平成29年度 春期 エンベデッドシステムスペシャリスト試験 午前Ⅱ 問4

解説

図は，マイコンが出力するPWM信号を，回路aを経てアナログ音声信号に変換し，オーディオアンプで増幅してスピーカから音を出す構成を示しています。PWM信号は，音声波形の振幅に応じてパルスのデューティ比（パルス幅）を変化させることによって音声情報を表現したディジタル信号であり，これをそのままアンプに入力しても本来のアナログ音声波形は得られません。PWM信号からパルスの高周波成分を取り除き，デューティ比の変化に応じた平均電圧（低周波成分）だけを取り出すことによって元のアナログ音声波形を復元できるため，図のaに該当するのは高周波成分を除去するローパスフィルタです。

選択肢ごとの解説

• ア誤り。A/D変換器は，アナログ信号をディジタル信号に変換する回路であり，PWM信号（ディジタル信号）からアナログ音声信号を得るためのaの位置には該当しません。
• イ誤り。D/A変換器は，ディジタルの数値データをアナログ電圧に変換する回路です。PWM信号は数値データの列ではなくパルス幅で情報を表す信号であり，D/A変換器ではなくフィルタによって平均化してアナログ信号を得ます。
• ウ誤り。ハイパスフィルタは高周波成分を通し低周波成分を減衰させるフィルタであり，PWM信号から音声の低周波成分（デューティ比の変化）を取り出すのとは逆の働きをするため，該当しません。
• エ正しい。ローパスフィルタは高周波成分を減衰させ低周波成分を通すフィルタであり，PWM信号のパルスの高周波成分を除去してデューティ比の変化に応じた平均電圧（アナログ音声信号）を取り出すことができるため，図のaに該当します。