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Titolo: 44000 Hz

Qualcuno mi sa dire perche lo standard audio ha una frequenza di
campionamento di 44000 Hz se dalla teoria si evince che per non avere
il fenomeno di alaising bisogna ke la frequenza sia 5 volte quella
dell'onda udibile come armonico e che quindi corrisponderebbe a circa
100000 Hz?
Grazie

 ha scritto nel messaggio
news:7fd6058.02050...@posting.google.com...

Per tanti motivi!
1)Si sono accontentati solo del doppio altrimenti i cd sarebbero stati
grossi quanto un 33giri.
(Shannon non dice che basta solo il doppio?)
2)Il 99% di chi ascolta i cd non trova differenza tra un MP3, un 44KHz PCM,
un 192KHz PCM.
3)Siamo nel mercato consumer che ha vissuto per anni con cassette e vinili,
non devi mica campionare un transiente velocissimo!
4)Adesso uscirà il superCD, che praticamente e' un DVD con sopra 5 gigabyte
di audio ad altissima definizione.
5) tanti altri...

Il 6 May 2002 07:25:26 -0700, 
anto...@hotmail.com
 (Antonio) ha
accelerato la morte entropica dell'universo col seguente post:

Lo standard CD è 44100Hz
Non so che teoria stai menzionando, ma quella di Shannon dice che è
sufficiente che la frequenza di campionamento sia maggiore o uguale al
doppio della massima frequenza d'interesse dello spettro d'ampiezza
dell'onda da campionare (in questo caso la frequenza massima udibile).
Grossolanamente potremmo spiegarla così: prendi un'onda quadrata
digitale (0-1). Per riuscire sempre a distinguere tutti gli stati 0 e
tutti gli stati 1 senza perderne uno, devi leggere l'onda ad una
frequenza almeno doppia rispetto a quella della quadra.
Se invece vuoi fare qualcosa di più fino, lavora con gli spettri
d'ampiezza del segnale. 
Se un'onda ha no spettro che resta interessante dalla frequenza 0 alla
100, se la campioni ottieni infiniti spettri uguali ripetuti nell'asse
delle frequenze, ognuno ad una distanza F_Camp-(2*F_MAX_Original).
(nota che lo spettro originale raddoppia in quanto si usano numeri
complessi e devi tener conto anche del "negativo", cioè del
complementare).
Affinchè ognuno di questi spettri risulti non sovrapposto a quelli a
lui adiacenti (e quindi risulti "decifrabile" dagli altri) , la
distanza deve essere maggiore o uguale a 0 (se fosse minore di 0, gli
spettri sarebbero sovrapposti). 
Da cui F_Camp - (2*F_MAX_Original) >= 0 ---> F_Camp >=
(2*F_MAX_Original).
L'orecchio umano arriva circa a 16-18000 hz.
Per diminuire ancora l'effetto dell'aliasing (ma soprattutto perchè
non è possibile costruire filtri con fronte di taglio verticale) si è
aumentati fino a 22050hz.
Moltiplicato per due = 44100 hz.
Prova a dare un'occhiata al libro di comunicazioni elettriche (io
avevo il Calandrino). Lì c'è scritto bene con esempi grafici
(sicuramente molto meglio di come te l'ho accennato io :D )
In good we trust


L'onda udibile, come tu ben dici è di 20 kHz.
Il teorema del campionamento dice che per non avere aliasing la frequenza di
campionamento deve essere DOPPIA della massima frequenza che vuoi
riprodurre.
Saremmo quindi a 40 kHz ma dato che i filtri ideali sono ideali  servono 4
khz x attenuare più dolcemente la banda d'interesse.

