画像処理 標本化周波数が 2f 以下であった場合、原信号にはない偽の周波数 − がエイリアス信号として、復元信号に現れる。 よって、連続信号の標本化においては、ナイキスト周波数 2 f よりも高い 周波数で、標本化を行わなくてはならない。 画像を平滑化(ぼかす)し、原画像と...↓誤植等ありましたらご指摘ください。 今回のテーマは、「音声サンプリング」の計算問題です。いくつか難しそうな用語が出てくるので、それらの意味を理解することから始めましょう。用語の意味がわかれば、計算方法が見えてきます。もくじ音声サンプリングの計算問題を解くポイントは、用語の意味がわかったら、計算の例として、演奏時間 5 分の音楽を、サンプリング周波数 44.1 kHz、量子化ビット数 16 ビット、PCM 形式、ステレオ( 2 チャンネル)でデジタル化した場合のデータの容量を、M バイト(メガ・バイト)単位で求めてみましょう。ここでは、1 M バイト= 1000000 バイトとします。計算するときの考え方を、以下に示します。単に掛け算をしているだけですが、用語の意味と対応付けて、計算方法を理解してください。60 分の音声信号(モノラル)を,標本化周波数 44.1 kHz,量子化ビット数 16 ビットの PCM 方式でディジタル化した場合,データ量はおよそ何 M バイトか。ここで,データの圧縮は行わないものとする。それでは、音声サンプリングの過去問題を解いてみましょう。最初は、先ほど示した計算の例と同じ手順でできる問題です。計算するときの考え方を、以下に示します。問題に「およそ何 M バイトか」とあるので、 317.52 Mバイトに近い 320 M バイトの選択肢ウが正解です。音声のサンプリングを 1 秒間に 11,000 回行い、サンプリングした値をそれぞれ 8 ビットのデータとして記録する。このとき,512 × 10ア 77 イ 96 ウ 775 エ 969
アナログの値をデジタル変換することで、デジタルデータにすることができる。デジタル変換はアナログ信号を標本化(サンプリング)した後、量子化によって、サンプリングの位置で濃度や輝度を整数値で読み取る。アナログ情報を適切な間隔ごとに読み取る操作。この間隔は小さいほうがアナログ情報に近くなる。しかし、サンプリング数が多くなると情報量も多くなるため、計算処理やデータ保存には不利になる。そのため、少ないサンプリングでアナログ信号の情報に近い状態でデジタル化しなければならない。目的とするアナログ信号に対し、サンプリングする間隔(サンプリング周波数)がアナログ信号の周波数の2倍(ナイキスト周波数)以上であれば、サンプル値から忠実に元の信号が復元できるという定理。わかりやすく周期で考えると、目的とするアナログ信号に対し、サンプリングする間隔がアナログ信号の半周期以下であれば、サンプル値から忠実に元の信号が復元できるという定理。つまり、アナログ信号を適切にサンプリングするためには、サンプリング間隔(サンプリング周波数の1周期)をアナログ信号の半周期以下にしなければならない。 まずはこちらの最強になめくさった動画を見ていただきたい。回転する変顔を撮る間隔が、回転周期の1/2よりも長くなると、逆回転しているように見え、本来の回転方向を再現できなくなることが分かる。サンプリング間隔がアナログ信号の半周期のとき、サンプリングした値からアナログ信号へ正しく復元することができる限界の周期となる。このとき、アナログ信号の周波数は、サンプリング周波数の1/2になっている。上の図では、アナログ信号の周期は0.4[cm/cycles]、サンプリング間隔は0.2cmで、サンプリング間隔がアナログ信号の周期の半分になっている。また、サンプリング間隔は0.2cmなので、サンプリング周波数は1/0.2=5[cycles/cm]。アナログ信号の周波数は2.5[cycles/cm]で、サンプリング周波数の1/2になっている。サンプリング間隔がアナログ信号の半周期より短いとき、サンプリングした値から、アナログ信号へ正しく復元することができる。