Zitat von "discodude"@ Robert Müller
schau dir mal bitte B an und verschiebe die Kurve um ein halbes Sample.
Wird das Signal dennoch sauber gewandelt, auch wenn es "nur an den Flanken Abgetastet wird?
In aller Kuerze: Ja.
Kurze Erklaerung (ohne Mathematik, das sei dem geneigten Studenten als Uebungsaufgabe ueberlassen
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Wenn ich die Abtastung der Kurve in B um ein halbes Sample verschiebe, dann hab ich eigentlich im hoechsten Punkt der Sinuswelle genau das, was jetzt im Bildchen im tiefsten Punkt passiert: Es ist kein Sample der hoechsten Wertes vorhanden, sondern nur links und rechts davon eines mit geringerem Pegel. Wenn du dir nun mal A und B genau ansiehst, faellt dir sicher auf, dass das rekonstruierte Signal eben nicht einfach aus geraden Linien zwischen den Samples besteht, sondern eher den Verlauf einer Kurve hat. Bei deinem Sinus in Bild B siehst du in den Tiefpunkten ja auch die korrekte Sinus-Kurve, obwohl im tiefsten Punkt gar kein Sample sitzt. Warum ist das nun so?
Man ueberlege sich mal, was rauskaeme, wenn man alle Samples einfach mit geraden Linien verbinden wuerde. Das waeren mitnichten Kurven, sondern ziemlich zackige Gebilde. Im Fall deines Sinus, dessen Extrempunkt nicht erfasst wurde, waere das im Prinzip ein Rechtecksignal.
Nun wissen wir ja alle hier, dass Rechtecksignale unter anderem beim Clipping entstehen und beispielsweise fuer Hochtoener extrem gefaehrlich sind, weil sie so viel hohe Frequenzen enthalten. In unserem Fall liegen die durch die nichtkontinuierliche Abtastung entstehenden Artefakte alle oberhalb der Nyquist-Frequenz.
So, und jetzt kommt der Trick: Nicht nur ein AD-Wandler besitzt einen Tiefpass (oder Hi-Cut, wenn dir das lieber ist). Auch im DA-Wandler kommt ein solcher zum Einsatz, natuerlich in diesem Fall hinter dem Wandler. Dieser filtert alle Signalanteile oberhalb der Nyquist-Frequenz wieder weg. Damit hat das Signal gar keine andere Moeglichkeit, als wieder den urspruenglichen Kurvenverlauf einzunehmen, denn alle Spektralanteile, die es eckig machen wuerden, hat ja der Filter eliminiert.
Uebrigens kann es durch dieses Phaenomen dazu kommen, dass das rekonstruierte Signal Pegelspitzen aufweist, die bis +3dBFS gehen koennen, obwohl in digitalen Systemen ja eigentlich bei 0dBFS Schluss ist. In der Praxis ist das auch mittlerweile gar nicht mehr so unwahrscheinlich, wie es sich im ersten Moment anhoert. Tatsaechlich enthalten viele heute veroeffentlichete CDs Signale, die nach der Rekonstruktion Spitzen ueber 0dB enthalten. Das wird dann oft als "Intersample Clipping" bezeichnet.