Nyquist-Frequenz

Was ist die Nyquist-Frequenz?

Die Nyquist-Frequenz ist ein Begriff aus der Informationstheorie und der Signalverarbeitung. Sie beschreibt die maximale Frequenz, die ein analoges Signal haben kann, um noch korrekt in ein digitales Signal umgewandelt werden zu können.

Um ein analoges Signal in ein digitales Signal umzuwandeln, wird es zunächst in regelmäßigen Zeitabständen (dem sogenannten Abtastintervall) gemessen und die Messwerte in einem speziellen Format gespeichert. Die Häufigkeit, mit der das analoge Signal abgetastet wird, wird als Abtastfrequenz bezeichnet. Wenn die Abtastfrequenz hoch genug ist, kann das Analogsignal korrekt reproduziert werden, wenn es später wieder in Analogform umgewandelt wird.

Die Nyquistfrequenz ist die Hälfte der Abtastfrequenz und gibt die maximale Frequenz an, die ein analoges Signal haben kann, damit es noch korrekt in ein digitales Signal umgewandelt werden kann. Diese Beziehung wird als Nyquist-Abtasttheorem bezeichnet.

Beispiel: Wird ein analoges Signal mit einer Abtastfrequenz von 48 kHz abgetastet, so beträgt die Nyquist-Frequenz 24 kHz. Das bedeutet, dass das analoge Signal eine maximale Frequenz von 24 kHz haben darf, damit es korrekt in ein digitales Signal umgewandelt werden kann. Höhere Frequenzen würden bei der Umwandlung verloren gehen und könnten nicht reproduziert werden.