Представление звуковой информации в компьютере

Содержание

Слайд 2

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 замечает дискретность рисунка.

Слайд 3

Физическая природа звука — это колебания в определенном диапазоне частот, передаваемые

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:

Слайд 4

Процесс воспроизведения звуковой информации, сохраненной в памяти ЭВМ:

Процесс воспроизведения звуковой информации, сохраненной в памяти ЭВМ:

Слайд 5

Аудиоадаптер (звуковая плата) — специальное устройство, подключаемое к компьютеру, предназначенное для

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.

Слайд 6

В процессе записи звука аудиоадаптер с определенным периодом измеряет амплитуду электрического

В процессе записи звука аудиоадаптер с определенным периодом измеряет амплитуду электрического

тока и заносит в регистр двоичный код полученной величины.

Качество компьютерного звука определяется характеристиками аудиоадаптера: частотой дискретизации и разрядностью.

Затем полученный код из регистра переписывается в оперативную память компьютера.

Слайд 7

1000 измерений за 1 секунду — 1 килогерц (кГц). Характерные частоты

1000 измерений за 1 секунду — 1 килогерц (кГц). Характерные частоты

дискретизации аудиоадаптеров: 11 кГц, 22 кГц, 44,1 кГц и др.

Частота дискретизации — это количество измерений входного сигнала за 1 секунду. Частота измеряется в герцах (Гц). Одно измерение за 1 секунду соответствует частоте 1 Гц.

Слайд 8

Качество двоичного кодирования звука определяется глубиной кодирования и частотой дискретизации. Частота

Качество двоичного кодирования звука определяется глубиной кодирования и частотой дискретизации.
Частота

уровней громкости определяет глубину кодирования. Современные звуковые карты обеспечивают 16-битную глубину кодирования звука. При этом количество уровней громкости равно N = 2I = 216 = 65536.
Слайд 9

Чем больше разрядность, тем меньше погрешность каждого отдельного преобразования величины электрического

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.

Разрядность регистра — число бит в регистре аудиоадаптера. Разрядность определяет точность измерения входного сигнала.

Слайд 10

Пример. Определить размер (в байтах) цифрового аудиофайла, время звучания которого составляет

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.