Übertragung Einführung Digitalisierung Komprimierung Codierung Paketierung Wegesuche elektr. Signale Referenzmodell Hauptmenü Startseite Einführung Datennetze Transport Anwendungen Info	Themen Einführung Sprache und Musik Bilder D/A-Wandlung A/D-Wandlung	Digitalisierung von Audiosignalen Wenn Musik, Sprache oder Geräusche mit einem Mikrofon aufgenommen werden, liegt als Ergebnis zunächst ein Analogsignal vor, d.h. eine sich im zeitlichen Verlauf verändernde elektrische Spannung. Um daraus eine Folge von Zahlen zu machen, die dann digital übertragen werden kann, wird das analoge Signal in regelmäßigen Abständen abgetastet: Die Spannungswerte im Moment der Abtastung werden über einen Analog-Digital-Wandler in einen Zahlenwert umgewandelt. Dabei wird auf ganze Zahlen gerundet. Bei der Digitalisierung von Audiosignalen sind zwei Kriterien für die Qualität entscheidend: Ein abgetastetes Signal darf keine Frequenzanteile oberhalb der halben Abtastfrequenz besitzen. Nur dann kann es aus den Abtastwerten vollständig rekonstruiert werden. ("Abtast-Theorem"). Bei ISDN wird das Sprachsignal 8000 Mal pro Sekunde abgetastet, die maximale Übertragungsfrequenz beträgt folglich 4000 Hz. Durch die Rundung bei der Digitalisierung entsteht bei jeder Abtastung ein Fehler von maximal ±½ Schritt. Das macht sich durch ein Rauschen bemerkbar ("Quantisierungsrauschen"), das umso geringer ausfällt, je kleiner die Schritte d.h. je größer die pro Abtastwert verwendete Bitzahl ist. Technik der Digitalisierung von Audiosignalen Ein Audiosignal wird zunächst mit einem Tiefpass gefiltert, d.h. alle Frequenzanteile oberhalb der halben Abtastfrequenz werden entfernt. Erst jetzt erzeugt ein Analog-Digital-Wandler eine Folge von Digitalwerten, und zwar gesteuert durch einen extern zugeführten Takt. Der umgekehrte Weg sieht ähnlich aus. Die digitalen Werte werden einem Digital-Analog-Wandler zugeführt, der daraus einen stufigen Spannungsverlauf erzeugt. Durch einen nachgeschalteten Tiefpassfilter werden alle Frequenzanteile oberhalb der halben Abtastfrequenz gefiltert. Das Signal wird dadurch geglättet.