Verständnisfrage Downsampling

[savo (Gast)]

Hallo Zusammen

eine Verständnisfrage: Ich habe ein Signal welches aus Frequenzen 
besteht welche kleiner als ein Viertel der Sampling Frequenz sind ( 
<fs/4 ). Wenn ich nun downsample mit dem Faktor 2 ändern sich DIESE 
Signal-Frequenzen?

[Georg A. (Gast)]

Nein, sonst wäre es kein Downsampling ;) Das Spektrum muss nach dem 
Downsampling unter fs/4 genauso aussehen wie vorher.

[DNS (Gast)]

Je nachdem was du unter Downsampling verstehst...

Wenn du aus je zwei Werten den Mittelwert nimmst, veränderst du damit 
die Aufnahmeapertur und damit ggf. auch den Frequenzgang...

[savo (Gast)]

Downsampling = jeden zweiten Wert löschen

Nach meiner Ansicht sollten sich die Frequenzen des Signals nicht 
ändern, falls die genannten Frequenzen unterhalb von fs/4 liegen.

[HildeK (Gast)]

savo schrieb:
> Nach meiner Ansicht sollten sich die Frequenzen des Signals nicht
> ändern, falls die genannten Frequenzen unterhalb von fs/4 liegen.

Korrekt!

[savo (Gast)]

Danke Euch

die Diagramme in Fachbuecher koennen einem verwirren, da alle 
Frequenzachsen immer normiert dargestellt werden. Auch mein Prof. 
scheint verwirrt zu sein.

[Dingolfinger (Gast)]

savo schrieb:
> Auch mein Prof.
>
> scheint verwirrt zu sein.
Na toll! wenn der Herr Prof das schon nicht weiss ....

savo schrieb:
> Downsampling = jeden zweiten Wert löschen

Warum ist das eigentlich so? Das Signal wird doch gröber?

[Christian B. (casandro)]

Dingolfinger schrieb:
>> Downsampling = jeden zweiten Wert löschen
>
> Warum ist das eigentlich so? Das Signal wird doch gröber?

Ja so ist das definiert. Allerdings wenn Du vor dem Downsampling noch 
Frequenzen oberhalb der halben neuen Abtastfrequenz hast, werden die 
nach unten gespiegelt. Deshalb hat man häufig als ersten Schritt einen 
Tiefpassfilter bevor man das Downsampling macht.

[J. S. (engineer)]

Christian Berger schrieb:
> Dingolfinger schrieb:
>>> Downsampling = jeden zweiten Wert löschen
>> Warum ist das eigentlich so? Das Signal wird doch gröber?

Muss es ja, es soll ja runtergesampelt werden

> Ja so ist das definiert.
Sagen wir mal, "Weglassen" entspricht dem Runtersampeln mit der Frequenz 
2:1. Man benötigt ja als neue Stützstellen nur Punkte, die man scon hat. 
Ansonsten müssen Zwischenwerte berechnet werden.

> Allerdings wenn Du vor dem Downsampling noch
> Frequenzen oberhalb der halben neuen Abtastfrequenz hast,
... was in der Regel der Fall ist ...

> werden die nach unten gespiegelt. Deshalb hat man häufig als ersten
> Schritt einen Tiefpassfilter, bevor man das Downsampling macht.
... der wieder andere Artefakte bringt, weswegen man nicht unnötig hin- 
und hersampeln sollte.

[A.F. (Gast)]

Wenn ich unterstelle, dass es keinen idealen Filter gibt, ist das dann 
überhaupt verlustfrei möglich, umzusampeln?

[savo (Gast)]

Den perfekten Tiefpass gibt es nicht aber man kann die Filter so 
designen das der Hoch- und Tiefpass sich ideal ergänzen. Nennt sich dann 
Mirror-Filter und sollte eine verlustfreis down- und up sampling 
ermöglichen.

P.S. denke mein Prof hat es schon drauf kann es aber nicht gut erklären

[Edi M. (Gast)]

savo schrieb:
> kann es aber nicht gut erklären
Noch schlechter! :-)

[J. S. (engineer)]

A.F. schrieb:
> ist das dann
>
> überhaupt verlustfrei möglich, umzusampeln?

Unter Einhaltung bestimmter Kriterien ist das verlustfrei möglich. Auf 
einer AES-Convention gab es mal ein diesbezügliches paper, wie man das 
bei Audio (von 96kHz->48kHz) macht.