6. Musik-Streamingdienste – Datenkomprimierung am Beispiel von Liedern

Musik-Streamingdienste stellen ihren Nutzer/innen die komplette Welt der Musik zur Verfügung. Doch wie ist es möglich bei so hoher Streaming-Qualität so geringe Datenmengen zu verbrauchen? Die Lösung stellt die Fourier-Transformation dar, welche ein Basiswechsel zwischen dem Zeit- und Frequenzraum ist. Dabei werden ausgewählte Frequenzen aus Musikstücken entfernt, ohne dass die Klangqualität für das menschliche Gehör verringert wird. Die Lernenden erarbeiten eigene Kriterien für ein Komprimierungsverfahren und wenden diese auf ein Lied an. Die Leitfrage lautet dabei: Wie stark darf ich komprimieren, damit immer noch eine gute Klangqualität vorhanden ist? Im Material für die Mittelstufe wird die Fourier-Transformation als Blackbox behandelt. Lernende der Oberstufe hingegen führen die Basiswechsel selbstständig aus und verwenden sie, um ein Lied gemäß ihrem Hörmodell zu komprimieren. Durch die Behandlung von Tönen und Musikstücken, eignet sich dieses Thema für fächerübergreifenden Unterricht mit den Fächern Mathematik, Physik, Musik und Informatik.