📡 音声の伝送方式：デジタル伝送とアナログ伝送

本資料では、電話や通信ネットワークで使われる「音声の伝送方式」として、デジタル伝送 と アナログ伝送 の違いと特徴を整理します。
同じ「音声」を運ぶ仕組みでも、ビット列として送るか、アナログ波のまま送るか で考え方や特性が大きく変わります。

1. デジタル伝送とは

デジタル伝送 は、音声信号を一度デジタルデータ（ビット列）に変換してから、そのビット列をそのまま伝送する方式です。

1.1 64kbps PCM（G.711 / 64PCM）のイメージ

固定電話網などで使われる代表的な方式です（G.711）。

【デジタル伝送（64kbps PCM）の流れ】
  アナログ音声
      ↓  A/D変換（サンプリング＋量子化）
  8ビットのPCMデータ（0/1のビット列）
      ↓  タイムスロットやパケットに格納
  デジタル回線・IPネットワーク上を伝送
デジタル伝送のメリット
デジタル伝送のデメリット

2. アナログ伝送とは

アナログ伝送 は、音声信号をそのままアナログ波として扱い、搬送波にAM/FM変調して伝送する方式です。

2.1 アナログ伝送のイメージ

【アナログ伝送の流れ】
  アナログ音声
      ↓  マイクで電気信号化（アナログ）
  搬送波にAM/FM変調
      ↓
  変調されたアナログ波として伝送（無線・有線）
      ↓
  受信側で復調し、再びアナログ音声として再生
アナログ伝送のメリット
アナログ伝送のデメリット

3. デジタル伝送とアナログ伝送の比較

項目 デジタル伝送 アナログ伝送
基本的な考え方 音声をビット列（0/1）に変換して伝送 音声を連続的な電気信号として、そのまま/変調して伝送
具体例 64kbps PCM（G.711, 64PCM）、デジタル電話網、IP電話 など アナログ電話回線、ラジオ放送（AM/FM）、古い有線放送 など
帯域の扱い 符号化レート（例：64kbps）を確保する必要あり 音声帯域や変調方式に応じたアナログ帯域を使用
ノイズ耐性 高い（ビット誤りとして扱え、再生・訂正が可能） 低い（距離とともにノイズが蓄積し、劣化が戻せない）
装置の複雑さ A/D変換・符号化・多重化などが必要で比較的複雑 変調・復調回路は比較的シンプルな構成も可能
高度な処理との相性 多重化・交換・暗号化・圧縮などとの相性が良い 高度処理は苦手で、アナログ専用の工夫が必要
一言で言うと 「音声をデジタルデータとして扱う近代的な伝送方式」 「音声をアナログ波として扱う伝統的な伝送方式」

4. デジタルとアナログのイメージ

【デジタル伝送（64kbps PCMの例）】
  音声 ──▶ A/D変換 ──▶ 64kbpsのビット列 ──▶ デジタル回線/パケット網

【アナログ伝送】
  音声 ──▶ アナログ信号 ──▶ 搬送波にAM/FM変調 ──▶ アナログ回線/無線路
まとめ