アナログデジタル変換

私たちの身の回りには、音や光、温度など、絶えず変化する量がたくさんあります。これらは連続的に変化する量であり、アナログ信号と呼ばれています。コンピュータは、このような連続的なアナログ信号を直接扱うことはできません。コンピュータが理解できるのは、０と１の飛び飛びの値で表されるデジタル信号だけです。そこで、アナログ信号をデジタル信号に変換する装置が必要となります。この装置こそが、アナログ・デジタル変換器、略してＡＤ変換器です。 ＡＤ変換器は、連続的なアナログ信号を、０と１のデジタル信号に変換する役割を担っています。この変換によって、私たちは様々な情報をコンピュータで処理し、活用することができるようになります。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。これはアナログ信号です。このアナログ信号をＡＤ変換器でデジタル信号に変換することで、コンピュータで音を録音したり、音声認識したりすることが可能になります。また、温度計に使われている温度センサーは、温度の変化を電気信号に変換します。これもアナログ信号です。ＡＤ変換器によってデジタル信号に変換された温度情報は、温度計の画面に表示されたり、エアコンの温度調節に使われたりします。このように、ＡＤ変換器は、現実世界とコンピュータの世界を繋ぐ、なくてはならない存在です。 ＡＤ変換器の性能は、主に３つの要素で評価されます。１つ目は、変換の速さを示す変換速度です。これは、１秒間に何回アナログ信号をデジタル信号に変換できるかを示すもので、サンプリング周波数という単位で表されます。２つ目は、デジタル信号で表現できる最小の変化量を示す分解能です。これは、ビット数で表されます。ビット数が大きいほど、細かい変化を表現できます。３つ目は、変換されたデジタル信号が元のアナログ信号をどれだけ正確に表現しているかを示す精度です。これらの性能は、用途に合わせて適切に選ぶ必要があります。例えば、音楽を録音する場合には、高い変換速度と分解能が必要です。そうでないと、音質が劣化してしまいます。一方、温度を測るだけの場合には、精度は重要ですが、変換速度はそれほど高くなくても問題ありません。このように、ＡＤ変換器には様々な種類があり、目的に合ったものを選ぶことが大切です。