Побічні ефекти дискретизації

Системи дискретизації звуку зазвичай характеризуютьсячастотою дискретизації,тобто кількістю відліків, які використовуються для представлення звуку тривалістю в 1 секунду На аудиокомпакт-дисках, наприклад, для представлення однієї секунди монозвук використовується 44100 значень Для порівняння скажемо, що в більшості телефонних систем для цих же цілей використовується всього 8000 значень

Вплив цієї дискретизації вельми легко оцінити Гаррі Найквіст (Harry Nyquist, 1889-1976) відкрив, що за допомогою дискретного представлення звукового сигналу можна з легкістю відтворити будь-який звук з частотою, що не перевищує половини частоти дискретизації Отже, запис на компакт-диску дозволяє точно відтворювати звуки частотою до 22050 Гц1, а по телефонному каналу без спотворень передаються сигнали частотою до 4000 Гц Ці значення, природно, не випадкові Людська мова здебільшого обмежена діапазоном 3000 Гц, і дуже небагато людей можуть чути звуки з частотою більше 20000 Гц Величину, відповідну половині частоти дискретизації, часто називають межею Найквіста

Безумовно, на практиці межа Найквіста являє собою невелике спрощення Якщо у нас є сигнал частотою 4000 Гц і ми записуємо 8000 вибірок в секунду, то вийде цифровий сигнал, в якому він «стрибає» між позитивними і негативними значеннями Сигнал частотою 3999 Гц буде дуже схожий на сигнал частотою 4000 Гц, якщо ви не спостерігаєте його протягом дуже тривалого періоду часу Це означає, що теоретично ви не зможете розрізнити ці дві частоти Проте багато звуки змінюються досить швидко для того, щоб подібні невідчутні відмінності залишилися непоміченими З вищесказаного випливає, що дискретизація дійсно привносить деякий спотворення сигналу в міру наближення до межі Найквіста

1 Дуже корисно інтерпретувати слово «герц» як «раз на секунду» Це поняття використовується як при посиланні на частоту дискретизації (при цьому воно позначає кількість вибірок в секунду), так і при розмові про частоту взагалі (кількість «циклів за секунду»)

Джерело: Кінтцель Т Керівництво програміста по роботі зі звуком = A Programmers Guide to Sound: Пер з англ М: ДМК Пресс, 2000 432 с, іл (Серія «Для програмістів»)

Схожі статті:


Сподобалася стаття? Ви можете залишити відгук або підписатися на RSS , щоб автоматично отримувати інформацію про нові статтях.

Коментарів поки що немає.

Ваш отзыв

Поділ на параграфи відбувається автоматично, адреса електронної пошти ніколи не буде опублікований, допустимий HTML: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

*

*