2025-11-08 07:01:02
采样系统要确保信号不丢失得看两个关键数值,一个是采样率也就是每秒采集多少次信号,另一个是信号最高频率。比如人耳能听到的最高声音是20千赫兹,这时候采样率至少要40千赫兹才能完整记录下声音变化,这个最低标准叫奈奎斯特采样率。如果采样率太低就会把高频信号变成低频的,比如用30千赫兹采样率录20千赫兹声音,就会把高音段变成低音段的噪声。
因为奈奎斯特定理规定采样率要至少是信号最高频率的两倍才不会混乱,这个理论是1906年物理学家奈奎斯特提出的。比如CD音质用44.1千赫兹采样率,刚好能捕捉到20千赫兹的声波,如果采样率只有35千赫兹,20千赫兹的信号就会变成15千赫兹的假象。实验数据显示当采样率低于两倍频率时,信号波形会出现重叠,比如用25千赫兹采样率录18千赫兹信号,实际还原时会出现36千赫兹的虚假信号。这种混叠现象在录音设备里很常见,比如老式磁带录音机如果设置不当就会产生沙沙的底噪。
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