基本情報技術者試験受けます：(13)

本日より「基本情報技術者試験受けます」session2スタートです。
このシリーズでは、実践的な内容でお送りします。

というより、すぐに忘れがちなので、メモ代わりにしたいなと思います。(^^;)
忘れないためのお守りがわりに、アイキャッチ画像も「ワスレナグサ」に変更です。

今日のお題は「音声系の計算問題」です。

用語の確認

音声系の計算問題で登場する用語を確認します。
この用語を見るだけで「うげっ」💦となります。(私だけかもしれませんが。)
「うげっ」の原因は意味が分からないからです。

(1)標本化(サンプリング)
アナログ信号から一定の時間間隔で区切ってデータを採取することです。その単位は「Hz」(ヘルツ)です。1秒間に1回データを採取する場合「1Hz」となります。

「ヘルツ」とはドイツ人物理学者のハイリンヒ・ヘルツの名前にちなむものなのだそうです。(←これは基本情報技術者試験とはまったく関係なしです。)

(2)量子化
(1)で採取したデータを数値化したもの。この大きさを「量子化ビット数」と呼びます。
「量子化ビット数」なので単位は「ビット」ですね。

(3)符号化
(2)で得られた数値を特定の形式にすることです。これは計算にはあんまり関係ないんかもです。(あるかもしれないけど、あったらその時考えましょう。)

(以上「かんたん計算問題：音声サンプリングの計算方法がわかる」を参考にいたしました。)

実例その1：2013(平成25)年 春 問3

(問題文と解答選択肢は「出るとこだけ！基本情報技術者 テキスト＆問題集 2021年版」より)

計算に必要な材料を赤い文字にしました。また分かりやすくするために①・②の番号を付けました。①・②だけに注目します。
この問題では、①標本化(サンプリング)されるデータ量、②その結果作成されるデータの大きさが分かります。
文頭の「PCM符号化」は完全無視です。

①「1秒あたりのデータ量は64,000ビット」とは、1秒間に64,000ビットのデータが、標本化(サンプリング)されている、ということです。

②「量子化ビット数を8ビット」とするとあるので、1秒間に64,000ビットのデータが標本化(サンプリング)されたデータの容量は8ビットとなります。

①と②より、1秒間に標本化(サンプリング)される回数が分かります。
標本化(サンプリング)対象となるデータの大きさを、その作業の結果作成されるデータの大きさで、割り算します。
64,000ビット÷8ビット＝8,000回となります。
つまり、1秒間8,000回標本化(サンプリング)を行っています。

最後に、1秒間÷8,000回で「サンプリング間隔」が分かります。
求める答は「マイクロ秒」単位です。
マイクロ秒は、1秒×10^-6秒です。つまり1秒は1,000,000マイクロ秒となります。
1,000,000マイクロ秒÷8,000回＝125回となります。

回答は「ウ 125」です💡