Einführung in die Digitale Elektronische Klangsynthese

Digitale Signalverarbeitung (englisch digital signal processing, abgekürzt DSP) bezeichnet die Verarbeitung von Signalen unterschiedlichster Art (Audiosignale, Videosignale, Funksignale, etc.), die in Form von diskreten Zahlenfolgen (sogenannten Samples) vorliegen. Dies bildet einen Unterschied zur analogen Signalverarbeitung, die kontinuierliche Signale anstelle der diskreten Zahlenfolgen behandelt.

Die digitale Signalverarbeitung hat seit den 1980er Jahren im Zusammenhang mit der allgemeinen Verbreitung der Computertechnologie stark an Bedeutung zugenommen und die bis dahin vorherrschende analoge Signalübertragung und -verarbeitung in vielen Bereichen der Übertragungstechnik verdrängt.

Wenn die zu verarbeitenden Signale natürlichen Ursprungs sind, werden sie technisch zumeist in mehreren Schritten in digitale Signale übersetzt. Dieser Übersetzungsvorgang nennt sich Analog-Digital-Wandlung (englisch analog digital conversion, abgekürzt ADC). Der obere Teil von Abb. 7 zeigt den Vorgang dieser Übersetzung am Beispiel der Umwandlung von Schallwellen:

1. Das Schallsignal im Raum wird zunächst mit Hilfe eines Mikrofons erfasst und in ein analoges (elektrisches) Signal umgewandelt.
2. Der Analog-Digital-Wandler setzt dieses Signal dann in diskrete Zahlenfolgen um.

Im unteren Teil von adc-dac-schema ist der umgekehrte Fall dargestellt:

1. Der Digital-Analog-Wandler setzt diskrete Zahlenfolgen in ein analoges (elektrisches) Signal um.
2. Das elektrische Signal wird nach einer Verstärkung mit Hilfe eines Lautsprechers in ein Schallsignal umgewandelt und in einen Raum abgestrahlt.

Die AD bzw. DA-Wandlung kann dabei an verschiedenen Stellen erfolgen:

1. In einem Audiointerface im Computer

   In diesem Fall wird das Mikrofon/der Lausprecher über einen Analoganschluss (zumeist Miniklinke) direkt mit dem Computer verbunden.

2. In einem externen Audiointerface

   Das externe Audiointerface ist mit dem Computer über eine Digitalschnittstelle (bspwse. USB) verbunden. Das Mikrofon/der Lausprecher sind mit dem Interface über einen Analoganschluss (XLR/Klinke) verbunden.

3. In einem Mischpult

   In diesem Fall sind Lautsprecher/Mikrofone mit dem Mischpult verbunden und das Mischpult verfügt über digitale Ein/Ausgänge (ADAT, MADI, AES/EBU), die mit einem Computerinterface verbunden sind.