Rechner für die Aliasing-Frequenz

Über diesen Rechner

Das Nyquist-Shannon-Abtasttheorem besagt, dass ein Signal mit mehr als der doppelten Frequenz seiner höchsten Frequenzkomponente abgetastet werden muss (die Nyquist-Frequenz, die halbe Abtastrate), um es ohne Verzerrung rekonstruieren zu können. Wird ein Signal unterhalb dieser Rate abgetastet, wird seine wahre Frequenz fälschlich als niedrigere, „gefaltete“ Frequenz dargestellt — das ist das Aliasing, berechnet, indem die Signalfrequenz an Vielfachen der Nyquist-Frequenz gespiegelt wird, bis sie im gültigen Bereich landet.

Aliasing zeigt sich als gezackte Kanten in unterabgetasteten Bildern, im klassischen „Wagenradeffekt“, bei dem sich drehende Räder im Video rückwärts zu laufen scheinen, und in falschen tiefen Frequenzanteilen bei schlecht gefilterter Audiodigitalisierung. Toningenieure, DSP-Entwickler und alle, die eine Analog-Digital-Wandlungskette aufbauen, nutzen diese Berechnung, um eine Abtastrate zu wählen — oder ein Anti-Aliasing-Filter zu entwerfen —, die verhindert, dass sich hohe Frequenzen als falsche tiefe ausgeben.