/druckwelle.png)
+
 # Schall ist eine Druckwelle

 * Lautsprecher drückt Luft → Luftmoleküle schwingen
 * Die Welle breitet sich aus — kontinuierlich, ohne Stufen
-* Vakuum: keine Schallübertragung möglich (kein Medium)
-
-**Vinyl:** die Rille *ist* die Schallwelle — physische Kopie der Druckschwankung in Rillengeometrie
+* Vakuum: Keine Schallübertragung möglich (kein Medium)

 <!--
 - Schall = Druckschwankungen in Luft, kein Lufttransport sondern Druckvariation
@@ -247,16 +250,31 @@ Hochschule der Medien Stuttgart

 ---

+
+![bg fit right:40%](./assets/druckwelle.png)
+
+# Schall ist eine Druckwelle
+
+- Lautsprecher drückt Luft → Luftmoleküle schwingen
+- Die Welle breitet sich aus — kontinuierlich, ohne Stufen
+- Vakuum: Keine Schallübertragung möglich (kein Medium)
+
+**Vinyl:** Die Rille *ist* die Schallwelle — physische Kopie der Druckschwankung in Rillengeometrie
+
+---
+
+![bg fit right:30%](./assets/samplerate.webp)
+
 # Abtastung (Sampling)

 **Problem:** Eine kontinuierliche Welle lässt sich nicht direkt als Zahl speichern

 **Lösung:** Wir messen sie in regelmäßigen Abständen

-* 44.100 Messungen pro Sekunde = **Abtastrate** (Sample Rate)
-* Einheit: Hz (Hertz)
+* 44.100 Messungen *pro Sekunde* = **Abtastrate** (Sample Rate)
+* Einheit: Hz (Hertz) = *pro Sekunde*
 * Nyquist-Theorem: min. 2× höchste darzustellende Frequenz
-  → 44.100 ÷ 2 = 22.050 Hz (Mensch hört ~20–20.000 Hz)
+  → 44.100 ÷ 2 = 22.050 Hz (Mensch hört ~20–20 kHz)

 <!--
 - Nyquist-Shannon-Abtasttheorem (1928/1949): Harry Nyquist (Bell Labs), Claude Shannon (Bell Labs)
@@ -266,6 +284,8 @@ Hochschule der Medien Stuttgart

 ---

+![bg fit right:35%](./assets/samplerate.webp)
+
 # Das digitale Ergebnis

 Jede Messung = ein Zahlenwert
@@ -278,7 +298,7 @@ Jede Messung = ein Zahlenwert
 | 16 Bit (CD) | 65.536 | ~96 dB |
 | 24 Bit (Studio) | 16.777.216 | ~144 dB |

-**Ergebnis:** eine Datei aus Zahlen
+**Ergebnis:** Eine Datei aus Zahlen

 <!--
 - Dynamikumfang Formel: ~6 dB pro Bit
@@ -299,8 +319,6 @@ Beim Abspielen läuft der Prozess rückwärts:
 * Membran → Luft schwingt
 * Luft → Druckwelle → Ohr

-**Was wir hören ist wieder analog**
-
 <!--
 - DAC = Digital-Analog-Converter (Deutsch: Digital-Analog-Wandler)
 - Jedes Abspielgerät enthält einen DAC: Smartphone, Laptop, HiFi-Verstärker
@@ -310,6 +328,20 @@ Beim Abspielen läuft der Prozess rückwärts:

 ---

+# Zurück zu Analog
+
+Beim Abspielen läuft der Prozess rückwärts:
+
+- Zahlen → **DAC** (Digital-Analog-Converter)
+- DAC → elektrische Spannung
+- Spannung → Lautsprechermembran schwingt
+- Membran → Luft schwingt
+- Luft → Druckwelle → Ohr
+
+**Was wir hören ist wieder analog**
+
+---
+
 <!-- _class: lead -->

 # Das Problem der Datengröße
@@ -329,10 +361,10 @@ Beim Abspielen läuft der Prozess rückwärts:

 **Eine Minute Musik in CD-Qualität:**

-44.100 Messungen/Sekunde
-× 16 Bit pro Messung
-× 2 Kanäle (Stereo)
-× 60 Sekunden
+**44.100 Messungen** (pro Sekunde)
+× **16 Bit** (pro Messung)
+× **2 Kanäle** (Stereo)
+× **60 Sekunden**

 = **10,6 MB pro Minute**

@@ -352,7 +384,7 @@ RECHNUNG:

 ---

-<!-- _class: erklaerung -->
+<!-- _class: erklaerung 

 # CD-Audio – Vertiefung

@@ -365,7 +397,7 @@ Kombination aus Nyquist-Limit (2× 20 kHz = 40 kHz Minimum) und Kompatibilität
 96 dB Dynamikumfang übersteigt den des menschlichen Gehörs unter realen Hörbedingungen (~80–90 dB). Kompromiss zwischen Qualität und Speicherbedarf auf der physischen Disc.

