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  1. 2009.03.26 sampling rate 관련 의문 (2)
문득 22KHz로 샘플링된 wav 파일 헤더를 분석하다 의문에 빠졌다.

22KHz라면 현실세계는 1000Hz = 1KHz 니까 22000Hz가 되어야 하는데
실제로 들어 있는 값은 22050Hz 이다. 오잉?

11KHz는 11025Hz
22KHz는 22050Hz
44KHz는 44100Hz

이유? 모른다 -ㅁ-

Although I've mentioned the period as being the duration of one cycle of a sound wave, it is also used to describe the duration of one sample. For example, at 22kHz, the period of each sample is 1/22050s = 0.000045351 seconds (Note that 22kHz rarely equals 22000Hz. A 22kHz sound system would typically run at 22050Hz, and it is only written as 22kHz as a matter of convenience. Similarly 11kHz is 11025Hz and 44kHz is 44100Hz). This means that, every 0.00045351 seconds, the sound hardware reads a sample from the sound buffer, converts it to a voltage, and sends it to the speaker.

[참고 : http://www.iconbar.com/comments/rss/news1209.html]

An audio CD can represent frequencies up to 22.05 kHz, the Nyquist frequency of the 44.1 kHz sample rate.

[출처 : http://en.wikipedia.org/wiki/Red_Book_(audio_CD_standard)]

The audio CD has a specified bandwidth ceiling of 20kHz, leaving a small gap between that upper frequency and half the sampling rate which is 22.05kHz. The filter must be very steep (high order) to remove information above 22.05kHz but still leaving information under 20kHz. Such a filter was developed at the inception of CD playback and was named the "brickwall filter". This filter had a terrible impact on sound quality.

[출처 : http://www.simaudio.com/edu_upsampling.htm]

An audio frequency (abbreviation: AF), or audible frequency is characterized as a periodic vibration whose frequency is audible to the average human. While the range of frequencies that any individual can hear is largely related to environmental factors, the generally accepted standard range of audible frequencies is 20 to 20,000 hertz. Frequencies below 20 Hz can usually be felt rather than heard, assuming the amplitude of the vibration is high enough. Frequencies above 20,000 Hz can sometimes be sensed by young people, but high frequencies are the first to be affected by hearing loss due to age and/or prolonged exposure to very loud noises.

[출처 : http://en.wikipedia.org/wiki/Audio_frequency]

아마도.. 추측성 발언이긴 하지만,
인간의 가청주파수 영역이 20Hz ~ 20000Hz(20KHz) 인데,
다른 주파수와의 gap을 위해 약간의 간격을 더 주어서 22.05kHz를 CD의 기본 주파수로 한 것 같다.
물론 나이키스트 이론(Nyquist Theroy)에 의해서 최대 주파수의 2배로 샘플링을 해야 하므로 44.1kHz가 된 것이고 말이다.

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Posted by 구차니

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  1. 신광호

    안드로이드에서 리듬게임을 만들어보려고 하는데요,

    문제는 음원 저작권때문에 각자의 mp3파일을 이용하여, 소유한 mp3파일을 분석하여

    1. 박자(비트)를 이용하는방법
    2. 음의 높낮이를 이용하는 방법
    3. 기타 방법

    이 중의 가능한 방법을 가지고, 해당 mp3파일을 가지고 비트매니아 같은 리듬게임에서의 블럭이 내려오는 db를 생성하려고 하는데요,
    일단 이거에 대한 진행 방향을 혹시 아시면 도움좀 주시면 감사하겠습니다.

    2011.08.08 18:36 [ ADDR : EDIT/ DEL : REPLY ]
    • 안드로이드용 LAME 라이브러리가 있다면 수월할것 같은데
      LAME은 MP3 디코딩용 라이브러리이고, 핸드폰의 경우 일반적으로 mp3 코덱을 cpu에 내장하고 있어서 재생에는 문제가 없고 실시간으로 처리가 가능하지만 원하시는 작업은 cpu로 일일이 연산을 해야 할듯 한데 가능할지는 해보기 전에는 알수가 없을듯 합니다.

      아무튼 저도 자세하게 소리를 처리해보지 않아 확신할수는 없지만
      mpeg1 Layer 3 Decoder를 구하셔서 wav로 변환하고 wav를 FFT 연산을 통해 주파수로 변환해서 특정 주파수 대역에서 강하게 나오는 부분을 키로 잡는다거나(예를 들면 저주파의 드럼) 하는 식으로 진행하면 되지 않을가 생각을 해봅니다.

      2011.08.08 23:35 신고 [ ADDR : EDIT/ DEL ]