Sämplimissagedus

Allikas: Vikipeedia
Artiklit tuleb tõlkida ja kohandada!
Analoogsignaal
Digitaalsignaal
Analoogsignaali sämplimisel saadud digitaalsignaal


Sämplimissagedus ehk kvantimissagedus (inglise keeles sampling rate, sample rate või sampling frequency) on suurus, mis määrab pideva signaali sämplimisel diskreetseks signaaliks sämplite arvu sekundis. Sämplimissageduse mõõtühikuks on herts (Hz). Sämplimissageduse vastandmõisteks on sämplimisperiood (sampling period ehk sampling interval) mis kujutab enesest sämplite vahelist ajavahemikku[1].

Sämplimisageduse kontseptsioon eksisteerib ainult sämplerite puhul, mis loovad sämpleid perioodiliselt. On olemas sämplereid, mis sämplivad ka mitteperioodiliselt.

Sämplimissageduse tähis on f_s, milles f tähistab sagedust ja s sämplimist.

Sämplimissageduste liigid[muuda | redigeeri lähteteksti]

Audiosignaali sämplimissagedused[muuda | redigeeri lähteteksti]

Digitaalse audiosignaali tüüpilisemad sämplimissagedused on:

Sämplimissagedus Rakendus
8 000 Hz Kasutatakse telefoni-, krüpteeritud walkie-talkie, wifi[2][3] ja traadita mikrofoni (wireless microphone)[4] signaali ülekandmisel. Seotud inimkõne tüüpiliste sagedustega, kuid "sisinad" (sibilance) kõlavad vääralt: ess kõlab nagu eff.
11 025 Hz Veerand audio-CD sämplimissagedusest. Kasutatakse madalakvaliteedilise PCM- ja MPEG-audio puhul ning subwooferi sagedusribas audiosignaali analüüsi puhul.
22 050 Hz Pool audio-CD sämplimissagedusest. Kasutatakse madalakvaliteedilise PCM- ja MPEG-audio puhul suhteliselt madalate sagedustega audio analüüsimisel. Sobib 20. sajandi alguse audiosalvestuste digitaliseerimiseks (78 p/min kiirusega heliplaadid) [5]
32 000 Hz Kasutatakse minidigitaalvideo (miniDV) formaadis digitaalsetes videokaamerates ning videokassettide puhul, millel on eraldi audiokanalid, näiteks DVCAM, milles on 4 audiokanalit, DAT-i LP mode, saksa digitaalne satelliitraadio de:Digitales Satellitenradio, NICAM-i digitaalaudio. Mõnedel maadel on kasutusel ka analoogse televisiooniheli formaadina. Kasutusel ka kõrgema kvaliteediga digitaalsetes traadita mikrofonides (wireless microphone)[6].
44 056 Hz PCM adaptorites NTSC videolintide puhul (245 lines by 3 samples by 59.94 frames per second). Vahel aetakse segamini audiosignaali sämplimissagedusega 44 100 Hz.
44 100 Hz Audio-CD standardne sämplimissagedus. Kasutusel ka MPEG-1-audio, VCD-, SVCD- ja MP3-formaatide puhul, pärit PCM adaptoritest, mida kasutatakse PAL-süsteemis videolintide puhul (588 lines by 3 samples by 25 frames per second). Kasutusel enamuses audioseadmetes, näiteks mikserpultides, ekvalaiserites, kompressorites, kajamasinates (reverb), ristühendusseadmetes (crossover), salvestusseadmetes (recording device) ja CD kvaliteedis krüpteeritud traadita mikrofonides[7].
47 250 Hz Kasutusel maailma esimeses kaubanduslikus Denoni (Nippon Columbia) PCM-helisalvestis.
48 000 Hz Kasutusel miniDV, digital TV, DVD ja filmide digitaalse heli puhul. Seda sämplimissagedust on võimalik valida enamusel audioseadmetest ning salvestusseadmetest näiteks DAT-formaadi puhul.
50 000 Hz Kasutusel alates 1970-ndatest, kui ilmusid esimesed kaubanduslikud digitaalsed helisalvestusseadmed, nagu näiteks 3M ja Soundstream.
50 400 Hz Kasutusel Mitsubishi digitaalsel helisalvestusseadmel X-80
88 200 Hz Sämplimissageduse 44 100 Hz kordne. Kasutusel professionaalsetes helisalvestusseadmetes, kui salvestuse eesmärgiks on audio-CD tootmine. Kasutusel mõningates audioseadmetes.
96 000 Hz Kasutusel DVD-audio, vahel ka LPCM DVD träkkide, BD-ROM-ide (Blu-ray Disc) audioträkkide ja HD DVD (High-Definition DVD) audioträkkide puhul. Kasutusel mõningates audioseadmetes.
176 400 Hz Sämplimissageduse 44 100 Hz kordne. Kasutusel professionaalsetes helisalvestusseadmetes, kui salvestuse eesmärgiks on audio-CD tootmine. Kasutusel mõningates audioseadmetes.
192 000 Hz Kasutusel DVD-audio, vahel ka LPCM DVD träkkide, BD-ROM-ide (Blu-ray Disc) audioträkkide ja HD DVD (High-Definition DVD) audioträkkide puhul. Leidub ka mõningatel kõrgtasemel helisalvestusseadmetel ning helitöötlusprogrammides (näiteks Pyramix). Pyramix pakub võimalust ka sämplimissageduse 352.8 kHz kasutamiseks.
2 822 400 Hz Kasutusel SACD formaadi ning 1-bitise sigma-delta modulatsiooni (sigma-delta modulation) protsessis, mida tuntakse ka nimetuse all Direct Stream Digital (DSD). Sämplimissageduse on üheskoos kasutusele võtnud Sony ja Philips. Leidub ka Pyramixis.

Videosignaali sämplimissagedused[muuda | redigeeri lähteteksti]

Digitaalse videosignaali sämplimissagedus on tavaliselt seotud filmi kaadrite arvuga sekundis ning harvemini virtuaalse pikselikellaga (notional pixel clock). Pildi sämplimissageduseks on sensori integratsiooniperioodi kordumise kiirus (repetition rate of the sensor integration period). Kuna integratsiooniperiood võib olla märgatavalt lühem kui kordustevaheline aeg, võib sämplimissagedus erineda sämpli kestuse pöördväärtusest. (Since the integration period may be significantly shorter than the time between repetitions, the sampling frequency can be different from the inverse of the sample time.). Tuntumate videoformaatide sämplimissagedused on näiteks

  • 50 Hz PAL
  • 60 / 1 001 Hz NTSC video

Kui analoogne videosignaal konverteeritakse digitaalseks videosignaaliks, toimub erinev sämplimise protsess, mis on seotud pikselisagedusega (pixel frequency), seostudes ruumilise sämplimissagedusega piki skaneerimisjooni (scan line). Tavalisemateks pikseli sämplimissagedusteks on:

Ruumiline sämplimine (spatial sampling) on teiselt poolt määratletud rastris paiknevate skanneerimisjoontega. Mõlemas ruumimõõtmes võib sämplimissageduse ning lahutusvõime ühikuks võtta skaneerimisjoonte arvu suhtes pildi kõrgusega.

Kõrgsagedusliku video komponentide luma (luma) või krooma (chroma) ruumiline ??? (aliasing) näeb välja nagu ??? (moiré pattern).

Viited[muuda | redigeeri lähteteksti]

Vaata ka[muuda | redigeeri lähteteksti]

bitisagedusdiskreetne signaalpidev signaalsämpelsämpliminesignaal