음향:digital:pcm:sampling_rate
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음향:digital:pcm:sampling_rate [2023/09/15] – 바깥 편집 127.0.0.1 | 음향:digital:pcm:sampling_rate [2024/10/01] (현재) – 바깥 편집 127.0.0.1 | ||
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줄 1: | 줄 1: | ||
======샘플링 레이트====== | ======샘플링 레이트====== | ||
- | **Sampling rate ,표본률** | + | **Sampling rate, Samplerate, 샘플레이트, 표본률** |
- | + | ||
- | **대역폭!, 노이즈 | + | |
아날로그 신호를 디지털 신호로 시간축에 대하여 표본화하는 빈도 | 아날로그 신호를 디지털 신호로 시간축에 대하여 표본화하는 빈도 | ||
- | |{{음향: | + | <WRAP centeralign box>{{음향: |
- | =====왜 44.1KHz인가?===== | + | ====44.1kHz===== |
- | 영상 포맷과의 호환성을 고려하여 가청 주파수 | + | 영상 포맷과의 호환성을 고려하여 가청 주파수 |
====NTSC==== | ====NTSC==== | ||
* 수평 주사선 : 525 | * 수평 주사선 : 525 | ||
줄 17: | 줄 15: | ||
* 비월 주사율 보정 : 0.5 | * 비월 주사율 보정 : 0.5 | ||
* 클럭 동기 계수 : n | * 클럭 동기 계수 : n | ||
- | **(525-35)*0.5*60*n = 44100 (n=3)** | + | <m>(525-35)*0.5*60*n = 44100 (n=3)</ |
====PAL==== | ====PAL==== | ||
줄 25: | 줄 23: | ||
* 비월 주사율 보정 : 0.5 | * 비월 주사율 보정 : 0.5 | ||
* 클럭 동기 계수 : n | * 클럭 동기 계수 : n | ||
- | **(625-37)*0.5*50*n =44100 (n=3)** | + | <m>(625-37)*0.5*50*n = 44100 (n=3)</m> |
- | CD 에서 사용했던 | + | CD 에서 사용했던 |
- | =====그럼 48KHz은? | ||
- | Sony 가 개발한 DAT(Digital Audio Tape)의 최고 샘플링 레이트 가 48KHz 였다. | + | =====48kHz===== |
- | 이유로는 앞서 말한 44.1KHz 가 나이퀴스트 이론에 | + | Sony가 개발한 DAT(Digital Audio Tape)의 최고 샘플링 레이트가 |
- | {{음향: | + | <WRAP info> |
- | DAT는 | + | Sony DAT는 |
- | {{음향: | + | {{음향: |
- | + | ||
- | {{음향: | + | |
- | + | ||
- | + | ||
- | =====Anti-aliasing===== | + | |
- | 사람의 일반적인 가청 주파수는 20Hz-20KHz인데, | + | |
- | + | ||
- | {{음향: | + | |
- | + | ||
- | 근데 여기서 하나의 전제 조건이 필요하다. 20KHz를 40KHz로 디지털 표본화할 때, 절대로 20KHz 이상의 소리가 들어와서는 안된다. 우리는 평소에 사람의 가청 주파수가 20Hz-20KHz이기 때문에 20KHz 이상이 안들리고 있을 뿐이지, 실제 자연계에는 20KHz 이상의 소리도 존재한다. 만약 30KHz의 소리가 들어오면 그것도 40KHz의 간격으로 샘플링 될 것이고, | + | |
- | + | ||
- | {{음향: | + | |
- | + | ||
- | {{음향: | + | |
- | + | ||
- | 그래서 20KHz 이상의 소리가 샘플링 되지 않도록 샘플링 하기 전에 아날로그 필터를 사용하여 20KHz 이상의 소리를 지워야 한다. 그것을 Anti-aliasing filter 라고 한다. 보통 Butterworth 필터를 사용하게 된다. 이 버터워쓰 필터는 매우 효율적으로 급격한 기울기로 높은 주파수를 차단할 수 있다. | + | |
- | + | ||
- | 신호 처리에 사용되는 다양한 필터들\\ | + | |
- | {{음향: | + | |
- | + | ||
- | 하지만 아무리 필터 성능이 좋다고 해도 그래프를 보면 알겠지만, | + | |
- | + | ||
- | {{음향: | + | |
- | + | ||
- | 위에 있는 Butterworth 필터에서, | + | |
- | {{음향: | + | 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.) |
- | 이론과는 괴리감이 큰 이러한 현실적인 어려움이 있기 때문에, 추가로 오버샘플링이란 기술을 사용하기도 한다. | + | <WRAP info>DAT : 24-bit 48kHz -> CD : 16-bit 44.1kHz</ |
- | 가장 성능 좋은 필터를 쓰는 것도 비용 상 어려울 수 있다. 장비가 너무 high-end 가 되어 가격이 올라갈 수 있고, 필터의 부가 효과인 위상 왜곡((필터의 기울기가 가파를수록 위상 왜곡 은 증가한다))이 고역대에 발생할 수 있다. | + | 또한 녹음실에 아주 많이 보급되었던 Alesis의 디지털 멀티 트랙 레코더인 ADAT도 DAT의 사양 그대로 48kHz를 채용했다. |
- | filter Gain & phase\\ | + | **이러한 이유 때문에 48kHz는 한참 동안 녹음실의 표준 샘플링 레이트로 쓰이고 있다.** |
- | {{음향: | + | |
- | 소리의 위상 왜곡이 필터의 Cut-off frequency 보다 훨씬 낮은 주파수부터 시작하기 때문에 고음역대의 왜곡이 있을 수 있다. | + | <WRAP centeralign box>{{음향: |
+ | Sony DAT</ | ||
- | 결국, 이런 것들을 모두 고려하면, | + | <WRAP centeralign box> |
- | 어차피, 당연하지만 사람은 20KHz 이상의 주파수를 듣지 못하니까 주파수 대역이 높아진다는 의미보다는 " | + | DAT</ |
- | < | ||
- | 48KHz 나 44.1KHz로 샘플링하는 A/D 컨버터의 경우 아날로그 Anti-Alias 필터 성능이 아주 좋아야 하기 때문에, 하이엔드 컨버터와, | ||
- | </ | ||
- | [[https:// | ||
- | =====플러그인/ | ||
- | {{ youtube> | ||
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음향/digital/pcm/sampling_rate.1694750245.txt.gz · 마지막으로 수정됨: 2023/09/15 저자 127.0.0.1