• CDのサンプリング周波数44.1kHzはどう決めた - オーディオ - 教えて!goo


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    いろんな説がありますが、私の知っているのを一つ挙げます。
    CDが出てくるちょっと前の話です。
    デジタル音楽(PCM)というものが世の中に出始めたのは'70年代ですが
    この時、サンプリング周波数をいくつにすべきなのかは、
    人の聴覚的な感覚に左右されるので、工学的や数学的には決められませんでした。
    欧州ではサウンドマイスターなどがブラインドテストなどを通じて32kHzを主張していました。
    そしてとりあえずこの値を叩き台としました。
    さて、実際にアナログ音をA/Dコンバータにかけデジタルデータを作成したとして
    何に記録したらよいでしょう。
    当時それほどの高密度データ記録を行え、かつ容易に入手可能な機械の代表は
    ヘリカルスキャンを採用したビデオデッキでした(高価でしたが)
    そこでソニーは自社製のUマチックに記録する事にしたのです。
    Uマチックとは'70年頃に登場したソニーのビデオテープレコーダです。
    このUマチックに、映像の代わりにデジタルデータを記録するのですが
    ご存知の通り、ビデオデッキはリニアに記録しているのではなく
    磁気テープ上に、細い線状の領域を斜めに数多く並べ、
    1本の細い線に1フレーム(1画面)のデータを記録しています。
    従って、この細い線が物理的に記録する最小単位になります。
    では、この細い1フレーム分を記録する領域に、
    何サンプルのデジタル音楽データが記録出来るのでしょうか?
    ビデオデッキの水平周波数は15750Hz(30*525)です。
    ヘリカルスキャンは回転ヘッドの切り替えタイミングが垂直同期信号付近にあるので
    安定動作のため、適当なマージンをとってこの部分に記録するのを避けています。
    数値的には垂直ブランキング付近の上下を総数35本を避けています。
    35本にしたのは、(525/15)で割り切れる数だったからそうです。
    つまり全体の1/15をマージンとしていたという事で
    525-35=490ラインにデジタルデータが記録出来る事になります。
    細い1フレーム分を記録する領域に
    1サンプルを記録すると仮定すると(490/525)*15750*1=14700
    2サンプルを記録すると仮定すると(490/525)*15750*2=29400
    となり、2サンプル以下では欧州の要求した32kHzを下回ります。
    そこで3サンプルを記録する事にして(490/525)*15750*3=44100
    から44.1kHzが生まれました。
    そしてそのサンプリング周波数を採用したPCMレコーダが、
    記録手段としてビデオデッキを流用する事を前提に
    アタッチメントという形で発売されました。
    ちなみに同時期に日本コロンビアが発売したPCMレコーダは、
    上記のマージン領域も全て記録用にしていまししたので
    (525/525)*15750*3=47250
    という、これまた中途半端なサンプリング周波数になっています。
    ソニー=44100Hz、日本コロンビア=47250Hz ですね。
    ソニーは44100Hzのデコーダを量産しましたので、提唱したCDの規格もそのようにしました。

    もし仮にCD規格が日本コロンビアから出ていたとしたら、CDのサンプリング周波数は
    47.25kHzになっていたかもしれませんね。
    その後、DATの時代になり、当時32kHzを主張していた欧州に配慮して
    48kHz/32kHzを策定しました。48kHzは32kHzからの変換が容易なためです。
    余談ですが、もう一つの代表的な中途半端規格数である
    カラーTVの29.97frameですが、途中を省略しますが
    4500000/286/525=29.97・・・
    からきています。