平成28年度 III-13

科目: 専門科目 / 分野: 情報工学部門 / 年度: 平成28年度

III-13 問題画像

出典:公益社団法人 日本技術士会「技術士第一次試験 過去問題」

音楽用CDの品質(サンプリング周波数44.1kHz、量子化16ビット、2チャネル)で5分間の音声の、非圧縮のデータ量を求める問題。正答は約50.47Mバイト。

解説

この問題で問われていること

サンプリング周波数、量子化ビット数、チャネル数、時間から、非圧縮の音声データ量を計算する問題。

解き方

① 音のデータ量=サンプリング周波数×ビット数×チャネル数×秒数(8ビット=1バイト)
② 44,100×16×2=1,411,200ビット/秒=176,400バイト/秒 → ×300秒=52,920,000バイト≒50.5Mバイト
③ ④

正解が正しい理由

1秒あたりのデータ量は、44,100(サンプル/秒)×16ビット×2チャネル=1,411,200ビット/秒=176,400バイト/秒。5分は300秒なので、176,400×300=52,920,000バイト。これを1Mバイト=1,048,576バイトとして換算すると、約50.47Mバイトとなる。したがって④が最も近い。

この問題で必要な基礎

■ デジタル音声のデータ量
・サンプリング周波数44.1kHz: 1秒間に音の大きさを44,100回記録する
・16ビット: 1回の記録を16ビット(2バイト)で表す
・2ch: 左右2つのチャネル分を記録する
したがって1秒あたり44,100×16×2ビットで、これを8で割るとバイトになります。

■ Mバイトの換算
ここでは1Mバイト=1,048,576バイト(2²⁰)として50.47Mバイトになります。

各選択肢について

覚えるべきポイント

非圧縮の音声データ量=サンプリング周波数×量子化ビット数×チャネル数×時間。ビットをバイトに直す(÷8)ことを忘れない。

キーワード: 音声データ量、サンプリング周波数、量子化ビット数、PCM、非圧縮、ステレオ、CD、情報工学部門