кодирование звуковой информации

кодирование звуковой информации

• 1.
   
• 2.
  Звуковая информация Способы хранения звука Временная дискретизация Квантование Оцифровка звука Звуковая карта Качество оцифрованного звука Объем файла Форматы звуковых файлов Источники
• 3.
  Частота Измеряется вГц. 1Гц = 1 колебание/сек Человек воспринимает звуки в диапазоне от 16 Гц до 20 кГц Амплитуда Измеряется в Па (Паскалях). Воспринимаемая человеком громкость звука от 20 мкПа (едва различимый звук) до 200 Па (болевой порог). Звук представляет собой распространяющуюся в воздухе, воде или другой среде волну с непрерывно меняющейся амплитудой и частотой.
• 4.
  Чем больше амплитуда,тем громче звук Чем больше частота, тем больше тон
• 5.
  L( дБ) –уровень звука; Р пч - порог чувствительности (2*10 -5 Па) Р зв - звуковое давление измеряемого звука Тогда весь диапазон слышимости 0 – 140 дБ. Человек способен уловить различие в громкости, если звуки отличаются более, чем на 10%, т.е. на 1 дБ – это используется а алгоритмах сжатия звука для удаления маловажной информации. Из-за широкого диапазона амплитуд чаще используется логарифмическая шкала децибелов (дБ):
• 6.
  Порог слышимости 0дБ Шорох листьев, шум слабого ветра 10-20 дБ Шепот (на задней парте) 20-30 дБ Разговор средней громкости (в кабинете директора) 50-60 дБ Автомагистраль с интенсивным движением 80-90 дБ Авиадвигатели 120-130 дБ Болевой порог 140 дБ
• 7.
  Способы хранения Аналоговый:Грампластинка; Магнитная лента. Цифровой: Временная дискретизация; Квантование. Звукозапись – процесс сохранения информации о параметрах звуковых волн.
• 8.
  На графике этовыглядит как замена гладкой кривой на последовательность «ступенек». Для того чтобы компьютер мог обрабатывать звук, непрерывный звуковой сигнал должен быть преобразован в цифровую дискретную форму с помощью временной дискретизации .
• 9.
  Качество полученного цифровогозвука зависит от количества измерений уровня громкости звука в единицу времени, т.е. от частоты дискретизации. Частота дискретизации звука - это количество измерений громкости звука за одну секунду. Для записи аналогового звука и его преобразования в цифровую форму используется микрофон, подключенный к звуковой плате.
• 10.
  Глубина кодирования звука - это количество информации ( I ), которое необходимо для кодирования дискретных уровней громкости цифрового звука ( N ) . Если известна глубина кодирования, то количество уровней громкости цифрового звука равно N = 2 I . Каждой «ступеньке» присваивается определенное значение уровня громкости звука.
• 11.
  При квантовании диапазонзначений амплитуды разбивается на подуровни и сохраняется номер подуровня, в который попадает значение. Количество бит, используемых для записи номера поддиапазона (одного отсчета) называется глубиной кодирования. Результаты измерений записываются в цифровом виде с ограниченной точностью.
• 12.
  Процесс получения цифровойформы звука называется оцифровкой. Устройство, выполняющее оцифровку звука называется АЦП - аналого-цифровой преобразователь ( ACD) ; Устройство, выполняющее обратное преобразование – ЦАП – цифро-аналоговый преобразователь ( DAC );
• 13.
  Состав: АЦП; ЦАП;сигнальный процессор ( DSP)- специальная микросхема для обработки оцифрованного звука, выполняющий значительную часть рутинных расчетов при обработке звука: смешение звуков; наложение спецэффектов; расчет формы выходного сигнала; микросхема с набором «самплов»-образцов звуков для синтеза звуковых файлов формата MIDI
• 14.
  Самое низкое качествооцифрованного звука получается при частоте дискретизации 8000 раз в секунду, глубине 8 битов и записи одной звуковой дорожки («моно»). Самое высокое – при частоте 48 000 раз в секунду, глубине 16 битов и записи двух звуковых дорожек («стерео»). Чем больше частота и глубина дискретизации звука, тем более качественным будет звучание оцифрованного звука.
• 15.
   
• 16.
  Объем файла (бит)= частота (Гц) * глубина (бит) * время (сек) * режим (моно = 1, стерео = 2)
• 17.
  MIDI -запись музыкальных произведений в виде команд синтезатору, компактны, голос человека не воспроизводят, (соответствуют векторному представлению в графике) WAV – универсальный звуковой формат, в нем хранится полная информация об оцифрованном звуке (соответствует формату bmp в графике). Занимает очень большой объем памяти (15 Мбайт на 1 минуту звучания). MP3 – формат сжатия аудиоинформации с регулируемой потерей информации, позволяет сжимать файлы в несколько раз в зависимости от заданного битрейта (в среднем в 11 раз). Даже при самом высоком битрейте – 320 кбит/сек – обеспечивает 4-кратное сжатие по сравнению с компакт-дисками. APE – формат сжатия аудиоинформации без потери информации (а следовательно – качества) , коэффициент сжатия около 2.
• 18.
  Информационная культура: Кодированиеинформации. Информационные модели. 9–10-е классы. М.: Дрофа, 2000, 208 с. Угринович Н.Д. Информатика и информационные технологии. Учебник для 10-11 классов\ Угринович Н.Д. – М.Бином. Люборатория знаний, 2003. – 512 с.: - ил. http://www.5byte.ru/9/0009.php http://www.eruditus.name/teorija/kodir_izmeren.html http://ivanovff.narod.ru/support/teach_su/didakt/svojctva.htm http://www.uneex.ru/static/AltDocs_informatika1/Book1/1_intro/01_inform/07_exampl/index.html
• 19.