A/D-Wandler

Die Stimme des Menschen ist ein analoges Signal. Gespeichert oder bearbeitet wird sie heute allerdings digital. Auch übertragen wird sie digital. Zum Beispiel durch das Telefonnetz oder über das Fernsehnetz. Aber wie wird eigentlich aus analog digital? Der erste Schritt läuft über Sensoren. Sensoren sind technische Bauteile, die bestimmte Eigenschaften eines Signals abtasten können. So ist ein Mikrofon ein Sensor für die menschliche Stimme. Mit einer Membran werden hier die Luftschwingungen gemessen. Sensoren erfassen die analogen Signale. Anschließend kommen sogenannte „Analog-Digital-Wandler“ zum Einsatz. So einen gibt es auch in unserem Computer. Was macht so ein A/D-Wandler? Schauen wir uns mal das analoge Signal an, das das Mikrofon erstellt, wenn Sven „Hallo“ sagt. Das analoge Signal wird nun vom A/D-Wandler in regelmäßigen Abständen mit einer bestimmten Häufigkeit gemessen oder abgetastet. Mit der Abtastrate. Das nennt man „Sampling“. Zu jedem Abtastzeitpunkt wird der Spannungswert des Signals in einen Digitalwert umgewandelt. Diese „Quantisierung“ ist Teil der Digitalisierung von analogen Signalen. Die Einheit der Abtastrate ist Hertz. Ein Hertz bedeutet eine Abtastung pro Sekunde. Das ist aber sehr wenig. So klingt das „Hallo“, wenn es mit 700 Hertz abgetastet wird. Nicht so toll. Um eine bessere Qualität zu erreichen, sollte die Abtastrate bei Audiosignalen mindestens doppelt so groß sein wie die höchste im Signal vorkommende Frequenz. Sprachsignale enthalten Frequenzen bis vier Kilohertz. Musiksignale bis 20 Kilohertz. Der Ton, der auf einer Audio-CD gespeichert ist, wird daher mit 44100 Hertz, also 44,1 Kilohertz, abgetastet.