Презентация, доклад по информатике на тему Кодирование звуковой информации

имеющий звуковую
плату, микрофон и колонки, может
записывать, сохранять и воспроизводить
звуковую информацию.

Кодирование звуковой информации

звуковой информации, сохраненной в памяти ЭВМ:

Чем больше амплитуда, тем он громче для человека, чем больше частота сигнала, тем выше тон. Программное обеспечение компьютера в настоящее время позволяет непрерывный звуковой сигнал преобразовывать в последовательность электрических импульсов, которые можно представить в двоичной форме.

звуковая волна разбивается на отдельные маленькие временные участки, причем для каждого такого участка устанавливается определенная величина амплитуды.
Таким образом, непрерывная зависимость амплитуды сигнала от времени A(t) заменяется на дискретную последовательность уровней громкости. На графике это выглядит как замена гладкой кривой на последовательность «ступенек».

так
далее). Уровни громкости звука можно
рассматривать как набор возможных
состояний, соответственно, чем большее
количество уровней громкости будет выделено
в процессе кодирования, тем большее
количество информации будет нести значение
каждого уровня и тем более качественным
будет звучание.

числовой
двоичный код при вводе звука и для
обратного преобразования (из числового
кода в электрические колебания) при
воспроизведении звука.

Аудиоадаптер (звуковая плата)

заносит
в регистр двоичный код полученной величины.
Затем полученный код из регистра
переписывается в оперативную память
компьютера. Качество компьютерного звука
определяется характеристиками
аудиоадаптера:
Частотой дискретизации
Разрядностью(глубина звука).

Одно измерение за одну
секунду соответствует частоте 1 Гц. 1000
измерений за 1 секунду – 1 килогерц
(кГц). Характерные частоты
дискретизации аудиоадаптеров:
11 кГц, 22 кГц, 44,1 кГц и др.

Частота временной дискретизации

измерения входного
сигнала . Чем больше разрядность,тем меньше
погрешность каждого отдельного преобразования
величины электрического сигнала в число и обратно.
Если разрядность равна 8 (16) , то при измерении
входного сигнала может быть получено 28= 256
(216=65536) различных значений. Очевидно, 16
разрядный аудиоадаптер точнее кодирует и
воспроизводит звук, чем 8-разрядный.

Разрядность регистра (глубина звука)

сигнала (состояний при данном кодировании) можно рассчитать по формуле:
N = 2I = 216 = 65536, где I — глубина звука.
Таким образом, современные звуковые карты могут обеспечить кодирование 65536 уровней сигнала. Каждому значению амплитуды звукового сигнала присваивается 16-битный код.
При двоичном кодировании непрерывного звукового сигнала он заменяется последовательностью дискретных уровней сигнала. Качество кодирования зависит от количества измерений уровня сигнала в единицу времени, то есть частоты дискретизации. Чем большее количество измерений производится за 1 секунду (чем больше частота дискретизации тем точнее процедура двоичного кодирования.

H × 2
V=1 ×16 × 48 000 × 2=
1536000 бит/8 =192000 байт/1024 = 187,5 Кбайт

Задача Определить информационный объем стерео аудио файла длительностью звучания 1 секунда при высоком качестве звука(16 битов, 48 кГц).

× 2
V=10 ×8 × 22 050 × 1=
10 × 8 × 22 050 бит/8 = 220500 байт/1024 = 215,332/1024 Кбайт = 0,21 Мбайт

Задача (самостоятельно) Определить информационный объем цифрового аудио файла длительностью звучания которого составляет 10 секунда при частоте дискретизации 22,05 кГц и разрешении 8 битов.

составляет две минуты при частоте дискретизации 44,1 кГц и разрешении 16 битов.
№ 91
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?
№ 92
Объем свободной памяти на диске — 5,25 Мб, разрядность звуковой платы — 16. Какова длительность звучания цифро­вого аудиофайла, записанного с частотой дискретизации 22,05 кГц?
№ 93
Одна минута записи цифрового аудиофайла занимает на дис­ке 1,3 Мб, разрядность звуковой платы - 8. С какой частотой дискретизации записан звук?

Решение задач. (Учебник: Информатика, задачник-практикум 1 том)

звука высокого качества при условии, что время звучания составляет 3 минуты?
№ 95
Цифровой аудиофайл содержит запись звука низкого качест­ва (звук мрачный и приглушенный). Какова длительность звучания файла, если его объем составляет 650 Кб?
№ 96
Две минуты записи цифрового аудиофайла занимают на дис­ке 5,05 Мб. Частота дискретизации — 22 050 Гц. Какова раз­рядность аудиоадаптера?
№ 97
Объем свободной памяти на диске — 0,1 Гб, разрядность зву­ковой платы — 16. Какова длительность звучания цифрового аудиофайла, записанного с частотой дискретизации 44 100 Гтт?

достигается при частоте дискретизации 44,1 кГц и разрядности аудиоадаптера, равной 16. Требуемый объем памяти — 15,1 Мб.
№ 95 Для мрачного и приглушенного звука характерны следующие параметры: частота дискретизации — 11 кГц, разрядность аудиоадаптера — 8. Длительность звучания равна 60,5 с.
№ 96 16 битов.
№ 97 20,3 минуты.

Ответы