표본화(Sampling)
소리는 연속적인 데이터이다. 소리 데이터를 컴퓨터에 저장하기 위해서는 Sampling과 Quantization을 통해 discrete하게 표현해야 한다. 먼저, 실수형태인 시간을 저장하기 위해 sampling을 진행한다.
sampling rate가 클수록 즉, 자주 sampling할 수록 원본 데이터와 비슷할 것이다. 그러나 그만큼 저장해야 하는 데이터의 양이 늘어나게 된다. sampling rate가 작게 되면 아래와 같이 aliasing이 일어나 원본 데이터로 복원하는 데 어려움을 겪을 수 있다. 붉은 선이 원래 신호인데, sampling rate가 낮은 경우 원래 신호보다 주파수가 낮은 검은색 점선 형태로 복원될 수 있다.
Nyquist 이론에 의해 sampling rate가 원래 신호에 존재하는 주파수의 최댓값의 2배 보다 크면 원래 신호를 손실없이 복원할 수 있다.
즉,fs>fm,fm은 최대 주파수를 의미한다. 일반적으로 Audio CD의 경우 44.1kHz, Speech는 8kHz의 sampling rate를 사용한다.
양자화(Quantization)
Amplitude를 이산적인 구간으로 나누고, signal 데이터의 Amplitude를 반올림하여 저장한다. 보통 bit로 나타낸다.
· B bit의 Quantization :
· Audio CD의 Quantization (16 bits) :
