КОДИРОВАНИЕ И ОБРАБОТКА ЗВУКОВОЙ ИНФОРМАЦИИ

ЧТО ТАКОЕ ЗВУК? Звук представляет собой распространяющуюся в воздухе, воде или другой среде волну с непрерывно меняющейся интенсивностью и частотой.

Характеристики звука Тон звука - определяется частотой звуковой волны (или, периодом волны). Чем выше частота, тем выше звучание.

Частота звука измеряется в герцах (Гц) или килогерцах (КГц). 1 Гц = 1/с. То есть колебание в 1 Гц соответствует волне с периодом в 1 секунду.

Характеристики звука Громкость звука - определяется интенсивностью сигнала. Чем выше интенсивность звуковой волны, тем громче сигнал.

Громкость звука измеряется децибеллах и обозначается дБ. Единица измерения, названная в честь Александра Грэма Белла.

Человеческое ухо воспринимает звук с частотой от 20 колебаний в секунду (низкий звук) до колебаний в секунду (высокий звук). Человек может воспринимать звук в огромном диапазоне интенсивностей, в котором максимальная интенсивность больше минимальной в 1014 раз (в сто тысяч миллиардов раз). Звук Громкость в децибелах Нижний предел чувствительности человеческого уха 0 Шорох листьев 10 Разговор60 Гудок автомобиля 90 Реактивный двигатель 120 Болевой порог 140

Звуки одинаковой мощности, на разных частот: Громкость это уровень мощности, которая пропорциональна интенсивности звукового сигнала.

Временная дискретизация звука Непрерывная звуковая волна разбивается на отдельные маленькие временные участки Диапазон частоты дискретизации звука от 8000 до измерений за одну секунду.

По этому для перевода в компьютер аналоговый звуковой сигнал необходимо превратить в цифровой. Для воспроизведения же - наоборот - цифровой сигнал необходимо превратить в аналоговый. Для этого используются специальные устройства: аналого- цифровой преобразователь (АЦП) и цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП). Оба эти устройства встроены в звуковую карту вашего компьютера.

- это количество измерений громкости звука за одну секунду. Частота дискретизации звука

Глубина кодирования звука Уровни громкости звука можно рассматривать как набор возможных состояний N, для кодирования которых необходимо определенное количество информации I, которое называется глубиной кодирования звука. N=2 I N – количество уровней громкости I – глубина кодирования 16-битовый двоичный код наименьший уровень звука наибольший уровень звука

Глубина кодирования звука составляет 16 битов, тогда количество уровней громкости звука равно: N = 2 I = 2 16 = ПРИМЕР

Качество оцифрованного звука Чем больше частота и глубина дискретизации звука, тем более качественным будет звучание оцифрованного звука Самое низкое качество: телефонная связь при частоте дискретизации 8000 раз в секунду глубине дискретизации 8 битов и записи одной звуковой дорожки (моно) Самое высокое качество: аудио-CD при частоте дискретизации раз в секунду глубине дискретизации 16 битов и записи двух звуковых дорожек (стерео)

ПРИМЕР Оценить информационный объем цифрового стерео- звукового файла длительностью звучания 1 секунда при среднем качестве звука (16 битов, измерений в секунду) 16 бит * * 2 = бит = ( :8) байт = байт = (96000:1024) Кбайт = 93,75 Кбайт

Стандартные форматы звуковых файлов WAV (Windows Wave) MP3 (MPEG I, layer 3) Звуковые редакторы осуществляют запись, воспроизведение, редактирование звука, микширование (наложение звуковых дорожек друг на друга), применение звуковых эффектов (эхо, воспроизведение в обратном направлении и т.д.)