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第 2 章 A/D変換

アナログの世界をデジタルに写す。この章では次の 4 個の知識点を、解説・インタラクティブ教材・練習問題で学びます。

第 2 章模数转换：把连续的世界变成离散的数据

アナログデータとデジタルデータ・A/D変換

アナログデータは時間・値が連続したデータ、デジタルデータはとびとび（離散的）なデータ。コンピュータが扱えるのはデジタルデータだけなので、音や画像はA/D変換してから処理する。区切りが細かいほどデジタルデータは正確になる。

模拟数据与数字数据、A/D 转换：模拟数据在时间和数值上都是连续的，数字数据是一格一格（离散）的。计算机只能处理数字数据，所以声音、图像要先做 A/D 转换。划分得越细，数字数据越精确。

ビットマップ方式の画像はドットの集まり。1 ドットが n ビットなら $2^n$ 色を表せる。画像の容量＝ドット数 × 1 ドットのビット数（÷8 でバイト）。

图像数据的容量：位图图像由很多点组成。每个点 n 位就能表示 2ⁿ 种颜色。图像容量 = 点数 × 每点位数（再 ÷8 得到字节）。

音声（空気の振動＝アナログ）は 標本化 → 量子化 → 符号化 の 3 手順（PCM）でデジタルにする。データ量＝サンプリング周波数 × 量子化ビット数 × 秒数（÷8 でバイト、ステレオなら ×2）。

声音的 PCM 转换与数据量：声音（空气振动 = 模拟）通过 采样 → 量化 → 编码 三步（PCM）变成数字。数据量 = 采样频率 × 量化位数 × 秒数（÷8 得字节，立体声再 ×2）。

センサがアナログ量を取得（A/D 変換）→ コンピュータが判断 → アクチュエータが電気信号を物理的な動作に変換（D/A 変換）。制御方式は シーケンス制御（決められた順序）・フィードバック制御（結果を測って修正）・フィードフォワード制御（外乱を予測して先回り）。

设备控制（传感器、执行器与三种控制方式）：传感器获取模拟量（A/D 转换）→ 计算机判断 → 执行器把电信号变成物理动作（D/A 转换）。控制方式：顺序控制（按预定顺序）、反馈控制（测量结果后修正）、前馈控制（预测干扰、提前应对）。