소리에서 쓰이는 표본화(sampling),양자화

소리에서 쓰이는 표본화(sampling),양자화

소리에서 쓰이는 표본화(sampling),양자화.hwp

본문 소리 신호는 아날로그 신호이므로, 컴퓨터에서 소리 신호를 효과적으로 처리하기 위해서는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변조하는 일이 필요하다. 사운드 카드에서 처리하는 사운드는 디지털 데이터로 샘플링 된 것이다. 여기서 샘플링을 한다는 것은 신호를 짧은 일정 시간 간격으로 연속적으로 측정하여 각각의 진폭을 숫자로 표현하는 것을 말한다. 따라서 주기를 얼마나 크게 하느냐, 즉 얼마나 샘플링을 자주 하는 가에 따라 원래의 아날로그 신호를 얼마나 정확하게 표현할 수 있는지의 여부가 달려 있다. 샘플링과정 사운드 샘플링의 대표적인 방법인 PCM 방식으로 설명을 하면 이렇다. PCM 방식으로 디지털화 하는데 고려할 중요한 사항은 샘플링 비율과 샘플의 크기 표현이다. 샘플링 비율은 시간 폭을 말하는데 헤르쯔(Hz) 단위로 나타내며 일반적으로 샘플링 될 주파수의 2배 이상의 샘플링 비율을 가져야만 음의 표현이 가능하다. 예를 들어 11.025KHz라 하면 1초에 11,025개의 작은 시간 단위로 나누었다는 의미이다. 샘플의 크기 표현은 소리의 크기를 몇 비트의 크기로 표현하는가 하는 문제이다. 8비트는 256가지로 소리의 크기를 구분할 수 있으며, 16비트는 65,536가지로 소리의 크기를 구분할 수 있다. 16비트로 표현하면 더욱 정확한 소리의 표현이 가능하나 저장 공간이 커지는 단점이 있다. 샘플링 레이트 (Sampling Rate) 샘플링 레이트는 샘플링시 얼마만큼 정교하게 샘플링하는지에 대한 주파수를 말하며 1초동안 몇번을 샘플링하는지를 계산하여 나타낸다. 이것은 바로 샘플의 음질과 밀접한 관계에 있으며 그 비율에 따라 11KHz, 22KHz, 44KHz로 분류된다. 22Khz는 입력되는 아날로그 데이터를 1초에 2만 2천번으로 세분하여 샘플링한 것을 의미한다. 샘플링레이트가 클수록 원음과 가까운 음질을 갖지만 용량이 커진다는 단점이 있다. 참고로 일반 CD는 44.1KHz의 샘플링 레이트를 갖는다. 신호처리의 개요 통신에서 취급하는 정보는 음성 신호 화상 신호 등 그 발생원에서는 시간적으로나 진폭상으로나 연속적인 아날로그 신호로 생성되는 것이 많다. 이 아날로그 신호를 디지털 통신계를 경유해서 전달되는 경우 송신단에서는 디지털 신호로 변환하고 또 수신단에서는 디지털 신호를 아날로그 신호로 복원할 필요가 있다. 이러한 변환을 아날로그-디지털 변환(analog to digital conversion : AD변환) 및 디지털-아날로그 변환(digital to analog conversion : DA변환)이라 부른다. 여기서 디지털 신호란 일반적으로 시간축 진폭축상에서도 이산적인 값을 취하는 신호로 정의된다. 시간축상에서의 이산화를 하는 조작을 표본화(sampling) 또는 연속 진폭값을 이산값으로 변환을 양자화(quantization)라고 한다. 아날로그 신호는 진폭값을 무한의 상태로 취하기 때문에 정보량으로서는 크지만 내잡음 특성이라는 점에서는 디지털 신호에 뒤떨어진다. 이것에 비해서 디지털 신호는 외잡음에는 강하지만 진폭값을 유한값으로 정하기 때문에 기본적으로 AD변환에 따르는 잡음이 발생한다. 나이퀴스트 (Nyquist) 샘플링 법칙 하고 싶은 말 좀 더 업그레이드하여 자료를 보완하여, 과제물을 꼼꼼하게 정성을 들어 작성했습니다. 위 자료 요약정리 잘되어 있으니 잘 참고하시어 학업에 나날이 발전이 있기를 기원합니다 ^^ 구입자 분의 앞날에 항상 무궁한 발전과 행복과 행운이 깃들기를 홧팅 키워드 표본화, 표본, 소리