逆数はサンプリング周波数(1秒間のサンプル数)です。一般的にCD音源はサンプリング周波数が44,100Hzです。1秒間に44,100回の音を記録しています。いわゆるハイレゾ音源は、このサンプリング周波数が48,000Hz以上である必要があります。音を量子化する際にデータを何段階の数値で表現するかを示す値を量子化ビット数といいます。一般的にCD音源はこの量子化ビット数が16bitであり、音を2の16乗=65,536段階に分解して記録しています。ハイレゾ音源は量子化ビット数が16bit以上である必要があります。上記の2つの条件を満たすデータをハイレゾ音源としてJEITAが定義しています。ハイレゾ音源はCD音源と比較して、サンプリング周波数を大きくすることで音域の幅が広がり、量子化ビット数を大きくすることで音が細かく聞こえるようになります。これらの効果によって、スタジオの原曲の再現度が高くなるということですね。人間の耳には実際の周波数の音がそのまま聞こえるわけではなく、ずれが生じるらしいです。ちなみに、人間の音高知覚についてはわかっていないところも多いそうなのですが、可聴域の上限に近い音は実際の音よりも低めに聞こえるそうです。このずれを人間の知覚する音の高さを測る尺度に調整した周波数をメル尺度周波数といいます。メル尺度では、1000Hzを基準として、以下の数式で定義されています。$$周波数とメル尺度周波数の関係を図に表します。この図における横軸は周波数、縦軸はメル尺度周波数です。ここからわかるように低音域では急激に、高音域では緩慢にメル尺度周波数が増加していることが分かります。これは人間が低音域での音高の変化には敏感ですが、高音域での音高の変化には鈍感であることを意味しています。実際の音声データは、通常、複数の周波数の波が重なったものであり、このような波形となります。このように振幅と波長がバラバラで複雑な波形を、複数の周波数の単純な波に分解する方法として、フーリエ変換があります。関数への変換を表し、以下の数式で表します。