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サンプリング周波数の量子化ビット数のデータ量

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応用情報技術者平成30年春期 午前問4

サンプリング周波数40kHz,量子化ビット数16ビットでA/D変換したモノラル音声の1秒間のデータ量は,何kバイトとなるか。ここで, 1kバイトは1,000バイトとする。

image.png

1、サンプリング周波数とは、標本化において、1秒間にアナログ音声からデータを取得する回数を示します。また量子化ビット数は、量子化において、1回ごとの取得データを何ビットで表現するかを示します。

転換ロジックは、
・サンプリング周波数40kHzとは、
 1秒間に40,000回データを取得する

・量子化ビット数16ビットとは、
 各々のサンプリングデータを16ビットで表現する

・1秒間のデータ量は「サンプリング回数×量子化ビット数」で求められるので、
 40,000回×16ビット=640,000ビット=640kビット=80Kバイト

2、アナログデータからディジタルデータへの変換では、標本化、量子化、符号化の3段階の処理を行います。
・標本化
 時間的に連続したアナログ信号(振幅、周波数、電圧など)を一定の時間間隔で測定する

image.png

・量子化
 標本化で得られた数値を整数などの離散値で近似する

image.png

・符号化
 量子化した整数値を2進数のビットに対応付ける

参照:
https://www.ap-siken.com/kakomon/23_aki/q4.html

サンプリング周波数と量子化ビット数)
http://www.kuma-de.com/blog/2008-09-12/100

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