エイリアシングテスト|ナイキスト折り返しを聴く

サンプリング周波数の半分(ナイキスト周波数)を超えた成分が、本来と異なる低い周波数に「折り返して」聞こえる現象を体験できます。スイープが上昇するのに音が下降する逆転や、2つの高音から生まれる差分音を確認できます。

耳を守りましょう。小さい音量から始めてください。聞こえないからといって音量を上げないでください。表示はdBFS(デジタル基準の相対値)であり、SPLではありません。

使い方

サンプルレート16 kHz相当の擬似量子化でNyquist折り返し(|f − fs·round(f/fs)|)を再現し、2音による二次相互変調の差分音を生成します。

スイープを再生すると、8 kHzを超えたあたりから音程が反転して下降し、さらに上昇する「折り返し」が聴こえます。これは周波数がサンプリング格子で正確に表現できず、Nyquist境界で鏡写しになるためです。

15 kHzと16 kHzの2音を同時再生すると、非線形な再生系では1 kHzの差分音が聴こえることがあります。15 kHz以上の純音が聴こえにくい人でも、この1 kHzのブザーが聞こえれば、再生系に歪みがあるサインです。

よくある質問

エイリアシングとは?

サンプリング周波数の半分(ナイキスト周波数)を超える成分が、適切なアンチエイリアスフィルターなしに取り込まれ、低い偽の周波数として折り返す現象です。

なぜ音が下がって聞こえるのですか?

ナイキスト・シャノンの標本化定理により、fs/2を超えた成分は|f − fs·round(f/fs)|の式で鏡写しになります。生成周波数が上がるほど、折り返した成分は0 Hzへ下がります。

差分音とは?

15 kHzと16 kHzのように近接した2音を非線形なアンプ・スピーカーで再生すると、相互変調で和と差の成分が生まれます。この例では1 kHz(16−15 kHz)が聴こえます。

自分の機器の測定に使えますか?

校正されたループバックなしでは表示は目安です。聴こえる濁りやブザーは手がかりになりますが、数値としての保証はできません。