第7章：音の仕組み

第7章 · 音の仕組み

🔊 コンピュータはどうやって音を出すの？

スピーカーから音が出るとき、コンピュータの中では0と1のデータが空気の振動に変わっている。アナログな「音波」をどうデジタルで表現するのか探ろう！🎵

👆 ボタンを押して音を鳴らそう（スピーカーONで！）

第7章 · Step 1/4

🌊 Step 1：音 = 空気の「疎密波」

音は空気分子が交互に押し縮まり（密）・広がる（疎）ことで伝わる。これをグラフにするとサイン波になる。周波数（Hz）が高いほど音が高く、振幅が大きいほど音が大きい！

周波数:

振幅:

💡 人間が聞ける音の範囲は20Hz〜20,000Hz。
ピアノの中央のド（C4）は261.63Hz。電話の「ツー」は400Hz！

第7章 · Step 2/4

📊 Step 2：アナログ波形を数字の列に変換する

連続したアナログ波形を、一定間隔で「値を読み取る」ことで数字に変換する — これがサンプリング！1秒間に読み取る回数がサンプリングレート（Hz）。高いほど元の音に近い！

サンプリングレート:

💡 CDは44,100Hz（サンプル/秒）。ナイキスト定理：最高周波数の2倍以上でサンプリングすれば元の音に忠実！
ハイレゾ音源は96,000〜192,000Hz！

第7章 · Step 3/4

🎚️ Step 3：ビット深度 — 音の「細かさ」

サンプリングで読み取った値を何ビットで表現するか — これがビット深度（量子化ビット数）。ビットが多いほど音の細かいニュアンスまで表現できる！

💡 CDは16bit → 65,536段階で音量を表現。
8bitゲーム音楽の独特な「ノイズ感」は低ビット深度が原因！😄

第7章 · Step 4/4

🔊 Step 4：数字がどうやって空気の振動になる？

コンピュータの数字データはDAC（デジタル→アナログ変換器）でアナログ電気信号に変換される。アンプで増幅された電気信号がスピーカーのコイルと磁石を動かし、コーンが空気を振動させる！

💾 デジタルデータ

01101010

→

🔄 DAC

D→A変換

→

〰️ アナログ信号

→

🔊 スピーカー

🔊

💡 スマホのイヤホン端子 = DAC内蔵。Bluetooth = ワイヤレスでデジタル転送してデバイス側でDAC変換。
USB-Cだけのスマホも内部にDACが入っている！

第7章 · クイズ

📝 理解度チェック！

Q1. アナログ波形を一定間隔で数値化することを何という？ 🎵

量子化

サンプリング

エンコード

フィルタリング

🎉

第7章クリア！

音波からスピーカーまで、
デジタルオーディオの全工程を学んだ！