コグノスケ

未来から過去へ表示(*) link

過去から未来へ表示

もっと前

2014年11月15日 >>> 2014年11月2日

もっと後

2014年11月15日

permalink

編集する

USB-DACと矩形波

目次: PC

前回はSin波を見ました（2014年10月18日の日記参照）が、今回は矩形波を見てみようと思います。

サンプリング周波数の1/2の周波数（以降、1/2 fsと書きます）の矩形波のLPCMデータを下記のように表すとします。

周波数1/2 fsの矩形波のLPCMデータ

矩形波と書きましたが、このデータをアナログに変換しても矩形波にはなりません。下記のような22kHzのSin波になります。

周波数1/2 fsの矩形波をアナログに変換

私もそれほど詳しくはありませんが、標本化定理と言って、ある波形をサンプリング周波数44kHzでサンプリングした際に完全に元の波形に戻せるのは1/2 fs未満、つまり22kHzまでの周波数を持った波形です。それ以上は情報が失われ、元に戻せません。

見た目は周波数22kHzの波形に見える矩形波でも、波形の立上がり、立下りの部分に高い周波数を含んでいて、この部分が失われてしまうため、元に戻らないのです。

同じ理屈で1/4 fsの矩形波、つまり44kHzのサンプリング周波数で、11kHzの矩形波を表そうとしても、立上がり、立下りの部分が失われ、11kHzのSin波になります。LPCMデータの最大値は変わりませんが、22kHzの時より振幅が大きくなるのが面白いですね。

周波数1/4 fsの矩形波をアナログに変換

見た目が矩形波らしくなるのは1/6 fsか1/8 fsくらいでしょうか。つまり44kHzのサンプリング周波数で、7.4kHzか5.5kHzの矩形波を表そうとしたときです。

周波数1/6 fsの矩形波をアナログに変換

周波数1/8 fsの矩形波をアナログに変換

実際やってみましょう

では、下記のLPCMデータを使ってUSB-DACで再生してみます。

各種揃えましたが、訳あって、この中からサンプリング周波数44kHzのデータを使うことにします。まずは1/2 fsから。

ONKYO SE-U33GXV2の22kHz矩形波出力（fs = 44.1kHz）

綺麗なSin波です。次は1/4 fsです。

ONKYO SE-U33GXV2の11kHz矩形波出力（fs = 44.1kHz）

これも綺麗なSin波ですね。振幅が先ほどより大きいのがわかると思います。次は1/6 fsと1/8 fsです。

ONKYO SE-U33GXV2の7.4kHz矩形波出力（fs = 44.1kHz）

ONKYO SE-U33GXV2の5.5kHz矩形波出力（fs = 44.1kHz）

角の部分はまだガタガタしていますが、矩形波らしくなってきたのがわかります。

編集者:すずき(2024/10/25 02:03)

コメント一覧

すずきさん(2014/11/19 02:30)
DA 変換を調べていたら、どうも、図のような補完でリンギングが起きているわけではなさそうです。信号処理は難しいな…。

この記事にコメントする

もっと前

2014年11月15日 >>> 2014年11月2日

もっと後

管理用メニュー

記事を新規作成

RSSを更新

<	2014					>
<<	<	11			>	>>
日	月	火	水	木	金	土
-	-	-	-	-	-	1
2	3	4	5	6	7	8
9	10	11	12	13	14	15
16	17	18	19	20	21	22
23	24	25	26	27	28	29
30	-	-	-	-	-	-

本日の日記へ

最近のコメント5件

26年1月23日
すずきさん (01/29 09:48)
「おおー、そんな昔からなんですね。歴史感じ...」
26年1月23日
hdkさん (01/27 19:53)
「#! はUNIX v8からだったってWi...」
24年12月9日
すずきさん (01/18 15:45)
「Thank you for your i...」
24年12月9日
Up2Uさん (01/15 12:57)
「Hi I also find the p...」
25年12月18日
すずきさん (12/23 23:51)
「良く見たらksys_read()でfil...」