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L'orecchio umano non puņ percepire suoni sopra i 20kHz. Quindi
campionare a 44kHz non causa perdita di informazione per un ascoltatore
umano (per un cane sģ, ma dubito che ascoltino musica :))
-- 
Per rispondermi, ricordati di togliere il 
nome del poeta e il trattino.

 umano (per un cane sģ, ma dubito che ascoltino musica :))
Anke io pensavo cosi' ma fai una prova aggiungi a un segnale audio
udibile una frequenza sopra i 20 kHz con un generatore di segnali e
vedrai che il risultato della forma d'onda e il timbro "udibile" e'
molto diverso.Dicasi la stessa cosa se metti un segnale al di sotto
dei 16 Hz quindi non udibile.Prova!!!

 dei 16 Hz quindi non udibile.Prova!!!
Ovviamente se il segnale ha frequenze superiori ai 20 kHz deve essere
filtrato passa basso. Il teorema del campionamento vale per qualsiasi
frequenza, non per quelle dell'udito umano! Siccome sopra i 20 kHz le
frequenze non servono perchè non le sentiamo, le eliminiamo con un bel
filtro.

...

se fai la prova con un generatore di segnali a sovrapporre un suono
udibile con uno non udibile sotto i 16 Hz o sopra i 20 kHz ti accorgi
della differenza del timbro "a orecchio"!!!

...
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se fai la prova con un generatore di segnali a sovrapporre un suono
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...
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se fai la prova con un generatore di segnali a sovrapporre un suono


 della differenza del timbro "a orecchio"!!!
SI-CU-RA-MEN-TE!!!
Il problema è che non rispetti il teorema del campionamento se aggiungi un
segnale con tali caratteristiche e poi campioni a 20kHz.
Hai presente che cosa significa aliasing? Vuol dire che lo spettro si
sovrappone. Se fai un disegno con un segnale con banda da -20khz a +20khz (x
rispettare la simmetria dato che stiamo parlando di segnali reali) e lo
campioni a 40 khz vuol dire che devi disegnare una replica centrata a 40khz
oltre a quella che già avevi. Questa replica si estende da 20khz e 60khz. Se
aggiungi componenti ad esempio fino a 35Khz avrai spettro originale da -35 a
35 e replica centrata sempre in 40 che si estende cioè da 5 a 75 khz.
L'alias ce l'hai nella zona udibile cioè tra 5 e 20.
Chissenefrega di quello che senti a orecchio e quello che non senti! Il
teorema del campionamento dice che, come ti ho già detto, devi campionare a
frequenza DOPPIA della max freq del segnale che stai campionando!
Se aggiungi una nuova componente sopra i 20khz la massima freq sarà quella
che hai aggiunto tu e non più 20khz. Questo nonostante tu non senta la
componente che hai aggiunto, non c'entra nulla che il nostro orecchio non
senta tale componente!
Spero di essere stato chiaro, ciao

PS: ecco il motivo per cui devi mettere un filtro prima del campionatore,
perchè non puoi permetterti di avere frequenza superiori ai 20khz. Se provi
a mettere del segnale di disturbo con i generatori che dicevi prima molto
forte rispetto al segnale audio e con una banda almeno fino a 40 khz, vedrai
che del tuo segnale audio non ne rimarrà quasi traccia, sarà tutto coperto
dal disturbo.
Per convincerti del tutto, prova a campionare a freq doppia della max
frequenza che aggiungi con i tuoi generatori e vedrai che avrai lo stesso
segnale. Avrai cioè lo stesso segnale audio xè le freq. superiori a 20 khz
l'orecchio non le sente ma ci sono, eccome se ci sono.

 della differenza del timbro "a orecchio"!!!
Vabbè, ma non c'è mica bisogno di ripostare il messaggio tre volte!!!
Ciao ;-)))
+++TIXIO+++

(per un cane sì, ma dubito che ascoltino musica :))
Il mondo sarebbe migliore se lo facessero, prima di pubblicarla.
Magari ci penserebbero su due volte...
Byez
un DeK one man band
-- 
DeK - Delirio & Kaos
FAN n.1 del CrossPost e dell' OT :)
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