A/D変換とサンプリング定理とは？

A/D変換とサンプリング定理とは、連続的なアナログ信号を一定間隔で標本化し、段階値へ量子化して符号化する処理がA/D変換である。元の波形を復元するには信号に含まれる最高周波数の2倍を超える標本化周波数が必要というのがサンプリング定理で、データ量の計算とあわせて問われる。

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基本情報技術者試験の頻出用語／テクノロジ系

A/D変換とサンプリング定理の意味

連続的なアナログ信号を一定間隔で標本化し、段階値へ量子化して符号化する処理がA/D変換である。元の波形を復元するには信号に含まれる最高周波数の2倍を超える標本化周波数が必要というのがサンプリング定理で、データ量の計算とあわせて問われる。

音楽CDは標本化44.1kHz・量子化16ビット・2チャネルなので、毎秒のデータ量は44100×16×2で約1.41Mビットになる。標本化周波数と量子化ビット数のどちらを上げても品質は上がるが、データ量も比例して増える。

標本化周波数が不足すると、単に粗くなるのではなく本来無い低い周波数成分が現れる折返し雑音（エイリアシング）が生じる。量子化ビット数は分解能であり、時間方向の細かさを決める標本化周波数とは別物である。

最終更新：2026-08-25／解説は資格暗記が独自に作成しています。過去問の出典は各問題に記載のとおりです。