周波数

• 周波数 = 1秒間の波の個数 = 1 / 周期
• 音の周波数
  • A(ハ長調のラ) = 440 Hz
  • 人間の可聴域 : 20 ～ 20000 Hz
  • グランドピアノの音域 : 27.5 ～ 4186 Hz
  • ヴァイオリンの音域 : 190 ～ 2800 Hz
  • 1オクターヴ = 周波数比が2倍
  • ハモる周波数比
    • 半音3つ : 5対6
    • 半音4つ : 4対5
    • 半音5つ : 3対4
    • 半音7つ : 2対3
  • 1オクターヴ12個の半音を全てきっちりハモらせるのは不可能 ⇒ 平均律などの工夫


• 電波の周波数
  • AMラジオ : 531 ～ 1612 kHz
  • FMラジオ : 76 ～ 90 MHz
  • 赤外線 : 3 ～ 30 THz
  • 可視光 : 405 ～ 790 THz (低:赤 ～ 高:紫)
  • 紫外線 : 750 ～ 3万 THz
  • X線 : 3万 ～ 3百万 THz

音声情報の量子化

• 量子化の方法
  1. 音声波形のグラフを棒グラフで近似する。
  2. 棒グラフの高さを２進数で表す。


• たとえばＣＤの音声信号は、左右それぞれ
  • １秒間を44100個に刻んだ棒グラフ（標本化周波数 44.1kHz）に直し、
  • 棒グラフの高さを 65536 = 2¹⁶ 段階（量子化ビット数 16bit）で表す。
  • さらに誤り訂正ビットや、タイミングを取るためのビットを付加して記録する。


• 標本化定理
  • 再現可能な音の周波数の最大値 =（標本化周波数 ÷ 2）
  • CD なら 22050 Hz


• ＣＤの音は劣化しないか？
  • 量子化の時点で微細な情報が全て失われている。
  • デジタルの時代にはライブこそ価値がある。