43 27 Informationsspeicherung Ein Mikrofon liefert eine den Schallwellen entsprechende elektrische Spannung. Ihre zeitliche Änderung kann man mit einem Voltmeter sichtbar machen. Man spricht von einem analogen1 Signal und einem analogen Messinstrument (Abb. 27.1 links). Dieses Signal kann mit einem analogen Aufzeichnungsverfahren, z. B. auf einem Magnetband (magnetic tape) gespeichert werden. Ein Magnetband, wie es z. B. zur Sicherung großer Datenmengen verwendet wird, ist ein analoges Speichermedium. Es trägt eine dünne Schicht, die fein verteiltes magnetisierbares Material (Eisenoxid, Chromdioxid) enthält. Die Signalaufzeichnung erfolgt über einen sogenannten Tonkopf. An ihm wird bei einer Aufzeichnung das Band vorbeibewegt und magnetisiert. Beim Abspielen erzeugt das magnetische Band in der Spule des Wiedergabekopfes Induktionsströme (Abb. 27.2). Bei der Digitalisierung2 eines analogen elektrischen Signals wird es in eine Folge von Zahlen umgewandelt (Abb. 27.1 rechts). Das Zahlensystem der Digitaltechnik ist aber nicht das dir vertraute Zehnersystem (dekadisches System), sondern das Zweiersystem (Binärsystem). Dieses hat nur die beiden Ziffern 1 und 0, entsprechend den Schaltzuständen EIN oder AUS in mikroelektronischen Bauteilen. Ein digitales Speichermedium ist z. B. die Compact-Disk (CD). Sie ist ein optisches Speichermedium, da das Speichern und das Auslesen der Daten mit einem Laser erfolgt. Die Informationsspeicherung erfolgt durch Einprägung von mikroskopisch kleinen Vertiefungen auf einer Kunststoffscheibe. Auf dieser werden die Daten auf eine einzige, spiralförmig von innen nach außen verlaufende Spur geschrieben. Bei der Wiedergabe wird die CD berührungslos und verschleißfrei von einem Laser an der Unterseite abgetastet (Abb. 27.3). Auf einer Audio-CD werden ca. 80 Minuten Musik gespeichert. Eine CD-ROM für Computerdaten speichert ca. 650 Millionen Zeichen. Ihnen entsprechen etwa 160 000 voll bedruckte DIN-A-4-Seiten. Größere Datenmengen, wie z. B. Filme, werden auf eine DVD3 (4,7–8,5 GB4) oder Blu-ray-Disk (bis 50 GB) geschrieben und kaum mehr auf CDs. Du bist dran – zeige deine Kompetenz: 27.1 Vergleiche die Art der Speicherung eines Textes in einem Buch mit der auf einer CD-ROM. 27.2 Vergleiche Vor- und Nachteile der Informationsspeicherung auf Papier und auf magnetischen oder optischen Speichermedien. 1 analog (gr.) … entsprechend 2 digitus (lat) … Finger (als Zählhilfe) 3 DVD … Digital Video [oder versatile (= vielseitig)] Disc für Bild- und Toninformationen 4 1 GB (= Gigabyte) … entspricht ca. 1 000 000 000 Zeichen Wie kann man Daten aufbewahren? 27.1 Der Unterschied zwischen analog und digital 1 0 ... 1 ... 0 1 1 0 ... 1 ... 0 1 0 1 1 0 ... 1 ... 0 1 0 1 1 1 1 0 ... 1 ... 0 1 0 1 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 V t t t1 t1 t2 t2 t3 t3 t4 t4 u digitaler Wert V analoges Signal digitales Signal analoge Anzeige digitale Anzeige Tonkopf Wiedergabekopf Signalstrom Luftspalt Magnetfeld Tonband mit magnetisierbarer Schicht Vom Magnetfeld magnetisiertes Tonband Das magnetisierte Band erzeugt Induktionströme. 27.2 Magnetisieren eines Tonbands Halbleiterlaser Strahlenteiler Spiegel Compact-Disk 0 1 1 0 1 0 0 1 0 An einer Vertiefung wird das Licht anders reflektiert. Der Fotodetektor misst das reflektierte Licht. 27.3 Laserabtastung einer Compact-Disk (CD) Bei analogen Signalen steckt die Information in der Form des Signals. Digitale Signale enthalten die Information als Zahlenwerte verschlüsselt. Informationen können digital auf magnetischem oder optischem Weg gespeichert werden. Nur zu Prüfzwecken – Eig ntum des Verlags öbv
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