샘플링 레이트

Sampling rate, Samplerate, 샘플레이트, 표본률

아날로그 신호를 디지털 신호로 시간축에 대하여 표본화하는 빈도

영상 포맷과의 호환성을 고려하여 가청 주파수 20kHz 의 두배인 40kHz 이상¹⁾을 가지면서 비디오 형식인 NTSC와 PAL 동시 호환이 가능한²⁾ 샘플링 레이트를 CD 표준으로 정했다.

³⁾

CD 에서 사용했던 16-bit 44.1kHz 는 이러한 이유로, 40kHz 이상, 비디오와 호환될 것, 등의 여러가지 조건을 만족시키며 CD 표준으로 자리 잡았다.⁴⁾

48kHz

Sony가 개발한 DAT(Digital Audio Tape)의 최고 샘플링 레이트가 48kHz 였다.

CD의 디지털 스펙은 16-bit 44.1kHz 이지만, DAT의 스펙은 24-bit 48kHz이었다. 16-bit의 경우 96dB의 다이내믹 레인지 구현만 하면 되기 때문에 안티 앨리어싱 필터의 성능이 중요하지 않았다. 사실상 필터가 미쳐 걸러내지 못한 높은 주파수 대역으로 안한 앨리어싱 에러 노이즈는 -96dBFS 아래에 있었기 때문에 드러나지 않았다. 하지만 24-bit의 경우 144dB의 최대 다이내믹 레인지를 가지고 있어서 안티 앨리어싱 필터의 성능이 좋을 필요성이 있었다. 아직도 필터의 성능의 한계로 이론상의 144dB의 다이내믹 레인지는 실현은 불가능하다. 성능좋은 컨버터들은 120dB 정도의 다이내믹 레인지로 구현되고 있다.

Sony DAT는 A/D 컨버터 회로에 들어가는 안티 앨리어싱 필터로 20Hz 컷오프 프리퀀시로 시작해서 24kHz까지 떨어지는 필터를 채택했고 기기도 거기에 맞춰서 48kHz의 샘플레이트로 작동했다. 이 A/D 컨버터는 기존의 44.1kHz의 샘플레이트로 동작하는 A/D 컨버터보다 음질이 우수했다.⁵⁾

녹음실에서 믹스를 완료한 후 스테레오 트랙을 받는 용도로 DAT 레코더들이 쓰였고 DAT로 담긴 믹스 완성본을 마스터링 스튜디오에서 마스터링 과정을 거쳐 마스터 CD로 만들었다.(근데 CD는 44.1kHz 사양이다. 그래서, 마스터링 스튜디오에서 CD에 담기 위해 샘플레이트 변환작업을 하였다.)

DAT : 24-bit 48kHz → CD : 16-bit 44.1kHz

또한 녹음실에 아주 많이 보급되었던 Alesis의 디지털 멀티 트랙 레코더인 ADAT도 DAT의 사양 그대로 48kHz를 채용했다.

이러한 이유 때문에 48kHz는 한참 동안 녹음실의 표준 샘플링 레이트로 쓰이고 있다.

Sony DAT

DAT

¹⁾

나이퀴스트 이론에 의하면, 원래 소리 신호를 복원하려면 그 소리 신호의 주파수의 2배 이상의 샘플링 레이트를 가져야 한다

²⁾

최소공배수

³⁾ , ⁴⁾

N=2로 낮추게 되면. 29400Hz 가 나오게 되서, 나이퀴스트 이론에 의해 필요한 40000Hz의 기준 요건에 미달된다.

⁵⁾

필터의 기울기가 보다 완만해서 필터 회로의 부담이 덜어짐으로 노이즈 플로어나 다이내믹 레인지 성능이 우수

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