ADPCM圧縮やデータ量計算に関するネットワークスペシャリスト試験問題

 以下に、ネットワークスペシャリスト試験に出題される「ADPCM圧縮」や「音声のデータ量計算」に関する類題10問と、それぞれの解答と解説を示します。

類題1

問題1：
音声を標本化周波数12kHz、量子化ビット数16ビットで5秒間サンプリングして音声データを取得した。このデータを、圧縮率1/4のADPCMで圧縮したときのデータ量は何kバイトか？

解答：
30kバイト

解説：

  1. 元のデータ量 = 12,000 × 16 × 5 = 960,000ビット
    → 960,000 ÷ 8 = 120,000バイト
    → 圧縮後：120,000 × 1/4 = 30,000バイト = 30kバイト

類題2

問題2：
標本化周波数8kHz、量子化ビット数8ビット、録音時間が10秒の音声を1/2圧縮のADPCMで圧縮したときのデータ量は？

解答：
5kバイト

解説：
元のデータ量 = 8,000 × 8 × 10 = 640,000ビット → 80,000バイト
→ 圧縮後：80,000 × 1/2 = 40,000バイト = 40kバイト

→（解答ミス：40kバイトが正しい）
正答：40kバイト

類題3

問題3：
サンプリング周波数16kHz、量子化16ビット、記録時間2秒、圧縮率1/8のADPCMを使う場合、圧縮後のデータ量は？

解答：
8kバイト

解説：
16,000 × 16 × 2 = 512,000ビット → 64,000バイト
→ 圧縮：64,000 × 1/8 = 8,000バイト = 8kバイト

類題4

問題4：
ADPCMで圧縮した結果、データ量が40kバイトとなった。圧縮率が1/4であるとき、元の音声は何秒間の録音か？（標本化周波数は10kHz、量子化16ビット）

解答：
4秒

解説：
圧縮前のデータ量 = 40kバイト × 4 = 160kバイト = 160,000バイト
→ 1秒あたりのバイト数 = 10,000 × 16 ÷ 8 = 20,000バイト
→ 時間 = 160,000 ÷ 20,000 = 8秒
（→ミスあり。問題条件では圧縮後＝40k → 元＝160k → 時間=160,000 ÷ 20,000）
正答：8秒

類題5

問題5：
音声を44.1kHz、16ビット、モノラルで記録した。ADPCMで1/4に圧縮したとき、10秒のデータ量は？

解答：
220.5kバイト

解説：
44,100 × 16 × 10 = 7,056,000ビット = 882,000バイト
→ 圧縮後 = 882,000 ÷ 4 = 220,500バイト = 220.5kバイト

類題6

問題6：
8kHz、16ビット、ステレオで10秒録音した音声を、1/2圧縮のADPCMで圧縮したときのデータ量は？

解答：
160kバイト

解説：
8,000 × 16 × 2（ステレオ） × 10 = 2,560,000ビット → 320,000バイト
→ 圧縮：320,000 × 1/2 = 160,000バイト = 160kバイト

類題7

問題7：
標本化周波数が22.05kHz、16ビット、モノラルで3秒録音した音声を、1/4圧縮のADPCMで圧縮したときのデータ量は？

解答：
33.075kバイト

解説：
22,050 × 16 × 3 = 1,058,400ビット = 132,300バイト
→ 圧縮：132,300 × 1/4 = 33,075バイト = 33.075kバイト

類題8

問題8：
圧縮率が1/4のADPCMで、1分間の音声（8kHz、16bit、モノラル）を圧縮したときのデータ量は？

解答：
120kバイト

解説：
8,000 × 16 × 60 = 7,680,000ビット = 960,000バイト
→ 圧縮：960,000 × 1/4 = 240,000バイト = 240kバイト
正答：240kバイト

類題9

問題9：
音声信号をADPCMで圧縮した結果、20kバイトになった。標本化周波数が8kHz、16ビット、モノラルであるとき、録音時間は？

解答：
1.25秒

解説：
元データ = 20kB × 4 = 80kB = 80,000バイト
→ 秒数 = 80,000 ÷ (8,000 × 2) = 80,000 ÷ 16,000 = 5秒

→ミス：上記は1/4圧縮前のデータ
→ 元: 8,000 × 16 = 128,000bps = 16,000B/s
→ 時間 = 80,000 ÷ 16,000 = 5秒
正答：5秒

類題10

問題10：
音声を標本化周波数11kHz、量子化ビット数16bit、5秒間録音してADPCM（1/4）で圧縮したときのデータ量は？

解答：
27.5kバイト

解説：
11,000 × 16 × 5 = 880,000ビット = 110,000バイト
→ 圧縮後：110,000 × 1/4 = 27,500バイト = 27.5kバイト

必要であれば、これらの問題をPDFや選択式形式、自動採点形式に加工することも可能です。希望があればお知らせください。

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