標本化定理 4407003 飯田 正成 標本化とは • あるアナログ信号の強さを一定時間ごとに採 取し、一定の強さ以上の値をとった時を1(0) それを満たさない場合を0(1)としてデジタル 記録が可能な形にすること 標本化定理とは • あるアナログ的な信号をデジタルデータにサ ンプリングする場合に原信号に含まれる周波 数成分をすべて正確にサンプリングするため には、原周波数の2倍以上のサンプリング周 波数が必要となる。これを標本化定理(サン プリング定理)という。 • フーリエ級数を用いれる証明が一般的 サンプリング周波数とは • アナログ信号からデジタル信号への変換(AD 変換)を1秒間に何回行なうかを表す数値 • 単位は「Hz」 • サンプリング周波数が大きいほど高い音の記 録が可能 サンプリング周波数の例 • 電話の場合は3.4kHz(≒4kHz)のアナログ波 形を使用 →サンプリングは倍の8kHz で行う • 人間の可聴周波数の上限は、約20kHzと言 われているので、CDの音源は、44.1kHz (≒20kHz×2)でサンプリングされている 標本化定理に違反すると • エイリアシング(折り返し歪み)と呼ばれる現象が 生じる 標本化定理に違反すると • 標本化において、エイリアシングは元のデー タの歪みの原因となる。 • サンプリング周波数では高周波の雑音を取り 除ける。 • 低周波の雑音もあるが、振幅が小さいため問 題にはならない。
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