応用情報技術者 2010年 秋期 午前2 問13
問題文
マイクロホンから入力された音声信号をメモリに記録する機能と、メモリに記録された音声データをスピーカから出力する機能とをもつディジタル録音・再生システムに関する記述のうち、適切なものはどれか。
選択肢
ア：A/D変換器の出力及びD/A変換器の入力を、 メモリのデータ線に接続する。（正解）
イ：音質はサンプリング周波数で決まり、 量子化ビット数は関係しない。
ウ：録音時には D/A変換、 再生時には A/D変換を行う。
エ：録音と再生とを同時に行わないならば、 1 個の A/D変換器だけで録音も再生もできる。
マイクロホンから入力された音声信号をメモリに記録する機能と、メモリに記録された音声データをスピーカから出力する機能とをもつディジタル録音・再生システムに関する記述【午前2 解説】
要点まとめ
- 結論：A/D変換器の出力とD/A変換器の入力はメモリのデータ線に接続するのが正しい。
- 根拠：音声信号はアナログからデジタルに変換されメモリに記録され、再生時はデジタル信号をアナログに戻すための接続が必要。
- 差がつくポイント：サンプリング周波数と量子化ビット数の役割、録音・再生時の変換器の使い方を正確に理解すること。
正解の理由
選択肢アは、A/D変換器の出力（デジタル信号）とD/A変換器の入力（デジタル信号）がメモリのデータ線に接続されることを示しており、これはディジタル録音・再生システムの基本構成に合致します。録音時はアナログ音声をA/D変換してデジタル化しメモリに保存し、再生時はメモリのデジタルデータをD/A変換してアナログ音声に戻します。したがって、デジタル信号のやり取りはメモリのデータ線を介して行われるため、アが正解です。
よくある誤解
- サンプリング周波数だけで音質が決まると誤解しがちですが、量子化ビット数も音質に大きく影響します。
- 録音時にD/A変換、再生時にA/D変換を行うという逆の処理は誤りです。
解法ステップ
- 音声信号の流れを理解する（録音はアナログ→デジタル、再生はデジタル→アナログ）。
- A/D変換器とD/A変換器の役割を確認する。
- メモリはデジタルデータを保存するため、デジタル信号の入出力が必要と認識する。
- 各選択肢の記述が基本構成に合致しているか検証する。
- 正しい接続と処理の流れを示す選択肢を選ぶ。
選択肢別の誤答解説
- イ：音質はサンプリング周波数だけでなく量子化ビット数も重要であり、量子化ビット数を無視するのは誤りです。
- ウ：録音時にD/A変換、再生時にA/D変換を行うのは逆であり、録音はA/D変換、再生はD/A変換が正しい。
- エ：録音と再生を同時に行わない場合でも、再生にはD/A変換器が必要であり、A/D変換器だけでは再生できません。
補足コラム
ディジタル録音・再生システムでは、音声信号をデジタル化する際に「サンプリング周波数」と「量子化ビット数」が重要です。サンプリング周波数は1秒間に何回音を測定するかを示し、量子化ビット数は音の振幅を何段階に分けて表現するかを示します。両者が高いほど音質は良くなりますが、データ量も増加します。
FAQ
Q: サンプリング周波数が高いほど音質は必ず良くなりますか？
A: 基本的には高いほど音質は向上しますが、量子化ビット数も音質に影響するため両方のバランスが重要です。
A: 基本的には高いほど音質は向上しますが、量子化ビット数も音質に影響するため両方のバランスが重要です。
Q: 録音と再生に同じ変換器を使うことは可能ですか？
A: 録音はA/D変換、再生はD/A変換が必要であり、同じ変換器で両方を兼ねることはできません。
A: 録音はA/D変換、再生はD/A変換が必要であり、同じ変換器で両方を兼ねることはできません。
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