Hi, Ich bin auf folgenden Satz (Quelle: MatLab Hilfe) gestoßen: "[...] to get an accurate picture of the waveform, you need a sampling rate of roughly 10 to 20 times the highest frequency." [http://tinyurl.com/3dzwf8]. Wenn ich grade schnell genug sample, dass keine Alias Frequenzen auftreten, dann kann ich das Signal aber nicht wiederherstellen; aus dem Sinus wird das Dreieck. Wie funktioniert dann eine Soundkarte, oder überhaupt digitale Audioverarbeitung? Ich sample mit meinetwegen 44,2kHz; das reicht (nach Shannon Theorem) für eine Frequenz von 21,2kHz. Aber wie kann ich dann daraus das Origianlsignal wieder bekommen? Ich habe doch viel zu wenig Stützstellen?
Theoratisch ja, aber die Theorie fordert auch den idealen AA-Filter, sowohl bei Aufnahme, als auch Wiedergabe. Daher arbeiten die Chips mit oversampling und digitaler Glättung. Bei guten Wandlerchips sind 256faches Oversampeln üblich.
Chris R. wrote: > "[...] to get an accurate picture of the waveform, you need a sampling > rate of roughly 10 to 20 times the highest frequency." > [http://tinyurl.com/3dzwf8]. Das trifft zu wenn man die Wellenform ohne Interpolation abbilden möchte. > Wenn ich grade schnell genug sample, dass keine Alias Frequenzen > auftreten, dann kann ich das Signal aber nicht wiederherstellen; aus dem > Sinus wird das Dreieck. Nur wenn du den Fehler machst das Signal linear zu interpolieren. Um es richtig zu machen musst du ein Tiefpassfilter (Antialiasingfilter) verwenden das alles über der halben Abtastfrequenz wegfiltert. > Ich sample mit meinetwegen 44,2kHz; das reicht (nach Shannon Theorem) > für eine Frequenz von 21,2kHz Für eine Frequenz kleiner als 21,2 kHz. Aber auch nur theoretisch, in der Praxis kommt man nicht beliebig weit an diese Grenze, weil man dazu ein unendlich steiles Filter bräuchte.
Gast
#699105
Interessant, du stellst bereits komplizierte Fragen ohne Fachwissen zu haben. Erstes Semester ET? :-) > Wenn ich grade schnell genug sample, dass keine Alias Frequenzen > auftreten, dann kann ich das Signal aber nicht wiederherstellen; aus dem > Sinus wird das Dreieck. Das ist richtig. Macht aber nichts. Deine Ohren koennen bei 20kHz kein Sinus von einem Dreieck unterscheiden. Wenn du eine Reihenentwicklung fuer die Dreiecks oder Rechteckfunktion machst siehst du auch warum. In der Realitaet sollte dein AD-Wandler uebrigens nur Sinusfrequenzen bis an fs/2 sehen weil du sonst eine Unterabtastung mit faszinierenden, aber ungewollten Effekten hast. > "[...] to get an accurate picture of the waveform, you need a sampling > rate of roughly 10 to 20 times the highest frequency." Obige Annahme ist dann richtig wenn man bei einer unbekannten Kurvenform eine grobe Vorstellung ueber ihr Aussehen gewinnen will. Also z.B beim kauf von digitalen Ossis. Ausserdem kann man das notwendige Eingangsfilter nicht beliebig Steilflankig bauen. Man sollte mit seinem Eingangssignal noch genuegend weit von fg weg sein. Da schadet etwas reserve bei einem unbekannten Signal nicht weil man bei einem Ossi sonst nicht das sieht was in der Schaltung wirklich vorliegt. > Wie funktioniert dann eine Soundkarte, oder überhaupt digitale > Audioverarbeitung? Man filtest alles unter 20khz, sampelt mit 44.1k, gibt das Signal mit 44.1k aus und filtert wieder alles mit 20kHz. Das ist sozusagen die Grundlage. Heutzutage verwendet man fast immer eine Ueberabtastung. Das hat aber eher kommerzielle Gruende. (einfachere Filter, kein manueller Abgleich, bessere Langzeitstabilitaet, Kunden geben mehr Kohle fuer groesse Zahlen, usw) Olaf
Olaf wrote: > Interessant, du stellst bereits komplizierte Fragen ohne Fachwissen zu > haben. Erstes Semester ET? :-) > >> Wenn ich grade schnell genug sample, dass keine Alias Frequenzen >> auftreten, dann kann ich das Signal aber nicht wiederherstellen; aus dem >> Sinus wird das Dreieck. > > Das ist richtig. Macht aber nichts. Das ist nicht richtig, wegen dem Tiefpassfilter nach der D/A-Wandlung. Und es würde etwas ausmachen, auch wenn die Frequenzen nicht hörbar sind belasten sie den Verstärker und den Lautsprecher.