Audiosignal

Ein Audiosignal (auch Tonsignal) ist ein elektrisches Signal, das akustische Informationen transportiert. Der Frequenzbereich von Audiosignalen entspricht etwa dem menschlichen Hörbereich und reicht meist von etwa 20 Hz bis zu 20 kHz (Niederfrequenz). Höhere Frequenzen werden vom Menschen normalerweise nicht mehr wahrgenommen und deshalb nicht übertragen. Für besonders hohe Ansprüche werden Geräte mit wesentlich weiterem Frequenzbereich des Audiosignals hergestellt (z. B. Super Audio CD, DVD-Audio), um im hörbaren Bereich Beeinflussungen des Signals, wie sie nahe der Grenzfrequenz auftreten können, ausschließen zu können.

Bei analogen Audiosignalen ist die elektrische Spannung proportional zum Schalldruck bzw. zur Schallschnelle (diese sind zueinander proportional). Bei digitalen Audiosignalen werden diese Werte als Zahlen übertragen und verarbeitet, wobei die Abtastrate bestimmt, wie viele solche Zahlenwerte je Sekunde erfasst und verarbeitet werden.

Die Verarbeitung von Audiosignalen und die Umwandlung zwischen Schall und Audiosignalen (Mikrofonsignal) sind Gegenstand der Tontechnik.

Bei vielen Geräten der Unterhaltungselektronik wird die Bezeichnung Audiosignal auch zur Abgrenzung von Videosignal verwendet.

Inhaltsverzeichnis

Tonsignaltypen

Gemäß der Psychoakustik sind Töne der Sprache und Musik in den meisten Fällen komplexe Töne, also Schallsignale die als Summe mit einer endlichen Zahl von sinusförmigen Teiltönen beschrieben werden können. Man kann drei grobe Unterscheidungen treffen.[1]

  • Harmonische komplexe Töne
  • Angenähert harmonische komplexe Töne
  • Gering harmonische komplexe Töne

Harmonische komplexe Töne

Eine Unterscheidung zwischen rein harmonischen und in-harmonischen komplexen Tönen ist anhand physikalischen Kriterien praktisch kaum oder nur mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit möglich. Im allgemeinen werden als harmonisch komplexe Töne solche bezeichnet welche periodisch sind und deren Grundton der hauptsächlich wahrgenommene Tonhöhe entspricht. Das zweite Kriterium kann durch auditiven Tonhöhenvergleich mit Sinustönen verziert werden. Zu diese komplexen Töne zählen fast alle physikalisch erzeugten Töne, Gesangsstimmen und Sprache.

Angenähert harmonische komplexe Töne

Als angenähert harmonisch komplexe Töne werde solche bezeichnet deren höheren Frequenzanteile in einen nicht genau ganzzahlige Bezug zur Grundfrequenz stehen aufweisen und bereits einen eine nicht zu vernachlässigenden Anteil an Inharmonizität aufweisen.

Gering harmonische komplexe Töne

Als gering harmonische komplexe Töne werden Tonsignale bezeichnet, deren Teiltonfrequenzen erheblich vom harmonischen Muster abweichen. Dazu gehören alle Klänge, welche durch Anschlagen von Glocken, Stäben oder Röhren oder membrameartigen Körpern entstehen. Gebräuchliche Musikinstrumente dieser Art sind Glockenspiel, Xylophon, Marimbaphon, Pauken und Trommeln. Die Frequenzen der Eigenschwingungen von Glocken Platten, Stäben oder Membranen stehen nicht von vornherein in einer harmonischen Beziehung zueinander und müssen durch gezielte Bearbeitung und Formgebung erst in annähernd harmonisches Verhältnis gebracht werden.

Einzelnachweise

  1. Akustische Kommunikation: Grundlagen mit Hörbeispielen, Ernst Terhardt, 1998 ISBN 3540634088, Online

Siehe auch


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