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{{Lückenhaft|Informationen über '''digitale''' Audiosignale, hier werden nur '''analoge''' Signale beschrieben}}

Ein '''Audiosignal''' (auch '''Tonsignal''') ist elektrisch gesehen ein [[Wechselstrom]] im Hörbereich des Menschen (16 bis allgemein 20000 [[Hertz (Einheit)|Hertz]]) mit einer maximalen [[Elektrische Spannung|Spannung]] von etwa 1 [[Volt]].
Als [[Bezugspegel (Tontechnik)|Bezugspegel]] sind 0,775 Volt mit 0 [[Dezibel|dBV]] definiert. Das Audiosignal ist also das [[elektrisches Signal|elektrische Signal]], das [[Akustik|akustische]] Informationen über eine Stromleitung transportiert. [[Stereofonie]]-[[Kopfhörer]] benötigen am Stecker nur drei Kontakte, da die [[Masse (Elektronik)|Masse]] für die linke und die rechte [[Hörmuschel]] gemeinsam verwendet werden kann.
Die Verarbeitung von Audiosignalen und die Umwandlung zwischen [[Schall]] und Audiosignalen ([[Mikrofonsignal]]) sind Gegenstand der [[Tontechnik]] und der [[Signalverarbeitung]].
Da viele [[Frequenzwandler]] (dynamisches [[Mikrofon]], [[Tonkopf]], [[Tonabnehmer]]) eine nur sehr geringe [[Amplitude|Spannungsamplitude]] haben, wird diese Spannung möglichst nahe an der Signalquelle mit [[Verstärker (Elektrotechnik)|Verstärkern]] im Pegel soweit angehoben, dass sie [[störgeräusch]]arm weiterverarbeitet werden können.
Da traditionell ursprünglich Röhren und [[Transistor]]en in den Verstärkern verwendet wurden, muss darauf geachtet werden, dass es keine physikalische [[Wechselstrom|Wechselspannung]] ist, die vor den Verstärkern anliegt (wie zum Beispiel bei E-Gitarren-Tonabnehmern), da diese die Elektronik (zer-)stören würde; ein zwischengeschalteter [[Kondensator|Koppelkondensator]] kann dieses Problem einfach vermeiden (Siehe [[Transistorgrundschaltungen|Emitterschaltung]]). Eine Verstärkerschaltung mit einem [[Operationsverstärker]] würde funktionieren, da dieser positive und negative Spannungen direkt verarbeiten kann.
Bei vielen Geräten der [[Unterhaltungselektronik]] wird die Bezeichnung Audiosignal auch zur Abgrenzung vom [[Videosignal]] verwendet was im Grunde bedeutet, dass die Signale der Bildfolge für Schwarz/Weiß-Geräte einkanalig, für Farbgeräte dreikanalig getrennt für die Farben Rot/Grün/Blau erfolgt.
Das bisher Gesagte trifft überwiegend nur für das [[Analogsignal]] in der Analog-Tontechnik zu.

== Frequenzbereich ==
Der [[Frequenz]]bereich von Audiosignalen ist oft an den menschlichen [[Hörbereich]] angelehnt und reicht daher von etwa 20 Hz bis zu 20 kHz ([[Niederfrequenz]]). Um hörbare Beeinflussungen des Signals nahe den beiden Grenzfrequenzen auszuschließen, werden für besonders hohe Ansprüche in der HiFi- und [[Tontechnik|Studiotechnik]] sowie allgemeine Anwendungen (z. B. Tieraufnahmen, [[Ultraschall]]) Geräte und Speichermedien (z. B. [[Super Audio Compact Disc]], [[DVD-Audio]]) mit wesentlich weiterem Frequenzbereich verwendet.

