サンプリングレート

采样率とは、デジタルシステムが連続信号を1秒間にサンプリングする回数、あるいは離散サンプルを表す回数のことで、ヘルツ（Hz）で表されます。44.1 kHz とは、各チャンネルにつき 1 秒あたり 44,100 サンプルが含まれることを意味し、48 kHz では 48,000 サンプルが含まれる。采样率とビット深度は、それぞれ時間サンプリング密度と振幅量子化精度を表すものであり、両者は互いに置き換えることはできない。

サンプリング定理によれば、帯域制限された信号は、その最高周波数の2倍を超える采样率によって完全に表現できる。采样率の半分はナイキスト周波数と呼ばれる。実際のA/D変換では、サンプリング前にアンチエイリアスフィルタを使用し、その範囲を超える成分が可聴帯域に重なり合うのを防ぎます。一方、D/A変換では、サンプリングによって生じるミラーイメージを除去するために再構成フィルタを使用します。フィルタには遷移帯域が必要であるため、実際の有効帯域幅は単に理論上の境界値に等しくなるわけではありません。

44.1 kHzは主にCD-DAおよびその制作システムに関連しており、48 kHzは映画、テレビ、デジタルビデオで広く使用されています。88.2、96、176.4、192 kHz などのより高い采样率は、録音、編集、および高解像度リリースで一般的に見られる。特定の変換プロセスでは、整数倍の采样率を選択することが便利な場合もあるが、現代の高品質な采样率変換は、単にサンプルを破棄するだけのものではない。

采样率の変換には、リリミッティングと新しいサンプルシーケンスの計算が必要です。アルゴリズムが不十分だと、エイリアシング、周波数特性の変化、または時間領域のアーティファクトが生じる可能性があります。正しく変換されれば、元のサンプルとは異なるデータが生成されますが、聴覚上の損失を必ずしも引き起こすわけではありません。ファイルヘッダー内の采样率の値を修正するだけでは変換は完了せず、再生速度や音程が変化してしまいます。

采样率の値を高く設定すると、データ量と処理負荷が増加しますが、超音波帯域、フィルタの移行帯域、または制作処理のための余裕も生まれます。これは、すでにリミッティングやアップサンプリングが施されているコンテンツ、あるいは低い采样率のソースからのコンテンツを自動的に改善するものではありません。メディア情報に192 kHzと表示されていても、それは最終ファイルの時間グリッドを示すだけであり、元の録音や制作チェーン全体が当該の采样率で処理されたことを証明するものではありません。