デジタルの必須知識「サンプリング」とは？

サンプリングというのは、アナログでは存在しない概念です。

アナログ信号処理というのは連続的なデータを連続的に処理していく処理方法ですが、デジタル信号処理は簡単に言ってしまえば「信号データをつまみ食いして連続信号を再現する」という処理方法なのです。

このつまみ食いこそが「サンプリング」なのです。

つまり、つまみ食いの頻度が多ければ多いほど正確な信号の再現が実現できるのです。

上図を見ても分かるように、アナログ信号をデジタル信号に変換する際の精度はサンプリングの精度(回数)に依存します。

サンプリングの回数が多ければ多いほど、信号の再現性が高いということになります。

このサンプリングの回数を表す指標がサンプリング周波数です。

デジタル信号処理において、取り扱える信号の周波数の上限はサンプリング周波数によって決定されます。

サンプリングの原理的には、サンプリング周波数の半分の周波数までの信号を扱うことができます。

人間の可聴周波数対は20Hz～20kHzと言われています。

20kHzの信号をデジタルで再現するためには40kHzのサンプリング周波数が必要なのです。

従って、CDのサンプリング周波数というのは少し余裕をみて44.1kHzに設定されています。