=== Beispiele des Frequenzumfangs ===
* Signale von [[Musikkassette]]n: typisch 50 Hz bis 12 kHz
* Signale von professionellen [[Tonband|Tonbändern]]: 15 Hz bis 18 kHz
* Theoretische Bandbreite der [[Compact Disc Digital Audio]] (CDDA): 0 Hz bis 22,05 kHz
* Theoretische Bandbreite der SACD: 0 Hz bis 48 kHz
* Signal einfacher [[Bühnenmikrofon]]e: 35 Hz bis 15 kHz
* Signal guter [[Studiokondensatormikrofon]]e: 5 Hz bis 22 kHz
* nutzbarer Bereich von Studio-[[Messmikrofon]]en 3 Hz bis 45 kHz
* Bandbreite von guten Hifi-Verstärkern: 10 Hz – 30 kHz
* Bandbreite von guten Studio-Verstärkern: 5 Hz – 40 kHz
* Bandbreite von [[Ultraschallmikrofon]]en: typisch 1 kHz – 150 kHz

Bei digitalen Audiosignalen werden die Tonsignale als Zahlenwerte übertragen und verarbeitet, wobei die [[Abtastrate]] bestimmt, wie viele solche Zahlenwerte je Sekunde erfasst und verarbeitet werden. Digitale Audiosignale besitzen je nach [[Audioformat]] und Kanalzahl z. T. Bandbreiten bis an die 10 MHz.

== Signalstärke ==
Die Stärke eines Audiosignals wird im Allgemeinen als [[Bezugspegel (Tontechnik)|Pegel]] bezeichnet. Bei [[Analogsignal|analogen]] Audiosignalen entspricht der Signalpegel direkt der [[Amplitude]] der [[elektrische Spannung|elektrischen Spannung]], welcher wiederum proportional zum [[Schalldruck]] bzw. zur [[Schallschnelle]] ist.

Bei [[Digitalsignal|digitalen]] Audiosignalen ist der technische Signalpegel unabhängig von der Lautstärke und wird vom [[Datenübertragung]]sgerät bestimmt.

== 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 [[Oberton|Teiltönen]] beschrieben werden können. Man kann drei grobe Unterscheidungen treffen.<ref>{{Literatur |Titel=Akustische Kommunikation. Grundlagen mit Hörbeispielen |Autor=Ernst Terhardt |Datum=1998 |ISBN=3-540-63408-8 |Online={{Google Buch |BuchID=UI2INugaKwIC |Seite=219}} }}</ref>

* Harmonische komplexe Töne
* Angenähert harmonische komplexe Töne
* Gering harmonische komplexe Töne

=== Harmonische komplexe Töne ===
Eine Unterscheidung zwischen rein [[harmonische]]n und in-harmonischen komplexen Tönen ist anhand physikalischer Kriterien praktisch kaum oder nur mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit möglich. Im Allgemeinen werden als harmonisch komplexe Töne solche bezeichnet, welche periodisch sind und deren [[Grundfrequenz|Grundton]] der hauptsächlich wahrgenommenen Tonhöhe entspricht. Das zweite Kriterium kann durch [[auditiv]]en Tonhöhenvergleich mit [[Sinuston|Sinustönen]] verifiziert werden. Zu diesen komplexen Tönen zählen fast alle physikalisch erzeugten Töne, Gesangsstimmen und Sprache.

=== Angenähert harmonische komplexe Töne ===
Als angenähert harmonisch komplexe Töne werden solche bezeichnet, deren höhere Frequenzanteile in einem nicht genau ganzzahligen Bezug zur Grundfrequenz stehen und bereits einen nicht zu vernachlässigenden Anteil an [[Inharmonizität]] aufweisen.

=== Gering harmonische komplexe Töne ===
Als gering harmonische komplexe Töne werden Tonsignale bezeichnet, deren Teil-Tonfrequenzen erheblich vom harmonischen Muster abweichen. Dazu gehören alle Klänge, welche durch Anschlagen von Glocken, Stäben oder Röhren oder membranartigen Körpern entstehen. Gebräuchliche Musikinstrumente dieser Art sind [[Glockenspiel (Musikinstrument)|Glockenspiel]], [[Xylophon]], [[Marimbaphon]], Pauken und [[Trommel]]n. Die Frequenzen der [[Eigenschwingung]]en 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 ==
<references />

[[Kategorie:Tontechnik]]

[[ru:Аудио]]

Audiosignal - Versionsgeschichte

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