Кодирование и обработка звуковой информации

Звуковая информация
Человек воспринимает звуковые волны в форме звука различной громкости и тона.
Чем больше интенсивность звуковой волны, тем громче звук, чем больше частота волны, тем выше тон звука.
Низкий звук
Высокий звук
громкость

Человеческое ухо воспринимает звук с частотой от 20 (низкий звук) до 20 000 (высокий звук) колебаний в секунду.
Для измерения громкости звука применяется специальная единица «децибел».

Оцифровка (перевод в цифровую форму)
1011010110101010011
аналоговый сигнал
цифровой сигнал
аналоговый сигнал

Временная дискретизация звука
Для того чтобы ПК мог обрабатывать звук, непрерывный звуковой сигнал должен быть преобразован в цифровую дискретную форму с помощью временной дискретизации (непрерывная волна разбивается на отдельные маленькие участки, для каждого такого участка устанавливается величина интенсивности звука)
На графике это выглядит так:
А, громкость
t, время

Дискретизация по времени

Частота дискретизации звука – это количество измерений громкости звука за одну секунду. Частота дискретизации звука может лежать в диапазоне от 8000 до 48000 изменений громкости звука за одну секунду.

Глубина кодирования звука- это количество информации, которое необходимо для кодирования дискретных уровней громкости цифрового звука.
Если известна глубина кодирования, то количество уровней громкости цифрового звука можно рассчитать по формуле
N- количество уровней громкости звука
I- глубина кодирования
N= 2I

Качество оцифрованного звука
Зависит от:
частоты дискретизации;
глубины дискретизации.
Чем больше частота и глубина дискретизации звука, тем более качественным будет звучание оцифрованного звука.
Чем выше качество цифрового звука, тем больше информационный объем звукового файла.

Звуковые редакторы
Звуковые редакторы позволяют не только записывать и воспроизводить звук, но и редактировать его. Они позволяют изменять качество звука и объем звукового файла.
Оцифрованный звук можно сохранять без сжатия в универсальном формате wav или в формате со сжатием mp3.
WAV (Waveform audio format), часто без сжатия (размер!)
MP3 (MPEG-1 Audio Layer 3, сжатие с потерями)
WMA (Windows Media Audio, потоковый звук, сжатие)