• 締切済み

アンチエイリアシングフィルタについて

アンチエイリアシングフィルタについて質問です。 これは、入力信号の最大周波数をサンプリングレートの半分以下にするためのものとのことですが、入力信号の最大周波数の二倍のサンプリングレート設定すればこのフィルタはいらないと思うと考えました。 実際どうなのでしょうか?

  • 科学
  • 回答数3
  • ありがとう数2

みんなの回答

  • outerlimit
  • ベストアンサー率26% (993/3718)
回答No.3

現実の信号には 予期されない成分が含まれています 通常それを雑音(ノイズ)と言います サンプリング周波数の1/2以上の周波数成分が 無視できる状況が確約されていないと 採取したデータの信頼性が落ちます お考えの様に、原信号の最高周波数の2倍以上にサンプリングレートを上げれば エイリアシング効果の影響は受けません 哲学の理想(思考)実験ならばそれでよろしいですが、現実の電気・電子の回路においては 予想外の信号が存在しないとの保証ができません そのために ローパスフィルタを挿入します(それとても、対象信号とフィルタの特性によっては不十分なことも多々あります) もうひとつは サンプリングレートを上げれば 処理が必要なデータ量が多くなることです サンプリングレートを2倍にすれば 扱うデータ量は2倍 処理量は4倍から8倍になります

noname#64223
noname#64223
回答No.2

>アンチエイリアシングフィルタはどのような場合にも必要 その教科書を見ないと何を意図しているのかわかりません。 推測ですが、 回路系、特に通信では、広帯域ノイズ(いわゆる白色ノイズ) があるので、これを除去する必要があるということではないでしょうか? そうしないと、ノイズの帯域が無限大だとノイズの成分が無限大になってしまいます。 本当に、入力信号(ノイズ成分も含む)の最大周波数がサンプリングレートの半分以下なら、アンチエイリアシングフィルタは不要ですが。

tetest
質問者

お礼

おそらくkuma_2008さんがおっしゃっていることだと思います。 どうも ありがとうございました。

noname#64223
noname#64223
回答No.1

はい不要です。 アンチエイリアシングフィルタは、 サンプリング周波数の半分を超える周波数成分を予め除去するものです。そもそもないもは不要です。 実際という意味では、非線形回路なんかを通ると、 高調波が出てくる可能性があるので、 信号スペクトラムを見て判定する必要があります。 トランジスタ増幅器なんかでも厳密にいうと、 非線形だったりします。

tetest
質問者

お礼

迅速な回答ありがとうございます。 申し訳ありませんが、質問を追加させて下さい。 DSPに関する資料を見ていると、 アンチエイリアシングフィルタは どのような場合にも必要だと書いてあるのですが、 これはどういうことなのでしょうか?

関連するQ&A

  • ローパスフィルタ

    今、ローパスフィルタを作っています。そこでわからないことがあります。サンプリング周波数と遮断周波数の差が大きくなるほどフィルタは機能しないのですか?今作っているのは、サンプリング周波数100Hz、遮断周波数1.1Hzの時は信号を通しているのに、サンプリング周波数500Hz、遮断周波数5.5Hzだと、ぜんぜん信号を通しません。

  • ローパスフィルタ

    デジタルフィルタでローパスフィルタを作っています。1.1Hzのノイズを取り出そうとして、サンプリング周波数100Hzで遮断周波数が1.1Hzとしたときフィルタをつくり、サンプリング周波数200Hzで遮断周波数が2.2Hzのフィルタを作ったとき、この二つのフィルタでそれぞれ1.1Hzのノイズを取り出そうとしたのですが、サンプリングが100Hzのときはほとんど取り出せたのですが、200Hzのときは、半分くらいしか取り出せませんでした。2.2Hzまで取り出せるはずなのに、わかる人いますか?

  • 標本化定理(サンプリング定理、ナイキストノ定理)について

    標本化定理(サンプリング定理、ナイキストノ定理)について教えてください。 ”あるアナログ的な信号をデジタルデータにサンプリングする場合、原信号の各周波数成分をすべて正確にサンプリングするためには、原周波数の2倍以上のサンプリング周波数が必要となる。これを標本化定理という。”というのが基本的な説明だと思います。 この中で『2倍以上の』という表現がありますが、この点が疑問になっています。 例えば、20kHzのSin波を40kHzでサンプリングしたとして、サンプリングする点が丁度サイン波の振幅0の点だった場合、元のSin波の周波数は分かりますが、振幅は一意に決められないと思います。原信号を振幅も含めて復元するには、『2倍より大きい』周波数でサンプリングする必要があると考えるべきでしょうか?『2倍以上』という表現は厳密には正しくないと考えて良いのでしょうか? また、そもそもサンプリング定理は振幅情報を再現しないということであれば、疑問は解消されるのですが、その点はどうなんでしょうか?? どなたかご教授の程お願いいたします。

