Fréquence de Nyquist

La fréquence de Nyquist correspond à la moitié de la échantillonnage La fréquence de coupure d'un système audio numérique représente la limite supérieure de la bande passante pouvant être capturée sans perte. À une fréquence d'échantillonnage de 44,1 kHz, cette limite est de 22,05 kHz, soit juste au-dessus du seuil de l'audition humaine. Si un signal dépasse cette limite, il y a distorsion. Aliasing-Artefacts.

Quelle est la fréquence de Nyquist ?

Illustration infographique tridimensionnelle d'une onde sinusoïdale avec des marqueurs d'échantillonnage uniformes et une courbe de reconstruction sur un fond bleu foncé.

La fréquence de Nyquist est un terme de la théorie de l'information et du traitement du signal. Il décrit la fréquence maximale qu'un signal analogique peut avoir pour être correctement converti en un signal numérique.

Afin de convertir un signal analogique en signal numérique, il est d'abord mesuré à des intervalles de temps réguliers (ce que l'on appelle l'intervalle d'échantillonnage) et les valeurs mesurées sont enregistrées dans un format spécial. Le nombre de fois que le signal analogique est échantillonné est appelé la fréquence d'échantillonnage. Si la fréquence d'échantillonnage est suffisamment élevée, le signal analogique peut être reproduit correctement lorsqu'il est ensuite reconverti sous forme analogique.

La fréquence de Nyquist définit la limite de l'audio numérique ; son influence sur les décisions relatives à la fréquence d'échantillonnage lors du mastering est illustrée dans le Guide du mastering.

La fréquence de Nyquist est la moitié de la fréquence d'échantillonnage et indique la fréquence maximale qu'un signal analogique peut atteindre avant de pouvoir être correctement converti en signal numérique. Cette relation est appelée théorème d'échantillonnage de Nyquist. Elle est donc frontière la Digitalisation décrit.

Exemple: Devient un signal analogique avec un Fréquence d'échantillonnage de 48 kHz échantillonnée, la fréquence de Nyquist est de 24 kHz. Cela signifie que le signal analogique doit avoir une fréquence maximale de 24 kHz pour pouvoir être correctement converti en signal numérique. Les fréquences plus élevées seraient perdues lors de la conversion et ne pourraient pas être reproduites. En particulier dans mastering Par conséquent, des fréquences d'échantillonnage élevées sont utilisées afin de reproduire numériquement la forme d'onde aussi fidèlement que possible à l'original après un traitement analogique.

Il s'agit toujours de la moitié de la fréquence d'échantillonnage : à 44,1 kHz, cela donne 22,05 kHz, à 48 kHz, cela donne 24 kHz.

Les fréquences supérieures à la fréquence de Nyquist sont interprétées à tort comme des « fréquences images » plus basses et produisent des artefacts audibles. C'est pourquoi un filtre passe-bas anti-repliement est placé avant chaque convertisseur analogique-numérique afin d'éliminer ces composantes avant la numérisation.

La fréquence de 44,1 kHz (norme CD) couvre intégralement la gamme audible par l'oreille humaine, soit environ 20 kHz, avec une fréquence de Nyquist de 22,05 kHz. La fréquence de 48 kHz est la norme courante pour le cinéma, la vidéo et la diffusion.

Les taux d'échantillonnage plus élevés sont à peine audibles dans le produit audio final. Cependant, ils offrent une plus grande marge de manœuvre pour les traitements gourmands en ressources de calcul, tels que la modification de la hauteur tonale ou l'étirement temporel, au prix de fichiers nettement plus volumineux.

Pour la plupart des projets, 44,1 ou 48 kHz est idéal. Les fréquences d'échantillonnage plus élevées ne se justifient que dans des cas particuliers, comme le traitement sonore complexe ou la conception sonore.

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