Taux d’échantillonnage et résolution de fréquence

Un taux d’échantillonnage plus élevé n’est pas automatiquement meilleur, car un taux d’échantillonnage plus élevé signifie une résolution de fréquence plus faible pour une même taille de FFT. Pour comprendre ce que cela signifie, ouvrez la page Paramètres de l’analyseur et essayez de faire varier le taux d’échantillonnage de 11 025 Hz à 96 000 Hz. Remarquez que la résolution de fréquence diminue à mesure que le taux d’échantillonnage augmente.

Si le taux d’échantillonnage est doublé, la taille de FFT doit elle aussi être doublée pour obtenir la même résolution de fréquence. Réglez donc le taux d’échantillonnage aussi haut que nécessaire pour la fréquence la plus élevée que vous souhaitez mesurer, mais pas plus. Si vous souhaitez mesurer des fréquences très basses (100 Hz ou moins), abaisser le taux d’échantillonnage augmentera la précision de la mesure sans nécessiter une taille de FFT plus grande.

Le tableau ci-dessous montre le spectre d’un diapason accordé à 105 Hz pour différentes tailles de FFT, afin de comparer la précision de l’analyseur à des taux d’échantillonnage de 11 025 Hz et de 44 100 Hz.

Tableau 1. Taux d’échantillonnage et résolution de fréquence
Taux d’échantillonnage : 11 025 Hz Taux d’échantillonnage : 44 100 Hz

Taille de FFT : 2048 points

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Résolution : 5,4 Hz

images/sampling-rate-and-frequency-resolution/tuningFork44-2048

Résolution : 21,5 Hz

Taille de FFT : 4096 points

images/sampling-rate-and-frequency-resolution/tuningFork4096

Résolution : 2,7 Hz

images/sampling-rate-and-frequency-resolution/tuningFork44-4096

Résolution : 10,8 Hz

Taille de FFT : 8192 points

images/sampling-rate-and-frequency-resolution/tuningFork8192

Résolution : 1,3 Hz

images/sampling-rate-and-frequency-resolution/tuningFork44-8192

Résolution : 5,4 Hz

Taille de FFT : 16 384 points

images/sampling-rate-and-frequency-resolution/tuningFork16384

Résolution : 0,7 Hz

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Résolution : 2,7 Hz

Dans cet exemple, l’échelle de fréquence va de 75 Hz à 135 Hz, et la plage dynamique est de 66 dB, à partir de -8 dB. La résolution temporelle était réglée sur 1 mise à jour par seconde.

Pour une vue d’ensemble plus large de l’interaction entre taux d’échantillonnage, taille de FFT et résolution de fréquence, avec un tableau allant jusqu’à 220 raies FFT et des remarques sur les limites réelles de bande passante des microphones, consultez la page analyseur de spectre audio haute résolution.