Кодирование звуковой информации

Мобилизация знаний 1. Звуковая волна? 2. Характеристики звуковой волны? 3. Звук с какими характеристиками может воспринимать человек? 4. Что такое ноты? Сколько их? 5. Устройства записи и воспроизведения звука?

Звуковая волна Звук представляет собой звуковую волну с непрерывно меняющейся амплитудой и частотой. Чем больше амплитуда, тем он громче для человека, чем больше частота сигнала, тем выше тон.

Преобразование звука

Звук Звук – волна с меняющейся интенсивностью и частотой. Аналоговая волна преобразуется в цифровую дискретную форму путём аналогово-цифрового преобразования (временной дискретизации). Волна разбивается на маленькие участки, имеющие определённую интенсивность и частоту.

Характеристики цифрового звука частота дискретизации – ? битовая глубина кодирования – ?

Частота дискретизации Шаг дискретизации – величина временного интервала измерения амплитуды сигнала. Шаг дискретизации - τ (с) Частота дискретизации Н=1/ τ (Гц)

Битовая глубина кодирования Длина двоичного кода, который будет представлять в памяти ПК амплитуду сигнала. K=2 b K= количество уровней квантования звука b= Битовая глубина кодирования = разрядность квантования

Характеристики цифрового звука частота дискретизации – количество измерения громкости звука за 1 сек. Может лежать в диапазоне от 8000 до измерений в сек битовая глубина кодирования (разрядность квантования) – количество информации, которое необходимо для кодирования дискретных уровней громкости цифрового звука.

Задача 1. Определить информационный объем стерео аудио файла длительностью звучания 1 секунда при высоком качестве звука(16 битов, 48 к Гц). T=1 сек I=16 бит H= 48 к Гц Стерео - ×2 V=? Решение V= T ×I × H × 2 V=1 ×16 × × 2= бит/8 = байт/1024 = 187,5 Кбайт

Задача 2 Определить информационный объем цифрового аудио файла длительностью звучания которого составляет 10 секунда при частоте дискретизации 22,05 к Гц и разрешении 8 битов. T=10 сек I=8 бит H= 22,05 к Гц Моно- ×1 V=? Решение V= T ×I × H × 1 V=10 ×8 × 22,05 × 1= 10 × 8 × бит/8 = байт/1024 = 215,332/1024 Кбайт = 0,21 Мбайт

Задача 3 Определить объем памяти для хранения цифрового аудио­файла, время звучания которого составляет две минуты при частоте дискретизации 44,1 к Гц и разрешении 16 битов. T=2 мин I= 16 бит H= 44,1 к Гц Моно- ×1 V=? Решение V= T ×I × H × 2 V=2×60 ×16 × 44,1 × 1= (120 × 16 × ) бит = бит/8= байт/1024 = 10335,9375 Кбайт/1024 = 10,09 Мбайт

Задача 4 В распоряжении пользователя имеется память объемом 2,6 Мб. Необходимо записать цифровой аудиофайл с длительностью звучания 1 минута. Какой должна быть частота дискретиза­ции и разрядность? V=2,6 Мб T=1 мин Моно- ×1 I= ? H= ? Решение V= T ×I × H × 1; I × H= V / T I × H= 2,6 Мб/1 мин. = 2,6×1024×1024×8 бит/ 60 сек= ,8/60= , ,237/8=45438, ,237/16=22719,15 Ответ. Если I=8,бит, то H=44,1 к Гц. Если I=16 бит, то H=22,05 к Гц.