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理想与现实的差距……..浅谈抽样定理 [复制链接]

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开心果 在 2006-3-25 19:23:16 发表的内容
开心果 在 2006-3-21 13:47:29 发表的内容
定理的应用条件没有强调是正弦波,而是强调最高频谱是fm(由我们确定),所以只要在fm以内的所有频率,在理论上都能百分之百的还原。
低温 在 2006-3-21 13:59:49 发表的内容
可以肯定在fm点只能是正弦波,小于fm的用正弦波拟合,如果俺没记错的话。
就这个问题俺十多年前和外教请教过,同样无法解释。比如同频率的相位跳动,如果这个频率=fm,采样后是会得到2fm的信号点还是什么结果?但百分百事还原肯定做不到的。
低温 在 2006-3-21 14:26:32 发表的内容 补一张相位跳动的图
[upload=jpg]Upload/200632114261946834.jpg[/upload]


关于相位跳动的问题 felixcat 兄已经从数学的角度说得很清楚了。

现在借用您的图,试图从物理学的角度讲一下。下图是最高频谱fm受到相位跳动的波形图。由图中可知,在最高频谱fm的情况下,波形从C 到O2 的最少时间是T2  。但在相位跳动处的波形从A 到O1的时间是T1 。很明显T1远小于T2 ,说明在相位跳动处的最高频谱远远超过了fm ,否则它不可能在很短的时间T1内,由A 点转到O1点。


因为在相位跳动处的频谱要远远超过了fm,所以对于抽样频率只有2fm的情况下,已经不能满足抽样定理前提条件了,自然就不能还原了。
[upload=jpg]Upload/200632519184523938.jpg[/upload]


绕了一圈,已经谈得很透彻了。其实本质上是线性与非线形问题。
相位跳动也好、乐器、人声波形也好,都是非线形信号,特别是以频域眼光去看,一个复杂信号不是稳定的、周期性的频率,而是随时间发生频率滑动、多频率点同时出现、相互调制的,而Nyquis定理在CD上的应用被局限在一个以线形信号正弦波20KHz以下的简单条件里,出现问题就是正常的。

讨论得到一个结果是共识:
“Nyquist取样定理肯定是没有错的。只是我们常常忽略了它的前提条件”。
最后编辑低温
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非线性信号并不特制超过20KHz的信号,Nyquist取样定理在fm点只能处理正弦波信号信号是没错的,音乐信号是非线性的,频谱超过20Khz是不争的事实。Nyquist取样定理没错,但去应付超过20KHz频谱的非线性的音乐信号并且说它“够了”是个严重的错误。
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开心果 在 2006-4-1 0:38:16 发表的内容
低温 在 2006-4-1 0:00:03 发表的内容
非线性信号并不特制超过20KHz的信号,Nyquist取样定理在fm点只能处理正弦波信号信号是没错的,音乐信号是非线性的,频谱超过20Khz是不争的事实。Nyquist取样定理没错,但去应付超过20KHz频谱的非线性的音乐信号并且说它“够了”是个严重的错误。



“Nyquist取样定理没错,但去应付超过20KHz频谱的非线性的音乐信号并且说它“够了”是个严重的错误。”

抽样定理不能应付超过20KHz频谱的非线性的音乐信号???

抽样定理中的最高频谱fm 并没有规定是20KHz 啊!



特指CD,论久了CD就把这点疏忽了,不够严谨。自责。多谢指出。
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