Seuraa 
Viestejä3

Voisiko joku selventää, miten digitaalinen äänen näytteenotto tapahtuu?

Minun ymmärrykseeni ei mahdu, miten yleinen 44.1 kHz sample pystyy tuottamaan yli muutaman kilohertsin taajuuksia. Jos taltioidaan ääntä, jonka taajuus olisi puolet tuosta, voisi näytteenotto sattua joko jakson huippukohdissa tai 90 asteen kulmassa tai missä tahansa siinä välillä. Äänen digitoimisen jälkeen amplitudi olisi siis sattuman kauppaa? Tai jos tallennettava ääni olisi jonkin verran sivussa tuosta, vaikkapa 20 kHz, amplitudi muuttuisi jatkuvasti, koska näytteenotto osuisi koko ajan muutaman(?) asteen jaksossa eri kohtaan. Tai 15 kHz, joka pitäisi olla vielä ihmiskorvin kuultavissa, ei pitäisi minun järkeni mukaan olla 44,1 kHz samplella puhtaasti tuotettavissa.

 

 

Sivut

Kommentit (100)

käyttäjä-7743
Seuraa 
Viestejä3

Wikipediaa lainaten: (Hans Dieter Lüke: The origins of the sampling theorem)

"On huomattava, että jo lähestyttäessä Nyquist-taajuutta menetetään alkuperäisen signaalin aaltomuoto ja toiston voimakkuus vaihtelee taajuudesta riippuen. Nyquist-taajuinen signaali voi jopa hävitä kokonaan, jos näytteet osuvat sen nollakohtiin."

 

Eli tuo on vain kysymykseni vastauksen muodossa; kaikkein korkeimpia taajuuksia ei voida rekonstruktoida --> CD-formaatin tallenteet eivät ulotu tarkasti 20kHz asti, vaikka niin aina väitetään.

Vai?

Sisältö jatkuu mainoksen alla
Sisältö jatkuu mainoksen alla
Neutroni
Seuraa 
Viestejä31264
Jasse Talvento
Eli tuo on vain kysymykseni vastauksen muodossa; kaikkein korkeimpia taajuuksia ei voida rekonstruktoida --> CD-formaatin tallenteet eivät ulotu tarkasti 20kHz asti, vaikka niin aina väitetään.

Se tarkoittaa sitä, että jos 20 kHz:n perustaajuisen äänen aaltomuoto poikkeaa sinistä, se ei toistu (toistuu sininä). Mutta ne poikkeamat ovat korkeampia harmonisia taajuuksia, joten 20 kHz:n asti kaikki on kunnossa. Käytännössä ääni toistuu hyvin lähelle Nyquistin rajaa. Esimerkiksi 20 kHz 44 kHz:n näytteenotolla. Ihan rajalle ei tietenkään kannata mennä.

kuningas
Seuraa 
Viestejä1246

Konediagnostiikan värähtelymittauksissa joku on päätynyt kertoimeen 2,54, eli noin moninkertaisesti pitää ottaa näytteitä verrattuna tarkasteltaviin taajuuksiin. Hommahan riippuu osittain siitä, voidaanko olettaa kaiken olevan siniaaltoa.

 

Hammaspyörien värähtelymittauksissa voi olla perusteltua käyttää 5-kertaista näytteenottotaajuutta, joidenkin julkaisujen mukaan.

 

Nyqvist teoreema välttelee vain laskostumisia, eikä ota kantaa aaltomuotoihin tai amplitudeihin.

War doesn't determine who's right but who's left.

There is no such thing as an atheist in a foxhole.

jjw
Seuraa 
Viestejä795

Signaali, jonka taajuuskaista on rajoitettu f voidaan täydellisesti rekonstruoida näytteistä, jotka on otettu taajuudella 2f. Koska äärettömän jyrkkiä suodattimia ei käytännössä ole, on näytteenottotaajuuden oltava suurempi kuin 2f.

Tämä on alunperin tunnettu Shannonin näytteenottoteoreemana.

Simplex
Seuraa 
Viestejä3033
kuningas

Konediagnostiikan värähtelymittauksissa joku on päätynyt kertoimeen 2,54, eli noin moninkertaisesti pitää ottaa näytteitä verrattuna tarkasteltaviin taajuuksiin. Hommahan riippuu osittain siitä, voidaanko olettaa kaiken olevan siniaaltoa.

