äänensignaalin

Äänensignaalin on fyysinen ja informatiivinen ilmiö, joka välittää ääniä. Sitä voidaan tarkastella sekä analogisena että digitaalina signaalina. Analoginen äänensignaali on jatkuva ajassa ja voi edustaa mikrofonin tai kaiuttimen tuottamaa paine- tai jännitevaihtelua. Digitaalinen äänensignaali koostuu näytteistä, jotka otetaan tietyllä näytetaajuudella ja kvantisoidaan digitaaliseksi arvojoukoksi. Digitaaliset signaalit mahdollistavat tarkan toiston sekä virheenkorjauksen; ne tallentuvat esimerkiksi CD- tai MP3-formaatteihin.

Perusominaisuuksiin kuuluvat amplitudi, taajuus ja vaihe. Amplitudi kuvaa signaalin voimakkuutta; RMS-arvo antaa tasaisemman kuvan äänenvoimakkuudesta. Taajuus kertoo värin: matalat taajuudet bassoa, korkeat diskantteja. Spektri esittää signaalin sisältämien taajuuksien jakautumisen. Monimutkaiset äänet perustuvat useista taajuuksista koostuvaan spektriin, ja niiden aikainen voimakkuusvaihtelu muodostaa äänen dynamiikan.

Käsittelyssä äänensignaalia muokataan vahvistamalla (gain), suodattamalla (esimerkiksi alipäästö- tai ylipäästöjännittely), sekä ekvalisoinnilla, kompressoinnilla ja dynamiikan hallinnalla. Digitaalista signaalia voidaan käsitellä laitteen sisäisessä prosessorissa tai ohjelmallisesti. Modulaatiot kuten AM, FM ja PM mahdollistavat signaalin välityksen ja erilaisten kanavien käytön.

Mittauksissa käytetään arvoja kuten RMS- ja huippuarvot sekä crest factor, sekä mittauksia kuten SNR ja THD. Yleiset standardit kuvaavat tason siirtämistä: digitaalisen signaalin maksimitaso asettuu usein lukemaan dBFS, analogisille signaaleille käytetään referenssejä kuten dBV tai dBu.

Äänensignaaleja tuotetaan ja käytetään laajasti musiikissa, radiolähetyksissä, puhe- ja videotekniikassa sekä tutkimuksessa. Hyvälaatuinen signaalinkäsittely pyrkii minimoimaan vääristymät, melun ja signaalin menetyksen.