nyquist frequency

[RVL]

Beste Mensen,

Wie kan mij in " jip en janneke taal" uitleggen wat de nyqist frequency precies inhoud. En waarom deze 2x zo hoog moet zijn als de hoogste gesamplede freq. om ghost freqs tegen te gaan..

Dank Gr R

 

[JugJug]

Beter dan dit kan ik het niet uitleggen, je moet het echt visueel zien en je snapt het onmiddellijk:

http://www.dspguide.com/ch3/2.htm

Of

http://books.google.com/books?id=nZ...rial&ei=GMPUSdDSGYS2yASCjOiCAw&hl=sr#PPA30,M1

pagina 30-32

 

[RVL]

bedankt ik ga me hier in vastbijten

 

[fuse]

Het is 2x omdat als je een sinus wilt beschrijven heb je een piek en een dal nodig. Met die 2 punten kun je dan altijd weer die orginele sinus terug bouwen. En alle lagere frequenties kun je dan ook 'grabben'.

 

[loveyourjunos]

Beste Mensen,

Wie kan mij in " jip en janneke taal" uitleggen wat de nyqist frequency precies inhoud. En waarom deze 2x zo hoog moet zijn als de hoogste gesamplede freq. om ghost freqs tegen te gaan..

Dank Gr R

Op het moment dat de frequenties van de boventonen van een geluid boven de 1/2 * samplerate uit komen worden deze 'gespiegeld' naar beneden.


Deze boventonen zijn te 'fijn' voor de samplerate,
bijv. een toon van 1 hz (periode = 1sec. ) wordt beschreven in 44.100 samples.
toon van 1 Khz in 44 stapjes
10 khz in 4

etc. Hoe hoger de frequentie hoe hoekiger de golfvorm (er zijn minder samples om 1 periode te beschrijven) . Hoekiger = meer boventonen, die dus naar beneden worden gespiegeld. (Aliasing).
De Nyquist frequentie is de frequentie waarop dit spiegelen gebeurt en dus gelijk aan 1/2 * samplerate.

 

[RVL]

In onderstaand voorbeeld word aangegeven dat de alias freq. 6khz is,.. hoe zit dit. Want hoort dit geen 4 khz te zijn aangezien de samplefreq. 16 khz is. Alles wat hierboven zit zijn de de ghost (aliasing) freqs toch ??

highest freq to be sampled = 10 kHz
sample frequency = 16 kHz
Nyquist frequency = 8 kHz
Alias frequency = 6 kHz (10 kHz is mirrored around 8 kHz)

 

[loveyourjunos]

8 -10 = -2


8 - 2 = 6 toch?

 

[Niel]

Meestal hoor je het niet omdat de aliasing gefilterd wordt.
Maar vooral bij oude digitale synths hoor je het nog wel
Pak maar eens een rompler uit de jaren 80, begin 90 , neem de hoogste toets en ga dan met je pitchbend schuiven

8 -10 = -2
8 - 2 = 6 toch?

10 khz zit 2 khz boven 8 khz.
dat dan dus spiegelen vanaf de nyquistfrequentie, dus -2
Maakt 6 khz inderdaad.

 

[Niel]

Het is 2x omdat als je een sinus wilt beschrijven heb je een piek en een dal nodig. Met die 2 punten kun je dan altijd weer die orginele sinus terug bouwen. En alle lagere frequenties kun je dan ook 'grabben'.

Ik heb dit altijd raar gevonden, omdat je eigenlijk alleen een square kan maken digitaal op de laagste mogelijk frequentie. Voor sinussen zijn meer puntjes (hogere frequentie en bitrate) nodig. Zullen we sinus met golfvorm vervangen ?

 

[fuse]

Nee want het is een speciale reden om een sinus te gebruiken.
Technisch gezien kan je daar meer mee (voor de prijs) dan een andere type golfvorm.
Dat heeft Fourier al heel lang geleden uitgeknutseld. ( http://en.wikipedia.org/wiki/Fourier_series )

 

[Niel]

woow, dat ga ik niet lezen, man. Al die formules

Ik weet dat je met sinussen alle andere golfvormen kan maken, als het ware de primaire kleuren van geluid maar als ik op de allerkleinste digitale representatie ga kijken kan je alleen een square maken. Ik kan mij wel voorstellen dat vanwege de basisvorm de sinus is gekozen, vanuit digitaal oogpunt wordt het echter automatisch een square op laagst mogelijk bitdepth en frequentie.

En bij het berekening van de nyquist frequentie gaat het om de kleinst mogelijk opneembare frequentie.