このとき、サンプリング周波数はアナログ信号の周波数の1/2よりも小さい。サンプリング間隔がアナログ信号の半周期より長いとき、本来の信号を正しく復元することができない。このとき、サンプリング周波数はアナログ信号の周波数の1/2よりも大きい。サンプリング定理を満たさない間隔でサンプリングを行うと、このようなエリアシングエラー(折り返しエラー)が生じる。サンプリング間隔から、デジタルで復元できる限界(サンプリング間隔=アナログ信号の半周期のとき)のサンプリング周波数をナイキスト周波数という。ナイキスト周波数は次の式で表される。\(u_N=\dfrac{1}{2x}\)サンプリング間隔=アナログ信号の半周期のとき、アナログ信号の周波数はサンプリング周波数の1/2になっている。サンプリング間隔を\(x\)とすると、サンプリング周波数は\(f=\dfrac{1}{x}\)アナログ信号の周波数は、サンプリング周波数の1/2になっているので、\(u_N=\dfrac{1}{2x}\)サンプリング間隔を\(x\)とすると、復元できるアナログ信号の周期は\(2x\)で、\(f=\dfrac{1}{T}\)より、周期と周波数は反比例の関係なので、\(u_N=\dfrac{1}{2x}\)サンプリングする間隔を0.2cmとしたとき、復元できる限界のアナログ信号の周期は0.4[cm/cycles]。このときの周波数は1/0.4=2.5[cycles/cm]である。 有効視野51cmのガンマカメラで1.5倍の拡大撮影を行う場合、収集マトリクスを64×64とすると、ナイキスト周波数[cycles/cm]はどれか。1. 見読... 最後に、これまでとは、ちょっと毛色の違う問題を解いてみましょう。デジタル化された音声データをダウンロードするときのバッファリング時間を求める問題です。計算するときの考え方を以下に示しますので、 1 つずつ丁寧に確認してください。ここでは、 M = 1000 k としています。以上のことから、バッファリング時間は 50 秒であり、選択肢アが正解です。以上、「音声サンプリング」の計算問題の解き方を説明しましたが、十分にご理解いただけましたでしょうか。それでは、またお会いしましょう! 一般常識で解ける マネジメント と ストラテジ の計算方法|かんたん計算問題ITエンジニアも知っておくべき 財務会計 の計算方法|かんたん計算問題略語でわかる MIPS の計算方法|かんたん計算問題ビットパターンの計算問題|かんたん計算問題構造と仕組みを知ればできる 磁気ディスク装置 の計算方法|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|かんたん計算問題通信ネットワークの計算方法がわかる|かんたん計算問題工数の計算方法がわかる|かんたん計算問題稼働率の計算方法がわかる|かんたん計算問題期待値の計算方法がわかる|かんたん計算問題大手電気メーカーでPCの製造、ソフトハウスでプログラマを経験。独立後、現在はアプリケーションの開発と販売に従事。その傍ら、書籍・雑誌の執筆、またセミナー講師として活躍。軽快な口調で、知識0ベースのITエンジニアや一般書店フェアなどの一般的なPCユーザの講習ではダントツの評価。Copyright (C) 2020 SE plus Co., Ltd. All Rights Reserved.当サイト掲載の記事の無断複写・転載を禁じます。
真正性 アンシャープマスキング処理(ボケマスク処理) 鋭 https://www.seplus.jp/dokushuzemi/fe/fenavi/easy_calc/sampling_voices >ナイキスト周波数はfn=1Hz,ナイキスト間隔は Tn=1なのでしょうか? 「周期T=2の波」が正弦波なら、そうでしょう。 >ナイキスト周波数以上でサンプリングすればいいという記述はどういった意味なのでしょうか? おっしゃるように、これは間違いと思われます。 ▶ ・作成の責任の所在を明確にすること。 周波数方向 256 サンプリングすると考えると、 125 × 256=32,000Hz.