Registrazioni musicale moderne sono digitali; si tratta di segnali audio campionate ad alta frequenza e memorizzato come un flusso di numeri. Se la frequenza di campionamento è troppo bassa, una forma di distorsione chiamato risultati di aliasing. Un processo di campionamento che impiega troppo tempo produce un altro tipo di errore chiamato distorsione di apertura. Anche se la musica è libera di aliasing, tutte le registrazioni hanno qualche distorsione di apertura.
Processo di campionamento
Un circuito chiamato convertitore analogico-digitale trasforma la musica in dati digitali. Il segnale audio è un'onda elettrica rapida evoluzione che passa nel ADC. Un segnale di controllo chiamato un impulso di clock, si innesca l'ADC, inducendolo a prendere una "snapshot" del valore di tensione del segnale in quell'istante nel tempo; l'ADC si trasforma il valore in un numero. Una rapida serie di impulsi di clock genera un flusso di numeri che rispecchiano l'onda audio in ingresso. Come l'onda sale e scende, i numeri di aumentano e diminuiscono.
Limite di Nyquist
Per un ADC di convertire con precisione un segnale, gli impulsi di innesco devono essere almeno due volte la frequenza della frequenza più alta nell'audio. Ad esempio, se l'audio ha una frequenza massima di 20 kHz, gli impulsi devono essere 40 kHz o maggiore. Se gli impulsi hanno una frequenza più bassa, l'ADC genera toni fantasma che non sono presenti nel materiale audio originale. Gli ingegneri audio chiamano il limite inferiore sulla frequenza di campionamento il limite di Nyquist. Gli impulsi devono essere maggiori di questo limite per produrre una registrazione decente. Fino a quando la frequenza di campionamento è sufficientemente elevata, l'ADC evita aliasing.
Distorsione di apertura
Quando ADC riceve un impulso di trigger, misura il segnale analogico in ingresso. Quando l'impulso è "alta", l'ADC misura e serrature nel valore dell'onda analogica. Processo di misurazione di ADC non è istantaneo, tuttavia; Ci vuole una piccola quantità di tempo. Perché l'onda cambia continuamente, l'ADC manca su alcune di questo cambiamento, determinando un errore chiamato distorsione di apertura. In questo modo un sistema audio digitale perdere la fedeltà delle alte frequenze. Più veloce l'ADC, minore sua distorsione di apertura, anche se nessun ADC ha zero distorsione di apertura.
Filtro
Aliasing si verifica ogni volta che un ADC tenta di elaborare un segnale con una frequenza superiore rispetto il suo impulso di trigger. Anche se impercettibile, le armoniche di alcuni strumenti possono essere maggiore di 20 kHz, producendo aliasing udibile. Un buon sistema audio digitale impedisce questi segnali di passare in ADC. Per eliminare l'alias, il sistema audio ha un filtro passa-basso taglio appena prima l'ADC. Questo filtro rimuove eventuali segnali superiori a 20 kHz. Questo previene efficacemente l'aliasing. Nessun rimedio simile esiste per distorsione di apertura.