正答3
解説
正解は3です。
アナログの生体信号をデジタル化するとき、サンプリング周波数は信号に含まれる最高周波数の2倍より高くする必要があります(サンプリング定理)。
したがって、高い周波数成分を含む信号ほど高いサンプリング周波数が必要です。
【選択肢別解説】
1:× 脳波の主な周波数成分は、おおむね100 Hz以下です。
筋電図に比べると低い周波数で足ります。
2:× 脈波は心拍に伴うゆっくりした波で、主な成分は数十Hz以下と低い周波数です。
3:○ 筋電図は筋線維の活動電位を記録するもので、数kHzに及ぶ高い周波数成分を含みます。
選択肢の中で最も高いサンプリング周波数が必要です。
4:× 心音図は数十Hzから数百Hz程度の音の成分を記録します。
筋電図よりは低い周波数です。
5:× 心電図の主な周波数成分は100 Hz前後までで、筋電図よりはるかに低い周波数です。
【ポイント】
サンプリング周波数が不足すると、元の信号にない低い周波数の波が現れる折り返し雑音(エイリアシング)が生じます。
これを防ぐため、デジタル化の前に高い周波数を除くフィルタ(アンチエイリアシングフィルタ)を入れます。