Кодирование звуковой информации Мясникова О.К.

Временная дискретизация звука Звук – звуковая волна с непрерывно меняющейся амплитудой и частотой. Чем больше амплитуда сигнала, тем он громче для человека, чем больше частота сигнала, тем выше тон. Непрерывный звуковой сигнал превращается в последовательность электрических импульсов (двоичных 0 и 1). При преобразовании звука в цифровую дискретную форму производится временная дискретизация, при которой непрерывная звуковая волна разбивается на отдельные маленькие временные участки, для каждого такого участка устанавливается определенная величина амплитуды.

Временная дискретизация звука A(t) t

Временная дискреция Каждой «ступеньке» присваивается значение уровня громкости звука, его код 1, 2, 3 и т.д. Современные звуковые карты обеспечивают 16- битную глубину кодирования звука. Количество различных уровней сигнала можно рассчитать по формуле: N= 2 I = 2 16 =65536, I – глубина звука Современные звуковые карты могут обеспечивать кодирование уровней сигнала. Каждому значению амплитуды присваивается 16-битный код.

Двоичное кодирование звуковой информации Преобразование непрерывной звуковой волны в последовательность звуковых импульсов различной амплитуды производится с помощью аналого-цифрового преобразователя размещенного на звуковой плате. Современные 16-битные звуковые карты обеспечивают возможность кодирования различных уровней громкости или 16-битную глубину кодирования звука.

вывод Качество кодирования звука зависит и от частоты дискретизации количества измерений уровня сигнала в единицу времени. Эта величина может принимать значения от 8 до 48 кГц. При частоте 8 кГц качество дискретизированного звукового сигнала соответствует качеству радиотрансляции, а при частоте 48 кГц – качеству звучания аудио-СD

Пример 1. Оцените информационный объем высокачественного стереоаудиофайла длительностью звучания 1 минута, если "глубина" кодирования 16 бит, а частота дискретизации 48 кГц. Информационный объем звукового файла длительностью в 1 секунду равен: 16 бит = бит = 187,5 Кбайт Информационный объем звукового файла длительностью 1 минута равен: 187,5 Кбайт/с 60 с 11 Мбайт Стандартное приложение Звукозапись играет роль цифрового магнитофона и позволяет записывать звук, т.е. дискретизировать звуковые сигналы, и сохранять их в звуковых файлах в формате WAV.

ПРАКТИКА. Запишите звуковой файл длительностью 1 минута с "глубиной" кодирования 16 бит и частотой дискретизации 48 кГц. Сравните его объем с вычисленным значением в предыдущем примере.

Записанные звуковые файлы можно редактировать, т.е. вырезать, копировать и вставлять фрагменты файла, увеличивать или уменьшать громкость, применять различные звуковые эффекты (эхо, уменьшение или увеличение скорости воспроизведения, воспроизведение в обратном направлении и др.), накладывать файлы друг на друга (микшировать).

Можно изменять качество звука путем уменьшения или увеличения глубины кодирования и частоты дискретизации. Для редактирования звуковых файлов применяются специальные программы – звуковые редакторы.