21PM040｜第21回 言語聴覚士国家試験 過去問

正答

（2）

この問題のポイント

標本化定理により記録可能な最高周波数は標本化周波数そのものではなく、その2分の1未満のナイキスト周波数である。

解説

アナログ音声はA/D変換で時間を標本化し振幅を量子化する。標本化周波数fsなら、折返しを避けて表現できる帯域は理想的にfs/2未満で、入力前にアンチエイリアスフィルタを通す。量子化ビット数を増やすと振幅段階が細かくなり量子化雑音が小さく、ダイナミックレンジが広がる。最大値を超える過大入力はクリッピング歪みを生む。保存はPCMの非圧縮方式や、可逆・非可逆圧縮方式を選べる。

選択肢の確認

1．「アナログ・デジタル変換が必要である。」：デジタル録音には連続信号を標本値へ変えるアナログ・デジタル変換が必要である。
2．「標本化周波数までの周波数成分を録音できる。」：記録上限は標本化周波数でなく、その半分のナイキスト周波数未満である。
3．「量子化ビット数が大きいほど量子化雑音は小さくなる。」：量子化ビット数が大きいほど振幅分解能が高まり、量子化誤差は小さくなる。
4．「録音レベルの調節が悪くて過大入力になると、音が歪む。」：過大入力で数値上限を超えると波形頂部が切れ、クリッピングによる歪みが出る。
5．「データを圧縮する方式としない方式とがある。」：音声データには非圧縮PCMと、容量を減らす可逆・非可逆圧縮方式がある。

覚えるポイント

fsの録音帯域はfs/2未満。ビット数は振幅精度、標本化周波数は時間・周波数帯域を決める。