Кодирование звуковой информации

Кодирование и обработка звуковой информации

Распространяющаяся в воде, воздухе или другой среде волна с непрерывно меняющейся амплитудой и частотой, которые человек воспринимает с помощью слуха в форме звука различной громкости и тона

Звук -

Громкость звука

Звук

Громкость в децибелах

Нижний предел чувствительности человеческого уха

0

Шорох листьев

10

Разговор

60

Гудок автомобиля

90

Реактивный двигатель

120

Болевой порог

140

Временная дискретизация

Преобразование непрерывного звукового сигнала в цифровую форму

С определенной частотой производит измерения уровня звукового сигнала (преобразованного в электрические колебания) и результаты измерения записывать в память компьютера

Оцифровка звука

Ввод звука

Частота дискретизации – количество измерений громкости звука за одну секунду

Качество оцифрованного звука

Количество измерений громкости звука за одну секунду

Частота дискретизации измеряется в герцах (Гц)

8 000

48 000

Диапазон

Глубина кодирования – количество информации, которое необходимо для кодирования дискретных уровней громкости цифрового звука

N – количество уровней громкости цифрового звука

N = 2 i

i – глубина кодирования

Если i = 16 битов,

То N = 2 i

N = 2 16 = 65 536

В процессе кодирования каждому уровню громкости звука присваивается свой 16-битовый двоичный код

Наименьший уровень громкости – 0000 0000 0000 0000

Наибольший уровень громкости – 1111 1111 1111 1111

Чем больше частота и глубина дискретизации звука, тем более качественным будет звучание оцифрованного звука

Звуковые редакторы

• Запись,
• воспроизведение
• редактирование звука (копирование, перемещение, удаление фрагментов звука; накладывание звуковых дорожек друг на друга, применение различных звуковых эффектов)
• Изменение качества и объема цифрового звука путем изменения частоты дискретизации и глубины кодирования

Формат звукового файла

• WAV – универсальный звуковой формат без сжатия
• MP3 – формат со сжатием

Название редакторов

• Audacity
• Virtual DJ Home
• mp3DirectCut
• И др.

Функции

3.1. Звуковая плата производит двоичное кодирование аналогового звукового сигнала. Какое количество информации необходимо для кодирования каждого из 65 536 возможных уровней громкости сигнала?

3.2. Оцените информационный объем цифровых звуковых файлов длительностью 10 секунд при глубине кодирования и частоте дискретизации звукового сигнала , обеспечивающих минимальное и максимальное качество звука:

А). Моно, 8 битов, 8 000 измерений в секунду

Б). Стерео, 16 битов, 48 000 измерений в секунду

3.3. Определите длительность звукового файла, который уместится на дискете 3,5”. Учесть, что для хранения данных на такой дискете выделяется 2847 секторов объемом 512 байтов каждый:

А). При низком качестве звука: Моно, 8 битов, 8 000 измерений в секунду

Б). При высоком качестве звука: Стерео, 16 битов, 48 000 измерений в секунду