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2004-02-23 さぁて、それじゃ研究の話するぞぉ!

monja2004-02-23

[]音楽情報圧縮の基礎「標本化」 音楽情報圧縮の基礎「標本化」を含むブックマーク


いきなりMP3アルゴリズムを説明するのは

かなりしんどいことになりそうなので

(読んでくれる人にとってではなく、俺にとっても)

とりあえず今日は、音声や音楽デジタル化をするための

必須作業である「標本化」(サンプリング)の話をします。


基本的に音っていうのは、空気の圧力変化なんだ。

人間の耳に届く空気の圧力変化(波形)の例を上の図に示します。

図の縦軸は振幅(音の圧力)、横軸は時間を表す。

PCは「0」と「1」しか扱えないので

この波形を0や1に変換しなければいけないんだ。


「一体、上の波形をどうやって、0や1にするんだよ?!」と思うでしょ?

「0」や「1」に変換する前に、まずやらなきゃいけない準備(標本化)

があるので、今日は先にそれを説明します。

とりあえずこの波形が時間軸に対して連続なので、

この波形を時間軸に対して離散(とびとび)にしないといけないんだ。

この時間軸に対して、とびとびにすることを「標本化」っていうんだ。

上の図の波形を標本化をした結果、下の図みたいに

時間軸に対して、とびとびになった波形ができました。

ちなみに、とびとびの間隔(標本化周期)を

短くすればするほど音質が良くなって

長くすればするほど、音質が悪くなっていきます。

例えばCDぐらいの音質を確保するなら、

この標本化周期は1/44100秒ぐらい必要になる。

一方、電話の標本化周期は1/8000秒なんだ。


これで、音を0や1にする準備ができたよ。

次に「量子化」って作業をすることにより、音を0や1に変換するんだけど

これは次回にお話します。



〜ちなみに〜

標本化周期って言い方は、あんまりメジャーじゃなく

標本化周波数とかサンプルレートっていう言い方が一般的かな。

この2つは、標本化周波数と逆数の関係にあります。

だから、標本化周波数とかサンプルレートが大きければ大きいほど

音質は良くなって、小さければ小さいほど音質は悪くなるってことだね。


実際に音を聞くときには、スピーカー

連続波形を送らなければいけないので

離散波形から、連続波形に戻す必要が出てくるんだけど

「離散波形から、連続波形に戻せるのか?

 離散波形の間と間のつなげ方なんか、無数にありそうじゃん?

 本当に元の連続波形に戻せるのかよ?」

って思うでしょ?

実は、連続波形がある条件を満たしている限り

離散波形から連続波形を一意に戻すことができる。

っていう、信じがたい「標本化定理」っていう定理があるんだ。

こいつは、ちょっと数学的に難しい話になるので

ここではその話はしません。

興味がある人は、フーリエ変換勉強してください。



[]2003年の国官庁訪問日記「第5話」 2003年の国鬼営K問日記「第5話」を含むブックマーク


2003年6月19日(木) 〜官庁訪問1日目〜

しっかし、二次試験合格発表前に官庁訪問をするっていうのは

どういうことなんだろう?

合格発表後に官庁訪問する方が、お互いにとって効率が良くなるのに。

何て、思ってしまう。

俺みたいに、二次試験に合格するかどうかが微妙な人にとっては

官庁訪問が無駄になる可能性もあるわけで……。(泣)

(ただし今年の国気官庁訪問は、二次合格してからになったみたいだね。

何で最初から二次合格してからにしないんだろう?参考URL)

まぁ、とりあえずこの一週間は、そういう暗いことを考えず

興味あるところをいろいろ訪問してみるかぁ!


ということで、前回の面接試験で言ったように、俺は◎◎に興味がある。

◎◎をしようと思ったら、とりあえずA庁とB庁とC省ってところかな?

とりあえず、まずはA庁に行ってみる。

A庁の訪問時間は、午後の3時間くらいだったかな?

大抵の省庁は、かなり長い時間拘束されると聞いてたので、結構意外だった。

なかなか良心的だなA庁は。(笑)

A庁は、1対1の面接じゃなくて

志望者全員(この日は20人くらいいた)と

人事の偉い人(1人)との質問会みたいな感じだった。

ただ、後ろに2人の職員がいて

志望者の発言内容をチェックしてるのが、ちらっと見えた!(笑)

何か嫌な予感がする。

多分、ここである程度の振り分けが行われているんだろうな。

と、とっさに思い、まともな質問をたくさんする。


そして案の定、その質問会の最後、いきなりの宣告が待っていた。

「え〜、まことにすまないのですが、この中から本面接に進める人は

 こちらで選別させていただきます。

 二次試験の合格発表が終わってから、連絡の来ない人は

 縁がなかったと思って諦めてください。

 なお、再度A庁を訪問する必要はありません。

 次にみなさんと会うのは、二次合格発表以降になります。

 それでは、ごきげんよう……」

との事。やっぱり予感的中!

きっと、質問しなかったり、変な事言った人は、

おそらくあぼーんだろうな……。

かと言って、まともな質問したからと言って安心できない……。

俺は、本面接まで進めるのか?すごい不安……。


しっかし、人事院は6月19日〜6月27日は

「業務説明期間」であって、採用とは関係が無いなんて言ってるけど

全然「業務説明期間」になってないじゃん!

実際はすでに、何かしらの選考が行われているじゃないか?!

と、ここで文句を言ってもしょうがないけど

どうも額面通りに業務説明期間ととると、痛い目にあいそうだ。

明日から心して、官庁訪問しよう……。

(この「業務説明期間」ってのも、なくなったみたい。

今年の官庁訪問は、どうも本当に採用面接だけになるらしいね。)


何だかんだで、一息ついたら午後5時を回っていた。

今から違うところを訪問してもいいのだが

官庁訪問は体力・精神力・忍耐力勝負みたいなところがあるので

早めに家に帰って寝ようと思い、この日は素直に帰った。


→第6話〜官庁訪問2日目〜に続く!

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