AD-converter
Dit artikel zou samengevoegd moeten worden met Analoog-digitaalomzetter, of er dient een duidelijker afbakening tussen beide artikelen te worden gemaakt (Overleg).
Een AD-converter of Analoog-Digitaal-converter (ADC) zet een analoog signaal, bijvoorbeeld een spraaksignaal, om in een digitaal signaal.
Een AD-converter is de tegenhanger van de DA-converter. Deze zet digitale signalen om een analoog signaal.
Een analoog signaal is per definitie een signaal dat continu in tijd en in amplitude is (de resolutie is oneindig). Wanneer een analoog signaal digitaal gemaakt wordt betekent dit dat het signaal in tijd en in amplitude gediscretiseerd moet worden. Een discreet (digitaal) signaal is de tegenhanger van een continu signaal, een signaal dat alle mogelijke waarden aan kan nemen. Om het signaal digitaal te maken zal er dus met vaste tussenpozen (bemonsteringsfrequentie) een monster genomen moeten worden waarna dit monster gediscretiseerd wordt. Om de zoveel tijd wordt er dus een sample genomen dat opgeslagen wordt als een digitaal getal. Dit digitale getal is eindig in resolutie (discreet) en kan dus niet zoals een analoog getal alle waarden voorstellen.
Ter illustratie een korte uitleg hoe het signaal door de AD-converter loopt. Als eerste bewerking wordt een laagdoorlaatfilter ingezet om aliasing tegen te gaan. Vervolgens neemt de ADC op regelmatige tijdstippen een signaalmonster (sample); dit houdt in dat op een bepaald moment wordt gekeken wat de exacte signaalwaarde is. Bij spraaktelefonie wordt in de meeste systemen 8000 keer per seconde een signaalmonster genomen (de bemonsteringsfrequentie is 8 kHz) waarmee de maximaal verwerkbare frequentie 4000Hz wordt (volgens het Nyquist criterium).
Ieder monster wordt dan een getal dat uit meerdere bits bestaat. Het aantal bits bepaalt hoe nauwkeurig het signaal gereproduceerd wordt. Door deze omzetting naar bits wordt elk signaalmonster gekwantiseerd in amplitude; kwantiseren is het afronden naar een zekere waarde, afkomstig uit een eindig waardenbereik. Analoge signalen kunnen immers een oneindig aantal waarden aannemen. Doordat per monster het waardenbereik waarnaar wordt afgerond eindig is, is er per monster een eindig aantal symbolen (bijvoorbeeld bits) voldoende om de afgeronde waarde te representeren.
Kwantisatie leidt tot een vervorming van het signaal. Het verschil tussen het originele signaal en het gekwantiseerde signaal wordt wel kwantisatieruis genoemd. Hoe fijner de kwantisatie, des te hoger het aantal benodigde bits om het gekwantiseerde signaal vast te leggen, des te lager de kwantisatieruis. Bij audio-cd's worden 16 bits per monster gebruikt, waardoor kwantisatieruis bij gemiddeld signaalniveau doorgaans niet hoorbaar is.
Na bemonsteren en kwantiseren is het signaal digitaal geworden.
Voorbeeld: bij een spraaksignaal wordt vaak gewerkt met een bemonsteringsfrequentie van 8 kHz en met 256 mogelijke niveaus per signaalwaarde. Om 1 signaalniveau aan te duiden zijn 8 bits voldoende. Op deze manier wordt een spraaksignaal omgezet naar een digitaal signaal van 8000*8=64000 bits per seconde.
