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title: "パルス符号変調（PCM）とは？【G検定対策】"
description: "パルス符号変調（PCM）は、アナログ音声を標本化・量子化・符号化してデジタル化する方式です。標本化周波数と量子化ビット数が音質やデータ量に与える影響を押さえ、符号化と暗号化を区別します。"
last_modified_at: "2026-06-28"
canonical_url: "https://stemtazoo.github.io/gk/pcm/"
section: "gk"
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## まず結論
- **パルス符号変調（PCM）** とは、**アナログ信号を「標本化 → 量子化 → 符号化」の手順でデジタルデータに変換する方式**である。
- G検定では **「暗号化」との混同が最頻出の誤り**。

## 直感的な説明
- アナログ音声をデジタルにする流れは次の3段階：
  1. **一定間隔で測る（標本化）**
  2. **数値を丸める（量子化）**
  3. **ビット列にする（符号化）**
- 「安全にする」処理ではなく、  
  **「表現形式を変える」処理**。

## 定義・仕組み
PCMの変換ステップは次の3つ：

1. **標本化（Sampling）**  
   - アナログ信号を一定時間間隔で取得
2. **量子化（Quantization）**  
   - 連続値を離散的な数値に変換
3. **符号化（Encoding）**  
   - 数値をビット列として表現

👉 **暗号化（Encryption）は含まれない**。

標本化周波数は1秒間に信号を測る回数です。高くするほど時間方向を細かく記録できます。量子化ビット数は振幅を何段階で表すかを決め、多くするほど量子化誤差を小さくできます。ただし、どちらも増やすほどデータ量は大きくなります。

標本化定理では、元の信号を再現するには最高周波数の2倍を超える標本化周波数が必要です。G検定では細かな計算より、**高い周波数を扱うほど細かい標本化が必要**と判断します。

## いつ使う？（得意・不得意）
**得意**
- 音声信号のデジタル化
- 音声認識の前処理
- デジタル通信

**不得意**
- データの秘匿
- セキュリティ目的の処理

## G検定ひっかけポイント
- ❌「PCMのステップに暗号化が含まれる」
- ❌「符号化＝暗号化」
- ❌「量子化は最後に行う」
- ❌「標本化周波数を上げるとデータ量が減る」

| 処理 | 何をするか |
|---|---|
| 標本化 | 時間方向を一定間隔で測る |
| 量子化 | 振幅を有限の段階に丸める |
| 符号化 | 数値をビット列で表す |
| 暗号化 | 鍵などを使って内容を読めなくする |

### 判断基準
- **サンプリングが出たらPCM**
- **秘密にする話が出たら暗号化**
- **ビット列にする → 符号化**

## まとめ（試験直前用）
- PCMはアナログ→デジタル変換
- 手順：標本化 → 量子化 → 符号化
- 標本化周波数と量子化ビット数を上げると表現は細かくなるが、データ量も増える
- 暗号化は含まれない
- 「符号化」と「暗号化」は別物
- 手順問題は順番で切る