大学入学共通テスト(情報) 過去問
令和4年度(2022年度)本試験
問11 (<旧課程>情報関係基礎(第1問) 問11)
問題文
アナログ信号をディジタル化するには、次の方法が広く使われている。まず、一定の時間間隔でアナログ信号の波の高さを取り出す。この操作を( シ )といい、1秒間に( シ )する回数を( シ )周波数(以降、fと呼ぶ。)という。次に、( シ )により取り出した値が、あらかじめ設定した段階のどれに最も近いかを判断し、その段階に対応する整数の段階値を割り当てる。この操作を( ス )といい、設定できる段階の数を決めるものを( ス )ビット数(以降、Qと呼ぶ。)という。このようにして割り当てられた値を2進法で符号化する。符号化した値を順に並べることでディジタル化が完了する。
この方法で、次の図3に示すアナログ信号をディジタル化する。Qを3ビットとすると、段階の数は( セ )になる。fを10Hzとし、Qを3ビットとすると、時刻0の時から順に表したディジタルデータの先頭12ビットは( ソ )となる。これに対してfを5Hzとし、Qを3ビットとすると、時刻0の時から順に表したディジタルデータの先頭12ビットは( タ )となる。
1秒あたりのデータ量は、( チ )で求められる。一般的な音楽CDでは、fに44100Hz,Qに16ビットが用いられ、圧縮せずに記録されている。この設定でディジタル化する場合、左右二つのデータが必要なステレオ音声では、1秒間あたり( ツ )バイトのデータ量が必要になる。
ディジタル化の際に( ス )によって誤差が生じるが、( テ )ことで、この誤差を小さくできる。しかし、( ト )。
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問題
大学入学共通テスト(情報)試験 令和4年度(2022年度)本試験 問11(<旧課程>情報関係基礎(第1問) 問11) (訂正依頼・報告はこちら)
アナログ信号をディジタル化するには、次の方法が広く使われている。まず、一定の時間間隔でアナログ信号の波の高さを取り出す。この操作を( シ )といい、1秒間に( シ )する回数を( シ )周波数(以降、fと呼ぶ。)という。次に、( シ )により取り出した値が、あらかじめ設定した段階のどれに最も近いかを判断し、その段階に対応する整数の段階値を割り当てる。この操作を( ス )といい、設定できる段階の数を決めるものを( ス )ビット数(以降、Qと呼ぶ。)という。このようにして割り当てられた値を2進法で符号化する。符号化した値を順に並べることでディジタル化が完了する。
この方法で、次の図3に示すアナログ信号をディジタル化する。Qを3ビットとすると、段階の数は( セ )になる。fを10Hzとし、Qを3ビットとすると、時刻0の時から順に表したディジタルデータの先頭12ビットは( ソ )となる。これに対してfを5Hzとし、Qを3ビットとすると、時刻0の時から順に表したディジタルデータの先頭12ビットは( タ )となる。
1秒あたりのデータ量は、( チ )で求められる。一般的な音楽CDでは、fに44100Hz,Qに16ビットが用いられ、圧縮せずに記録されている。この設定でディジタル化する場合、左右二つのデータが必要なステレオ音声では、1秒間あたり( ツ )バイトのデータ量が必要になる。
ディジタル化の際に( ス )によって誤差が生じるが、( テ )ことで、この誤差を小さくできる。しかし、( ト )。
- 電子化
- 分子化
- 数値化
- 標本化
- 分散化
- 量子化
- 信号化
- 暗号化
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この過去問の解説 (3件)
01
問題文では、「一定の時間間隔でアナログ信号の波の高さを取り出す」と説明されています。これはアナログ信号を時間ごとに区切って値を取り出す操作のことです。この操作は、ディジタル化の最初の段階で行われます。
このように、連続して変化する信号を一定間隔で取り出す操作を 標本化 といいます。また、1秒間に標本化する回数を 標本化周波数(サンプリング周波数) と呼びます。
アナログをデジタルにする全体の意味に近い言葉ですが、特定の操作名称ではありません。
化学分野の用語であり、信号処理とは無関係です。
意味は近いですが、正式な技術用語ではありません。
一定の時間間隔で信号の値を取り出す操作を指します。問題文の説明と一致します。
ばらけさせるという意味で、信号処理の用語としては不適切です。
取り出した値を段階に分ける操作を指します。これは(ス)に入る語です。
一般的な言葉であり、ここでの専門用語ではありません。
データを読めない形にする操作であり、内容が異なります。
アナログ信号を一定の時間間隔で取り出す操作は 標本化 といいます。
したがって、空欄(シ)の正解は 標本化 です。
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02
アナログ信号とは、音、光、電圧などのように、連続的に変化する電気信号のことです。
これを「0」と「1」のデータにディジタル化すると、コンピュータで処理ができるようになります。
アナログ信号のディジタル化は、標本化、量子化、符号化の3段階で行われます。
不適当です。
電子化とは、紙の資料をPDFなどのデジタルデータに変換することです。
不適当です。
分子化とは、2つ以上の原子が結びついて分子になることです。
不適当です。
数値化とは、抽象的な情報を具体的な数値で表現することです。
適当です。
標本化のことを、サンプリングともいいます。
不適当です。
分散化とは、1か所に集中していたモノを、複数の場所に分割して配置することです。
不適当です。
量子化は、空欄( ス )に当てはまります。
不適当です。
信号化とは、連続的に変化する電気信号を符号化して、コンピュータで処理ができるようにすることです。
ディジタル化も信号化の一種です。
不適当です。
暗号化とは、デジタルデータを第三者が解読できないように変換するセキュリティ技術です。
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03
正解は「標本化」です。
アナログ信号は連続的なデータであるため、図3のようになめらかな曲線で表されます。
一方でディジタル信号は、一定の時間間隔で波の高さを決めて(離散的なデータ)、それをつなげると曲線のように表すことができます。
アナログ信号をディジタル信号に変換するために、まずはアナログ信号を一定の時間間隔で測定し、波の高さを取り出す標本化が必要です。
不適切です。
不適切です。
不適切です。
適切です。冒頭で説明したように、標本化はアナログ信号を一定の時間間隔で測定し、波の高さを取り出す操作のことです。
「サンプリング」ともいいます。
不適切です。
不適切です。
不適切です。
不適切です。
アナログ信号をディジタル化するために、まずは標本化が必要です。
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