【サーバーNo.422】今更聞けない！ADCをサクッと解説

ADCとは？

ADC（アナログ・デジタル・コンバーター）は、アナログ信号をデジタル信号に変換する装置です。音声、画像、センサー情報などのアナログデータをデジタルデータに変換することで、コンピューターやデジタルデバイスで扱えるようになります。

わかりやすい具体的な例

わかりやすい具体的な例1

スマートフォンで音声を録音する際、マイクはアナログの音声波を受け取りますが、デジタルデータとして保存するためにはADCが必要です。ADCは音声の波形を数値データに変換し、保存や再生が可能になります。

ADCによって、音声の波形がデジタルデータとして記録されるため、スマホで録音した音声を保存し、後で再生することができます。

わかりやすい具体的な例2

デジタルカメラで写真を撮るとき、光の情報はアナログですが、カメラ内のADCがその情報をデジタルデータに変換します。これにより、写真が保存され、編集や共有が可能になります。

このプロセスにより、デジタルカメラは光の強弱や色を数値化し、画像データとして保存できます。

ADCはどのように考案されたのか

ADCは、デジタル技術の発展に伴い、高精度なデータ処理を可能にするために開発されました。1960年代に半導体技術が進歩し、電子回路によるデジタル変換が現実的になりました。

考案した人の紹介

ADCの開発において重要な役割を果たしたのは、ベル研究所やIBMのエンジニアたちです。特に、ノイマン型コンピューターの概念を発展させたジョン・フォン・ノイマンがデジタル処理の礎を築きました。

考案された背景

初期のコンピューターはアナログ計算機として設計されていましたが、精度や再現性の限界がありました。デジタル技術の発展により、より高精度なデータ処理を実現するためにADCが必要とされました。

ADCを学ぶ上でつまづくポイント

ADCを学ぶ際、多くの人が「量子化誤差」や「サンプリングレート」といった概念でつまずきます。これらの用語の意味と、なぜ重要なのかを理解することが重要です。

ADCの構造

ADCは主に、サンプリング、量子化、符号化の3つのステップで構成されます。

ADCを利用する場面

ADCは、オーディオ録音、デジタルカメラ、センサー技術などで広く使用されています。

利用するケース1

医療機器では、ADCを利用して心電図（ECG）のアナログ信号をデジタルデータに変換し、診断に活用します。

あわせてこれも押さえよう！

• DSP（デジタル信号処理）

デジタル信号を処理する技術で、ADCと組み合わせて使用されます。

• DAC（デジタル・アナログ変換）

ADCとは逆にデジタル信号をアナログ信号に変換する装置です。

• PCM（パルス符号変調）

ADCで使用される一般的な符号化方式です。

まとめ

ADCはアナログデータをデジタルに変換し、現代のデジタル技術を支える重要な役割を果たしています。