Гипермаркет знаний>>Информатика>>Информатика 10 класс. Полные уроки>>Информатика: Кодирование звуковой информации.

Тема: Кодирование звуковой информации.

Цель: Рассказать о принципах и методах кодирования звука в компьютере.

Применение компьютера как инструмента для обработки звуковой информации началось намного позднее, нежели, например, числовой или текстовой.

Звук является волной с постоянно изменяющейся частотой, амплитудой.

Чем больше амплитуда, тем звук громче, при росте частоты - выше тон.

Звуковые волны в окружающей нас среде абсолютно разнообразны.

Сложные сигналы достаточно точно можно представить в виде простых синусоидальных колебаний.

Причем каждая синусоида, может быть точно задана определенным набором чисел – амплитуды, фазы, частоты, рассматривающих код звука в любой момент времени.

Файл:Ocifrr.gif

Компьютер – это цифровое (а значит электронное) устройство с рабочим дискретным сигналом.

Машины оперируют такими сигналами, которые несут двоичные значения, например, «да» и «нет» (на электрическом уровне: 0 вольт и N вольт). При помощи одного двоичного сигнала за один раз передается информация об одном из двух положений: 0 («да»), 1 («нет»).

Качество двоичного кодирования звуковой информации определяется частотой дискретизации и также глубиной кодирования.

Частота дискретизации - это количество изменений уровня сигнала за определенное время.

А количество уровней громкости определяет глубину кодирования.

Современные звуковые адаптеры (карты) обеспечивают 24-битную глубину кодирования. При этом количество уровней громкости равно N = 2I = 216 = 65536.

Каким же образом описывается аналоговый звуковой сигнал в цифровую форму?

Реальный звуковой сигнал является очень сложным по форме колебанием.

Для компьютерной обработки аналоговый сигнал должен быть преобразован в определенную последовательность двоичных чисел (то есть, перевестись в двоичную кодировку).

Процесс преобразования аналогового звука в цифровую форму называется аналогово-цифровым преобразованием (оцифровка).

Метод такого преобразования заключается в следующих позициях:

• дискретизация (измерение величины амплитуды аналогового звука с определенным временным шагом)
• квантование (запись полученных значений амплитуды в числовой вид).

Чем выше частота дискретизации и число разрядов для каждого отсчета, тем точнее будет преобразована звуковые сигналы. При этом, пропорционально будет увеличиваться и физический размер самого аудио файла.

Поэтому из-за этого (в зависимости от характера звука, его требований) выбирают некоторые существующие альтернативные варианты.

Вопросы:

1. Что такое дискретизация?

2. Что такое амплитуда?

3. Какие этапы проходит преобразование звука?

4. Дайте определение термину "квантование".

Список использованных источников:

1. Урок на тему: «Цифровой звук: кодирование и преобразование», Гавриш С. В., г. Самара.

2. Радзишевский А.Ю. Основы аналогового и цифрового звука. – Вильямс, 2006 г.

3. Кирн П. Цифровой звук. Реальный мир. - Вильямс, 2007 г.

Отредактировано и выслано преподавателем Киевского национального университета им. Тараса Шевченко Соловьевым М. С.

Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.

Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум.