Signalaufnahme

Signalaufnahme bezeichnet den Prozess der Erfassung eines physikalischen Signals und dessen Umwandlung in eine messbare elektrische Darstellung oder in digitale Daten zur Analyse. Der Begriff wird in verschiedenen Fachrichtungen verwendet, darunter Elektronik, Akustik, Messtechnik, Biomedizin und Neurowissenschaften. Ziel ist es, relevante Merkmale des Signals möglichst verlustarm zu erfassen.

Typische Komponenten einer Signalaufnahme sind Sensoren oder Transducer, die die physikalische Größe in elektrische Signale umwandeln; Vorverstärker und Signalkonditionierung, die Rauscharmut, Impedanzanpassung und Filterung sicherstellen; Analog-Digital-Wandlung (ADC) zur Digitalisierung; zeitliche Synchronisation sowie Datenspeicherung oder -übertragung; und Kalibrierung zur Bestimmung systematischer Fehler.

Wesentliche Konzepte umfassen die Abtastrate (Nyquist), um Aliasing zu vermeiden, die Auflösung bzw. Bit-Tiefe des ADC, den Dynamikbereich und das Rauschverhalten, das Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) sowie die Kalibrierung. Vorverarbeitung, Filtering und ggf. weitere Analysen in Zeit- oder Frequenzdomäne gehören häufig zum Aufnahmeprozess.

Anwendungsbeispiele reichen von audiovisueller Aufnahme, Messtechnik in der Industrie, medizinischer Diagnostik (z. B. EKG, EEG) über biomedizinische Forschungsaufnahmen bis hin zu vibroakustischer Analyse, Umweltüberwachung und wissenschaftlichen Experimenten in Physik und Ingenieurwesen. Signalaufnahme bildet damit eine grundlegende Schnittstelle zwischen der realen Welt und der digitalen Analyse.