 ---
-
+-->
 ![bg right:40%](./assets/IMG_3617.jpg)

 # Das Problem skaliert
@@ -377,8 +409,8 @@ Kombination aus Nyquist-Limit (2× 20 kHz = 40 kHz Minimum) und Kompatibilität
 | 10.000 Songs | ~420 GB |

 **Kontext 1990er:**
- Festplatte: 100–500 MB
- 56 kbit/s Model → Einfache Songs laden Stunden
+- Übliche Festplattengröße: 100–500 MB
+- 56 kbit/s Modem → Einfache Songs laden Stunden

 <!--
 - Ein Album hätte eine komplette Festplatte gefüllt
@@ -395,14 +427,14 @@ Kombination aus Nyquist-Limit (2× 20 kHz = 40 kHz Minimum) und Kompatibilität

 **Eine Minute 4K-Video (unkomprimiert):**

-3840 × 2160 Pixel
-× 3 Byte pro Pixel (RGB)
-× 30 Bilder pro Sekunde
-× 60 Sekunden
+**3840 × 2160 Pixel** (Auflösung pro Bild)
+× **3 Byte** (pro Pixel – RGB)
+× **30 Bilder** (pro Sekunde)
+× **60 Sekunden**

 = **~45 GB pro Minute**

-Ein 2-Stunden-Film: über **5 Terabyte**
+Kinofilm in üblicher Länge (~120min) über **5 TB (Terabyte)**

 <!--
 - Netflix, YouTube, Streaming — nichts davon wäre ohne Kompression möglich
@@ -458,7 +490,16 @@ Ein 2-Stunden-Film: über **5 Terabyte**

 <!-- _class: lead -->

-# Zwei Arten der Kompression
+# Zwei Arten der Datenkompression
+
+
+---
+
+<!-- _class: lead -->
+
+# Zwei Arten von Datenkompressionsalgorithmen
+
+---

 <!--
 Was ist überhaupt KOMPRESSION?
@@ -476,13 +517,47 @@ Was ist überhaupt KOMPRESSION?

 **Prinzip:** Redundanz entfernen

-Beispiel Lauflängenkodierung (Run-Length-Encoding):
+<!--
+- Run-Length Encoding (RLE): einfachste Form der verlustfreien Kompression
+- Prinzip: Muster erkennen, kompakter darstellen
+- Gut bei strukturierten Daten (Text, einfache Grafiken)
+- Schlecht bei "chaotischen" Daten (Fotos, Audio) — dort kaum Wiederholungen
+-->
+
+---
+
+# Verlustfreie Kompression (Lossless)
+
+**Prinzip:** Redundanz entfernen
+
+Beispiel **Lauflängenkodierung** (Run-Length-Encoding – RLE):
 ```
 Original:    AAAAABBBCCCCCCCC (16 Zeichen)
 Komprimiert: 5A3B8C            (6 Zeichen)
 ```

-→ 62% kleiner, 100% wiederherstellbar
+→ Komprimiert 62% kleiner und **100% wiederherstellbar**
+
+<!--
+- Run-Length Encoding (RLE): einfachste Form der verlustfreien Kompression
+- Prinzip: Muster erkennen, kompakter darstellen
+- Gut bei strukturierten Daten (Text, einfache Grafiken)
+- Schlecht bei "chaotischen" Daten (Fotos, Audio) — dort kaum Wiederholungen
+-->
+
+---
+
+# Verlustfreie Kompression (Lossless)
+
+**Prinzip:** Redundanz entfernen
+
+Beispiel **Lauflängenkodierung** (Run-Length-Encoding – RLE):
+```
+Original:    AAAAABBBCCCCCCCC (16 Zeichen)
+Komprimiert: 5A3B8C            (6 Zeichen)
+```
+
+→ Komprimiert 62% kleiner und **100% wiederherstellbar**

 **Anwendung:** 
 * ZIP-Archive, PNG-Bilder, FLAC-Audiodateien, RAW-Dateien, Programmcode
@@ -498,20 +573,22 @@ Komprimiert: 5A3B8C            (6 Zeichen)

 # Verlustbehaftete Kompression (Lossy)

-**Prinzip:** Irrelevanz entfernen → Warum Daten speichern, die niemand wahrnimmt?
+**Prinzip:** Irrelevanz entfernen → *Wozu Daten speichern, die niemand wahrnimmt?*

 ---

 # Verlustbehaftete Kompression (Lossy)

-**Prinzip:** Irrelevanz entfernen → Warum Daten speichern, die niemand wahrnimmt?
+**Prinzip:** Irrelevanz entfernen → *Wozu Daten speichern, die niemand wahrnimmt?*
+
+**Originaldatei nicht wiederherstellbar (!)**

 **Die Frage:** Was nimmt ein Mensch eigentlich (nicht oder sehr schlecht) wahr?

 * Das Ohr hört nicht alle Frequenzen (hohe und tiefe Töne) gleich gut
-* Das Auge sieht nicht alle Farbnuancen gleich scharf
 * Laute Töne überdecken leise Töne (Maskierung)
-* Luminanz (Helligkeit/Dunkelheit) besser erkennen als Chrominanz (Farbunterschiede)
+* Das Auge sieht nicht alle Farbnuancen gleich scharf
+* Luminanz (Helligkeit/Dunkelheit) besser erkennen als Chrominanz (Farbunterschiede/Farbigkeit)
 * und Vieles mehr

 <!--
@@ -535,7 +612,7 @@ Komprimiert: 5A3B8C            (6 Zeichen)
 | **Prinzip** | **Redundanz** entfernen | **Irrelevanz** entfernen |
 | **Reversibel** | Ja | Nein (Information unwiederbringlich verloren) |
 | **Reduktion** | 30–50% | 80–99% |
-| **Formate** | ZIP, PNG, FLAC, GIF | JPEG, MP3, H.264/H.265 |
+| **Formate** | ZIP, PNG, FLAC, GIF, ... | JPEG, MP3, H.264/H.265, ... |

 **Faustregel:**
 - Medien für EndnutzerInnen (Ton, Bild, Film) → Lossy oft akzeptabel