Частота дискретизації

Відео: Що таке частота дискретизації і розрядність (бітность)

Частота дискретизації (Англ. Sample rate) - визначає кількість сигналів з секунду (або за іншу одиницю) при перетворенні безперервного сигналу в дискретний сигнал (тобто його дискретизації). Як правило, частота дискретизації вимірюється в герцах (Гц). Поняття частоти дискретизації може бути застосований тільки в тому випадку, коли квантування здійснюється з постійною періодичністю.
Вибір частоти дискретизації в загальному випадку визначається відомою теоремою Котельникова (теоремою відліків, згідно з якою якщо безперервний сигнал x (t) має спектр, обмежений частотою FMax, то він може бути однозначно і без втрат за своїми дискретних отсчетам, узятим з частотою fдіскр = 2 * FMax, або, інакше, за відліком, узятим з періодом Tдіскр =.

Аудіо

При оцифрування сигналу під функцією S (t) слід розуміти безперервний аналоговий звуковий сигнал, а під частотою FMax - найвищу частоту необхідного звукового діапазону. Якщо необхідно точно відобразити аналоговий сигнал в діапазоні до FMax, то відліки повинні слідувати з періодом, по крайней мере, в два рази меншим, ніж період частоти FMax. Іншими словами, частоту дискретизації слід вибирати так, щоб вона була як мінімум в два рази вище максимальної частоти звукового діапазону.
При цьому мінімально можлива частота дискретизації Fд = 2FMax називається частотою Найквіста FH = 2FMax. На практиці частота дискретизації Fд = (2,1 ... 2,4) FMax.
Найчастіше необхідна смуга звукових частот обмежується 20 ... 22 кГц, а частота дискретизації при цьому вибирається рівною 44,1 або 48 кГц.


Це обумовлено тим, що між вищою частотою звукового діапазону FMax, і половиною частоти дискретизації Fд / 2 повинен бути певний інтервал, в який потрібно помістити зріз амплітудно-частотної характеристики (АЧХ) фільтра низьких частот (ФНЧ), розташованого на вході блоку аналого -Цифрові перетворення. Це ФНЧ, який називається антіелайсінг (antialiasing) фільтром, потрібен для того, щоб жодна складова спектра вище Fд / 2 не потрапила на перетворювач.
Застосовувана частота дискретизації звукового сигналу
8,000 Гц - телефон, достатній для людської мови
11,025 Гц
22,050 Гц - радіо
32,000 Гц - miniDV цифрове відео camcorder, DAT (LP mode)


44,100 Гц - audio CD, часто застосовується в MPEG-1 аудіо (VCD, SVCD, MP3)
47,250 Гц - перший світовий комерційний PCM запису звуку Nippon Columbia (Denon)
48,000 Гц - цифровий звук, який використовується в miniDV, digital TV, DVD, DAT, фільмах і професійному аудіо
50,000 Гц - перші комерційні цифрові записи звуку з кінця 70-х з 3M і Soundstream
50,400 Гц - частота дискретизації, використовувана Mitsubishi X-80 цифрового запису звуку
96,000 or 192,000 Hz - DVD-Audio, деякі LPCM DVD треки, BD-ROM (Blu-ray Disc) аудіо треки, і HD-DVD (High-Definition DVD)
2.8224 MГц - SACD, 1-Bit Sigma-delta modulation відомий як Direct Stream Digital, розробляється Sony і Philips

Увага, тільки СЬОГОДНІ!