[오디오 101]Chapter5. 오디오 샘플링

5 샘플링

5.1 Digital Audio

필립스, 소니 => 첫 디스크, 16bit 44.1kHz pcm 디지털오디오 - 1982년 대량생산 DMP7 아키텍쳐 => 1987년 A/D, D/A 컨버팅이 선형으로 응답한다면, intended change만 sound에 영향을 준다. => 시스템 DSP에 intended 하게 imbedding한 알고리즘 ‘만’ 사운드에 영향을 준다.

5.2 Dynamic range

• 라이브환경 => 48k, 20.8ms
• A/D, D/A 컨버터 중요성

4비트 이진 weighted DAC

• 실제로 converter들은 더욱 복잡함, 그리고 A/D가 더 복잡함 => Quantization해야하니까

• (D/A컨버터를 다시 A/D에 recurrent하게 input으로 계속 넣어주는지에 대한 설명은 없음)
• Quantization
  • LSB(least significant bit)는 항상 1/2LSB의 오차범위를 가지기 때문
  • 
  • 만약 2bit라면 => 2배차이남 => 6.02 dB 까지 차이날 수 있음 => 주먹구구식 DSP경우
• Linearity error
  • 이상적인경우: AD결과 = DA결과
  • 현실: 1 LSB차이 미만을 프로장비로 쳐준다
• Dynamic range
  • DSP 내부에서 일어나는 MAC(Multiply-accumulatie)연산 에서는 보통 40bit or 그 이상이다
  • 632 = 192 dB까지 추정 가능, A/D - D/A 컨버터는 (624)144 dB까지니까, dynamic range는 이런 요소들에 의해 제한됨
  • power amp를 제외하면 dynamic range는 108 dB가 일반적이다

5.3 Frequency range

• 위에서처럼 Dynamic range가 bit depth에 의해 결정되고, Frequency range 는 sampling rate에 의해 결정됨

• (nyquist) 주파수 높아지면 SR 두배되어야 하니까, frequency range가 커지면 당연히 SR도 두배까지 => 그렇다면 SR이 높아야 SR*(1/2)의 frequency range까지 왜곡 없이 샘플링 가능
• Bandwidth랑 내부 storage, 회로 등 (돈 때문에)잘 고려해서 SR 설계해야함

5.4 Timing issues

• 차폐된 케이블은 광속의 66%, 차폐안된 케이블은 광속의 96%
• 100m 동축 케이블은 0.5 μs delay
• 아날로그 스위치는 4 ns delay

but…

• 디지털 케이블은 훨씬 딜레이가 심함

5.5 Absolute latency

• 48로 샘플링되어있으면, 네트워크오디오에서 보통 4ms 딜레이
• DSP처리, AD/DA 등등…
• 라이브에서 delay가 길면, 신호가 합쳐져서 comb filtering & pitch랑 timbre 변형
• PA시스템 쓸 때에는, 어차피 멀리 떨어져 있기 때문에(delay가 길어지므로) 시스템 지연 덜 신경 써도 됨
• 보통 5ms면 인이어 꼈을 때, 두개의 개별 신호로 인지한다고 함(하지만, 고수들은 적응가능)

5.6 Relative latency

• A/D, D/A의 종류가 달라서 0.2 ms 레이턴시 발생함
• 그리고 EQ랑 Lan 통과하면서 2ms 추가레이턴시 발생함

그래서.. (우리)야마하께 짱이다???)

• 이렇게 하면 signal path 맞춰줘서 “제로 레이턴시“

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