音

動画や音声、これらはもともと滑らかに変化する信号です。例えば、マイクで音を拾うと、空気の振動が電気信号に変換されます。この電気信号は時間とともに滑らかに変化しており、これをアナログ信号と呼びます。しかし、コンピュータはこのような滑らかなアナログ信号を直接扱うことができません。コンピュータが理解できるのは、０と１のデジタルデータだけです。そこで、アナログ信号をコンピュータで扱えるデジタルデータに変換する作業が必要となります。この変換処理で重要な役割を担うのが「サンプリング」です。サンプリングとは、アナログ信号を一定の時間間隔で測定し、その時点の信号の強さを数値データとして記録する作業です。例えるなら、映画フィルムのように、流れる動きをコマ送りで切り取る作業に似ています。このコマ送りの間隔が短ければ短いほど、つまりサンプリングの頻度が高ければ高いほど、元の滑らかな動きをより正確に再現できます。音声であれば、より元の音に忠実な音質で再現され、動画であれば、より滑らかで自然な動きを再現できます。サンプリングの頻度を表す単位はヘルツ（Hz）で、例えば44.1kHzは1秒間に44100回のサンプリングを行うことを意味します。CDの音質は44.1kHzでサンプリングされています。しかし、サンプリング頻度を高くすればするほど、データ量は増大します。データ量が増えると、保存に必要な容量も増え、処理にも時間がかかります。逆に、サンプリング頻度を低くすると、データ量は少なくなりますが、元のアナログ信号の細かい部分が失われてしまいます。音声であれば音質の低下、動画であれば動きがカクカクしたり、ぼやけたりといった現象が起こります。そのため、目的や用途に合わせて適切なサンプリング頻度を選ぶことが重要です。高音質・高画質を求める場合は高いサンプリング頻度が必要になりますが、データ容量を抑えたい場合は低いサンプリング頻度を選択する必要があります。このように、サンプリングはアナログ信号をデジタルデータに変換する上で欠かせない技術であり、デジタル化された音や映像を扱う上で重要な役割を担っています。