DE-S03｜情報Ⅰ 対策問題

正答

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この問題のポイント

音のデータ量計算（標本化周波数×量子化ビット数×チャンネル数） を問う問題です。音の計算はこの1本の式に集約されます。

解説

音のデジタル化では、1秒間に標本化周波数の回数だけ波の高さを測り(標本化)、その1回1回を量子化ビット数のビットで記録します(量子化)。ステレオは左右2つのマイクの音を別々に記録するので、チャンネル数も掛け算に入ります。

手順どおり計算します。

1. 1秒間の測定回数 = 44,100回(標本化周波数44,100Hz)。
2. 1チャンネルの1秒分 = 44,100 × 16ビット = 705,600ビット。
3. ステレオなので2倍 = 705,600 × 2 = 1,411,200ビット。
4. バイトに直す = 1,411,200 ÷ 8 = 176,400バイト ≒ 約176KB。

これは音楽CD(44.1kHz・16bit・ステレオ)のちょうど1秒分です。「標本化周波数 × 量子化ビット数 × チャンネル数 × 秒数 ÷ 8」という型に、問題文の条件を1つずつ代入する練習をしておきましょう。

共通テストの誤答選択肢は「チャンネル数の掛け忘れ」「÷8の忘れ」で作られるのが定番です。計算を終えたら、モノラルかステレオか・答えの単位がビットかバイトかを必ず見直してください。

選択肢の確認

1．○ 44,100×16×2÷8 = 176,400バイトの正しい計算結果。
2．× 約88KBは、チャンネル数2を掛け忘れてモノラル(1ch)で計算した値。
3．× 約44KBは、量子化を8ビット・モノラルとして計算した値(44,100×8×1÷8 = 44,100バイト)。
4．× 約1.4MBは、1,411,200ビットを÷8せずにそのままバイトと誤読した値。

ここだけは覚えよう

音のデータ量 = 標本化周波数 × 量子化ビット数 × チャンネル数 × 秒数 ÷ 8 — CD品質1秒 ≒ 176KB。