計測・制御に関する理論(全11問中3問目)

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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。

出典:平成30年春期 問 4

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分野:テクノロジ系
中分類:基礎理論
小分類:計測・制御に関する理論
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
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
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
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。

つまり、この問題のA/D変換は以下の条件で行うことになります。
  • サンプリング周波数40kHz → 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 → 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

単位をバイトに変換すると、

 640kビット÷8=80kバイト

したがって正解は「ウ」です。

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