От выбора частоты дискретизации зависит частотный диапазон полученного
цифрового звука или максимальная частота аналогового сигнала, правильно пред-
ставленная в цифровом виде.
В соответствии с известной теоремой Найквиста для того, чтобы аналоговый сигнал
можно было точно восстановить по его отсчетам, частота дискретизации должна быть
как минимум вдвое выше максимальной частоты преобразуемого звука.
Звуковая частота, равная половине частоты дискретизации, представляет частоту,
или рейтинг, Найквиста (Nyquist Frequency). Частота Найквиста — это макси-
мальная частота репродуцированной частоты, возможная для текущей частоты дис-
кретизации сэмпла. Как известно, диапазон частот, которые слышит человек, лежит в пределах 20-20 000 Гц.
Именно поэтому для аудиодисков CD частота дискретизации выбрана равной 44 100
Гц, поскольку частота Найквиста в этом случае равна 22 050 Гц и превышает порог
слышимости 20 кГц. Такое значение этого параметра гарантирует, что цифровая систе-
ма сможет правильно сохранить и с высокой точностью воспроизвести исходный ана-
логовый сигнал.
На практике для различных целей обычно используются частоты дискретизации в
пределах 11,025-48 кГц. Для звуковых компакт-дисков принята стандартная частота
44 100 Гц, для компьютерных аудиоданных — 48 кГц, а для DVD — 96 кГц.
Для получения глубокого звукового поля и точного воспроизведения всех обер-
тонов были разработаны преобразователи, использующие частоту дискретизации 192
кГц, а в недалеком будущем ожидается появление и систем с частотой 384 кГц.
Тем не менее исходный аналоговый сигнал обычно имеет спектр полезного сиг-
нала, сосредоточенный в основном в полосе частот 20 Гц-20 кГц. Кроме того, он со-
держит спектр всевозможных помех с частотами до сотен килогерц (рис. 1.5).
Реальные аналоговые сигналы часто содержат высокочастотные составляющие,
плохо поддающиеся оцифровке на стандартных частотах 44,1 или 48 кГц. Поэтому
перед дискретизацией необходима аналоговая фильтрация, т.е. удаление всех частот
выше частоты Найквиста. Для этой цели используются различные средства, в част-
ности - метод дискретизации на повышенной частоте, или метод превышения частоты
(Oversampling).
цифрового звука или максимальная частота аналогового сигнала, правильно пред-
ставленная в цифровом виде.
В соответствии с известной теоремой Найквиста для того, чтобы аналоговый сигнал
можно было точно восстановить по его отсчетам, частота дискретизации должна быть
как минимум вдвое выше максимальной частоты преобразуемого звука.
Звуковая частота, равная половине частоты дискретизации, представляет частоту,
или рейтинг, Найквиста (Nyquist Frequency). Частота Найквиста — это макси-
мальная частота репродуцированной частоты, возможная для текущей частоты дис-
кретизации сэмпла. Как известно, диапазон частот, которые слышит человек, лежит в пределах 20-20 000 Гц.
Именно поэтому для аудиодисков CD частота дискретизации выбрана равной 44 100
Гц, поскольку частота Найквиста в этом случае равна 22 050 Гц и превышает порог
слышимости 20 кГц. Такое значение этого параметра гарантирует, что цифровая систе-
ма сможет правильно сохранить и с высокой точностью воспроизвести исходный ана-
логовый сигнал.
На практике для различных целей обычно используются частоты дискретизации в
пределах 11,025-48 кГц. Для звуковых компакт-дисков принята стандартная частота
44 100 Гц, для компьютерных аудиоданных — 48 кГц, а для DVD — 96 кГц.
Для получения глубокого звукового поля и точного воспроизведения всех обер-
тонов были разработаны преобразователи, использующие частоту дискретизации 192
кГц, а в недалеком будущем ожидается появление и систем с частотой 384 кГц.
Тем не менее исходный аналоговый сигнал обычно имеет спектр полезного сиг-
нала, сосредоточенный в основном в полосе частот 20 Гц-20 кГц. Кроме того, он со-
держит спектр всевозможных помех с частотами до сотен килогерц (рис. 1.5).
Рис. 1.5. График полезного аналогового сигнала и помехи
После дискретизации относительно низкочастотный исходный аналоговый сиг-
нал представляет собой последовательный временной ряд очень узких импульсов с
различной амплитудой и с очень широким спектром до нескольких мегагерц (чем уже
импульс, тем шире его спектр). Таким образом, спектр дискретизованного сигнала
значительно шире спектра исходного аналогового сигнала.
нал представляет собой последовательный временной ряд очень узких импульсов с
различной амплитудой и с очень широким спектром до нескольких мегагерц (чем уже
импульс, тем шире его спектр). Таким образом, спектр дискретизованного сигнала
значительно шире спектра исходного аналогового сигнала.
Реальные аналоговые сигналы часто содержат высокочастотные составляющие,
плохо поддающиеся оцифровке на стандартных частотах 44,1 или 48 кГц. Поэтому
перед дискретизацией необходима аналоговая фильтрация, т.е. удаление всех частот
выше частоты Найквиста. Для этой цели используются различные средства, в част-
ности - метод дискретизации на повышенной частоте, или метод превышения частоты
(Oversampling).
Комментариев нет:
Отправить комментарий