Resampling Of Audio Signal Using Interpolation And Filter

Abstract

The sound signal is continuous analog signal. We have to convert the analog signal into discrete numbers in order to use then by a computer. We need essentially the sampling process that takes a continuous signal to a discrete signal at a specific moment of time. Also, we need a process that changes the frequency of sampled signal according to its purpose. In this paper, we mainly deal with the process of resampling to change the frequency of the data that has already been sampled. In particular, sound signal were resampled using the 4 interpolations (Zero order hold, 1st order hold, Cubic spline, Sinc interpolation), and compare the error of the signal obtained by each of the interpolations. FInally, we compared the resampled signal using interpolation with the signal obtained by the interpolation filter. Resampling using filter was more effective than using interpolation. The error of using the interpolations was quite larger than using a filter. When we use the filter for resampling sound, we got a sound similar to the original sound. However, when we use the interpolations, we got a different sound to the original.;우리가 사용하는 소리의 신호는 연속적인 아날로그 신호이다. 이 신호를 컴퓨터에서 사용하기 위해서는 디지털신호로 변환해야 한다. 이때 연속적인 신호를 특정한 시간마다 그 순간의 이산적인 신호로 취하는 샘플링과정이 vlftnwr이다. 또한 샘플링 된 신호를 각각의 용도에 맞게 주파수를 변화시키는 과정 역시 필요하다. 이 논문은 이미 샘플링 된 신호의 데이터의 주파수를 바꾸는 Resampling의 과정을 주로 다루었다. 특별히 소리 신호를 보간법(0차 홀드, 1차 홀드, Cubic spline, Sinc)을 이용하여 Resampling하였고 filter를 이용한 경우와 비교해보았다. 그리고 각 보간법과 필터로 얻은 신호와 원래 신호의 오차를 비교해보았다. 필터를 이용해서 Resampling하는 것이 보간법을 이용하는 것보다 효과적이었다. 보간법을 이용하여 Resampling했을 때의 오차는 필터를 사용했을 때보다 상당히 컸다. 소리를 이용해서 Resampling했을 때 필터를 이용한 경우에는 원래의 소리와 유사한 소리를 얻었지만 보간을 이용했을때는 원래와는 다른 잡음이 섞인 소리를 얻었다.