кодирование звуковой информации

Что такое звук и как мы его слышим?

Оцифровка сигнала включает в себя два процесса - процесс дискретизации (осуществление выборки) сигнала по времени и процесс квантования по амплитуде. 

Проигрыватели

 Преобразование звуковой волны в аналоговый сигнал можно осуществить, например, следующим способом. Мембрана из тонкого металла с намотанной на нее катушкой индуктивности, подключенной в электрическую цепь и находящаяся в поле действия постоянного магнита, подчиняясь колебаниям воздуха, вызывает соответствующие колебания силы тока в цепи. Эти колебания как бы моделируют оригинальную звуковую волну. Приблизительно так работает привычный для нас микрофон, преобразовывающий звуковые колебания в аналоговый сигнал. Аналоговый сигнал может быть записан на магнитную ленту и впоследствии воспроизведен.

Современных lossy(сжимающих)-кодеров

существует достаточно много:

MPEG-1 Layer 3 ( MP3),

Windows Media Audio ( WMA),

Ogg Vorbis ( OGG), MusePack ( MPC),

MPEG-2/4 AAC и другие.

под амплитудой сигнала на практике подразумевают текущую величину сигнала в данный момент времени.

Звуковая волна – это механические колебания молекул воздуха, передающиеся в пространстве. 

Кодирование звуковой информации

Звуковые редакторы позволяют изменять качество цифрового звука и объем звукового файла путем изменения частоты дискретизации и глубины кодирования.

Оцифрованный звук можно сохранять без сжатия

в звуковых файлах в универсальном формате

WAV или в формате со сжатием МР3.

Квантование по амплитуде – это процесс замены реальных значений сигнала приближенными с определенной точностью

Точность округления зависит от выбранного количества и расположения уровней квантования

«качество звучания»

 это понятие не является хоть сколько-нибудь объективной характеристикой и не имеет ничего общего с физическими оценочными характеристиками звучания. Это связано с тем, что само звучание воспринимается разным слушателем по-разному. «Качество звучания» характеризует, скорее, степень удовлетворенности слушателя звучанием. Принято считать, что качество звучания определяется в основном наличием и «поведением» высоких частот (в полосе от 5 кГц и выше), тогда как частоты в полосе от 0 до 3-5 кГц определяют ясность звучания. Например, человеческую речь и музыку невозможно разобрать без наличия в ней нижней полосы частот, тогда как верхние частоты придают звучанию окрас четкости и качества.

когда мы говорим о более или менее точной передаче сигнала,

под этим нужно понимать не лучшую или худшую слышимость сигнала,

а большую или меньшую зашумленность и искаженность оригинального сигнала. 

 монофоническая запись

Отсюда следует, что в процессе сохранения звуковой информации она должна быть “оцифрована”, т.е. из аналоговой непрерывной

формы переведена в цифровую дискретную.

Данную функцию выполняет специальный блок,

входящий в состав звуковой карты компьютера,

который называется

АЦП — аналого-цифровой преобразователь.

Например, ведение оцифровки оригинального сигнала

на слишком низкой частоте дискретизации приводит

при воспроизведении сигнала к появлению очень

неприятных шумов. Это же относится и к выбору

низкой разрядности квантования.

 стереофоническая или двухканальная 

стандартным типом файлов для хранения оцифрованной несжатой

аудио информации на сегодняшний день является формат .

WAV – это универсальный контейнерный тип файлов,

позволяющий хранить оцифрованные аудио данные

с самыми разными параметрами оцифровки.

Звук, звуковой сигнал – это набор звуковых волн. Колебания воздуха, попадая в ушную раковину человека, проходят через систему отверстий слухового аппарата и возбуждают нервные окончания. Мозг, анализируя полученную информацию, «слышит» звук, различный по высоте, направлению и мощности. Сила ощущаемых звуковых колебаний зависит от их амплитуды. 

Раньше, в эпоху аналоговой записи звука, для сохранения полученного электрического сигнала его преобразовывали в ту или иную форму другой физической природы, которая зависела от применяемого носителя. Например, при изготовлении грампластинок сигнал вызывал механические изменения размеров звуковой дорожки, а для старых киноаппаратов звук на пленку наносился оптическим методом; наибольшее распространение в быту получил процесс магнитной звукозаписи. Во всех случаях интенсивность звука была строго пропорциональна какой-либо величине, например, ширине оптической звуковой дорожки, причем эта величина имела непрерывный диапазон значений.

От каких параметров зависит качество двоичного кодирования звука?

В чём состоит принцип двоичного кодирования звука?

Проигрывателей аудио файлов существует сегодня море.

Одним из самых старых и наиболее популярных сегодня

универсальных проигрывателей является WinAMP

( by NullSoft, http ://www .winamp .com). Сегодня WinAMP

поддерживает воспроизведение MP3, WMA, OGG, AAC и MPC

(с помощью подключаемых модулей, доступных в Интернете),

а также трекерных модулей, MIDI и видео через встроенные

кодеки Windows. Имеет полноконфигурируемый интерфейс,

поддерживающий кожи (меняющие не только вид, но и

конструкцию проигрывателя), позволяет осуществлять гибкое

изменение размеров любого окна, настройку цветовой гаммы,

имеет широкие визуализационные возможности, обладает

очень развитой системой плей-листов, а также имеет

множество других замечательных особенностей.

Приемы кодирования аудио

 Аппаратура, в которой рабочий сигнал является непрерывным электрическим сигналом, называется аналоговой аппаратурой (например, радио приемник, осциллограф и т.д.), а сигнал, передающийся через такую аппаратуру, – аналоговым сигналом. 

это понятие не является хоть сколько-нибудь объективной характеристикой

и не имеет ничего общего с физическими оценочными характеристиками звучания.

Это связано с тем, что само звучание воспринимается разным слушателем по-разному. «Качество звучания» характеризует, скорее, степень удовлетворенности слушателя звучанием. Принято считать, что качество звучания определяется в основном

наличием и «поведением» высоких частот (в полосе от 5 кГц и выше),

тогда как частоты в полосе от 0 до 3-5 кГц определяют ясность звучания.

Например, человеческую речь и музыку невозможно разобрать без наличия

в ней нижней полосы частот, тогда как верхние частоты придают звучанию окрас четкости и качества.

Цифровой звук

«качество звучания»

Переход к записи звука в компьютерном виде потребовал принципиально новых подходов. Дело в том, что при цифровой записи зависимости интенсивности звука от времени возникает принципиальная трудность: исходный сигнал непрерывен, а компьютер способен хранить в памяти только дискретные.