MathsGratuito

Calculadora DSP

Calculadora DSP para processamento digital de sinais. Insira a taxa de amostragem e a frequencia maxima do sinal para encontrar a frequencia de Nyquist, taxa minima de amostragem, razao de sobreamostragem, faixa dinamica e resolucao de frequencia.

Insira os valores

Amostras por segundo

Frequencia mais alta do sinal

Bits por amostra

Pontos na FFT

Resultado

Insira os valores acima e clique em Calcular para ver seu resultado.

Assistente IA

Perguntar sobre esta calculadora

Posso ajudar a entender a formula de calculadora dsp, interpretar seus resultados e responder perguntas de acompanhamento.

Tente perguntar

Formula

#
Formula principal
fNyquist=fs2,fs(min)=2fmax,DR=6.02n+1.76,Δf=fsNf_{\text{Nyquist}} = \frac{f_s}{2}, \quad f_{s(\min)} = 2 f_{\max}, \quad \text{DR} = 6.02n + 1.76, \quad \Delta f = \frac{f_s}{N}

Como funciona: A frequencia de Nyquist e metade da taxa de amostragem. O teorema de Nyquist-Shannon exige que a taxa seja pelo menos o dobro da frequencia maxima do sinal.

Exemplo Resolvido

Taxa: 44.100 Hz, Frequencia Max: 20.000 Hz, Bits: 16, FFT: 1.024 Passo 1: Nyquist = 44.100 / 2 = 22.050 Hz Passo 2: Taxa Min = 2 x 20.000 = 40.000 Hz Passo 3: Sobreamostragem = 1,10x Passo 4: Sem aliasing Passo 5: Faixa = 98,08 dB Passo 6: Resolucao = 43,07 Hz

Fundamentos do Processamento Digital de Sinais

O DSP converte sinais analogicos em digitais para manipulacao matematica, baseando-se no teorema de Nyquist-Shannon.

  • Nyquist (fs/2) e a frequencia maxima representavel: 44,1 kHz captura ate 22,05 kHz.
  • Cada bit adiciona 6,02 dB de faixa dinamica: 16 bits = 98 dB, 24 bits = 146 dB.
  • Resolucao FFT = fs/N: 1.024 pontos a 44,1 kHz = bins de 43 Hz.

Use esta calculadora DSP para verificar parametros de amostragem antes de projetar sistemas digitais.

Common Sampling Rates and Applications

Standard sampling rates used across audio, telecommunications, and scientific applications.

ApplicationSampling RateNyquist FreqBit DepthDynamic Range
Telephone (narrowband)8,000 Hz4,000 Hz8 bits49.92 dB
AM Radio22,050 Hz11,025 Hz16 bits98.08 dB
CD Audio44,100 Hz22,050 Hz16 bits98.08 dB
DVD Audio48,000 Hz24,000 Hz24 bits146.24 dB
Professional Studio96,000 Hz48,000 Hz24 bits146.24 dB
Hi-Res Audio192,000 Hz96,000 Hz24 bits146.24 dB
Ultrasound Imaging40,000,000 Hz20,000,000 Hz12 bits74 dB
Radar (Pulse)100,000,000 Hz50,000,000 Hz14 bits86.04 dB

Dynamic range calculated using the formula DR = 6.02n + 1.76 dB, where n is the bit depth. Actual dynamic range may vary due to analog front-end noise and converter architecture.

Perguntas Frequentes

O que e a frequencia de Nyquist?

E metade da taxa de amostragem. Audio de CD a 44.100 Hz tem Nyquist de 22.050 Hz, cobrindo a audicao humana.

O que e o teorema de Nyquist-Shannon?

A taxa de amostragem deve ser pelo menos o dobro da frequencia maxima para evitar aliasing.

Como a profundidade de bits afeta a faixa dinamica?

Cada bit adiciona 6,02 dB. 16 bits = 98 dB, 24 bits = 146 dB.

O que e resolucao de frequencia?

E fs / N. A 44.100 Hz com FFT de 1.024, a resolucao e 43,07 Hz.

Por que usar sobreamostragem?

Relaxa requisitos do filtro anti-aliasing e melhora o SNR efetivo.

Accurate and Reliable

All calculations run locally. Engineering-grade precision for every calculation.

Precise Engineering Calculations Powered by Calculory AI