アナログからデジタルへの変換。AD変換（アナログ・デジタル変換）は、連続的な「アナログ信号（音、温度、圧力、電圧など）」を、「デジタル信号（0と1の数値）」へ変換するプロセス全体の総称です。では、PCM（パルス符号変調）は ? アナログ信号をデジタル化するための具体的な変調方式（やり方）の一つです。
アナログからデジタルへPCM（パルス符号変調）
流々星 奏最近はデジタル通話用無線機が主流ですけど、そもそもアナログ無線とデジタル無線って何が違うんですか?
ルウェルナ話した音声信号の波形をそのまま搬送波に乗せて変調して飛ばすのがアナログ無線機、音声信号をデジタル信号(0,1)に変換し、変調して飛ばすのがデジタル無線機です。
流々星 奏どうやってデジタルデータに変換するんですか?
ルウェルナ次のシュミレータを試してみてください。
PCM（パルス符号変調）のステップ別シミュレータ
PCM変調の仕組み（標本化・量子化・符号化）
ルウェルナ縦軸がサンプリング（標本化）で、このシュミレータでは3段階試せます。横軸が量子化で、量子化したものを最終的に符号化（数値化）します。
流々星 奏縦軸も横軸も細かければ細かいほうが、もとの波形に近づくってことですよね。
ルウェルナそうですね。例えば、音楽CDの規格である 44.1kHz（キロヘルツ） のサンプリングでは、「1秒間の間に、アナログ波形を測定する（標本化する）ポイントが 44,100回 ある」 という意味です。
ルウェルナ音楽CDの量子化ビット数は 16ビット です。
16ビットの量子化では、アナログ波形の電圧の振幅を、216= 65,536段階の細かいレベルに分けて符号化（数値化）しています。先のシュミレータの横軸が、0000000000000000〜1111111111111111まで変化すると思ってください。
流々星 奏それだけ細かくデータ化しているので、デジタル化しても綺麗な音質になっているんですね。
FSK : frequency shift keying
流々星 奏デジタル化した音声データをどうやって搬送波に乗せて飛ばすんですか?
ルウェルナ変調方式自体は色々あるのですが、今回はよく使用されているFSKについて説明します。
ルウェルナFSK : frequency shift keying
デジタルデータの0と1をそれぞれ、2つの周波数に変化させます。1回の変調で送信できるのは1ビットです。
ルウェルナデジタルの通話用無線機で使用されている4値FSKの場合、00、01、11、10をそれぞれ4つの周波数に変化させます。1回の変調で2ビット送信できます。
ルウェルナ超高速で変調して電波で飛ばし、相手側で受信してデジタルデータをアナログデータに戻すことで、音声が相手に届きます。
エンコード／デコード encode ／ decode
- エンコード : 信号やデータを一定の規則に従って符号化すること。
- デコード : 信号やデータを一定の規則に従って復号すること。
- コーデック : 信号やデータを一定の規則に従って符号化したり復号する装置やソフトウェア
ルウェルナエンコーダーはデータを符号化する装置。デコーダーはデータを復号する装置です。電気通信業界ではよく耳にする言葉なので合わせて覚えておけると良いですね。
最近はCDプレーヤーで再生することも少なくなりました。音楽配信サブスクで十分といえば十分。そこまで良い耳は持っていないので、ハイレゾの良さも正直わからない。でも、たまにサブスクでなく、保有しているCDを再生して聞きたくなる時はある。綺麗な音で聞きたいから? そうでもない気がします。プレーヤーにディスクをセットして再生する。それが当たり前だった時代に思いを馳せる。そんな儀式を行いたいのかもしれません。
