Статьи

Откуда взялось частота дискретизации для CD-audio 44100 герц  20.04.2017 15:07

Стандартная частота дискретизации для CD-audio — 44100 герц. Откуда же и почему изначально для производства CD-audio были выбраны именно эти 44100?

Исходя из условия (см. Найквиста-Шеннона-Котельникова) воспроизведения верхней границы спектра в 20 кГц, частота дискретизации должна была быть выбрана выше 40 кГц. Но во время создания этих стандартов и разработки технологии CD-DA (вторая половина 70-х годов прошлого века) не существовало общепринятого носителя, на котором бы можно было записывать, редактировать и хранить цифровой звук. И для этого было решено использовать стандартные видеомагнитофоны, работавшие в те времена в формате U-matic. Цифровой сигнал кодировался специальным кодером в черно-белый псевдовидеосигнал и записывался на видеокассету. Структура цифрового сигнала должна была быть привязана к частоте и структуре используемых для записи полей телевизионного сигнала.

Такое решение осложнялось тем, что в Европе и в США используются разные стандарты записи видео — 525 строк при 60 Гц и 625 строк при 50 Гц, при этом не все строки могли использоваться для записи информации. Выбираемая частота должна укладываться в структуру обоих видеосигналов. 44100 Гц соответствуют этому требованию.

В видеосигнале NTSC 60 Гц 35 строк не используются для записи, остается 490 активных строк в кадре, или 245 в поле для записи цифрового звука. При записи трех сэмплов в строку частота дискретизации будет:

60×245×3 = 44100

В сигнале PAL 50 Гц не используется 37 строк, остается 588 активных строк в кадре, или 249 в поле, так что частота будет:

50×249×3 = 44100

Хотя цифровой звук в то время никак не был связан с видеосигналом, но видеооборудование использовалось при производстве CD, что и определило выбор частоты дискретизации.

 Saturday Mastering http://www.masteringonline.ru