Örnekleme (sinyal işleme)

Örnekleme, sinyal işlemede sürekli zaman sinyalinin ayrık zaman sinyaline indirgenmesidir. Yaygın bir örnek, bir ses dalgasının bir örnek dizisine dönüştürülmesidir.

Örnek, zaman veya boşluktaki bir noktadaki bir değer veya değer kümesidir. Örnekleyici, örnekleri sürekli bir sinyalden çıkaran bir alt sistem veya işlemdir. Teorik bir ideal örnekleyici, istenen sinyaldeki sürekli sinyalin anlık değerine eşdeğer örnekler üretir.

Orijinal sinyal, örnek dizisini yeniden yapılandırma filtresi adı verilen bir alçak geçiren filtre türünden geçirerek Nyquist sınırına kadar bir örnek dizisinden alınabilir.

Konuyla ilgili yayınlar

Matt Pharr, Wenzel Jakob and Greg Humphreys, Physically Based Rendering: From Theory to Implementation, 3rd ed., Morgan Kaufmann, November 2016. 978-0128006450. The chapter on sampling (available online 11 Nisan 2020 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.) is nicely written with diagrams, core theory and code sample.

Uygulamalar

Ses örnekleme

Dijital ses, sesin yeniden üretimi için dijital sinyalleri ve darbe kod modülasyonunu (PCM) kullanır. Bu, analogtan dijitale dönüştürmeyi (ADC), dijitalden analoga dönüştürmeyi (DAC), depolamayı ve aktarmayı kullanır. 20 Hz ile 20KHz arasını kapsayan insan işitme aralığının tamamının kapsanması gerektiğinde genellikle 44.1KHz, 48KHz, 88.2KHz veya 96KHz örnekleme oranları kullanılır. İki katı frekans gerekliliği Nyquist teoremi'nin bir sonucudur.

Örnekleme oranlarının daha geniş bir listesi:


Örnekleme oranı	Kullanımları
8000 Hz	Telefon iletişimi ve kablosuz mikrofon iletişimleri. İnsan işitme aralığının aktarımı konusunda yeterlidir.
11025 Hz	CD örnekleme oranının çeyreğidir; daha düşük kaliteli PCM ve MPEG sesi için kullanılır.
16000 Hz	Standart telefon darbant frekansının üzerinde geniş bant frekansı, en çok modern VoIP iletişiminde kullanılır.
22050 Hz	CD örnek oranının yarısıdır, daha düşük kaliteli PCM ve MPEG sesi için kullanılır.
32000 Hz	NICAM dijital ses, bazı bölgelerde analog televizyon sesi, yüksek kaliteli kablosuz mikrofon. FM radyoyu dijitize etmek için uygundur.
37800 Hz	CD-XA sesi.
44056 Hz	Renkli NTSC video sinyaline kilitlenmiş dijital sesin örnekleme oranı.
44100 Hz	Ses CD'si ve yaygın olarak MPEG-1'de kullanılır (VCD, SVCD, MP3). Esasında Sony tarafından seçilmiştir çünkü PAL ve NTSC video ekipmanları üzerine de kaydedilebilir ve 20KHz bant genişliğini kapsar.
47250 Hz	Dünyanın ilk kurumsal PCM ses kaydedicisi, Nippon Columbia tarafından.
48000 Hz	Profesyonel dijital video ekipmanları darafından kullanılan örnekleme oranı. Ayrıca DV, dijital TV ve DVD gibi tüketici video formatları tarafından da kullanılmıştır.
50000 Hz	İlk kurumsal ses kaydediciler.
50400 Hz	Mitsubishi X-80 tarafından kullanılan örnek oranı.
64000 Hz	Kullanımı yaygın değildir, fakat bazı donanım ve yazılımlarca desteklenir.
88200 Hz	CD örnekleme oranının iki katı, bazı profesyonel ses ekipmanları tarafından kullanılır.
96000 Hz	DVD örnekleme oranının iki katı; bazı LPCM DVD parçaları, Blu ray disc ses parçaları ve HD-DVD sesi.
176400 Hz	CD örnekleme oranının dört katı, HDCD kaydediciler ve profesyonel CD üretim uygulamaları için kullanılır.
192000 Hz	DVD örnekleme oranının dört katı, bazı LPCM dvd parçaları ve HD-DVD tarafından kullanılır.
352800 Hz	CD örnekleme oranının sekiz katı, süper ses CD'leri tarafından da kullanılmıştır.
2822400 Hz	SACD, Direct Stream Digital olarak bilinen 1 bit delta-sigma modülasyonu.
5644800 Hz	DSD'nin iki katı.
11289600 Hz	DSD'nin dört katı.
22579200 Hz	DSD'nin sekiz katı.
45158400 Hz	DSD'nin on altı katı.

Dış bağlantılar

Journal devoted to Sampling Theory 7 Mart 2021 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.
I/Q Data for Dummies 17 Nisan 2020 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi. – a page trying to answer the question Why I/Q Data?
Sampling of analog signals18 Ekim 2014 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi. – an interactive presentation in a web-demo at the Institute of Telecommunications, University of Stuttgart