حساب کاربری

لطفا از حروف a-z,A-Z,0-9 استفاده نمایید - حداقل 5 کاراکتر

حداقل 8 کاراکتر

نمونه برداری دیجیتال Sampling

 

 

نمونه برداری دیجیتال Sampling

 

 

نمونه برداری دیجیتال (Sampling) :

 

 

چگونه یک سینتیسایزر صداهای مختلف طبیعی را در حافظه خود نگاه می دارد؟
چگونه یک کامپیوتر اصوات مختلف را ضبط و پردازش می کند؟ و چگونه موسیقی با کیفیت عالی روی دیسک فشرده ضبط و سپس پخش می شود؟
کلید حل همه این مسائل در روش نمونه برداری دیجیتال نهفته است!

 

 

صدا کمیتی آنالوگ است و در واقع بیشتر پدیده های طبیعی آنالوگ هستند. (گرچه فیزیک کوانتوم نظر دیگری دارد.) در حالیکه کامپیوترها فقط کمیات دیجیتال را می شناسند.
مفاهیم آنالوگ و دیجیتال بسیار ساده اند. کمیت آنالوگ، کمیتی است پیوسته و هر مقداری را می تواند داشته باشد، حال آنکه کمیات دیجیتال فقط چند مقدار مجاز دارند.

 

 

فرض کنید که می خواهید از ارتفاعی بالا بروید، شما می توانید از وسایل گوناگونی استفاده کنید مانند یک سطح شیب دار که مثالی از یک وسیله ی آنالوگ است یا یک پلکان که یک وسیله ی دیجیتال می باشد. در روی سطح شیبدار بی نهایت وضعیت وجود دارد که شما می توانید روی هر کدام از آنها بایستید و در نتیجه هر ارتفاع دلخواهی از زمین داشته باشید. در صورتی که اگر پلکان شما مثلا 10 پله داشته باشد، شما می توانید روی هر یک از ده پله بایستید و در نتیجه فقط ده وضعیت مختلف از زمین داشته باشید.
اگر تعداد پله ها را مثلا تا صد افزایش دهیم، شما می توانید تعداد وضعیت های بیشتری داشته باشید در حالیکه این تعداد همچنان محدود است. با هزار پله تقریبا هر وضعیت دلخواهی روی سطح شیبدار، معادل یک پله روی پلکان است تا جاییکه تفاوت بین این دو وسیله دیگر قابل تشخیص نمی باشد.

 

 

نمونه برداری دیجیتال Sampling

 

کامپیوترها از همین ایده برای تبدیل کمیات طبیعی پیوسته (آنالوگ) مانند صدا نور و رنگ به معادل دیجیتال قابل فهم برای کامپیوتر استفاده می کنند. این روش را نمونه برداری می نامند. در هر لحظه کامیپیوتر به کمیت پیوسته مورد برسی نگاه کرده و مقدار آن را اندازه گیری می کند. سپس با مقادیر از پیش تعیین شده ی خود مقایسه کرده و نزدیکترین مقدار( نزدیکترین پله) را پیدا می کند. واضح است که هرچه قدر تعداد پله ها بیشتر باشد دقت کار بالاتر است. این پارامتر را عمق بیت(Bit Resolution) می نامند. اگر نمونه بردار از 8 بیت استفاده کند دارای 2 به توان 8 یعنی 256 وضعیت مختلف (256 پله) و اگر از 16 بیت استفاده کند، دارای 2 به توان 16 مساوی 65536 وضعیت مختلف خواهد بود.

 

پارامتر بعدی فاصله زمانی بین اندازه گیری های متوالی است. هر چه این فاصله کمتر باشد کمیت طبیعی ما تغییر کمتری نسبت به قبل کرده و نمونه برداری، دقیقتر خواهد بود. سرعت نمونه برداری را فرکانس یا نرخ نمونه برداری می نامند(Rate Sampling) طبق قضیه شانون، فرکانس نمونه برداری باید حداقل دو برابر بالاترین فرکانس موجود باشد، مثلا اگر بخواهیم صدایی را که حداکثر دارای فرکانس 2KHzاست نمونه برداری کنیم باید فرکانس نمونه برداری را حداقل 4KHz انتخاب کنیم.

ارسال دیدگاه

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

X