モノラル音声に対して、標本化間隔 $T_s = \frac{1}{44.1 \times 10^3}$ 秒で標本化を行い、65536値の量子化を行い、自然2進符号化を行った場合、1秒あたり何ビットになるかを求める。

応用数学情報理論信号処理標本化量子化ビットレート
2025/6/20

1. 問題の内容

モノラル音声に対して、標本化間隔 Ts=144.1×103T_s = \frac{1}{44.1 \times 10^3} 秒で標本化を行い、65536値の量子化を行い、自然2進符号化を行った場合、1秒あたり何ビットになるかを求める。

2. 解き方の手順

(1) 標本化周波数を求める。標本化周波数 fsf_s は標本化間隔 TsT_s の逆数である。
fs=1Ts=44.1×103=44100f_s = \frac{1}{T_s} = 44.1 \times 10^3 = 44100 Hz
(2) 量子化ビット数を求める。量子化値が65536値であるとき、必要なビット数 nn2n=655362^n = 65536 を満たす。
2n=65536=2162^n = 65536 = 2^{16}
したがって、n=16n=16 ビットである。
(3) 1秒あたりのビット数を求める。標本化周波数 fsf_s は1秒あたりの標本数であり、各標本は16ビットで量子化されているので、1秒あたりのビット数は、標本化周波数に量子化ビット数を掛ければ良い。
44100×16=70560044100 \times 16 = 705600 ビット/秒

3. 最終的な答え

705600 ビット

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