Hammaspyörien värähtelymittauksissa voi olla perusteltua käyttää 5-kertaista näytteenottotaajuutta, joidenkin julkaisujen mukaan.

Nyqvist teoreema välttelee vain laskostumisia, eikä ota kantaa aaltomuotoihin tai amplitudeihin.

Näytteytyksessä tulee pitää huoli siitä, että mitattava signaali kaistarajoitetaan riittävästi jotta laskostumista ei pääse tapahtumaan. Samalla tulee huolehtia siitä, että suodatin ei vääristä signaalin vaihekomponentteja. Tämän jälkeen riittää se että näytteenottotaajuus on kaksinkertainen "ja vähän päälle" kaistarajoitettuun signaalin nähden.

Nyqvistin teoreemassa otetaan kantaa aaltomuotoihin kyllä, sillä siinä todetaan että näytetteytetyn signaalin taajuuskomponentit tulee rajoittaa niin että laskostumista ei synny. Taustalla vaikuttaa Fourierin teoreema, jonka mukaan kaikki signaalit voidaan esittää sinimuotoisten signaalien summana. Joidenkin signaalien kuvaamiseen noita sinikomponentteja vain tarvitaan todella paljon, mutta Fourierin teoreema pätee joka tapauksessa. Esimerkiksi kanttiaallon tapauksessa voidaan argumentoida voidaanko se esittää oikeasti sinikomponenttien summana, mutta käytännön kanttiaaltosignaalit voidaan aina esittää sinikomponenttien summana, sillä käytännön mittauksissa meillä on käytössä aina rajoitettu kaistanleveys: Nopeimmassakin oskilloskoopissakin on aina rajoitettu kaistanleveys jne.

Pulssimuotoisten signaalien mittaamisessa on se ongelma, että pulssien synnyttämät taajuuskomponentit ovat tyypillisesti hyvinkin korkeita, jolloin tarvitaan riittävän suuri näytteenottotaajuus signaalin tallettamiseksi. Esimerkkinä voisi mainita vaikkapa tilanne missä halutaan tutkia signaalia kun vasaralla lyödään metallilevyyn. Lyömisen aiheuttaman impulssin taajuuskomponentit ovat huomattavan paljon korkeampia kuin lyönnin jälkeen levyssä esiintyvät värähtelytaajuudet, jolloin tarvitaan varsin korkea näytteenottotaajuus.

Analogisissa näytteenottosuodattimissa esiintyy vaihevääristymää, jolloin lineaarisen vaihevasteen säilyttäminen on helpompaa silloin kun näytteenottotaajuutta nostetaan sopivasti ja analogiasuodattimesta tehdään hieman leveämpikaistainen jolloin vaihevääristyvät siirtyvät korkeammille taajuuksille missä ei esiinny ilmiön tutkimisen kannalta mielenkiintoisia signaalikomponentteja.

Digitaalisissa suodattimissa - erityisesti sigma-delta-muuntimissa -  näytteenottosuodattimen vaihevaste on saatu varsin lineaariseksi koko päästökaistalla, koska suodattimet totetuteaan ylinäytteytystekniikalla (oversampling) ja lineaarisen vaiheen omaavilla FIR-suodattimilla.

CE-hyväksytty
Seuraa 
Viestejä29006
jjw

Signaali, jonka taajuuskaista on rajoitettu f voidaan täydellisesti rekonstruoida näytteistä, jotka on otettu taajuudella 2f. Koska äärettömän jyrkkiä suodattimia ei käytännössä ole, on näytteenottotaajuuden oltava suurempi kuin 2f.

Tämä on alunperin tunnettu Shannonin näytteenottoteoreemana.

Höpö höpö.

Ei näytteitä ottamalla saada rekonstruoitua täydellisesti yhtään mitään milloinkaan.

 

George Hanson
Seuraa 
Viestejä1651

Kuulostavatko tietokoneellasi ja mobiililaitteissasi olevat mp3-musiikkitiedostot huonolaatuisilta? Eivät ehkä. Mutta voisivatko ne kuulostaa paremmalta? Miksipä eivät.

