放送部での音声収録
高校の放送部員であるさくらさんは、顧問の先生と、学校紹介ビデオで使うナレーション(ナレーションA)を録音する際の設定について話している。
先生:「さくらさん、マイクから入ってくる音は、そのままではコンピュータで扱えません。音のようなアナログデータをデジタルデータに変換する必要があります。この変換には、大きく分けて『標本化』と『量子化』という2つのステップがあります。」
さくら:「標本化と量子化、ですか。」
先生:「そうです。(図1)を見てください。元の滑らかな音の波(アナログ)を、まず一定の時間間隔で区切って、その瞬間の音の大きさを測定します。この時間間隔を細かくするほど、元の音に忠実になります。これが『標本化』です。」
グラフ
Alt: 元の滑らかな音の波形(青線)と、一定間隔でその高さを測定した標本化データ(赤の点とカクカクした線)。
先生:「次に、測定した音の大きさ(振幅)を、あらかじめ決められた段階(レベル)のどれに一番近いかで表します。この段階を細かくする(多くのビット数を使う)ほど、より正確な音の大きさになります。これが『量子化』です。」
さくら:「なるほど。では、ナレーションAの設定はどうしましょうか。」
先生:「ナレーションAはWebサイトで使う声のデータなので、データ量を抑えめにしましょう。
先生:「一方で、音楽CDなどでは、もっと高音質な設定が使われます。」
先生の説明と図1に関する記述として、最も適切なものを次のA〜Dのうちから一つ選べ。
デジタル化された音声のデータ量は、以下の式で計算できる。
データ量 (ビット) = 標本化周波数 (Hz) × 量子化ビット数 (ビット) × チャンネル数 × 時間 (秒)
**設定A(ナレーション用)**で 60 秒間のナレーションを録音したとき、そのデータサイズは 何 KB(キロバイト) になるか。
最も近い値を、次のA〜Dのうちから一つ選べ。 ただし、1 KB = 1000 バイトとし、1 バイト = 8 ビットとする。
**設定B(音楽CD品質)**で 10 秒間のデータを保存するために必要な記憶容量(バイト)は、**設定A(ナレーション用)**で 10 秒間のデータを保存する場合の、およそ何倍になるか。
計算して、整数で答えよ。
ヒント: 整数で答えよ
さくらさんは、ナレーションA(設定A)のデータ量をさらに削減したいと考えた。
以下の ①〜③ のうち、元の音声を録音し直す(再収録する) ことなく、デジタル化された後のデータ(ナレーションA)のデータサイズを削減できる手法として、適切なものはどれか。その組み合わせを、後のA〜Hのうちから一つ選べ。
① 標本化周波数を 11000 Hz から 8000 Hz に下げる。 ② MP3 形式など、音声の非可逆圧縮(元に戻せない圧縮)を行う。 ③ ステレオ(2チャンネル)に変換する。