音声データのしくみ
レン♪♬♩～
リリナあっ！その曲、知ってるわ。
レンコンピュータから音楽が聞けて便利だよね！オレの大好きな歌もたくさん保存してあるんだ。
リリナコンピュータはどうやって音を流すことができるのかしら？楽譜をおぼえているのかな…？
レンコンピュータは楽譜や音符を知っているわけではないよ。音楽のような音声データを、デジタル化してあつかっているんだ。
リリナどうやってデジタル化しているのか、一緒に見てみましょう！
みなさんが聞いてきた音楽で一つ好きな歌を思い出してください。
３分間の曲であれば、３分の間ボーカルが歌ったり、ピアノやドラムが演奏していたり…途切れることはありませんね。
歌のような連続した区切りのない音声データを、コンピューターであつかうためには、情報に区切りをもたせることが必要なのです。
音声データは音の大きさの集まり
音声データは、時間と信号の大きさ両方をデジタル化する必要がある
レンオレたちが聞いている音はどのように聞こえているのかな。
リリナえっ…。音は耳から聞いているわよ？
レンそうだね。どうなって耳まで音がとどくのかな？もともと音は空気の振動から伝わるんだよね。それを波のようなグラフで表すんだ。
リリナ空気中を音が伝わっているのね。目には見えないから不思議ね。その空気の波を人間は「音」として認識するということね
コンピューターは音声を音の高さの集合としてあつかい、情報に区切りをもたせてデータを数値として表現できるようにします。
これを「デジタルデータへの変換」と言います。この変換をすることでコンピューターは音声をデータとして理解することができるのです。
音声データを表す流れ
音声データをデジタルデータへ変える流れ、標本化→量子化→符号化を知ろう
レン音声データは時間と信号レベル両方をデジタル化する必要があるよ
★標本化（サンプリング）
音声データを一定の時間単位で区切り、標本化します。
横の時間軸を区切りのあるデジタルデータにします。
★量子化
信号レベルを何段階で表すかを決めて、標本化したデータをその段階数に当てはめて数値化することです。
縦軸を区切りのあるデジタルデータ（数値化）に変換します。
★符号化
量子化で得た数値を２進数になおします。
標本化の間隔が短いほど、また量子化の段階数が多いほど、元のアナログ音声に近いものになります。
レンまた２進数がでてきたね！みんな覚えているかな？この標本化→量子化→符号化のながれでデジタル化する方法をPCM方式（パルス符号変調方式）というよ。
まとめ
日常にある区切りのないデータ（音声や画像など）をコンピュータであつかう場合には、デジタル化する必要がある
レン音声データを数値化することにより、コンピューターは音声を理解することができるんだね。
リリナその数値化する流れは、標本化→量子化→符号化ね。数値で音声を表現できるコンピューターは本当にすごいわ！
保護者の方へ
大学入学共通テスト「情報科目」のサンプル問題に、音のデジタル化の問題がありました。
これからの子供たちにとって、情報という科目の勉強は当たり前になっていきます。
私たち保護者も、一緒に知識をアップデートしていきましょう！