Kanadalainen rocklegenda Neil Young on saarnannut vuosikausia siitä, kuinka digitaalisesti taltioitu musiikki vieraannuttaa meidät musiikin todellisesta soinnista.

Nyt 68-vuotias Young on ryhtynyt sanoista tekoihin, ja perustanut Pono Music -nimisen yhtiön. Sen tarkoituksena on tuoda ensi syksynä markkinoille uusi, korkean resoluution digitaalinen tallenneformaatti ja sen kuunteluun tarvittava Pono-soitin.

http://www.hs.fi/kulttuuri/a1395643510812

CD-levyn musiikin näytteenottotaajuus ei ole mikään fysikaalinen kuulokynnys- tai tarkkuusraja, vaan aikoinaan 70-luvulla sovittu taso,jonka määräsi laitetekniikka ja sen oletettu hinta.

On yllättävää, etteivät paremmat formaatit ole vallanneet maailmaa. Tosin syöväthän ihmiset einespizzojakin.

Neutroni
Seuraa 
Viestejä31264
George Hanson
CD-levyn musiikin näytteenottotaajuus ei ole mikään fysikaalinen kuulokynnys- tai tarkkuusraja, vaan aikoinaan 70-luvulla sovittu taso,jonka määräsi laitetekniikka ja sen oletettu hinta.

On yllättävää, etteivät paremmat formaatit ole vallanneet maailmaa. Tosin syöväthän ihmiset einespizzojakin.

Tuo on muuten mielenkiintoinen juttu, ettei äänialan teollisuus ole nähnyt rahastuspotentiaalia. Ero on räikeä, jos verrataan vaikka kuva- ja videojuttuihin, joissa kehitys (ja "kehitys) on huimaa ja yritetään myydä joka vuodelle uudet paremmat vehkeet.

z
Seuraa 
Viestejä2918

Eikös nykymusiikki kuulosta paskalta lähinnä volyymisodan ja sen, että suurin osa hittikappaleista on muutenkin tasapaksua mössöä, vuoksi? Ei siinä paljoa kompressiot enää pääse pilaamaan, jos tuotos täyttä sitä itseään jo studiolta lähtiessä.

zz

z
Seuraa 
Viestejä2918
Neutroni

Tuo on muuten mielenkiintoinen juttu, ettei äänialan teollisuus ole nähnyt rahastuspotentiaalia. Ero on räikeä, jos verrataan vaikka kuva- ja videojuttuihin, joissa kehitys (ja "kehitys) on huimaa ja yritetään myydä joka vuodelle uudet paremmat vehkeet.

Eikös tätä ole yritetty kaiken maailman SACD-viritelmillä ja vastaavilla? Eipä vain ole millään "super-audiolla" ollut kovinkaan kummoista sukseeta markkinoilla. Ehkäpä syy voi pelkän yleisen huonon musiikkimaun lisäksi olla siinä, ettei parannuksilla oikeasti ole mitään merkitystä. Paitsi tietysti hifisteille, joille laitteiden virtajohtojenkin pitää olla "happivapaata" hopeaa.

zz

Vänni
Seuraa 
Viestejä323

Tuppaa tuo musiikin kuuntelu olemaan enimmäkseen sellaista taustaviihdettä muiden asioiden ohella. Herva tuohon laatuun varmaan rahojaan haluaa laittaa oikeasti. Ehkä vanhempi väki vieläkin vähemmän kun nuo korket äänet ja heinäsirkat tuppaa katoamaan äänimaailmasta muutenkin. Sittenhän näytteenotto taajuuden nosto on tietenkin tarpeen kun tehdään tarkkoja mittauksia joistain asioista.

JPI
Seuraa 
Viestejä26806

Hyvältähän nuo "näytteenotot" silti kuulostaa, vai eikö kuulosta? jodenkin mielestä ei, mutta lienevät olleet perfektionisteja. No toisaalta jos mahdollista on, niin eihän se taajuuden lisäys voi sitä ääntä ainakaan huonontaa, vai voiko?

3³+4³+5³=6³

Sivut

Suosituimmat

Uusimmat

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Uusimmat

Suosituimmat