Das Kapitel behandelt Grundlagen für die Analyse und Bearbeitung von Audiosignalen und -systemen. Dazu gehört die Fouriertransformation als Abbildung zwischen Zeit- und Frequenzbereich, mit den verschiedenen Varianten für kontinuierliche, zeitdiskrete und frequenzdiskrete Signale, ebenso wie die spektrale Analyse durch Filterbänke. Eingeführt werden elementare Kennwerte für deterministische und stochastische Signale und Prozesse bis hin zu Higher Level Audio Features. Für Audiosysteme wird die Impulsantwort und die Übertragungsfunktion als zentrale Beschreibungsgröße eingeführt, sowie daraus abgeleitete Kenngrößen wie der Amplituden- und Phasengang sowie die Phasen- und Gruppenlaufzeit. Schließlich wird das Faltungstheorem behandelt, als Grundlage zahlreicher Anwendungen in der Audiosignalverarbeitung wie der schnellen Faltung oder der FFT-basierten Messtechnik.