平成29年度 春期 午前Ⅱ 問4

✓ これが正解エローパスフィルタ

解説

PWM 信号の高い周波数の成分をローパスフィルタで除くと音声になります。

PWM は、パルスの幅（High の時間の割合）を変えることで出力の平均値を表す方式です。マイコンが出す PWM 信号は High と Low の2値しかとりませんが、パルスの繰返し周波数を音声の帯域より十分高くしておき、その高い周波数の成分を取り除くと、パルス幅に応じた平均値、つまり音声のアナログ波形が残ります。高い周波数を通さず低い周波数だけを通すのがローパスフィルタなので、構成図の a にはローパスフィルタが入ります。PWM とローパスフィルタの組合せは、簡易的な D/A 変換の方法として使われます。PWM の後ろには平均を取り出すフィルタが来る、と覚えておくと選べます。

ほかの選択肢はなぜ違うのか

• アA/D 変換器：A/D 変換器は、アナログ信号をデジタル値に変える装置で、変換の向きが逆です。構成図ではマイコンから出た信号をアナログの音声にしてアンプへ送るので、アナログを入力に受け取る装置は入りません。
• イD/A 変換器：D/A 変換器はデジタル値をアナログ電圧に変える装置ですが、入力に受け取るのは数値のデータです。ここでは信号がすでに PWM のパルス列として出ているので、必要なのは変換器ではなく平均を取り出す処理です。
• ウハイパスフィルタ：ハイパスフィルタは低い周波数を遮り高い周波数を通すので、PWM のパルスの繰返しによる成分が残り、音声の帯域のほうが削られてしまいます。取り出したいのは低い周波数の側なので、通す向きが逆です。