تبدیل بسامد نمونه

این مقاله تبدیل بسامد نمونه را که با نام نمونه‌برداری مجدد نیز شناخته می‌شود در Android شرح می‌دهد. برای اصطلاحات مربوط به تبدیل بسامد نمونه، به اصطلاحات مراجعه کنید.

تبدیل بسامد نمونه فرایند تغییر جاری‌سازی نمونه‌های گسسته از یک بسامد نمونه به جاری‌سازی دیگری با بسامد نمونه متفاوت است. مبدل بسامد نمونه، یا نمونه‌برداری مجدد، واحدی است که تبدیل بسامد نمونه را پیاده‌سازی می‌کند. درخصوص نمونه‌برداری مجدد، جاری‌سازی اصلی سیگنال منبع و جاری‌سازی نمونه‌برداری‌شده مجدد سیگنال مقصد نامیده می‌شود.

از نمونه‌بردار مجدد در چندین مکان در Android استفاده می‌شود. برای مثال، یک فایل MP3 ممکن است با نرخ نمونه‌برداری ۴۴٫۱ کیلوهرتز کدبندی شود اما باید در دستگاه Android که به‌صورت داخلی از صدای ۴۸ کیلوهرتز پشتیبانی می‌کند بازپخش شود. در این حالت، از یک نمونه‌بردار مجدد برای نمونه‌برداری مجدد صدای خروجی MP3 از نرخ نمونه منبع ۴۴٫۱ کیلوهرتز به نرخ نمونه مقصد ۴۸ کیلوهرتز استفاده می‌شود که در دستگاه Android استفاده می‌شود.

ویژگی‌های نمونه‌بردار مجدد را می‌توان بااستفاده از سنجه‌ها بیان کرد، ازجمله:

  • درجه حفظ دامنه کلی سیگنال
  • درجه حفظ پهنای باند فرکانس سیگنال، مشروط به محدودیت‌های نرخ نمونه‌برداری سینک
  • تأخیر کلی ازطریق نمونه‌بردار مجدد
  • تأخیر فاز و گروه ثابت نسبت به فرکانس
  • پیچیدگی محاسباتی، که در چرخه‌های واحد پردازش مرکزی یا مصرف برق بیان می‌شود
  • نسبت‌های مجاز نرخ نمونه منبع و مقصد
  • توانایی تغییر پویای نسبت‌های بسامد نمونه
  • کدام قالب‌های نمونه صدای دیجیتال پشتیبانی می‌شوند

نمونه‌بردار مجدد ایده‌آل باید دقیقاً دامنه سیگنال منبع و پهنای باند فرکانسی را حفظ کند (مشروط به محدودیت‌های نرخ نمونه مقصد)، حداقل و تأخیر ثابت داشته باشد، حداقل پیچیدگی محاسباتی داشته باشد، نسبت‌های تبدیل اختیاری و پویا را مجاز کند و از همه قالب‌های نمونه صوتی دیجیتال رایج پشتیبانی کند. در عمل، نمونه‌بردار مجدد ایده‌آل وجود ندارد زیرا نمونه‌بردارهای مجدد واقعی سازشی بین این ویژگی‌ها هستند. برای مثال، اهداف کیفیت ایده‌آل با تأخیر کوتاه و پیچیدگی پایین در تضاد است.

Android شامل انواع مختلفی از نمونه‌برداری‌های مجدد صوتی است، بنابراین می‌توان بسته به مورد استفاده و بار برنامه، سازش‌های مناسبی انجام داد. توضیحات مربوط به نمونه‌برداران مجدد دردسترس در پیاده‌سازی نمونه‌بردار مجدد ارائه شده است.

پیاده‌سازی‌های نمونه‌بردار مجدد

پیاده‌سازی‌های نمونه‌برداری مجدد دردسترس مرتباً تغییر می‌کند، و ممکن است توسط سازندگان تجهیزات اصلی سفارشی‌سازی شود. نمونه‌برداری‌های مجدد پیش‌فرض، به ترتیب نزولی اعوجاج سیگنال و ترتیب صعودی پیچیدگی محاسباتی، عبارتند از:

  • خطی
  • مکعبی
  • سینک با ضرایب اصلی
  • تابع سینک با ضریب‌های اصلاح‌شده

به‌طور کلی، نمونه‌برداری‌های مجدد sinc برای بازپخش موسیقی با کیفیت بالاتر مناسب‌تر هستند، و نمونه‌برداری‌های مجدد دیگر باید برای مواردی که کیفیت اهمیت کمتری دارد (برای مثال «کلیک‌های کلید» یا موارد مشابه) رزرو شوند.

پیاده‌سازی نمونه‌بردار مجدد خاص انتخاب‌شده به مورد استفاده، بار، و مقدار ویژگی سیستم af.resampler.quality بستگی دارد. برای جزئیات، به کد منبع نمونه‌برداری مجدد صدا در AudioFlinger مراجعه کنید.