{"id":1110,"date":"2021-02-13T18:10:57","date_gmt":"2021-02-13T18:10:57","guid":{"rendered":"http:\/\/mp4gain.com\/de\/audio-video\/?p=1110"},"modified":"2021-02-13T18:10:57","modified_gmt":"2021-02-13T18:10:57","slug":"analoge-zu-digitale-signalumwandlung","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/mp4gain.com\/de\/audio-video\/audio\/analoge-zu-digitale-signalumwandlung\/","title":{"rendered":"Analoge zu digitale Signalumwandlung"},"content":{"rendered":"

Analoge zu digitale Signalumwandlung<\/strong><\/p>\n

\"Analog<\/p>\n

Um ein analoges Signal (Ton, Bild) in ein digitales Format umzuwandeln, m\u00fcssen drei grundlegende Vorg\u00e4nge ausgef\u00fchrt werden: Abtasten, Quantisieren und Codieren.<\/p>\n

\"Analog<\/p>\n

Probenahme
\n– Darstellung eines kontinuierlichen analogen Signals mittels einer Folge seiner Werte (Abtastwerte). Diese Proben werden zu Zeiten entnommen, die durch ein Intervall voneinander getrennt sind, das als Abtastintervall bezeichnet wird. Der Kehrwert des Intervalls zwischen den Abtastwerten wird als Abtastrate bezeichnet. In Fig. 1 ist das urspr\u00fcngliche analoge Signal und seine abgetastete Version gezeigt. Die Bilder unter den Zeitdiagrammen werden unter der Annahme erhalten, dass die Signale einzeilige Fernsehvideosignale sind, die f\u00fcr den gesamten Fernsehbildschirm gleich sind.<\/p>\n

Analog-Digital-Wandlung. Probenahme<\/p>\n

Es ist klar, dass die Differenz zwischen dem Originalsignal und seiner abgetasteten Kopie umso geringer ist, je k\u00fcrzer das Abtastintervall und damit die Abtastfrequenz ist. Die Stufenstruktur des abgetasteten Signals kann mit einem Tiefpassfilter gegl\u00e4ttet werden. Auf diese Weise wird das analoge Signal aus dem abgetasteten wiederhergestellt. Die Rekonstruktion ist jedoch nur dann genau, wenn die Abtastfrequenz mindestens das Zweifache der Bandbreite des urspr\u00fcnglichen analogen Signals betr\u00e4gt (diese Bedingung wird durch den bekannten Kotelnikov-Satz bestimmt). Wenn diese Bedingung nicht erf\u00fcllt ist, geht die Probenahme mit irreversiblen Verzerrungen einher. Tatsache ist, dass infolge der Abtastung zus\u00e4tzliche Komponenten im Frequenzspektrum des Signals auftreten, die um die Harmonischen der Abtastfrequenz im Bereich liegen, was der doppelten Bandbreite des urspr\u00fcnglichen analogen Signals entspricht. Wenn die maximale Frequenz im Frequenzspektrum des analogen Signals die H\u00e4lfte der Abtastfrequenz \u00fcberschreitet, fallen die zus\u00e4tzlichen Komponenten in das Frequenzband des urspr\u00fcnglichen analogen Signals. In diesem Fall ist es nicht mehr m\u00f6glich, das urspr\u00fcngliche Signal ohne Verzerrung wiederherzustellen. Die Theorie der Probenahme wird in vielen B\u00fcchern behandelt.<\/p>\n

Analog-Digital-Wandlung. Verzerrungsabtastung<\/p>\n

Ein Beispiel f\u00fcr Abtastverzerrungen ist in Fig. 2 gezeigt. Ein analoges Signal (wieder angenommen, es ist ein TV-Leitungsvideosignal) enth\u00e4lt eine Welle, deren Frequenz zuerst von 0,5 MHz auf 2,5 MHz ansteigt und dann auf 0,5 MHz abnimmt. Dieses Signal wird mit 3 MHz abgetastet. In Fig. 2 sind die Bilder nacheinander gezeigt: das urspr\u00fcngliche analoge Signal, das abgetastete Signal, das wiederhergestellte analoge Signal nach dem Abtasten. Das Tiefpass-Rekonstruktionsfilter hat eine Bandbreite von 1,2 MHz. Wie Sie sehen k\u00f6nnen, werden die Niederfrequenzkomponenten (weniger als 1 MHz) ohne Verzerrung wiederhergestellt. Die 1,5-MHz-Welle verschwindet und wird zu einem relativ flachen Feld. Die 2,5-MHz-Welle nach der Wiederherstellung wurde zu einer 0,5-MHz-Welle (dies ist der Unterschied zwischen der 3-MHz-Abtastfrequenz und der urspr\u00fcnglichen 2,5-MHz-Frequenz). Diese Bilddiagramme veranschaulichen die Verzerrung, die mit einer unzureichend hohen r\u00e4umlichen Abtastrate des Bildes verbunden ist. Wenn das Subjekt der Fernsehaufzeichnung ein Objekt ist, das sich sehr schnell bewegt, oder beispielsweise ein rotierendes Objekt, k\u00f6nnen Abtastverzerrungen im Zeitbereich auftreten. Ein Beispiel f\u00fcr eine Verzerrung, die mit einer unzureichend hohen Abtastrate verbunden ist (und dies ist die Bildrate des Fernsehabfalls), ist ein Bild eines sich schnell bewegenden Autos auf station\u00e4ren R\u00e4dern oder beispielsweise eines langsamen Drehens der Speichen in die eine oder andere Richtung Rad (stroboskopischer Effekt) Es gibt keine Abtastverzerrung, wenn die Bandbreite des Originalsignals von oben begrenzt ist und die H\u00e4lfte der Abtastfrequenz nicht \u00fcberschreitet. verbunden mit einer unzureichend hohen r\u00e4umlichen Abtastrate des Bildes. Wenn das Subjekt der Fernsehaufzeichnung ein Objekt ist, das sich sehr schnell bewegt, oder beispielsweise ein rotierendes Objekt, k\u00f6nnen Abtastverzerrungen im Zeitbereich auftreten. Ein Beispiel f\u00fcr eine Verzerrung, die mit einer unzureichend hohen Abtastrate verbunden ist (und dies ist die Bildrate des Fernsehabfalls), ist ein Bild eines sich schnell bewegenden Autos auf station\u00e4ren R\u00e4dern oder beispielsweise eines langsamen Drehens der Speichen in die eine oder andere Richtung Rad (stroboskopischer Effekt) Es gibt keine Abtastverzerrung, wenn die Bandbreite des Originalsignals von oben begrenzt ist und die H\u00e4lfte der Abtastfrequenz nicht \u00fcberschreitet.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Analoge zu digitale Signalumwandlung Um ein analoges Signal (Ton, Bild) in ein digitales Format umzuwandeln, m\u00fcssen drei grundlegende Vorg\u00e4nge ausgef\u00fchrt werden: Abtasten, Quantisieren und Codieren. Probenahme – Darstellung eines kontinuierlichen analogen Signals mittels einer Folge seiner Werte (Abtastwerte). 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