Две формы представления информации непрерывная (аналоговая) непрерывная (аналоговая) Непрерывная форма характеризует процесс, который не имеет перерывов и теоретически может изменяться в любой момент времени и на любую величину (например, речь человека, музыкальное произведение). прерывистая (цифровая, дискретная) прерывистая (цифровая, дискретная) Цифровой сигнал может изменяться лишь в определенные моменты времени и принимать лишь заранее обусловленные значения.
ДИСКРЕТИЗАЦИЯ Для преобразования аналогового сигнала в цифровой сигнал требуется провести дискретизацию непрерывного сигнала во времени, квантование по уровню, а затем кодирование отобранных значений. Дискретизация замена непрерывного (аналогового) сигнала последовательностью отдельных во времени отсчетов этого сигнала.
После такого преобразования непрерывный сигнал представляют последовательностью чисел. Показанный на рисунке непрерывный сигнал заменяется числами (так производится квантование по уровням). Затем десятичные числа кодируются последовательностью единиц и нулей. Чем больше уровней и выше частота выборок сигналов, тем выше качество кодирования. ДИСКРЕТИЗАЦИЯ
При преобразовании аналогового сигнала в цифровой используется специальный конвертор, называемый аналогово- цифровой преобразователь (АЦП). ДИСКРЕТИЗАЦИЯ Сигнал на выходе АЦП представляет собой последовательность двоичных чисел, которая может быть записана на лазерный диск или обработана компьютером.
Обратная конверсия цифрового сигнала в непрерывный сигнал осуществляется с помощью цифроаналогового преобразователя (ЦАП). Дискретизация
Звуковая плата АЦП и ЦАП находятся в звуковой плате компьютера. Именно звуковая плата (аудиоадаптер) преобразует аналоговый сигнал в дискретную фонограмму и наоборот, «оцифрованный» звук – в аналоговый (непрерывный) сигнал, который поступает на вход динамика.
КАЧЕСТВО ЗВУКА Глубина кодирования звука Частота дискретизации Радиотрансляция8 битДо 8 кГц Среднее качество8 или 16 битот 8 до 48 кГц Звучание CD16 бит48 кГц параметр качество
Расчет количества уровней громкости цифрового звука можно провести по формуле N=2 i, Где N - количество всевозможных звуков (количество различных уровней сигнала или состояний), которые можно получить при помощи кодирования звука i битами (i – глубина кодирования звука – количество информации, которое необходимо для кодирования дискретных уровней громкости цифрового звука).
Глубина кодиров ания звука, i бит Количество уровней громкости звука, N Применение 8256 Недостаточно для достоверного восстановления исходного сигнала, так как будут большие нелинейные искажения. Применяют в основном в мультимедийных приложениях, где не требуется высокое качество звука Используется при записи компакт-дисков, так как нелинейные искажения сводятся к минимуму Где требуется высококачественная оцифровка звука.
Задача Рассчитать информационный объем моноаудиофайла длительностью звучания 10 секунд при 16-битном кодировании и частоте дискретизации (количество измерений громкости звука за одну секунду) 44кГц.
Ответ к задаче 16 бит * с -1 * 10 с= 859, 375 Кбайт