・DAW

Nyquist Frequency

2014/10/08

以前、Sampling frequency(サンプリング周波数)という記事で
ナイキスト周波数とアンチエイリアシングについてふれたので
今回は挿絵を使って、前回の補足的内容で書いてみます。

ナイキスト周波数
原音をアナログ音とすると、デジタルの規格にとらわれない
人の耳でも聞こえない広い周波数帯域で存在します。

これをデジタルで扱う為にサンプリングするのです。

では実際にサンプリング周波数を44.1kHz(Fs=44.1kHz)とした場合、
ナイキスト周波数(Fn)は[Fn=Fs/2]となるので、
44.1kHz÷2=22.05kHz
ナイキスト周波数は、22.05kHzとなります。

ナイキスト周波数
原音のうち22.05kHzを超えた周波数の音は、
22.05kHzで折り返し、原音にないノイズとしてサンプルした音に
混入してしまいます。

このノイズを折り返しノイズとかエイリアシングといいます。

ナイキスト周波数
そこで、原音にローパスフィルター掛けて、
ナイキスト周波数以上の音をカットしてしまいます。

これをアンチエイリアシング処理といいます。
ナイキスト周波数は 22.05kHzですが、ローパスフィルターも
スパッと切ることはできないので、フィルターカーブの余裕もみて、
CD-DAなどでは 20Hz~20kHzとしています。

これらの処理でサンプリングした音は、20Hz~20kHzとなります。
あとは音の大きさを何段階で記録するかを決める「bit」を決めるだけです。

bitについては、kHzとbitの関係Dynamic rangeなどで書いています。

何かの参考までに。

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