İçeriğe atla

Örnekleme (sinyal işleme)

Sinyal örnekleme

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

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Mikrodenetleyici</span>

Mikrodenetleyici bir VLSI entegre devre çipinde küçük bir bilgisayar'dır. Mikrodenetleyici, bellek ve programlanabilir giriş/çıkış çevre birimleri ile birlikte bir veya daha fazla CPU kapsar.

<span class="mw-page-title-main">Sensör</span>

Sensör,, fiziksel bir olayı tespit etmek amacıyla bir çıkış sinyali üreten cihazdır.

Analog veri, zamana göre değişen başka bir türden niceliği temsil edip kendisi de zaman göre değişen ve sürekli bir özellik gösteren veridir. Farklı bilimlerde de köken olarak farklı olmakla birlikte aynı işlevi gören ve birbirine karşılık gelen yapılardan her birine verilen isim olan analog kelimesi burada da aynı şekilde büyüklük değişimleri açısından başka bir sinyalin eşdeğeri olan sinyallere verilen isimdir. Böylece bir ortamdaki veri başka bir ortamda temsil edilebilir ve işlenebilir hale gelir. Örneğin analog bir ses sinyali, ses dalgalarının oluşturduğu basınç kuvvetini elektrik ortamında gerilim ile eşleştirerek temsil edilebilmesini sağlar. Analog ses sinyalinde gerilim değeri zamana göre sürekli bir değişiklik gösterir ve bu değişiklik orijinal ses sinyalindeki ses dalgalarının oluşturduğu basınç kuvvetinin değişimine paralellik gösterir. Yani diğer bir deyişle analog bir ses sinyalinde gerilim değeri orijinal ses sinyalindeki ses dalgalarının basınç kuvveti büyüklüğüne endekslenmiştir. Sayısal veya dijital veriler ise orijinal verinin değerlerinin belirli zaman aralıklarıyla örneklenmesi sonucu elde edilen sayı değerlerinin sıralanmasıyla oluşan veridir. Dolayısıyla analog veriler gibi orijinal veriyle sürekli eşleşme özelliğine sahip değildir çünkü zamanın sadece belli noktalarında örneklenerek oluşturulmuştur.

<span class="mw-page-title-main">Elektronik</span> elektrik kullanarak bilgi işleyen, taşıyan veya depolayan elemanları ve sistemleri inceleyen bilim dalı

Elektronik, elektronları ve diğer elektrik yüklü parçacıkları yönlendiren cihazları tasarlamak, oluşturmak ve çalıştırmak için fizik prensiplerini inceleyen ve uygulayan bir bilim ve mühendislik disiplinidir. Elektronik, transistörler, diyotlar ve entegre devreler gibi aktif cihazları kullanarak elektrik akımının akışını kontrol etmek ve yükseltmek ve onu bir formdan diğerine, örneğin alternatif akımdan (AC) doğru akıma (DC) veya analog sinyallerden dijital sinyallere dönüştürmek için kullanan fizik ve elektrik mühendisliğinin bir alt alanıdır.

<span class="mw-page-title-main">Modülasyon</span>

Modülasyon ya da kipleme, bir taşıyıcı sinyal ile bilgi sinyalini birleştirmekten ibaret olan ve iletişim teknolojisinde (yayıncılıkta) kullanılan bir yöntemdir. Yöntem, başlarda anten yoluyla yapılan yayınlar için öngörülmüş ise de, günümüzde kablolu, kablosuz her tür iletişimde kullanılmaktadır. Çok alçak frekanslı sinyallerin çok uzak mesafelere gönderilmesi güçtür. Bu nedenle alçak frekanslı sinyalin, yüksek frekanslı taşıyıcı bir sinyal üzerine bindirilerek uzak mesafelere taşınması sağlanabilir. Bu noktada kiplemeye başvurulur.

<span class="mw-page-title-main">Synthesizer</span>

Synthesizer farklı türde bir müzik yaratmak ve elektriksel sinyaller üretmek için kullanılan bir müzik aletidir. Üretilen sinyaller bir enstrüman amfisi, hoparlör ya da kulaklık aracılığıyla sese dönüştürülüp duyulur hale gelir. Synthesizer ile var olan çalgı ve doğadaki sesleri yeniden üretmek mümkün olduğu gibi, tamamen özgün yeni sesler yaratmak da mümkündür.

<span class="mw-page-title-main">Sayısal ses</span>

Sayısal ses, analog ses verisinin bilgisayarlarda işlenebilmesi için dönüştürülmüş haline denir.

Sinyal (işaret), fiziksel değişkenlerin durumu hakkında bilgi taşıyan ve matematiksel olarak fonksiyon (İşlev) biçiminde gösterilen kavrama denir.

