情報活用編プラス
第2章「コミュニケーションと情報デザイン」
IP01-05
音のデジタル化
9. 標本化定理 ( 9 / 13 )
学習の目的
標本化定理を理解する
音を標本化するときに、適したサンプリング周波数を考えます。
録音するとき、サンプリング周波数って、いくつくらいを設定すればいいのかな？
音楽CDは44,100Hzって言ってたね。
そもそも、サンプリング周波数にそんなに違いってあるのかな？
いい質問ですね！！それでは、サンプリング周波数による違いを、図で見てみましょう。
これは周波数4Hzの音波です。
これはサンプリング周波数6Hzで標本化した図です。
なんだか、波が崩れちゃったな。元の波形を再現はできてないですね。
続いて、サンプリング周波数を2倍にして、12Hzで標本化した図です。
あ、今度は波がうまく再現できてる！！
このように、サンプリング周波数を上げると、より元の音に近いデータができるんです。
それでは、実際にどの程度のサンプリング周波数なら良いのでしょうか。
それは、標本化定理に基づいて決定すれば良いとされています。
標本化定理
「元のアナログ信号を正確に復元するには、その信号の最高周波数の「2倍以上」のサンプリング周波数で標本化する必要がある」
例えば、上の図では4Hzなので、「8Hz以上」のサンプリング周波数にすると良いと言われています。
標本化定理ですね。覚えておきます。
人間が聞くことのできる音の周波数は、およそ20,000Hzと言われています。
なので、音楽CDは、44,100Hzと、20,000Hzの2倍の少し大きい値が使われているんです。
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標本化定理 |
元のアナログ信号を正確に復元するには、 音声の最大周波数の2倍以上の値のサンプリング周波数が必要となる。 |