もっとみる

最近の記事20件

26年3月6日
すずき (03/19 02:54)
「[CRCの計算その2 - 最上位ビットの省略] 目次: ベンチマーク前回、CRCの筆算とMSBに寄せていくCRCの計算方法を紹...」
21年5月22日
すずき (03/19 02:54)
「[ベンチマーク - まとめリンク] 目次: ベンチマーク色々なベンチマーク、コードゴルフ。USB HDD RAIDのベンチマー...」
26年3月2日
すずき (03/19 02:53)
「[CRCの計算その1 - 筆算] 目次: ベンチマーク令和の時代に今更ですがCRCについて調べてました。CRCのベースになる数...」
26年3月10日
すずき (03/13 00:54)
「[誕生日] 43歳になりました。昨年の日記（2025年3月10日の日記参照）を見ると、転職して半年というのもあって通勤の話をし...」
22年4月13日
すずき (03/12 23:48)
「[C言語とlibc - まとめリンク] 目次: C言語とlibcC言語について。C++言語もたまに。プログラムの落とし穴、演算...」
07年11月1日
すずき (03/12 23:47)
「[netcatとsigned charとunsigned char] 目次: C言語とlibcGNU netcat 0.7.1...」
20年10月23日
すずき (03/12 23:32)
「[ARM - まとめリンク] 目次: ARMROCK64のブート、オーディオ。ROCK64購入ROCK64とU-Bootのdi...」
18年7月21日
すずき (03/12 23:31)
「[Bluetooth UART変換] 目次: ARMUARTをBluetoothに変換してくれるHC-06（モジュールの販売サ...」
02年11月22日
すずき (03/12 23:28)
「[ハフマン符号化プログラム] 目次: ベンチマークハフマン符号化プログラムですが、メモリ節約バージョンが完成しました。技術が足...」
22年11月11日
すずき (03/12 23:26)
「[手動の最適化対コンパイラの最適化] 目次: ベンチマークポッキーの日だそうですが、1（と0）といえば2進数、2進数といえ...」
07年11月2日
すずき (03/12 23:25)
「[ビット演算の極み（ハッカーのたのしみ）] 目次: ベンチマーク今日はコードを2つ紹介（出典: ハッカーのたのしみ, Henr...」
23年4月10日
すずき (03/12 23:18)
「[Linux - まとめリンク] 目次: Linuxカーネル、ドライバ関連。Linux kernel 2.4 for ARMが...」
15年11月22日
すずき (03/12 23:17)
「[自作エミュレータに外の世界とのI/Oを付けたい] 目次: Linux自作エミュレータに外部とのアクセス手段を足そうと思い、A...」
23年9月11日
すずき (03/12 23:15)
「[Windows - まとめリンク] 目次: WindowsWindows XPのブリッジ機能colinuxとWindowsの...」
18年5月2日
すずき (03/12 23:15)
「[Windows 10クリーンインストール] 目次: Windows今までのノートPCは5分以上掛かっても起動できなかったのに...」
18年9月16日
すずき (03/12 23:15)
「[音が出なくなったよWindows 10] 目次: Windows昨日まで元気に動作していたのに、いつのまにかUSB接続のDA...」
24年9月20日
すずき (03/12 23:13)
「[Java - まとめリンク] 目次: JavaJavaのGUIライブラリSwingの本を買いましたSwingでウインドウ表示...」
14年1月26日
すずき (03/12 23:13)
「[Scalaの中間記法の優先度] 目次: JavaScalaとJavaでシフト演算子の優先度が違うのは、決して嫌がらせではなく...」
26年2月23日
すずき (02/27 03:32)
「[ドラクエ1リメイク、トロフィーコンプ] 目次: ゲームSteamでドラクエ1＆2 HDリメイクを購入したまま完全放置でドラク...」
21年12月28日
すずき (02/27 03:27)
「[ゲーム - まとめリンク] 目次: ゲームNintendo DSを買ったパネルでポンDS最近の朝はパネポンDS聖剣伝説DSチ...」