オーディオのサンプリング周波数を理解する

サンプリング周波数が音質と周波数の再現に与える影響

サンプリング周波数 44.1 kHz で 10 kHz のトーンを生成します

サンプリング周波数とは？

サンプリング周波数は、1 秒間にオーディオを何回取り込むかを決めます。高いほど高い周波数を再現できますが、ファイルは大きくなります。ナイキストの定理によれば、ある周波数を正確に再現するには、サンプリング周波数がその周波数の少なくとも 2 倍必要です。

下の図は、サンプリング周波数が波形の取り込みに与える影響を示します。サンプリング周波数が低いと、1 周期あたりのサンプル数が少ないため、高い周波数の波はぎざぎざに見えます。

ナイキスト・シャノンの定理: ある周波数を忠実に再現するには、その少なくとも 2 倍のサンプリング周波数が必要です。人の聴覚の上限はおよそ 20 kHz なので、44.1 kHz (2 倍をわずかに超える値) が CD オーディオの標準になりました。

信号の周波数がナイキスト限界を超えると、「折り返し」が起こり、より低い誤った周波数として現れます。

波の 1 周期あたりに取り込むサンプルが多いほど、波形を正確に再構成できます。サンプルの密度の違いが品質にどう影響するかを示します。

注: 再生時には、ブラウザーがオーディオハードウェアに合わせてリサンプリングすることがあります。ダウンロードは常に選択したサンプリング周波数そのものを使います。