【G検定過去問風テスト】アナログからデジタルへ!PCMの仕組みを解説

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📝 問題

A-D変換によってデジタル化された音声信号を、1と0のバイナリコード(パルス信号)に変換して記録・伝送する代表的な方式として、最も適切な選択肢を1つ選べ。

  • A)メル周波数ケプストラム係数 (MFCC)
  • B)高速フーリエ変換 (FFT)
  • C)パルス符号変調 (PCM)
  • D)隠れマルコフモデル (HMM)
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  • 正解: C)パルス符号変調 (PCM)

💡 合格に近づく!徹底解説

  • 重要度: ★★☆

■ 1分で分かる!この問題の要点

  • PCM(Pulse Code Modulation)は、アナログの音声信号をデジタルデータ(0と1の数字の羅列)に変換して記録する代表的な方式である
  • 音楽CDやハイレゾ音源など、身近な音声データの記録形式の基礎となっている
  • 「標本化(サンプリング)」と「量子化」を経てバイナリコードに落とし込む

■ 初学者向け解説(例え話や背景)

私たちが普段発する声や音楽は、なめらかに変化する空気の波(アナログ信号)です。しかし、コンピュータはこのままでは理解できません。そこで、一定の間隔で波の高さを測り(標本化)、それを細かいメモリの数値に当てはめて(量子化)、最終的にコンピュータが読める「1と0の数字の羅列(バイナリコード)」に直す必要があります。例えるなら、なめらかな滑り台の高さを、細かく階段状に区切って数字のカルテに記録していくような作業です。このデジタル化の基本プロセスを担うのがPCMです!


■ 選択肢の解説

  • A) メル周波数ケプストラム係数 (MFCC)(×): スペクトル包絡の情報をメル尺度に基づいて抽出した、音声認識で最もよく使われる特徴量です。
  • B) 高速フーリエ変換 (FFT)(×): 時間軸の複雑な音の波を周波数成分に分解するための数理アルゴリズムです。
  • C) パルス符号変調 (PCM)(○): アナログの音声信号を1と0のバイナリコードに変換して記録・伝送する代表的な方式です。
  • D) 隠れマルコフモデル (HMM)(×): 時系列データの状態遷移を確率的にモデル化した、従来の音声認識などで使われたアルゴリズムです。

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