てっちゃん４５８のブログ一覧

量子化bit数で表すことの出来る振幅方向の分解能には限りがあるから、と言う理由で


符号化されたデータを連続して変換してゆくと『上記の図みたいにガタガタの波形になる』と思い込んでる人が非常に多いけど




コレが標本化周波数44.1kHzの単発１サンプルのインパルスレスポンス？




D/A変換時に掛けられるフィルターでガタガタ波形の角が丸まるって思ってるけど・・

20kHz以上をカットしてる事とガタガタ波形の角が丸まるって事と混同してませんか？

ガタガタ波形の角を丸めるにはカットオフ周波数が非常に低いフィルタを掛ける必要があるけれども、それじゃまともな音にならないって気付きませんか？

そもそもこのガタガタ波形は音楽なのだから周波数は刻々と変化する。
ガタガタ波形をなだらかに丸めるためには変化する音の周波数に応じてフィルタのカットオフ周波数を変化させなければならない。

つまりPCMデジタルオーディオの根幹技術はガタガタ波形の角を丸めるんじゃなくて、長い初期振動後部振動を伴う一個一個のパルスが重なる事で美しいアナログ信号に戻るって事です。




離散サンプル間にデータは無いけど量子化bit数で表せない細かい振幅も再現されるのが

ＰＣＭデジタルオーディオの根幹技術である「補間」って事を知らないで説明してるオーディオ機器メーカーの設計の人とか学校の先生も居ますね。

ココはクルマ関係のブログなんですけど、あるオーディオメーカーの後輩を啓蒙するために書いてます。

離散パルス間がガタガタにならない理屈を知ってからCDプレーヤーの仕組みを解説してください。

先輩として稚拙な説明が恥ずかしい。
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この様なアナログ信号をデジタルに変換

ある瞬間の音をサンプリングして（標本化）

一定振幅でクォンタイゼーション（量子化）

碁盤の升目に合致した点をデジタル符号に





青い丸がデジタルで符号化したサンプル点との事



Wikipediaのデジタル→アナログ変換の図は
デジタル信号を棒グラフで書いてありますね。


波形はゼロからスルーレート無限大の速さでいきなり立ち上がって、一定時間経ってから、今度はいきなりゼロに落ちてますけど・・



と言う事だから、パルス再生する時に無限大の速さで立ち上がると言うのは変ですよね？

前ページで書いたけどPCMデジタルオーディオでD/A変換する時は1/2fsで帯域制限する

単発パルスにはリンギングが付帯する
FIRは初期振動・後部振動が付帯する


ところが1990年頃、一部の人達がリンギングが盛大に付帯するのは良くないと言い出した。



デジタル→アナログ変換の際に離散パルス間の空白の部分が補間されるのでガタガタの波形にはならない。

長いリンギングのインパルスが重なる事で美しいアナログ信号が変換される。

このインパルスで離散パルス列を補間すると

fs/2以上の遮断特性が酷いので、本来カットすべき帯域のイメージ成分が残ってしまう。

fs/2付近の高域周波数を変換するとこんな風に振幅変調を伴った波形になってしまう。


一定の振幅であるべきなのに4.1kHz周期で振幅変調している

標本化周波数44.1kHz➗2＝ナイキスト周波数＝22.05kHz

再生音が変調される周期＝（22.05kHzー20kHz）x2＝4,1kHz