Question

Почему при оцифровке звука редко используют частоты выше 44 кГц?​

Answer 1

Потому что человечкское ухо способно уловить звуки в диапазоне от 20гц до 20кгц

Answer 2

Оцифровка звука, такая как запись аудио сигнала на цифровой носитель (например, в формате WAV или MP3), включает в себя процесс семплирования. Семплирование представляет собой измерение амплитуды звуковой волны (значения звука) в определенные моменты времени. Частота семплирования определяет, как часто происходят эти измерения и как много данных будет использовано для представления аудиосигнала.

Стандартный аудиоформат CD (компакт-диск) использует частоту семплирования 44,1 кГц. Это означает, что аудиосигнал измеряется 44 100 раз в секунду, и каждое измерение представляет амплитуду звуковой волны в этот момент времени.

Причина выбора именно 44,1 кГц связана с теоремой Найквиста-Шеннона. Эта теорема гласит, что чтобы корректно представить аналоговый сигнал (непрерывную волну) в цифровом виде, необходимо семплировать с частотой, которая вдвое больше максимальной частоты аналогового сигнала. Частотный диапазон слышимого звука для человека примерно составляет 20 Гц - 20 кГц. Таким образом, минимальная частота семплирования, удовлетворяющая теореме Найквиста-Шеннона для аудио, составляет 40 кГц (20 кГц * 2). Добавляется небольшой запас, чтобы учесть возможные искажения и шумы, в результате чего получается 44,1 кГц.

Частоты выше 44,1 кГц (например, 48 кГц или 96 кГц) используются в более высококачественных форматах звука, таких как форматы для студийной записи или качественные аудиофильские форматы. Однако в большинстве случаев для воспроизведения и оцифровки обычной музыки и звука стандартные 44,1 кГц достаточно для представления широкого диапазона звуков и обеспечения хорошего качества звука.