A másodpercenként rögzített minták száma meghatározza, milyen frekvenciatartomány ábrázolható egy digitális jelben. A mintavételi frekvencia fele a Nyquist-frekvencia. A valós felvételi láncban megfelelő szűrés szükséges ahhoz, hogy a magasabb frekvenciák ne jelenjenek meg megtévesztő alacsonyabb komponensként.
A határ kiszámítása
48 000 Hz mintavételnél a Nyquist-frekvencia 24 000 Hz. A minták közötti idő 1/48 000 másodperc, körülbelül 20,833 mikroszekundum. Ez a mintavétel időbeli sűrűsége; a bitmélység másik tulajdonság, az amplitúdó számszerű felbontásához kapcsolódik.
Az elméleti rekonstruálhatóság sávkorlátozott jelre és megfelelő feltételekre épül. A gyakorlatban átmeneti tartományt igénylő szűrők miatt a névleges félfrekvenciát nem célszerű egyszerűen garantált hasznos sávként kezelni.
Egy aliasing-példa
Tegyük fel, hogy egy 30 kHz-es tiszta szinuszt 48 kHz-cel mintavételezünk, előzetes megfelelő szűrés nélkül. A mintasor egy 18 kHz-es komponenssel összetéveszthető mintázatot adhat, mert 48 − 30 = 18 kHz. Ez oktatási példa a frekvenciák visszahajlására.
A hibásan rögzített jel későbbi nagyobb mintavételi frekvenciára alakítása önmagában nem állítja vissza az eredeti analóg információt. A megelőzés a mintavétel előtti sávkorlátozáshoz és a megfelelő feldolgozási lánchoz tartozik.
Kapcsolat a fájlmérettel
Tömörítetlen PCM-adatnál a mintavételi frekvencia kétszerezése azonos csatornaszám, bitmélység és időtartam mellett kétszeres hasznos adatmennyiséget jelent. A nagyobb fájl azonban önmagában nem bizonyít jobb forrásminőséget.
A kapcsolódó fájlméret-kalkulátorral a tárolási következményt vizsgálhatod. A hangminőségi értelmezéshez külön rögzítsd a forrás, a felvételi lánc és az átalakítás feltételeit. Így a mintavételi adat nem válik önmagában minőségi ígéretté.
Kapcsolódó DG Kalkulátor megnyitása
Forrás és módszertani háttér
A számpéldák saját szemléltető számítások.
Saját, végigvezetett számítási példa; a képlet és a modell feltételei a szövegben szerepelnek.
Háromkérdéses tudáspróba
Minden kérdésnél egy választ jelölj meg. A kiértékelés a cikk megértését ellenőrzi.
1. 44,1 kHz mintavétel Nyquist-frekvenciája?
- A) 88,2 kHz
- B) 44,1 kHz
- C) 22,05 kHz
2. A bitmélység növelése közvetlenül melyiket módosítja?
- A) Az amplitúdó számszerű felbontását
- B) A másodpercenkénti mintaszámot
- C) A felvétel hosszát
3. A későbbi felmintavételezés biztosan visszaadja az elveszett információt?
- A) Csak kétszeres méretnél
- B) Nem
- C) Igen
Megoldások és önálló pontozás
Minden helyes válasz 1 pont. 3 pont: a három összefüggést helyesen alkalmaztad; 2 pont: nézd át a téves válaszhoz tartozó részt; 0–1 pont: számold végig újra a példát. A rövid próba kizárólag e cikk tanulságaira vonatkozik.
1. 44,1 kHz mintavétel Nyquist-frekvenciája?
C) 22,05 kHz – A mintavételi frekvencia fele.
2. A bitmélység növelése közvetlenül melyiket módosítja?
A) Az amplitúdó számszerű felbontását – A mintavételi frekvencia és a bitmélység külön paraméter.
3. A későbbi felmintavételezés biztosan visszaadja az elveszett információt?
B) Nem – A hiányzó eredeti mintainformáció önmagában nem állítható helyre.