高级音响师速成实用教程 19

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　　高级音响师速成实用教醒（第己版）圈盟圈圈二、滤波和混叠
　　从图1-6中可以容易地看出，为什么采样频率必须至少两倍于信号基带所含的最高频率。
　　这是因为：超过奈奎斯特（Nyquist）采样频率的一个扩展的基带导致了第一个重复频谱的较低的边带重叠在基带的较后部分。这里举出两个例子来进一步说明：在第一个例子中，一个基带声音有足够低的频率，其采样了的边带频率处在声频范围之上；而在第二个例子中，一个较高的频率产生了较低的采样的边带，正好落在基带之内，形成对原始声音的一个混叠。
　　花管
　　声频基带/采样频谱
　　（a）无混叠产生（b）有混叠成分产生
　　E盾的
　　1293159617kHz）13174347kz）
　　（c）在29kHz、31kHz以及59kHz、61kHz等处（d）在13kHz处产生了较低边带产生了边带
　　图1-6在频域内观察的混叠
　　在大家所熟悉的电影"轮幅"效应中，就能够看到混叠这种现象，因为不断变换的画面也是信号采样的一个例子。在影片中，静止画面（影像样本）在正常情况下是以24帧每秒的速度获取的。如果拍摄一个有着参考标志的旋转的车轮，当静止画面的播放速度比旋转的速度快得多的话，将会感到车轮向前转动，但是随着旋转速度的增加，车轮将表现出减速、停止，开始向后运动的效果。当车轮旋转的速度变得更快时，实际效果所表现出的向后运动速度也将变快，这个向后的动作就是由于以一个很低的速度进行采样所产生的混叠。显然，车轮其实并没有向后，但其视觉效果却是如此。
　　在数字录音中，如果允许一个声频信号产生混叠，重放时也将会听到如同向后旋转车轮般的听觉效果--也就是说，在第一边频没有可闻频谱中的声音成分，随着信号原始频率的增加，其频率下降。所以，在基本的转换器中，必须在采样之前就对基带声频信号进行滤波，如图1-7中所示，从而除去一些超过1/2采样频率（即奈奎斯特频率）的部分。
　　在实际系统中，因为不可能有理想化的滤波器，采样频率要稍微高于两倍的记录频带上限，允许通带与阻带的过渡特性不是非常陡峭。在D/A和A/D转换器中采用的滤波器对声音音色有