Transcript 音の仕組み【MS-PowerPoint】

音・音楽の設計と表現Ⅱ
キーワード ： サンプリング（標本化）、周波数、量子化
音は空気を伝わる波 → 音をデジタル（０と１の数値）にする。
音の波形をデジタル化（サンプリング）
アナログからデジタル （イメージ）
電圧
１秒間
アナログ電気信号
時間
アナログからデジタル （イメージ）
電圧
１秒間
一定時間ごとにアナログ信号を入力する。
時間
サンプリング幅 １秒間で区切る数をサンプリング周波数
アナログからデジタル （イメージ）
電圧
１秒間
各点の信号の電圧をＡ-Ｄ変換して数値化する。
時間
アナログからデジタル （イメージ）
電圧
１秒間
時間
アナログからデジタル （イメージ）
データ
１秒間
時間
サンプリングでできた値を、整数値で整数化 → 量子化
アナログからデジタル （イメージ）
データ
１秒間
アナログ信号を変換
↓
何段階の数値で表現するか
８ｂｉｔ=
16ｂｉｔ=
0～255 →256段階
0～65535→65536段階
量子化 → 符号化 （０と１の数値）
時間
サンプリング
周波数の違い
４４ｋHzと１１ｋHzの比較
44.100ｋHz
11.025ｋHz
音楽用ＣＤ＝１秒間に44100回16ビットでデータに変換
サンプリング周波数
１秒間に何回、音の波形データをビット数でデジタルデータに変換するか表わすこと。
0.005
0.005 0.001秒
44.100ｋHz
0.005
0.001秒
0.005
11.025ｋHz
サンプリング周波数の違い
(種類)
(形式)
Wave (ﾌｫｰﾏｯﾄ) PCM
44.100ｋHz 16 bit
(種類)
Wave
(形式)
22.050ｋHz
(ﾌｫｰﾏｯﾄ) PCM
16 bit
(種類)
Wave
(形式)
11.025ｋHz
(種類)
Wave
(ﾌｫｰﾏｯﾄ) PCM
8.000ｋHz
16 bit
(形式)
(ﾌｫｰﾏｯﾄ) PCM
16 bit
(ﾁｬﾝﾈﾙ) ステレオ
14MB
(ﾁｬﾝﾈﾙ) ステレオ
7MB
(ﾁｬﾝﾈﾙ) ステレオ
3.5MB
(ﾁｬﾝﾈﾙ) ステレオ
2.5MB
データ量の計算
４４ｋHz １６bit ステレオ
1分17.96秒
44,100×16 bit ×2ﾁｬﾝﾈﾙ×77.96秒=110,017,152 bit
110,017,152÷8=13,752,144 byte
13,752,144÷1,024=13,429.828125 ＫＢ
13,429.828125 ÷1,024 ≒13.1 MB
２２ｋHz ８bit モノラル
1分17.96秒
22,050×8 bit × １ﾁｬﾝﾈﾙ×77.96秒=13,752,144 bit
13,752,144 ÷8=1,719,018 byte
1,719,018 ÷1,024=1678.728515625 ＫＢ
1678.728515625 ÷1,024 ≒1.63 MB
データ量の計算
４４ｋHz １６bit ステレオ
1分17.96秒
44,100×16 bit ×2ﾁｬﾝﾈﾙ×77.96秒=110,017,152 bit
110,017,152÷8=13,752,144 byte
13,752,144÷1,024=13,429.828125 ＫＢ
13,429.828125 ÷1,024 ≒13.1 MB
２２ｋHz ８bit モノラル
1分17.96秒
22,050×8 bit × １ﾁｬﾝﾈﾙ×77.96秒=13,752,144 bit
13,752,144 ÷8=1,719,018 byte
1,719,018 ÷1,024=1678.728515625 ＫＢ
1678.728515625 ÷1,024 ≒1.63 MB
PCM方式（Pulse
Codeing Modulation）アナログ信号から符号化された信号にすること
デジタル録音
アナログ信号
アナログの信号を
適当な時間間隔の
値だけを拾い出す
サンプリング
アナログ／デジタル変換
（Ａ／Ｄ変換）
量子化
数値にする
符号化
PC符号
デジタル信号
パルス信号
２進数にする
パルス
（短時間一定の電圧の波形）
記 録
ＣＤ・ＭＯ
再生
記 録
デジタル信号
メモリー
（記録）
デジタル／アナログ変換
（Ｄ／Ａ変換）
（Ａ／Ｄ変換）
アナログ信号
増 幅