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理論?派・自作ローコストオーディオをやってますが、実はハイエンドやオカルトも好きだったりします。よろしくお願いします。

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日記

時間分解能?が分からない(その1)

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2017年10月29日

時間分解能ってなんだろう。言葉の定義自体がよくわからない。
どの程度の短い時間差が測定or聞き分けられるかということでよいのか?

サンプリング周波数44.1KHzで考えてみる。
1秒を44100で割ると22μsになるので、単純に考えるとこれがそのまま時間分解能になりそうな気がする。

しかしyamamoto2002さんがおっしゃるようにCDは「最良の条件で1ns」の時間分解能があることになっている。これはどういうことか?



これは適当な波形を44.1KHzでサンプリングした結果だと思って下さい。
2.2μsの時間差がある2つの波形をサンプリングしてもこのようにしかなりません。

「それ見ろ、サンプリング周期以下の時間差なんて分からないじゃないか!」

ちょっと待って下さい。このグラフはサンプリング点を直線で結んだものです。実際にはローバスフィルタで20KHz以上をカットしてアナログ波形にもどすのでもっとなめらかになります。



コンピューター上でアナログには戻らないので100倍にリサンプルしてなめらかな波形にしてみました。



拡大するとこのように2.2μsの時間差のある同じ波形が再現されています。

このようにサンプリング周期以下の時間差が記録できます。
また計算によってサンプリング周期以下のディレイも実現できます。

例えばデジタルチャンデバでサンプリング周波数44.1KHzの場合、
1サンプルのディレイを入れると距離にして約7.7mmになります。
ハイとミッドのタイムアライメントをデジタル的にとるにはちょっと大雑把です。
そこでサブディレイフィルタ(この呼び方で合ってるか分からない)を使って1/100サンプル単位でディレイをかけれるようにすれば0.08mm単位で調節できることになります。

またインパルスレスポンスの測定で時間差から距離差を求めたい場合、44.1KHzで測定してもその結果を100倍にリサンプルすれば正確な値が求まります。

このように量子化ビット数が十分あればサンプリング周期以下の時間差は充分に再現できます。

ではMQAのいう時間分解能とは一体何なのか?ということで、その2へ続きます。

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