情報に関する理論(全53問中44問目)
No.44解説へ
0~20kHzの帯域幅のオーディオ信号をデジタル信号に変換するのに必要な最大のサンプリング周期を標本化定理によって求めると,何マイクロ秒か。
出典:平成19年春期 問58
- 2.5
- 5
- 25
- 50
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解説
標本化定理とは、アナログ信号をデジタル信号に変換する際のサンプリングにおいて、デジタル化した信号を元のアナログ信号に戻すためには、アナログ信号の最高周波数の2倍以上でサンプリングしなければならないという定理です。
信号というのは波形で 1Hzの信号を図にすると以下のようになります。つまり、上弦と下弦が合わさって1回の波なので、この1Hzの信号を正しく記録するには2回の記録をしなければならないのです。
この問題の場合、0~20kHzの帯域幅ということなので、最高周波数 20kHzの2倍の40kHzでのサンプリングが必要ということになります。
ここまでわかれば後は、サンプリング1回あたりの周期を求めるため、1秒を40kHzで割り、
1÷40,000=25×10-6
「25マイクロ秒」という答えを得ることができます。
信号というのは波形で 1Hzの信号を図にすると以下のようになります。つまり、上弦と下弦が合わさって1回の波なので、この1Hzの信号を正しく記録するには2回の記録をしなければならないのです。
この問題の場合、0~20kHzの帯域幅ということなので、最高周波数 20kHzの2倍の40kHzでのサンプリングが必要ということになります。
ここまでわかれば後は、サンプリング1回あたりの周期を求めるため、1秒を40kHzで割り、
1÷40,000=25×10-6
「25マイクロ秒」という答えを得ることができます。
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