Edit page title Nyquist frekvens - gräns för digitalisering
Edit meta description Termen Nyquist-frekvens kommer från signalbehandling av analoga signaler. Den ger information om frekvensgränsen för ljud.

Close edit interface

Nyquist frekvens

Nyquistfrekvensen motsvarar hälften avprovtagningför ett digitalt ljudsystem och markerar därmed den övre gränsen upp till vilken frekvenser kan fångas utan förlust. Vid en samplingsfrekvens på 44,1 kHz ligger den på 22,05 kHz – strax över den mänskliga hörselns räckvidd. Om en signal överskrider denna gräns uppstår distorsion.aliasing-Artefakter.

Vad är Nyquist-frekvensen?

Tredimensionell infografisk illustration av en sinusvåg med enhetliga samplingsmarkörer och rekonstruktionskurva på en mörkblå bakgrund.

Nyquist-frekvensen är en term från informationsteori och signalbehandling. Den beskriver den maximala frekvens som en analog signal kan ha för att korrekt omvandlas till en digital signal.

För att omvandla en analog signal till en digital signal mäts den först med regelbundna tidsintervall (det så kallade samplingsintervallet) och de uppmätta värdena sparas i ett speciellt format. Antalet gånger den analoga signalen samplas kallas samplingsfrekvensen. Om samplingsfrekvensen är tillräckligt hög kan den analoga signalen återges korrekt när den senare omvandlas tillbaka till analog form.

Nyquistfrekvensen definierar den digitala ljudgränsen — hur den påverkar samplingsfrekvensbeslut vid mastring visas iMastering Guide.

Nyquistfrekvensen är halva samplingsfrekvensen och anger den maximala frekvensen som en analog signal kan ha innan den fortfarande korrekt kan omvandlas till en digital signal. Detta samband kallas Nyquists samplingsteorem. Det är därför Grenardendigitalisering beskrivits.

Exempel: Blir en analog signal med enSamplingsfrekvens på 48 kHzsamplade är Nyquist-frekvensen 24 kHz. Det betyder att den analoga signalen måste ha en maximal frekvens på 24 kHz för att den korrekt ska kunna omvandlas till en digital signal. Högre frekvenser skulle gå förlorade i omvandlingen och kunde inte reproduceras. Speciellt iMasteringHöga Sample rateer används därför för att reproducera vågformen digitalt så troget som möjligt mot originalet efter analog bearbetning.

Det är alltid halva samplingsfrekvensen: vid 44,1 kHz resulterar det i 22,05 kHz, vid 48 kHz är det 24 kHz.

Frekvenser över Nyquistfrekvensen misstolkas som lägre "bildfrekvenser" och producerar hörbara artefakter. Därför placeras ett antialiasing-lågpassfilter före varje A/D-omvandlare för att ta bort dessa komponenter före digitalisering.

44,1 kHz (CD-standard) täcker hela det mänskliga hörselområdet på cirka 20 kHz med en Nyquist-frekvens på 22,05 kHz. 48 kHz är den vanliga standarden för film, video och sändningar.

Högre samplingsfrekvenser är knappt hörbara i den färdiga ljudprodukten. De ger dock mer utrymme för beräkningsintensiv bearbetning som pitch-shifting eller time-stretching – på bekostnad av betydligt större filer.

För de flesta projekt är 44,1 eller 48 kHz idealiskt. Högre samplingsfrekvenser är endast värda att använda i speciella fall, såsom komplex ljudbearbetning eller ljuddesign.

Analogt ljud för dina spår också?