平成25年度 春期 午前 問26

✓ これが正解イ標本化

解説

一定の周期で切り出す段が標本化にあたります。

音のようなアナログの信号をデジタルに直す流れは、三つの段に分かれます。まず一定の周期で波を縦に切り、その瞬間の値を取り出します。この段で得られる値は 1.732 のような区切りのない実数で、まだアナログのままです。次に、その実数をあらかじめ決めておいた段数の中で一番近い段へ丸めます。ここで初めてとびとびの数になり、丸めた分だけ誤差が生まれます。最後に、丸めた数を二進のビット列へ直して、ようやくデジタルデータになります。設問はアナログ値のまま切り出すと書いていますから、丸める前の一段目、つまり標本化を指しています。三つの段を取り違えないための言い方があります。標本化は横軸である時間を刻み、量子化は縦軸である値を刻む、という対比です。どちらの軸を刻んでいるかを確かめれば、四つの語はそのまま並べ替えられます。刻む周期をどこまで細かくすればよいかは、元の信号に含まれる最も高い周波数の二倍より細かく取れば復元できる、という定理で決まります。

ほかの選択肢はなぜ違うのか

• ア逆量子化：丸めた数から元の段の値へ戻す、再生する側の処理です。デジタルからアナログへ向かう向きですので、波から値を取り出す作業よりも後、しかも受け取った側での工程になります。
• ウ符号化：段へ丸め終えた数を、二進のビット列として表す三段目です。すでに数になっているものを書き表す作業ですから、波から値を取り出す最初の段とは別の工程です。
• エ量子化：取り出した実数を決められた段数へ丸める二段目で、最も紛れやすい相手です。丸めた時点で値はとびとびになりますので、アナログ値のままという設問の一句が、この段を外しています。