第32回 臨床工学技士国家試験 午後 第60問
電子工学第32回午後
第32回 臨床工学技士国家試験 午後 第60問(電子工学)の正答は 3 です。標本化定理により、エイリアシング(折り返し)を起こさないにはサンプリング周波数を信号の最高周波数の2倍以上にする。
問題
帯域が1 〜200 Hz のアナログ信号をサンプリングするとき、エイリアシングを起こさないサンプリング間隔の最大値[ms]はどれか。
- 1. 1
- 2. 1.25
- 3. 2.5 ✓
- 4. 5
- 5. 10
正答:3番
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この問題の正答率(MEカコモン利用者の実データ)
初回正答率 63.6%参考値
11人の初回解答から算出(2026年10月21日時点)。母数が少ないため参考値です
同じ利用者の2回目以降の解答は除外しています(再挑戦を含めると正答率は実力より高く出るため)。国家試験の公式発表値ではなく、MEカコモンで実際に解かれた記録にもとづく数値です。
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解説
■ 正答:3番 — 2.5
標本化定理により、エイリアシング(折り返し)を起こさないにはサンプリング周波数を信号の最高周波数の2倍以上にする。最高200 Hzなので f_s≧400 Hz、間隔の最大値はその逆数の 1/400 s=2.5 ms。
途中式:f_s≧2×200=400 Hz → T=1/f_s≦1/400 s=0.0025 s=2.5 ms
【各選択肢の解説】
1. 1
❌ 誤り。1 ms=1000 Hzで折り返しは起きないが、必要より細かく最大値ではない。正しくは、最大値は2.5 ms(400 Hz)。
❌ 誤り。1 ms=1000 Hzで折り返しは起きないが、必要より細かく最大値ではない。正しくは、最大値は2.5 ms(400 Hz)。
2. 1.25
❌ 誤り。1.25 ms=800 Hz(最高周波数の4倍)で、条件は満たすが最大値ではない。正しくは2.5 ms。
❌ 誤り。1.25 ms=800 Hz(最高周波数の4倍)で、条件は満たすが最大値ではない。正しくは2.5 ms。
3. 2.5
✅ 正しい(=正答)。2.5 ms=400 Hz=最高周波数のちょうど2倍で、これより間隔を広げると条件を満たさなくなる。
✅ 正しい(=正答)。2.5 ms=400 Hz=最高周波数のちょうど2倍で、これより間隔を広げると条件を満たさなくなる。
4. 5
❌ 誤り。5 ms=200 Hzで、最高周波数と同じ=2倍に足りず折り返しが起きる。正しくは2.5 ms以下。
❌ 誤り。5 ms=200 Hzで、最高周波数と同じ=2倍に足りず折り返しが起きる。正しくは2.5 ms以下。
5. 10
❌ 誤り。10 ms=100 Hzで、最高周波数より低く大きく不足する。正しくは2.5 ms以下。
❌ 誤り。10 ms=100 Hzで、最高周波数より低く大きく不足する。正しくは2.5 ms以下。
【試験対策ポイント】
- 標本化定理:f_s≧2f_max(ナイキスト周波数=f_s/2)
- 最大サンプリング間隔=1/(2f_max)
- 下限の1 Hzは計算に使わない(使うのは最高周波数だけ)
- 実機では標本化の前に折り返し防止フィルタ(低域通過)を置く
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