質問: cd音声サンプリングレート(折り返しノイズ/アップサンプリング及びそのソフト) pcをトランスポータとして使用したいと考えています。 wavデータアップサンプリングと折り返しノイズを調べていく内に疑問がわいてきたのでご教示下さい。 1,まずcdの音声は44.1khzで標本化されています 2,44.1khzをそのままdacを行い、再生を行うと折り返しノイズが発生します 3,なのでdaンバータ側で20khz以上(人間の非可聴領域)をローパスフィルターでカットします。 ここまで理解は正しいでしょうか。 ここで、アップサンプリング機能が付いたソフト(soundengineやリアルタイムでfrieve audio)でwavデータを88.2khzにアップサンプリングします。 ここで質問です q1、アップサンプリングにて増えた情報の標本値は何になるのでしょう。0でしょうか。それとも前回のサンプル値そのままでしょうか。それとも閾値を使用するのでしょうか(音楽なので3番目は有り得なそうですが・・) q2,88.2khzまで周波数が増えたのだから、ナイキスト周波数は44.1khzとなり、折り返しノイズを44.1khz以上にすっ飛ばせそうですがこの認識は正しいでしょうか。 q3。結局は「折り返しノイズ分を再生するようdacを騙してるだけ」という気がするので、なにやらアップサンプリング自体意味が無い気がします(^^;が、私のスピーカは22khzまで再生可能なので20~22khzを再生してくれるようアップサンプリングを使いたい気分でもあります。 ちなみにq4,コードのdac64に代表されるような「オーバーサンプリング」はまた別の話で、標本化された値を正しく読みとる機能という認識で正しいでしょうか。 ちなみに音質は「変わったような気がする、いやさ変わってないかも」程度ですが、アップサンプリングの理論を抑えておきたい所存です。 よろしくお願い致します。
回答: >ナイキスト周波数以上をカットするのがローパスフィルタ(lpf)の役割だと思っていたのですが、firのlpfと、アナログのlpf両方を使ってカットする理由は何でしょうか。 firのlpfはあくまでもディジタルの世界での処理です。 このフィルタの出力信号の周波数特性は、まだ周期的で、 高い周波数成分を持ちます。これを取り除くために アナログのlpfを必要とします。 (どんな離散時間信号でもその周波数特性は必ず周期的となります。) もとのサンプリング周波数では、ナイキスト周波数のすぐ上に ディジタル信号の周波数成分が存在しますから、アナログの急峻なlpfが 必要ですが、オーバーサンプリングを行い、ディジタルの世界で lpfを通すと、もとの信号のナイキスト周波数のすぐ上の周波数 帯域には、信号成分がなくなります。このため、アナログフィルタ の特性は、急峻なものでなくてもよくなります。 場合によっては、後続の電子回路の自然なローパス特性で代用でき ます。 一般に急峻なアナログフィルタは、使う素子の精度や温度特性 などのため、実現が難しいこと、コストがかかることが問題です。 また、特性を維持することも難しいのです。 無理して作っても、位相特性(または遅延特性)が暴れます。 ディジタル・フィルタ(特にfir)は実現が容易であることと、 群遅延が周波数に無関係となるように設計できますので、 特性上も有利です。サンプリング周波数とオーバーサンプリングの倍数 が固定ならば、lsi化すれば、量産効果によりコストも下がります。