Beschreibung
Die Verbindung digitaler Audio- und Computertechnik ermöglicht eine Vielzahl von Anwendungen im Multimedia- und Musikbereich. Die akustischen Aspekte solcher Computerprogramme basieren auf Verfahren der digitalen Klanganalyse, -synthese, -bearbeitung und Tonaufzeichnung. Selbst komplexe Musikapplikationen sind aufgrund graphischer Benutzeroberflächen moderner Arbeitsstationen komfortabel zu verwenden. Das Buch bietet einen Überblick über Musik-Hardware und -Software, zeigt prozedurale und objektorientierte Beispielroutinen zu Klangbearbeitung und MIDI-Programmierung für Apple Macintosh und NeXT-Workstationen, erläutert die Funktionsweise digitaler Musikinstrumente, Klangsyntheseverfahren, MIDI und moderner Tonstudiotechnik. Eine Übersicht über die Möglichkeiten von Unterrichtsprogrammen und Multimedia-Anwendungen zum Thema Musik runden die Darstellung ab.
Autorenportrait
Inhaltsangabe0. Einleitung.- 0.1. Motivation.- 0.2. Zielsetzung.- 0.3. Aufbau.- 1. Physikalische Grundlagen der Akustik.- 1.1. Klangwahrnehmung.- 1.1.1. Das Ohr.- 1.1.2. Tonhöhe, Lautstärke, Klangfarbe.- 1.2. Schallwellen und Klang.- 1.2.1. Schallwellen.- Longitudinalwellen.- Transversalwellen.- 1.2.2. Frequenz, Schallintensität, Wellenform.- 1.2.3. Addition von Schwingungen.- Überlagerung bei gleichen Eigenfrequenzen.- Überlagerung bei verschiedenen Eigenfrequenzen.- 1.2.4. Obertöne.- 1.2.5. Klangspektrum.- 1.2.6. Ohmsches Gesetz.- 1.3. Analyse komplexer Schwingungen.- 1.3.1. Fourieranalyse.- 1.3.2. Resonanzkurve.- 2. Synthetische Klangerzeugung.- 2.1. Kurzer geschichtlicher Abriss.- 2.2. Subtraktive Synthese.- 2.2.1. Analoge Synthesizer.- Oszillatoren.- Filter.- Verstärker.- Steuerspannungen.- 2.3. Additive Synthese.- 2.3.1. Überlagerung, Addition.- 2.3.2. Modulation.- Amplitudenmodulation.- Frequenzmodulation.- Phasenmodulation.- 2.3.3. Nachbearbeitung.- 3. Digitale Computertechnik.- 3.1. Funktionsweise des Computers.- 3.1.1. Eigenschaften.- 3.1.2. Aufbau.- 3.1.3. Programmierung.- 3.1.4. Datenspeicherung.- 3.1.5. Datenträger.- Magnetbänder.- Magnetplatten.- Optische Speicher.- 3.1.6. Betriebssystem.- 3.2. Interaktive Programme.- 3.2.1. Ein- und Ausgabegeräte.- Optische Ausgabegeräte.- Akustische Ausgabegeräte.- Manuelle Eingabegeräte.- Optische Eingabegeräte.- Akustische Eingabegeräte.- 3.2.2. Interaktionskonzepte.- Menüselektion.- Formulare/Masken ausfüllen.- Kommandosprachen.- Natürliche Sprache.- Direkte Manipulation.- 3.2.3. Benutzerschnittstelle.- Psychologische Aspekte.- Benutzermodelle und die Verwendung von Metaphern.- Fenstertechnik.- Die "goldenen Regeln" des Dialog-Designs.- 3.2.4. Implementation interaktiver Programme.- Abfrageschleife.- Interrupts.- Polling-Task.- Event-Queue.- Ereignis-Abhandlung.- 3.3. Arbeitsstationen.- 3.3.1. Apple Macintosh.- Human-Interface-Guidelines.- Prozedurale Programmierung.- Toolbox.- 3.3.2. NeXT-Workstation.- MACH Betriebssystem.- NextStep.- Window-Server und Display-PostScript.- Objektorientierte Programmierung.- Application-Kit.- Interface-Builder.- 3.4. AD/DA-Wandler.- 3.4.1. Digital/Analog-Wandler.- 3.4.2. Analog/Digital-Wandler.- 3.4.3. Fehlerquellen.- Aliasing.- Filterung.- Quantisierungsrauschen.- 3.4.4. Codierung.- Pulscodemodulation (PCM).- Delta-Pulscodemodulation (DPCM).- Delta-Modulation (DM).- Adaptive Verfahren.- 3.5. Signalprozessoren.- 3.5.1. Architektur.- 3.5.2. Programmierung.- 3.5.3. Algorithmen.- 3.5.4. Anwendungen von digitalen Signalprozessoren.- 4. Digitale Klanganalyse.- 4.1. Diskrete Fouriertransformation.- 4.1.1. Mathematische Betrachtung der DFT.- 4.1.2. Rechteckfenster.- 4.1.3. Fensterfunktion.- 4.2. Fast-Fourier-Transformation.- 4.2.1. FFT-Algorithmus.- 4.2.2. Implementation.- 4.2.3. Anwendungen.- 5. Digitale Klangerzeugung.- 5.1. Wellenform-Synthese.- 5.2. Additive Synthese.- 5.2.1. Vollständige Fouriersynthese.- 5.2.2. Additive Synthese mit subtraktiver Nachbearbeitung.- 5.2.3. Time-Slice-Verfahren.- 5.3. Frequenzmodulations-Synthese.- 5.3.1. Einfache FM-Synthese.- 5.3.2. Komplexe FM-Synthese in der Praxis.- 5.4. Phase-Distortion-Synthese.- 5.5. Waveshaping (Nonlinear-Distortion).- 5.6. Granular-Synthese.- 5.7. Karplus-Strong-Synthese.- 5.8. Sampling.- 5.8.1. Aufbau eines Samplers.- 5.8.2. Aufnahme von Klängen.- 5.8.3. Organisation der Samples.- Trim.- Loops.- Reverse.- Multisamples.- Positional-Crossfading.- Velocity-Crossfading.- 5.8.4. Nachbearbeitung.- Modulation.- Filterung.- Lautstärke-Hüllkurven.- 5.8.5. Speicherung.- 5.8.6. ROM-Sample-Synthese.- 5.9. Resynthese.- 5.10. Sprachsynthese.- 5.10.1. Formant-Synthese.- 5.10.2. Linear-Predictive-Coding (LPC).- 6. Digitale Klangbearbeitung.- 6.1. Digitales Mischpult.- 6.2. Verstärker (Amplifier).- 6.2.1. Regelverstärker.- Pegelregler.- Panorama.- Summenverstärker.- 6.2.2. Kompressor und Expander.- 6.2.3. Begrenzer.- 6.2.4. Noisegate.- 6.3. Verzögerer (Delay).- 6.3.1. Echo.- 6.3.2. Chorus.- 6.3.3. Flanging.- 6.3.4.
