开心果 在 2005-11-21 23:19:57 发表的内容 CD格式的抽样特性。如果仅从抽样来说,不论是什么D ,样本的特性都是一样的。但具体到那种D 时,其主要问题是不同的。CD格式的主要问题是混频干扰严重,原因是抽样频率低了。
下图是按CD格式对频率为11175 hz 的正弦信号进行理想式的抽样,每个周期约有不到4个的抽样点,显然少了点,仅取了几百多个样本,这里仅取出其中的几个特殊点进行说明。
取样开始后不久,样本就能取到峰值了(第26和28点,近似值,下同),过一段时间后又能取到峰值了(99和101点)。但在28到99点之间,取样点是逐步远离峰值的。往后的数据基本是这个规律,显然这些样本已经走样了。如果使这些样本通过滤波器,显然恢复的波形将不是理想的正弦波,而是振幅受到调制的波。从数据中可分析出,调制周期约为0.0016秒,相应的频率是625赫兹。不过准确的频率应该是11175*4- 44100=600。显然这个频率是落在听觉范围内的,是无法去掉的,从而形成一种特讨厌的干扰声。这就是数码声的来源之一。
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felixcat 在 2005-11-22 3:58:43 发表的内容 我觉得为何开心果兄用示波器得到这个结果,原因可能在于硬件的设置上有失误。我用MATLAB内置的D/A算法计算出来的结果是和原来输入的是一模一样的,100%完美的正弦波。
或许开心果兄的意思是:某些D/A解码芯片因为设计上的问题,会导致解码有失真?因为Nyquist定理保证了:假如取样频率大于(请注意,一定要是“大于”才行,不包含“等于”)所取样对象最高频率的两倍,那么取样的数据就100%包含了那个频段里面的所有信息。所以开心果兄的这个实验结果和Nyquist定理是矛盾的。
felixcat估计导致这个实验结果的原因是:1. 示波器内部电路在滤波之后有自身产生了高频震荡,导致取样时产生alaising(这一点可能性比较大);2. 是否是量化误差导致的呢?(我觉得可能性比较小)
最后,也可能是felixcat理解开心果兄的意思有误,这里就烦请您详细说一说了。
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多谢felixcat 兄指点,不过你可能还没有完全了解我的意思。
我最初认为象10 khz 这样的频率,按CD的格式抽样,点数太少了。为了进一步了解,以11175hz为例,用计算法进行理想式的抽样,共有五百多个样本。在对样本进行分析时果然发现,在一些时间段内,样本都没有采到峰值。心想如果用这些样本恢复原信号,那么在没有采到峰值的地方,重现的波形将产生失真(幅值变低了)。为了验证这个问题,就进行了试验,结果就是前面所说的。
说明一下,试验的电路是传统采样电路,各个仪器都是独立的,都是传统仪器。试验前用老CD机播放雨果的发烧碟一中的6.3khz信号进行对比,确认样本波形基本一致。试验的抽样频率采用保守的4.41khz(怕元件的速度不够,其实是多虑了,后来又用更低的抽样频率,结果还是一样),在这个试验里,我并没有对样本进行A/D和D/A处理,而是直接将样本通过滤波器,滤掉高频成分,我认为这样的样本保真度更高。
“100%完美的正弦波。” 我认为这样的说法不够严肃。因为 按Nyquist定理,理论上是能够做到100%完美的,但现实中是做不到这一点的。
示波器内部电路在滤波之后有自身产生了高频震荡的可能性应该不存在,因为两台不同型号的示波器同时出问题的可能性不大。
从理想样本的数据分布规律和试验的结果看是非常一致的。与Nyquist定理也并不矛盾,因为样本里本来就有调幅的成分了。