Кодирование звуковой информации. Современные компьютеры «умеют» сохра­нять и воспроизводить звук (речь, музыку и пр.)

Современные компьютеры «умеют» сохра­нять и воспроизводить звук (речь, музыку и пр.). Звук, как и лю­бая другая информация, представляется в памяти ЭВМ в форме двоичного кода.

Основной принцип кодирования звука, как и кодирования изобра­жения, выражается словом «дискретизация».

При кодировании изображения дискретизация — это разбие­ние рисунка на конечное число одноцветных элементов — пиксе­лей. И чем меньше эти элементы, тем меньше наше зрение заме-; чает дискретность рисунка.

Физическая природа звука — это колебания в определенном диапазоне частот, передаваемые звуковой волной через воздух (или другую упругую среду).

Процесс преобразования звуковых волн в двоичный код в памяти компьютера:

Звуковая волна ► МИКРОФОН ► Переменный электрический ток ► АУДИОАДАПТЕР ► Двоичный код ► ПАМЯТЬ ЭВМ.

Процесс воспроизведения звуковой информации, сохраненной в памяти компьютера:

ПАМЯТЬ ЭВМ ► Двоичный код ► АУДИОАДАПТЕР ► Электрический сигнал ► АКУСТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ► Звуковая волна.

Аудиоадаптер (звуковая плата) — специальное устройство, под­ключаемое к компьютеру, предназначенное для преобразования электрических колебаний звуковой частоты в числовой двоичный код при вводе звука и для обратного преобразования (из числового кода в электрические колебания) при воспроизведении звука.

В процессе записи звука аудиоадаптер с определенным перио­дом измеряет амплитуду электрического тока и заносит в регистр двоичный код полученной величины. Затем полученный код из регистра переписывается в оперативную память компьютера. Ка­чество компьютерного звука определяется характеристиками аудиоадаптера: частотой дискретизации и разрядностью.

Частота дискретизации — это количество измерений входного сигнала за 1 секунду. Частота измеряется в герцах (Гц). Одно изме­рение за 1 секунду соответствует частоте 1 Гц. 1000 измерений за 1 секунду — 1 килогерц (кГц). Характерные частоты дискретиза­ции аудиоадаптеров: 11 кГц, 22 кГц, 44,1 кГц и др.

Разрядность регистра — число бит в регистре аудиоадаптера. Разрядность определяет точность измерения входного сигнала. Чем больше разрядность, тем меньше погрешность каждого отдельно­го преобразования величины электрического сигнала в число и обратно. Если разрядность равна 8 (16), то при измерении входно­го сигнала может быть получено 2⁸ = 256 (2¹⁶ = 65536) различных значений. Очевидно, 16-разрядный аудиоадаптер точнее кодирует и воспроизводит звук, чем 8-разрядный.

Звуковой файл — файл, хранящий звуковую информацию в числовой двоичной форме. Как правило, информация в звуковых файлах подвергается сжатию.

Пример. Определить размер (в байтах) цифрового аудиофайла, время звучания которого составляет 10 секунд при частоте дискре­тизации 22,05 кГц и разрешении 8 бит. Файл сжатию не подвержен.

Решение. Формула для расчета размера (в байтах) цифрово­го аудиофайла (монофоническое звучание):

(частота дискретизации в Гц) х (время записи в сек) х (разре­шение в битах)/8.

Таким образом, размер файла вычисляется так:

22050 х 10 х 8/8 = 220 500 байт.

Дата добавления: 2014-01-06