Was sind denn eigentlich Klangdateien?

Klangdateien sind »digitalisierte Geräusche, die zu einer Einheit aus Amplitudenwerten zusammengefasst wurden«. Um Klänge zu erzeugen, muss ein Lautsprecher in einer bestimmten Geschwindigkeit (das ist die Frequenz) hin- und herschwingen (die Stärke der Schwingung nennt man Amplitude). Wenn du vor einer empfindlichen Membran singst, dann wird diese je nachdem, welche Töne du singst, anfangen zu schwingen, je lauter, desto stärker, je höher, desto schneller. Wenn diese Membran ihre Schwingungen in elektrische Spannungen umsetzt, die man messen und aufzeichnen kann, hast du ein Mikrofon. Wenn ein Lautsprecher nun diese Schwingungen genau so, wie das Mikrofon sie aufgezeichnet hat, wieder in seinen Membranen erzeugen kann, dann wird eine Aufnahme abgespielt. Das war früher analog: Auf Schallplatten hat eine Nadel während der Schwingungen mehr oder weniger tief in das Vinyl geritzt – auf Tonbändern werden die Schwingungen, während das Band vorbeiläuft, durch unterschiedlich starke Magnetisierung festgehalten.

Digital läuft das alles prinzipiell genauso – aber die Schwingungen des Mikrofons oder Aufnahmegeräts werden bei der Aufnahme in Zahlen umgesetzt, die in extrem schneller Folge, zum Beispiel 44.100 Mal pro Sekunde, gemessen und gespeichert werden (das entspricht dem Standard einer Musik-CD – 44.1 kHz). Das heißt: 1 Sekunde Klang besteht aus 44.100 Zahlen, die nacheinander genau beschreiben, wie weit die Membran in welche Richtung ausschlägt. Wenn der Computer diese 44.100 Zahlen nun in der gleichen Geschwindigkeit wieder an den Lautsprecher sendet und dieser die Zahlen wieder in Membranausschläge umsetzt, ertönt 1 Sekunde lang wieder exakt der aufgenommene Klang.

Das Datei-Format, bei dem jede Zahl genau einem Membranzustand entspricht, nennt man auch WAV-Format – das steht für Wave (Welle). Klangdateien im WAV-Format erkennst du in Windows an der Endung .wav – sie waren früher die Standarddateien, um Klänge zu speichern oder abzuspielen.

Da WAV-Dateien aber bei langen Musikstücken sehr viel Speicherplatz einnehmen (wie gesagt: für jede Sekunde 44.100 Zahlen und für Stereo genau doppelt so viel, denn da spielen ja zwei Lautsprecher unterschiedliche Versionen des Klangs ab), hat man zunächst vor allem für die Übertragung über das Internet irgendwann ein Format erfunden, das den (nahezu) gleichen Klang mit viel weniger Daten abspielen kann. Die Klangdaten werden komprimiert – wiederkehrende Muster in den Daten werden zusammengefasst gespeichert, und mit einem komplizierten Verfahren werden die Klangdaten intern genau so weit vereinfacht, dass das menschliche Ohr den Unterschied praktisch nicht wahrnimmt. Dieses Format wurde unter dem Namen mp3 bekannt. Heute ist das längst der Standard für Audiodateien. Der Computer oder das Gerät, das diese Dateien abspielt, muss sie intern erst einmal wieder dekomprimieren, das heißt, aus einer mp3-Datei wird intern wieder eine WAV-Datei gemacht, die dann (über die Soundkarte) an den Lautsprecher gesendet wird.

Egal, ob du WAV-Dateien oder mp3-Dateien hast: Beides kannst du in TigerJython sehr leicht in deine Programme einbinden und abspielen.