  • ナイキスト周波数に関して

    ナイキスト周波数に関する質問です。 本に 「ナイキスト周波数は、最少標本化周波数である。」 ネットに 「ナイキスト周波数は、サンプリング周波数の1/2である。」 と書かれていました。 どちらも、成り立つのであるなら、 ナイキスト周波数が、原信号の帯域幅の2倍の周波数であるので、 標本化をする際、サンプリング周波数は帯域幅の4倍からしか取れなという事になるのですか? そんなはずは、ないと思うのですがどのように考えたら良いのでしょうか? よろしくお願いします。

  • CDから出力できる最大周波数について

    よくわからないのでお願いします。 まず、音信号をサンプリングレート44.1kHzでデジタル変換し CDに録音します。 そのCDからアナログに変換し音を出すのですが、 その時の最大周波数はいくらになるのでしょうか? よろしくお願いします。

  • サンプリング周波数を検討する為のEXCELを用いたエイリアシングシミュレーション

    お世話になります。 現在2GHzのサイン波をアンダーサンプリングを用いて、 サンプリングしようと思っております。 信号は、2GHzで帯域100MHz、2倍波、3倍波が出ます。 エイリアシングがかかってこないように、 サンプリング周波数を決めたいと思っています。 そこで、EXCELを用いてシミュレーションをし、 最適なサンプリング周波数を探したいと思っています。 今できないところは、EXCELで 帯域を持った信号をどのようにグラフに描かせるかというところです。 単波長や単波長の掛け合わせなら作れますが、 帯域を持った模擬信号が作れないです。 よろしくお願いします。

  • 標本化定理をわかりやすく教えて!

    ”あるアナログ的な信号をデジタルデータにサンプリングする場合、原信号に含まれる周波数成分をすべて正確にサンプリングするためには、原周波数の2倍以上のサンプリング周波数が必要となる。これを標本化定理という。” と言うことですが、サンプリングした時点で途中の情報を捨てているのに何故完全に復元できるのか、納得できません。 出来れば絵付きでわかりやすく説明してください!お願いします。

  • 計測工学のジャンルに関する質問なのですが・・・

    周期Tのデルタ関数列でサンプリングを行う場合、以下の定理が成り立つ。信号f(t)が(1)より(2)い角周波数成分を含んでいない時、(3)秒ごとの標本値から元の連続信号が完全に復元できる。 人間は20[kHz]以下の音のみを聞き取ることができる。よって、音声や音楽をデジタル信号に変換する際、元のアナログ信号に含まれる人間にとって意味のある情報が失われないようにするためには、(4)[kHz]以下の周波数成分のみを通過させる(5)フィルタを通した後、(6)[kHz]以上のサンプリング周波数でサンプリングしなければならない。 問. (1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)、に適した語句を答えなさい。 調べたところ、(1)π/T(2)高い(3)Tとなったのですがどうでしょうか? しかし、調べても(4)、(5)、(6)については全然わかりません。 標本化定理なるものは習ったのですが何をすればいいのかわからなくて困っています。 どうか解説をお願いします。

  • MP3エンコードについて

    MP3のエンコードについて、いくつか疑問点があります。 一度に多くの質問をして申し訳ございませんが、分かりやすく教えてください。 1)PCMについて WAV変換時のPCM出力とはどういうものなのでしょうか? 2)サンプリング周波数について CD→WAVに変換するときに設定しますが、サンプリング周波数というとA/D変換のイメージが有り、CD→WAVだとデジタル→デジタルなのでは??イメージがわきません。ここで言うサンプリング周波数とは何? 3)ビットレートについて ビットレートは1秒間の情報量だと考えています。MP3圧縮は、人間の耳に聞こえない領域をカットすることで圧縮していると思いますが、ビットレートが低くなればなるほど、情報量を減らす為に、人間の耳に聞こえる領域までカットされてしまうということなのでしょうか? 4)プリエンファシスとは何? 3種類ぐらい設定ができるみたいですが、それぞれどういうことなのでしょうか? 5)MPEG-2.5 Audio Layer-3について 入力PCM周波数:48-32kHz → MPEG1 入力PCM周波数:24-16kHz → MPEG2 となっているなら、MPEG2.5とは 入力PCM周波数16kHzより低い周波数の場合を言うのでしょうか?

  • アナログ信号の計測系に関する質問です。

    以下の場合、信号の大きさや周波数特性などに関して考えるべき項目 と問題となる点にはどのようなものがありますか?簡単にご説明をお願いします。 ・入力信号の電圧と帯域幅、 ・サンプリング周波数、 ・AD変換器が縦続接続されているとき