<span class="mw-page-title-main">DVB-T</span>

DVB-T.

Standart çözünürlüklü televizyon veya kısaca SDTV, yüksek çözünürlüklü televizyon ya da gelişmiş çözünürlüklü televizyon olarak kabul edilmeyen bir çözünürlük kullanan bir televizyon sistemi. İki yaygın SDTV sinyal türü Avrupa gelişimli PAL ve SECAM sistemlerden türetilen 576i ve Amerikan Ulusal Televizyon Sistemleri Komitesi (NTSC) sistemine dayanan 480i'dir.

Darbe kod modülasyonu, dijital olarak örneklenmiş analog sinyalleri temsil etmek için kullanılan bir yöntemdir. Bilgisayarlarda dijital ses, kompakt diskler, dijital telefon ve diğer dijital ses uygulamalarında standart şekildir.

<span class="mw-page-title-main">Örnekleyici</span>

Örnekleyici veya sampler, elektronik ve dijital bir müzik aletidir. Sentezleyiciye benzemektedir ancak filtreler ve osilatörler ile yeni sesler üretmek yerine, kaydedilmiş şarkılardan alıntılar veya diğer sesler gibi gerçek enstrüman seslerinin ses kayıtlarını kullanmaktadır.

Odyofil, sesin kaydedildiği doğal haline en yakın şekilde yeniden yüksek kaliteli şekilde üretimi konusunda meraklı ve hevesli kimselere denir.

Sinyal-gürültü oranı bilim ve mühendislikte kullanılan, istenen bir sinyalin seviyesini arka plandaki gürültü seviyesiyle karşılaştıran bir ölçüdür. SNR, sinyal gücünün gürültü gücüne oranı olarak tanımlanır, genellikle desibel cinsinden ifade edilir. 1: 1'den yüksek bir oran gürültüden daha fazla sinyal olduğunu gösterir.

Elektronik mühendisi Harry Nyquist'in adını alan Nyquist frekansı, ayrık bir sinyal işleme sisteminin örnekleme oranının yarısıdır. Bazen bir örnekleme sisteminin katlanma frekansı olarak bilinir.

<span class="mw-page-title-main">Veri aktarımı</span>

Veri aktarımı ve veri iletimi, verilerin noktadan noktaya veya noktadan çok noktaya haberleşme kanalı üzerinden aktarılmasıdır. Bu tür kanalların örnekleri bakır teller, optik fiberler, kablosuz iletişim kanalları, depolama ortamı ve bilgisayar veri yoludur. Veriler, elektrik voltajı, radyo dalgası, mikrodalga veya kızılötesi sinyal gibi elektromanyetik bir sinyal olarak temsil edilir.

<span class="mw-page-title-main">Matematiksel istatistik</span> matematiksel yöntemlerin kullanıldığı olası istatistikler

Matematiksel istatistik, istatistiksel veri toplama tekniklerinin aksine, matematiğin bir dalı olan olasılık teorisinin istatistiğe uygulanmasıdır. Bunun için kullanılan özel matematiksel teknikler arasında matematiksel analiz, doğrusal cebir, stokastik analiz, diferansiyel denklemler ve ölçü teorisi bulunur.

Analog sinyal işlemesi, sürekli analog sinyallere uygulanan sinyal işleme türüdür.

<span class="mw-page-title-main">Ses kayıt ve reprodüksiyon</span>

Ses kaydı ve reprodüksiyon; konuşulan ses, şarkı, enstrümantal müzik veya ses efektleri gibi ses dalgalarının elektriksel, mekanik, elektronik veya dijital yazımı ve yeniden yaratılmasıdır. Ses kayıt teknolojisinin iki ana sınıfı, analog kayıt ve dijital kayıttır.

<span class="mw-page-title-main">U-kanunu algoritması</span>

μ-kanunu algoritması, öncelikle Kuzey Amerika ve Japonya'daki 8 bitlik PCM dijital telekomünikasyon sistemlerinde kullanılan bir sıkıştırma algoritmasıdır. ITU-T'nin G.711 standardında yer alan iki sıkıştırma algoritmasından biridir, zaten diğeri ise benzer A kanunudur. A-kanunu, Avrupa gibi dijital telekomünikasyon sinyallerinin E-1 devreleri üzerinde taşındığı bölgelerde kullanılmaktadır.


Bu sayfa, bu Vikipedi makalesine dayanmaktadır.
Metin, CC BY-SA 4.0 lisansı altında mevcuttur; ek koşullar uygulanabilir.
Görseller, videolar ve sesler kendi lisansları altında mevcuttur.