Všechny procesy reality mohou být transformovány do digitální podoby. Kódování zvukových informací pomocí počítačů se provádí podle následující schématu:
- vibracemi vzduchu zaznamenávají citlivé přístroje;
- jsou přeměněny na elektrický proud, ve kterém se mění frekvence (amplituda);
- přijatý proud je digitalizován, tj. je vzorkován (někdy se říká, že dochází k binárnímu kódování zvukových informací).
Přijatý elektronický analog počátečního zvukového toku je kvalitativnější, čím je vzorkovací frekvence vyšší při odběru vzorků a hloubka kódování.
Jinými slovy, kódování zvukových informacíJe proces převodu známého analogu na digitální signál určený pro následné zpracování na příslušných zařízeních. Podívejme se podrobněji na fáze a způsoby digitalizace zvuku.
Odběr vzorků v časové oblasti je základemdigitalizace. Podle Kotel'nikova teorém, analogový elektrický signál může být digitalizovány čtením určitý krok souvislé řady hodnot jeho amplitudy. Četnost těchto hodnot by měla být nejméně dvakrát větší než mezní frekvence hlavního signálu. Pokud je to nutné, digitalizace analog „zdrojový kód“ pro provozní frekvenci odběru vzorků 0-20 kHz by mělo být provedeno ne méně než 40 tis. Za sekundu (40 kHz). Odběr vzorků se vztahuje k počtu měření za sekundu analogového zdroje signálu (vzorkování, vzorkovací frekvence). S růstem vzorků se zvyšuje nejen kvalita, ale i objem přijatého datového toku.
Také kódování zvukových informací můžeprováděné jinými způsoby. Jako například digitalizace pomocí nehomogenní kvantizace, někdy nazývaná logaritmická. Při jeho použití je celá stupnice amplitudy běžně rozdělena na úseky s vysokými a nízkými hodnotami. Další kódování zvukových informací nastává použitím velkého množství kvantizačních úrovní v oblastech s malou hodnotou amplitudy (a naopak). Poznamenáváme však, že celkový počet hladin zůstává stejný jako v případě metody homogenní kvantizace (PCM).
Zavádí se úplně jiný přístupalternativní metoda kódování. Říká se tomu "Diferenciální impulzní kódová modulace" (DPCM). Pomocí této metody není vystavena kvantování amplitudy přímého signálu a jeho relativní hodnoty. Jako možný výsledek dosáhnout snížení objemu, který zaujímá daty, protože mechanismus je ovládán následné predikce původních vzorků signálu.
Kódování a zpracování zvukových informací,popsané v tomto článku předpokládá potřebu provést transformaci "analogových číslic". Tento proces se provádí pomocí převodníku ADC (analog-to-digital converter). Při této operaci je každé zařízení čelí každodenní majitel počítač vybaven zvukovou kartou (v tomto případě je opačný proces - příjem analogového signálu z digitálního proudu).
Funkce ADC jsou následující:
- Při omezení šířky pásma vysílaných kmitočtů. S pomocí filtrů jsou komponenty signálu, jejichž frekvence je více než polovina vzorkovací frekvence, odříznuty (důvod byl popsán dříve).
- Odběr vzorků hodnot amplitudy v určitých intervalech. Výsledkem je, že analogový signál je reprezentován sekvencí jednotlivých bitů různé intenzity (vzorkování).
- Nahrazení hodnot získaných bitů jejich nejbližšími hodnotami z pevného souboru (kvantizace).
- Přepočet každé kvantizované hodnoty podmíněným počtem úrovní kvantifikace (každá hodnota má vlastní sériové číslo). Jedná se o poslední fázi digitalizace.
