PCMに関するネットワークスペシャリスト試験

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今回は PCM（Pulse Code Modulation：パルス符号変調） をテーマに、ネットワークスペシャリスト試験風の問題を 10問 作成します。

PCMは音声やアナログ信号をディジタル化する方式で、通信や音声符号化に広く利用されています。

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PCMに関する問題（10問）

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■ 問題1

PCMにおいて、アナログ信号をディジタル化する際に最初に行われる処理はどれか。

A. 量子化

B. 標本化

C. 符号化

D. 復号

正解：B

解説：PCMではまずアナログ信号を一定の時間間隔で標本化する。

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■ 問題2

PCMで標本化定理を満たすために必要な標本化周波数はどの条件か。

A. 信号の最大周波数の半分

B. 信号の最大周波数以上

C. 信号の最大周波数の2倍以上

D. 信号の最大周波数の4倍以上

正解：C

解説：標本化定理によれば、標本化周波数は信号の最大周波数の2倍以上である必要がある。

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■ 問題3

電話音声の標準PCM方式における標本化周波数はどれか。

A. 4 kHz

B. 8 kHz

C. 16 kHz

D. 44.1 kHz

正解：B

解説：電話音声では3.4 kHzまでの音声帯域を扱うため、標本化周波数は8 kHzが用いられる。

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■ 問題4

PCMで標本化した信号を有限の値に丸める処理を何というか。

A. 符号化

B. 量子化

C. 復号

D. 復調

正解：B

解説：標本化した連続値を離散値に丸める処理を量子化という。

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■ 問題5

電話音声用PCMにおける量子化ビット数は標準的に何ビットか。

A. 4ビット

B. 8ビット

C. 12ビット

D. 16ビット

正解：B

解説：電話音声のPCM符号化では8ビットの量子化が標準。

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■ 問題6

電話用PCM（G.711）で使用される符号化方式はどれか。

A. 線形PCM

B. μ-law/A-law圧伸PCM

C. ADPCM

D. MP3

正解：B

解説：G.711ではμ-law（北米・日本）やA-law（欧州）の圧伸方式が用いられる。

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■ 問題7

PCM方式で1秒間に必要なデータ量（ビットレート）を求める計算式として正しいものはどれか。

A. 標本化周波数 × 量子化ビット数

B. 最大周波数 × 量子化ビット数

C. 標本化周波数 ÷ 量子化ビット数

D. 最大周波数 ÷ 標本化周波数

正解：A

解説：ビットレートは「標本化周波数 × 量子化ビット数 × チャンネル数」で計算される。

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■ 問題8

電話音声のPCM符号化（G.711）で1チャンネルあたりのビットレートはどれか。

A. 32 kbps

B. 48 kbps

C. 64 kbps

D. 128 kbps

正解：C

解説：8 kHz × 8ビット = 64 kbps が1チャンネルのビットレート。

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■ 問題9

PCMにおける量子化誤差は主にどの要因で発生するか。

A. 標本化周波数の不足

B. 量子化ビット数の有限性

C. 符号化方式の違い

D. 復号アルゴリズムの違い

正解：B

解説：有限のビット数で近似するため、必ず量子化誤差が生じる。

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■ 問題10

PCMにおいて帯域圧縮を実現するための改良方式の1つはどれか。

A. FDMA

B. CDMA

C. ADPCM

D. OFDM

正解：C

解説：ADPCM（Adaptive Differential PCM）はPCMの改良方式で、差分符号化により圧縮を行う。

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✅ これで PCMに関する問題10問 が完成しました。

👉 ご希望でしたら、この続きを 午後Ⅰ形式（数値計算問題：ビットレート計算やデータ量算出） や 午後Ⅱ形式（音声伝送シナリオでPCMとADPCMを比較） に展開することも可能です。作成しますか？