 

[Yoozer]

maar als ik op de allerkleinste digitale representatie ga kijken kan je alleen een square maken.

Ware het niet dat die door een D/A converter weer vrolijk in een sinus wordt veranderd .

 

[fuse]

woow, dat ga ik niet lezen, man. Al die formules

Wie wel dan?

Ik kan mij wel voorstellen dat vanwege de basisvorm de sinus is gekozen, vanuit digitaal oogpunt wordt het echter automatisch een square op laagst mogelijk bitdepth en frequentie.

Hang er een filter achter en je sloopt er alle hogere frequenties uit die eruit komen en je houdt die sinus weer over. (In de praktijk doen ze het anders geloof ik maar komt uiteindelijk wel op hetzelfde neer.)

En bij het berekening van de nyquist frequentie gaat het om de kleinst mogelijk opneembare frequentie.

En daarom wordt alles wat niet gebruikt word door een filter tegengehouden omdat je idd er last van krijg. De frequenties die hoger dan de helft van de sample frequentie zijn dus.

 

[Niel]

Wie wel dan?
Hang er een filter achter en je sloopt er alle hogere frequenties uit die eruit komen en je houdt die sinus weer over. (In de praktijk doen ze het anders geloof ik maar komt uiteindelijk wel op hetzelfde neer.)

Inderdaad, vanaf de andere kant had ik theoretisch even over het hoofd gezien
Laatst gebruik van gemaakt, een doffe stem van een slecht filmpje op youtube waar echt geen hoog meer in zat, bitcrusher eroverheen om hoog te "creëren" en daarna lpf eroverheen om deels te ontscherpen, werkte als een trein en met een scherp rauw randje

En daarom wordt alles wat niet gebruikt word door een filter tegengehouden omdat je idd er last van krijg. De frequenties die hoger dan de helft van de sample frequentie zijn dus.

Dat vind ik vaak jammer bij moderner spul, vroeger kon je die romplers echt freaky geluiden laten uitkramen, zie hierboven ergens m'n post.

 

[Ytse]

etc. Hoe hoger de frequentie hoe hoekiger de golfvorm (er zijn minder samples om 1 periode te beschrijven) . Hoekiger = meer boventonen, die dus naar beneden worden gespiegeld. (Aliasing).
De Nyquist frequentie is de frequentie waarop dit spiegelen gebeurt en dus gelijk aan 1/2 * samplerate.

Hoekiger betekent idd meer hoge frequenties maar niet hoe hoger de frequentie hoe hoekiger de golfvorm. Aliasing heeft niet direct iets met hoekige golfvormen te maken. De samplrate is te laag om elke frequentie boven 1/2 nyquist weer te geven. Gevolg is een gespiegelde weergave.
Hoekige golfvormen met frequenties boven het constructiefilter in de DAC worden er uit gefiltered zoals eerder aangegeven.

 

[Patat Met]

Beste Mensen,

Wie kan mij in " jip en janneke taal" uitleggen wat de nyqist frequency precies inhoud. En waarom deze 2x zo hoog moet zijn als de hoogste gesamplede freq. om ghost freqs tegen te gaan..

Dank Gr R

Het heeft met informatietheorie te maken en hoe je de informatie in een signaal kan verzenden van A naar B.

Even een paar stellingen:
Elk signaal in de echte wereld heeft een bandbreedte, er is dus een grens aan hoe snel het signaal veranderd.
Elk signaal in de echte wereld heeft een hoeveelheid ruis, er is dus een grens aan de dynamiek in het signaal.
Uit deze 2 stellingen volgt dat een signaal een "raam" heeft waar het doorheen kan gaan. Het "raam" bestaat uit de signaal ruis afstand en de maximale frequentie in het signaal.

Nyquist heeft (wiskundig) ontdekt dat, om de informatie in een signaal verliesvrij om te zetten naar een getallenrij (digitaliseren) de sample frequentie 2x zo hoog moet zijn als de hoogste frequentie in het signaal. Dit is de Nyquist frequentie.

De ghost frequenties waar je het over hebt ontstaan als de Nyquist frequentie lager is dan 2x de hoogste frequentie in het signaal. Dit heet aliasing

In de praktijk moet de Nyquist frequentie iets hoger zijn dan 2x de hoogste frequentie in het signaal, omdat je geen reconstructie filters (die heb je nodig om van de getallenrij weer naar een analoog signaal te gaan) kan maken die van 0dB tot -120dB gaan binnen 1Hz.