
アナログからデジタルへ:A/D変換器の世界
私たちの身の回りには、温度や音、光など、様々な連続した信号があります。これらの信号は、温度計の目盛りが滑らかに動くように、途切れることなく連続的に変化しています。このような信号を、ふつうの信号と呼びます。一方、コンピュータは、飛び飛びの値で表現される信号で情報を処理します。この信号を、デジタル信号と呼びます。コンピュータは、デジタル信号しか理解できないため、ふつうの信号をデジタル信号に変換する必要があります。この変換を行う装置が、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、現実世界とコンピュータの世界を繋ぐ橋渡し役と言えるでしょう。
例えば、温度計で測った温度を考えてみましょう。温度計の水銀柱は、気温の変化に合わせて滑らかに上下します。これはふつうの信号です。この温度をコンピュータで記録するためには、AD変換器を使ってデジタル信号に変換する必要があります。AD変換器は、水銀柱の高さを特定の時点ごとに読み取り、その値を数値データに変換します。この数値データが、コンピュータで処理できるデジタル信号です。
同様に、マイクで集めた音や、カメラで撮影した映像も、最初はふつうの信号です。マイクは、空気の振動を電気信号に変換し、カメラは、レンズを通ってきた光を電気信号に変換します。これらの電気信号は、連続的に変化するふつうの信号であるため、コンピュータで扱うためには、AD変換器によってデジタル信号に変換する必要があります。スマートフォンで写真を撮る場合を考えてみましょう。カメラのレンズを通して入ってきた光は、イメージセンサーによって電気信号に変換されます。この電気信号はふつうの信号であるため、AD変換器によってデジタルデータに変換され、画像ファイルとして保存されます。このように、AD変換器は、私たちが普段使っている電子機器の多くに組み込まれており、デジタル社会を支える重要な技術となっています。